Электродвигатели АИР 355 М2: технические характеристики, конструкция и сфера применения
Электродвигатель АИР 355 М2 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, трехфазный, общепромышленного исполнения, соответствующий стандарту ГОСТ Р 51689-2000 (аналогично МЭК 60034-1). Модель относится к габариту 355 по высоте оси вращения (355 мм) и имеет установочный размер по длине «М2». Данные двигатели предназначены для продолжительного режима работы (S1) и являются основным приводным оборудованием для тяжелонагруженных механизмов в различных отраслях промышленности.
Расшифровка обозначения и габаритные размеры
Маркировка АИР 355 М2 расшифровывается следующим образом: АИР – серия асинхронных двигателей, интерпретируемая как «Асинхронные, Единой серии, Российского производства»; 355 – высота оси вращения вала над плоскостью установки в миллиметрах; М – условная длина сердечника статора (средняя длина); 2 – число полюсов (в данном случае «2» указывает на двухполюсное исполнение, т.е. синхронная частота вращения 3000 об/мин).
Габаритные, установочные и присоединительные размеры АИР 355 М2 строго регламентированы. Ключевые размеры для монтажа:
- l30 – длина двигателя с учетом выступающего конца вала: ~1525 мм.
- h31 – расстояние от оси вала до нижней плоскости лап: 355 мм.
- d1 – диаметр выходного конца вала: 80 мм.
- l1 – длина цилиндрической части вала: 170 мм.
- b10 – ширина лапы: 890 мм.
- h – общая высота двигателя: ~850 мм.
- IM1001 (IMB3) – горизонтальное исполнение с лапами, два подшипниковых щита.
- IM2101 (IMB35) – комбинированное: лапы + фланец на подшипниковом щите.
- IM3001 (IMV1) – вертикальное исполнение с лапами на подшипниковом щите, вал направлен вниз.
- Центробежные насосы и вентиляторы высокого давления.
- Компрессорное оборудование (поршневое и центробежное).
- Дробильное, мельничное и размольное оборудование.
- Приводы линий и конвейеров в тяжелой промышленности.
- Дымососы и газодувки.
- Частотные преобразователи (ЧП) – оптимальный способ, обеспечивающий плавный разгон, регулирование скорости и экономию энергии.
- Устройства плавного пуска (УПП) – ограничивают ток и момент при разгоне.
- Пуск переключением «звезда-треугольник» – применим только для двигателей, обмотки которых рассчитаны на номинальное напряжение 380/660 В и соединены «треугольником» в рабочем режиме.
Масса двигателя в зависимости от конкретной мощности и модификации составляет от 1400 до 1600 кг.
Основные технические характеристики и параметры
Электродвигатели габарита 355 М2 охватывают диапазон мощностей от 200 до 315 кВт при синхронной частоте вращения 3000 об/мин. Рабочее напряжение – 380/660 В или 660/1140 В при частоте сети 50 Гц. Степень защиты стандартно соответствует IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений), система охлаждения – IC0141 (самовентиляция). Класс нагревостойкости изоляции – «F» (до 155°C), с запасом по температуре, что обеспечивает надежность и долгий срок службы.
Таблица 1. Сводные технические параметры двигателей АИР 355 М2 (номинальный режим S1, 3000 об/мин, 50 Гц, 380 В).
| Мощность, кВт | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн | Пусковой момент, Мп/Мн | Момент инерции ротора, J, кг·м² |
|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 94.5 | 0.90 | 7.0 | 1.3 | 4.2 |
| 250 | 95.0 | 0.91 | 7.1 | 1.2 | 5.0 |
| 315 | 95.2 | 0.91 | 7.2 | 1.2 | 6.3 |
Конструктивные особенности
Двигатель АИР 355 М2 имеет литую чугунную станину и коробку выводов. Сердечник статора набирается из изолированных листов электротехнической стали, запрессовывается в станину и фиксируется. Обмотка статора выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса «F», пропитывается термореактивным лаком в вакуумных установках. Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», литой из алюминиевого сплава. Вал выполнен из высококачественной стали, вращается на двух подшипниках качения (со стороны привода – роликовый цилиндрический, со стороны противоприводной – шариковый радиальный). На валу со стороны привода устанавливается вентилятор, закрытый защитным кожухом, обеспечивающий поток воздуха для охлаждения.
Способы монтажа и варианты исполнения
Базовое исполнение по способу монтажа – IM1001 (лапы на станине, конец вала цилиндрический). Однако для данного габарита широко распространены и другие монтажные исполнения:
Помимо этого, двигатели АИР 355 М2 могут поставляться в различных климатических исполнениях (У, УХЛ, Т для умеренного, холодного или тропического климата) и категориях размещения (1-4). Существуют модификации с повышенным скольжением (АИРС), влагозащищенные (АИРМ), взрывозащищенные (ВА, ВАО, АИМ, АИММ) и другие.
