Электродвигатели АИР 37 кВт
Электродвигатели АИР 37 кВт: технические характеристики, конструкция и область применения
Электродвигатели серии АИР мощностью 37 кВт представляют собой асинхронные трехфазные машины с короткозамкнутым ротором, соответствующие ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Данная мощность является одной из наиболее востребованных в промышленном секторе, находясь на стыке среднего и высокого диапазона мощностей. Двигатели 37 кВт используются для привода оборудования, требующего значительных усилий и постоянной надежной работы: насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейерных линий, дерево- и металлообрабатывающих станков, смесителей и другого технологического оборудования.
Конструктивные особенности и модификации
Конструкция электродвигателя АИР 37 кВт является классической для серии. Основными узлами являются: станина с сердечником статора и обмоткой, ротор с короткозамкнутой клеткой (типа «беличье колесо»), два подшипниковых щита с установленными в них подшипниками качения, вентилятор с кожухом и коробка выводов. В зависимости от варианта исполнения, двигатели могут иметь различные конструктивные отличия.
- По способу монтажа (по ГОСТ 2479):
- IM 1081 – на лапах с одним цилиндрическим концом вала.
- IM 2081 – на лапах с двумя цилиндрическими концами вала.
- IM 3081 – без лап, с фланцем на подшипниковом щите (фланцевое крепление).
- IM 3681 – комбинированное крепление (на лапах и с фланцем).
- По степени защиты (по ГОСТ 17494):
- IP54 – Защита от попадания пыли в количестве, нарушающем работу, и от брызг воды с любого направления. Наиболее распространенный вариант для помещений с повышенной влажностью или запыленностью.
- IP55 – Защита от пыли и струй воды. Применяется для работы на открытом воздухе или в условиях сильного воздействия воды.
- По способу охлаждения:
- IC 0141 – наружное самовентилируемое охлаждение (крыльчатка на валу двигателя обдувает ребристый корпус).
- По климатическому исполнению:
- У, УХЛ – для умеренного и холодного климата (категория размещения 1-3).
- Т – для тропического климата.
- Высота оси вращения (h): 180 мм
- Установочные размеры по лапам (l x b): 605 x 279 мм (для 180М4)
- Диаметр вала (d): 55 мм (для 180М4)
- Размеры фланца (для фланцевых исполнений): обычно по стандарту D63 (для 180М4).
- Схема «Звезда» (Y): Применяется для работы на номинальном напряжении 660 В. В этом случае начала обмоток (U1, V1, W1) соединяются в нейтральную точку, а на концы (U2, V2, W2) подается трехфазное напряжение 660 В. Для работы от сети 380 В используется схема «треугольник».
- Схема «Треугольник» (Δ): Применяется для работы на номинальном напряжении 380 В. В этом случае конец одной обмотки соединяется с началом следующей (U1-W2, V1-U2, W1-V2), а точки соединения подключаются к фазам сети 380 В.
- Характер нагрузки механизма: постоянная или переменная, наличие тяжелых условий пуска (высокий момент инерции).
- Режим работы (S1-S10 по ГОСТ): Для двигателей АИР стандартным является продолжительный режим работы S1.
- Окружающая среда: наличие пыли, влаги, химически активных веществ, взрывоопасной атмосферы (требуются двигатели во взрывозащищенном исполнении ВА).
- Способ управления: прямой пуск от сети, пуск с помощью частотного преобразователя (ПЧ), устройств плавного пуска (УПП).
Основные технические характеристики и габаритно-присоединительные размеры
Электродвигатель АИР 37 кВт выпускается с различными числами пар полюсов, что определяет его синхронную частоту вращения. Это ключевой параметр при выборе для конкретного механизма.
| Типоразмер (АИР) | Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | КПД, %, не менее | cos φ | Пусковой ток / Номинальный ток (Iп/Iн) | Масса, кг (примерная) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 180М4 | 37 | 1500 | 91.5 | 0.87 | 7.0 | 280-300 |
| 200М6 | 37 | 1000 | 91.0 | 0.86 | 6.5 | 340-360 |
| 200L8 | 37 | 750 | 90.0 | 0.80 | 6.0 | 380-400 |
| 180М2 | 37 | 3000 | 91.8 | 0.90 | 7.5 | 260-280 |
Габаритно-присоединительные размеры регламентируются стандартами и являются взаимозаменяемыми для двигателей разных производителей одного типоразмера. Для АИР 37 кВт основные размеры (на примере АИР180М4):
Электрические параметры и схемы подключения
Номинальное напряжение двигателей АИР 37 кВт – 380/660 В при частоте сети 50 Гц. Подключение к сети осуществляется через клеммную коробку, где выводы обмоток статора маркированы согласно стандарту.
