Электродвигатели АИР 250 S6: технические характеристики, конструкция и область применения
Электродвигатель АИР 250 S6 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, трехфазный, общепромышленного исполнения. Модель относится к серии АИР, соответствующей ГОСТ Р 51689-2000 (аналогично международной серии IEC). Индекс «250» обозначает высоту оси вращения вала (250 мм), а литерный индекс «S» указывает на установочные размеры по длине станины (в данном случае – средняя длина). Цифра «6» означает количество полюсов, что соответствует синхронной частоте вращения 1000 об/мин. Данный двигатель предназначен для продолжительного режима работы S1 и рассчитан на эксплуатацию в сетях переменного тока напряжением 380/660 В частотой 50 Гц.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция двигателя АИР 250 S6 является классической для серии. Основными узлами являются: станина с сердечником статора, короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка», два подшипниковых щита с установленными в них подшипниками качения, вентилятор и вентиляционный кожух. Станина и щиты изготавливаются из чугуна, что обеспечивает высокую механическую прочность и снижение вибраций. Обмотка статора выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, что допускает нагрев до 155°C, но при этом двигатель проектируется под класс нагревостойкости B (130°C) для обеспечения повышенного ресурса.
Двигатель поставляется в различных климатических исполнениях (У, УХЛ для умеренного и холодного климата) и категориях размещения (1, 2, 3 – для работы на открытом воздухе, в закрытых помещениях с нерегулируемым климатом и т.д.). Основные конструктивные исполнения по способу монтажа:
- IM 1081 – на лапах с одним цилиндрическим концом вала.
- IM 2081 – на лапах с фланцем на подшипниковом щите.
- IM 3081 – без лап, с фланцем на станине.
- IM 3681 – на лапах и с фланцем.
- Насосное оборудование: центробежные, поршневые и шестеренные насосы в системах водоснабжения, водоотведения, теплоэнергетики.
- Вентиляционное и компрессорное оборудование: приточные и вытяжные установки, дымососы, воздуходувки, компрессоры.
- Конвейерные системы и транспортеры: ленточные, скребковые, винтовые конвейеры.
- Дробильно-размольное оборудование: дробилки, мельницы (требуется проверка по пусковому моменту).
- Станки и промышленные механизмы: смесители, экструдеры, валы, лебедки.
- Автоматического выключателя или предохранителей с соответствующей времятоковой характеристикой (например, характеристика «D» для пусковых токов).
- Теплового реле или модуля защиты двигателя (например, в составе пускателя), настроенного на номинальный ток 86.2 А (для схемы 380В, Δ). Современные цифровые реле обеспечивают защиту от перегрузки, обрыва фазы, заклинивания, токовой несимметрии.
- Цепи контроля изоляции и заземления.
Степень защиты стандартно соответствует IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений), по заказу возможно изготовление в исполнении IP55.
Основные технические параметры и характеристики
Номинальная мощность двигателя АИР 250 S6 составляет 45 кВт. Это значение гарантируется при работе от сети с номинальными параметрами в продолжительном режиме S1. КПД и коэффициент мощности являются ключевыми энергетическими показателями. Для данной модели КПД при номинальной нагрузке достигает 91.4%, что соответствует классу энергоэффективности IE2 (стандартный). В настоящее время большинство производителей предлагают модификации с повышенным КПД, соответствующие классам IE3 (премиум) и IE4 (суперпремиум), что достигается за счет использования улучшенных электротехнических сталей, оптимизации магнитной системы и снижения потерь.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальная мощность, Pн | 45 кВт | |
| Синхронная частота вращения, nс | 1000 об/мин | 6 полюсов |
| Номинальная частота вращения, nн | ≈ 970 об/мин | Зависит от скольжения |
| Номинальное напряжение, Uн | 380 / 660 В | Соединение обмоток: Δ / Y |
| Номинальный ток, Iн | 86.2 / 49.8 А | Для напряжений 380В (Δ) и 660В (Y) |
| КПД, η | 91.4% | Класс IE2 |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0.83 | |
| Кратность пускового тока, Iп/Iн | 6.5 | |
| Кратность пускового момента, Mп/Mн | 1.3 | |
| Кратность максимального момента, Mmax/Mн | 2.2 | |
| Масса | ≈ 430 кг | Зависит от производителя и исполнения |
Механические характеристики и пусковые свойства
Двигатель АИР 250 S6 имеет жесткую механическую характеристику, то есть незначительное изменение частоты вращения при варьировании нагрузки от холостого хода до номинальной. Номинальное скольжение составляет примерно 3% (1000 – 970 об/мин). Пусковые свойства определяются кратностями пускового и максимального моментов. Пусковой момент в 1.3 раза превышает номинальный, что достаточно для запуска большинства механизмов с вентиляторным моментом сопротивления (насосы, вентиляторы) или умеренной нагрузкой. Однако для механизмов с тяжелыми условиями пуска (например, мельницы, дробилки) может потребоваться двигатель с повышенным пусковым моментом (серии АИРМ) или применение устройств плавного пуска.
