Электродвигатели АИР 50 кВт
Электродвигатели АИР 50 кВт: полный технический обзор
Электродвигатели серии АИР мощностью 50 кВт представляют собой трехфазные асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, соответствующие ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Данная мощность является одной из наиболее востребованных в промышленном секторе, находя применение в приводах насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров, станков и другого технологического оборудования. Двигатели АИР 50 кВт характеризуются высокой надежностью, унификацией конструктивных элементов и широким диапазоном вариантов исполнения.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция двигателя АИР 50 кВт является классической для серии. Основными узлами являются: станина с сердечником статора и обмоткой, ротор с короткозамкнутой клеткой (типа «беличье колесо»), два защитных подшипниковых щита, вентилятор с кожухом. Станина и щиты изготавливаются из чугуна, что обеспечивает высокую механическую прочность и снижение вибраций. Для двигателей данной мощности используется система принудительного охлаждения (обдув собственным вентилятором, закрытым кожухом).
Ключевым аспектом выбора является климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150:
- ИМ1081 (АИР) – основное исполнение с защитой IP23. Двигатель открытого типа, защищен от попадания твердых тел диаметром более 12 мм и капель воды, падающих вертикально. Предназначен для установки в чистых, сухих производственных помещениях.
- ИМ1081 (АИРМ) – модернизированное закрытое обдуваемое исполнение с защитой IP54. Полная защита от пыли и брызг воды с любого направления. Универсальное исполнение для установки вне помещений или в условиях повышенной запыленности и влажности.
- IM 1081 – на лапах, с одним цилиндрическим концом вала.
- IM 2081 – на лапах, с двумя цилиндрическими концами вала.
- IM 3081 – комбинированное: на лапах и фланце.
- IM 3681 – на фланце большого размера без лап.
- Проверка состояния изоляции обмоток (сопротивление изоляции мегаомметром на 1000В должно быть не менее 1 МОм при 25°C).
- Контроль вибрации на подшипниковых узлах. Допустимый уровень вибрации для данного типоразмера обычно не превышает 4.5 мм/с по СКЗ.
- Контроль температуры. Класс нагревостойкости изоляции – F (до 155°C). Рабочая температура подшипников не должна превышать 95°C.
- Периодическая замена смазки в подшипниках качения (интервал 4000-10000 часов работы, тип смазки – Лита-24 или аналог). Для двигателей с защитой IP23 часто используются подшипники с масляной смазкой.
- Обеспечение чистоты вентиляционных каналов и поверхности двигателя, особенно для исполнения IP54.
- АИР – серия асинхронного двигателя.
- 200 – высота оси вращения вала над плоскостью установки в мм.
- М – установочный размер по длине станины (S – короткий, M – средний, L – длинный).
- 4 – количество полюсов (2, 4, 6, 8 и т.д.).
- У2 – климатическое исполнение (У – для умеренного климата) и категория размещения (2 – для работы в помещениях с нерегулярным конденсатом).
Также двигатели различаются по способу монтажа (способу крепления и расположению выходного конца вала) по ГОСТ Р 52776-2007:
Основные технические характеристики и параметры
Двигатели АИР 50 кВт выпускаются на стандартные напряжения: 220/380В, 380/660В, 660В/1140В. Частота сети – 50 Гц. Количество полюсов определяет синхронную частоту вращения. Для мощности 50 кВт доступны все основные варианты.
| Типоразмер (количество полюсов) | Синхронная частота, об/мин | Номинальная частота, об/мин (примерная) | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн | Пусковой момент, Мп/Мн | Макс. момент, Мmax/Мн |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| АИР 180М2 (2) | 3000 | ~2930 | 90.5 | 0.90 | 7.0 | 2.0 | 2.2 |
| АИР 180М4 (4) | 1500 | ~1470 | 91.4 | 0.86 | 7.0 | 2.0 | 2.2 |
| АИР 200М4 (4)* | 1500 | ~1470 | 92.0 | 0.87 | 7.0 | 2.0 | 2.2 |
| АИР 200L4 (4)* | 1500 | ~1470 | 92.0 | 0.87 | 7.0 | 2.0 | 2.2 |
| АИР 200М6 (6) | 1000 | ~980 | 90.5 | 0.86 | 6.5 | 1.8 | 2.0 |
| АИР 225М8 (8) | 750 | ~730 | 90.0 | 0.79 | 6.0 | 1.7 | 2.0 |
*Примечание: для 4-полюсного исполнения 50 кВт могут использоваться разные высоты оси вращения (200 мм и 225 мм) в зависимости от производителя и серии. Параметры близки.