Области применения и выбор приводного механизма
Высокая частота вращения и значительная мощность делают двигатели АИР 355 М2 оптимальным выбором для привода механизмов, требующих высоких скоростей и большого крутящего момента. Основные сферы применения:
При выборе двигателя для конкретного механизма необходимо учитывать не только номинальную мощность, но и характер нагрузки (постоянная, переменная), режим работы (S1-S10), момент инерции механизма, требования к пусковому моменту и кратность пускового тока. Для плавного пуска и энергосбережения рекомендуется использование частотных преобразователей, особенно для насосов и вентиляторов.
Особенности пуска, эксплуатации и технического обслуживания
Пуск двигателей такой мощности прямым включением (DOL) создает значительные броски тока (в 7-8 раз превышающие номинальный), что может негативно влиять на питающую сеть. Для снижения пусковых токов применяются:
Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: контроль вибрации (норма для данного габарита обычно не более 2.8 мм/с), температуры подшипников (не выше +95°C), состояния изоляции обмоток (сопротивление мегомметром). Через каждые 8-10 тыс. часов работы необходима замена смазки в подшипниках (тип смазки указывается в паспорте).
Сравнение с двигателями других габаритов и серий
В линейке АИР двигатели 355 габарита являются одними из самых мощных в общепромышленном исполнении. При необходимости большей мощности (свыше 315 кВт) следует переходить на двигатели габаритов 400 и выше, которые часто имеют усиленную систему охлаждения (IC0161, IC0661) и могут поставляться с фазным ротором (серии АКЗ, АКН). Для реверсивных или частопускаемых приводов могут рассматриваться двигатели с повышенным скольжением (АИРС) или с фазным ротором, однако АИР 355 М2 в стандартном исполнении для таких режимов не оптимизирован.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Какое рабочее напряжение у двигателя АИР 355 М2?
Стандартные напряжения: 220/380 В, 380/660 В, 660/1140 В при частоте 50 Гц. Наиболее распространено исполнение на 380/660 В. Напряжение всегда указывается на паспортной табличке двигателя. Для правильного подключения важно соответствие напряжения сети номинальному напряжению обмотки статора.
Как правильно подобрать частотный преобразователь для данного двигателя?
Номинальный ток ЧП должен быть не менее номинального тока двигателя (указан на шильдике). Для АИР 355 М2 мощностью 315 кВт/380 В номинальный ток составляет около 565 А. Рекомендуется выбирать ЧП с запасом по току 10-15%, особенно для тяжелых условий пуска. Преобразователь должен быть векторного или скалярного управления с поддержкой мощности на валу не менее 315 кВт. Обязательна установка выходного дросселя для защиты обмотки двигателя от перенапряжений, вызванных длинными кабелями.
Какие подшипники установлены в двигателе АИР 355 М2?
Тип подшипников зависит от производителя и конкретной модификации. Как правило, со стороны привода (DE) устанавливается роликовый цилиндрический подшипник (например, NU или NJ серии), воспринимающий радиальные и частично осевые нагрузки. Со стороны противоприводного конца (NDE) – шариковый радиальный подшипник (например, 6300 серии). Точные типоразмеры (например, NU332, 6322) указываются в паспорте двигателя и на его корпусе.
Можно ли использовать этот двигатель для работы от генератора?
Да, но с существенными оговорками. Мощность генератора должна значительно (в 2-3 раза) превышать номинальную мощность двигателя (200-315 кВт) для компенсации высоких пусковых токов при прямом пуске. Рекомендуется обязательно применять устройства плавного пуска или частотный преобразователь, питаемый от генератора, чтобы снизить пусковую нагрузку. Необходима стабилизация частоты и напряжения на выходе генератора.
В чем разница между исполнениями АИР и 5АИ?
5АИ – это современная серия, соответствующая актуальным стандартам энергоэффективности (не ниже IE2 по ГОСТ Р МЭК 60034-30-1). Двигатели 5АИ часто имеют улучшенные массогабаритные показатели и более высокий КПД за счет использования улучшенных электротехнических сталей и оптимизированной конструкции. АИР – более старая, но все еще широко распространенная серия. При новом проектировании рекомендуется выбирать двигатели серии 5АИ или АИР с классом энергоэффективности IE2/IE3.
Как определить состояние изоляции обмоток двигателя?
Состояние изоляции проверяется мегомметром на 2500 В. Сопротивление изоляции обмоток статора относительно корпуса и между фазами при температуре, близкой к рабочей, должно быть не менее Rиз = Uном / (1000 + Pном/100) [МОм]. Для двигателя 315 кВт/380 В это примерно 0.38 МОм. На практике для двигателей на 380 В допустимым считается значение не менее 0.5 МОм. Измерения должны проводиться на отключенном и разряженном оборудовании специалистами с соответствующей группой по электробезопасности.
Заключение
Электродвигатель АИР 355 М2 является надежным, проверенным решением для высокооборотных приводов большой мощности в условиях промышленного предприятия. Его выбор, монтаж и эксплуатация требуют учета всех технических параметров: от способа пуска и регулирования до условий окружающей среды. Правильный подбор комплектного электропривода на базе данного двигателя, включая средства защиты и управления, гарантирует долгий срок службы, энергоэффективность и минимальные эксплуатационные расходы. При замене или модернизации оборудования следует также рассматривать более современные аналоги серии 5АИ с повышенными классами энергоэффективности.