Кратность пускового тока равна 6.5, что типично для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Такой высокий ток при прямом пуске вызывает просадку напряжения в сети, поэтому для двигателей данной мощности часто рекомендуется применение частотных преобразователей или устройств плавного пуска для снижения пусковых токов и уменьшения механических ударов.
Область применения и выбор приводного оборудования
Двигатели АИР 250 S6 находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей надежности и унификации. Основные сферы применения:
При выборе двигателя для конкретного механизма необходимо учитывать не только мощность, но и режим работы (S1 – продолжительный, S2 – кратковременный, S3 – повторно-кратковременный), условия окружающей среды (температура, влажность, запыленность), необходимость регулирования скорости. Для регулирования скорости в широком диапазоне двигатель АИР 250 S6 должен использоваться в паре с частотным преобразователем, что позволяет оптимизировать энергопотребление и технологический процесс.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж двигателя должен производиться на ровное, прочное основание с точной центровкой с рабочим механизмом. Несоосность валов не должна превышать допустимых значений (обычно 0.05-0.1 мм), для соединения рекомендуется использовать упругие муфты. Перед первым пуском необходимо проверить сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм мегаомметром на 1000 В), убедиться в свободном вращении ротора, правильности подключения и заземления.
Эксплуатационное обслуживание включает регулярный контроль температуры подшипников и корпуса, уровня вибрации, чистоту вентиляционных каналов. Подшипники качения (обычно роликовые на приводной стороне и шариковые на противоприводной) требуют периодической замены смазки. Тип и периодичность смазки указываются в паспорте двигателя. Перегрев, повышенная вибрация или посторонний шум являются признаками неисправностей, требующих остановки и диагностики.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АИР 250 S6 от АИР 250 М6?
Буква «S» и «M» в обозначении указывает на установочный размер по длине станины. «S» (Short) – короткая, «M» (Medium) – средняя. У двигателя с индексом «M» при той же высоте оси вращения (250 мм) и числе полюсов (6) будет большая длина станины и, как правило, более высокая номинальная мощность (например, 55 кВт). У АИР 250 S6 мощность фиксирована на уровне 45 кВт.
Можно ли подключить двигатель 380/660 В к сети 220/380 В?
Нет, напрямую нельзя. Двигатель рассчитан на номинальное фазное напряжение 380 В при соединении в треугольник (Δ). При подключении к сети 220/380 В (где фазное напряжение 220 В) обмотки должны быть соединены в звезду (Y) для номинального напряжения 380 В. Однако в нашем случае такое подключение даст недогрузку по напряжению в 1.73 раза, что приведет к резкому падению момента, перегреву и выходу двигателя из строя. Для работы в сети 220/380 В необходим двигатель с номинальным напряжением 220/380 В.
Какой класс энергоэффективности у стандартного АИР 250 S6 и можно ли получить двигатель с более высоким КПД?
Стандартный двигатель серии АИР, выпускаемый по ГОСТ, соответствует классу энергоэффективности IE2. Большинство современных производителей предлагают модификации с улучшенными характеристиками: АИРЭ (энергоэффективные) или АИРСЕ (суперэнергоэффективные), которые соответствуют классам IE3 и IE4. Их КПД может быть выше на 1-4%, что при постоянной работе дает значительную экономию электроэнергии, но стоимость таких двигателей также выше.
Какие устройства защиты необходимы для данного двигателя?
Для защиты двигателя АИР 250 S6 обязательна установка:
Что означает режим работы S1?
Режим S1 – продолжительный режим работы. Он характеризуется работой двигателя под постоянной нагрузкой в течение времени, достаточного для достижения теплового равновесия всех его частей. Двигатель АИР 250 S6 рассчитан именно на такой режим, который является наиболее распространенным для насосов, вентиляторов, компрессоров, работающих непрерывно.
Как определить необходимость замены подшипников?
Основные признаки износа подшипников: повышенный равномерный или неравномерный шум (гул, скрежет), увеличение вибрации, нагрев подшипникового узла сверх допустимого (обычно +95°C). Регламентное техническое обслуживание рекомендует проверять состояние подшипников и менять в них смазку каждые 4000-10000 часов работы, в зависимости от условий эксплуатации. Полная замена подшипников производится при появлении люфта или признаков разрушения тел качения.
Заключение
Электродвигатель АИР 250 S6 является типовым и широко распространенным решением для промышленного привода механизмов с требуемой мощностью 45 кВт и скоростью вращения около 970 об/мин. Его надежность, отработанная конструкция и унификация обеспечивают простоту монтажа, обслуживания и ремонта. При выборе данного двигателя необходимо тщательно анализировать условия пуска и эксплуатации, рассматривать возможность применения энергоэффективных модификаций и современных средств пуска и защиты. Правильный подбор и обслуживание гарантируют многолетнюю безотказную работу в составе различных технологических агрегатов.