Пусковой ток (Iп) для двигателей данной мощности в 6-7.5 раз превышает номинальный, что требует правильного выбора аппаратов защиты и управления (автоматических выключателей, контакторов, тепловых реле). Номинальный ток при 380 В и 1500 об/мин составляет примерно 70-72 А.
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе электродвигателя АИР 37 кВт необходимо учитывать:
Монтаж должен производиться на ровное, жесткое основание с точной центровкой вала двигателя и рабочего механизма. Несоосность более допустимой (обычно не более 0.05 мм) приводит к повышенной вибрации, износу подшипников и выходу из строя. Обязательно необходимо обеспечить надежное электрическое соединение и заземление.
Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: контроля вибрации, температуры подшипников (не должна превышать +95°C), состояния смазки (замена через 8-10 тыс. часов работы для подшипников качения), очистки наружных поверхностей от загрязнений, проверки состояния изоляции обмоток мегомметром.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Каков номинальный ток двигателя АИР 37 кВт на 1500 об/мин при 380В?
Номинальный ток для типоразмера АИР180М4 (37 кВт, 1500 об/мин) составляет приблизительно 70-72 Ампера при подключении в «треугольник» на напряжение 380 В. Точное значение указано на заводской табличке (шильдике) двигателя.
2. Можно ли подключить двигатель 380/660В к сети 220В через конденсаторы?
Теоретически возможно, но крайне не рекомендуется для двигателей такой мощности. Это приводит к значительной потере мощности (более 60%), перегреву обмоток и нестабильной работе. Для питания от однофазной сети 220В мощностью 37 кВт необходимы специальные технические решения, например, использование преобразователя частоты с однофазным входом и трехфазным выходом, что является экономически и технически оправданным.
3. Какой автомат защиты и кабель выбрать для данного двигателя?
Для защиты от короткого замыкания и перегрузки выбирается автоматический выключатель с номинальным током, учитывающим пусковые токи. Ориентировочно, для двигателя 37 кВт (Iн≈72А) подходит автомат с номинальным током 80-100А с характеристикой срабатывания «D» (для двигателей) или «C». Сечение медного кабеля при прокладке в воздухе должно быть не менее 16-25 мм² (в зависимости от длины и условий прокладки), что соответствует току 90-115А. Окончательный расчет должен выполнять квалифицированный специалист согласно ПУЭ.
4. В чем разница между АИР и 5АИ (АИРС) сериями?
АИР – это общепромышленная серия по российским стандартам (ГОСТ). 5АИ (или АИРС) – это так называемая «евросерия» или «нормализованная» серия, соответствующая стандарту IEC. Основные отличия: у двигателей 5АИ, как правило, несколько выше КПД, меньше масса при той же мощности, часто используется алюминиевый корпус, габаритные и установочные размеры могут незначительно отличаться. Однако для мощности 37 кВт взаимозаменяемость по посадочным местам часто сохраняется.
5. Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?
Периодичность замены смазки зависит от типа подшипника, марки смазки, условий работы (температура, запыленность). Для стандартных двигателей АИР 37 кВт с подшипниками качения при нормальных условиях эксплуатации рекомендуется проводить перезакладку смазки каждые 8000-10000 часов работы. Используется термостойкая консистентная смазка для электродвигателей (например, Лита-24, ЦИАТИМ-221). Количество смазки должно составлять примерно 1/2-2/3 свободного объема полости подшипникового узла.
6. Допустимо ли использовать частотный преобразователь для управления двигателем АИР 37 кВт?
Да, это широко распространенная практика. Частотный преобразователь (ПЧ) позволяет плавно регулировать скорость вращения, осуществлять мягкий пуск, экономить энергию на нагрузках с переменным моментом (насосы, вентиляторы). При выборе ПЧ его номинальный выходной ток должен быть не менее номинального тока двигателя (≈72А). Рекомендуется выбирать ПЧ с запасом по мощности, например, на 45-55 кВт. Для длинных кабелей между ПЧ и двигателем необходимо установить выходной дроссель или синус-фильтр для защиты изоляции обмоток от перенапряжений.