Выбор и особенности подключения
Выбор конкретного типоразмера определяется требуемой частотой вращения рабочей машины. Для приводов центробежных насосов и вентиляторов часто выбирают 2- или 4-полюсные двигатели, для конвейеров и мешалок – 4- или 6-полюсные, для приводов с редуктором – 6- или 8-полюсные, что позволяет снизить передаточное число редуктора.
Подключение к сети 380В осуществляется, как правило, по схеме «треугольник». При наличии напряжения 660В обмотки статора соединяются в «звезду». Пуск может быть прямым (прямое включение в сеть) или с использованием устройств плавного пуска (УПП) и частотных преобразователей (ЧП). Прямой пуск для двигателя 50 кВт допустим при соответствии мощности питающего трансформатора и условий сети (падение напряжения при пуске не должно превышать норм). В противном случае применение УПП или ЧП является обязательным для снижения пусковых токов и динамических нагрузок на механизм.
Эксплуатация и техническое обслуживание
Эксплуатация двигателей АИР 50 кВт регламентируется ПУЭ и инструкцией завода-изготовителя. Основные требования:
Сравнение с двигателями других серий и энергоэффективность
Двигатели АИР соответствуют стандартному классу энергоэффективности IE1 (по ГОСТ Р МЭК 60034-30-1). В настоящее время активно внедряются двигатели серий АИРС (повышенного скольжения), АИРЕ (с электромагнитным тормозом), АИР3 (общепромышленные) и современные серии класса IE2 и IE3 (например, АДМ, АИРМУ). Двигатели класса IE2 и IE3 при мощности 50 кВт имеют КПД выше на 1-4%, что обеспечивает значительную экономию электроэнергии при непрерывной работе. Однако их стоимость выше. Выбор между АИР и более эффективными моделями основывается на технико-экономическом расчете, учитывающем годовое число часов работы и тариф на электроэнергию.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как расшифровать маркировку, например, АИР 200М4 У2?
Какой пусковой ток у двигателя АИР 50 кВт на 380В?
Пусковой ток (Iп) при прямом включении составляет 350-400А (в 6-7 раз выше номинального, который равен ~95А для 380В). Точное значение указано в паспорте двигателя.
Можно ли использовать частотный преобразователь для управления двигателем АИР 50 кВт?
Да, это распространенная практика. Необходимо выбирать ЧП с номинальным током не менее 100А (для 50 кВт). Для длительной работы на низких скоростях может потребоваться независимое охлаждение двигателя (вентилятор).
Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?
Для двигателей с защитой IP54 на подшипниках качения – каждые 4000-5000 часов работы. Для IP23 – в соответствии с инструкцией, часто они имеют масляные ванны с более длительным интервалом обслуживания. Тип смазки должен соответствовать рекомендациям производителя.
Чем отличается исполнение ИМ1081 от ИМ1081 (АИРМ)?
ИМ1081 – это обозначение способа монтажа (на лапах). АИРМ – это обозначение серии двигателя в закрытом обдуваемом исполнении (IP54). Полная маркировка может выглядеть как «АИРМ 200М4 ИМ1081», что означает: закрытый обдуваемый двигатель, высота оси 200 мм, длина станины М, 4 полюса, монтаж на лапах.
Что делать, если сопротивление изоляции обмоток ниже нормы?
Необходима сушка двигателя. Для этого применяют внешний нагрев (термокамеры, ИК-излучатели) или метод пропускания номинального тока через обмотки статора при заторможенном роторе (требует точного контроля температуры). Сушку проводят до стабилизации сопротивления изоляции на уровне не менее 1 МОм для холодной обмотки.
Какой класс энергоэффективности у стандартного АИР 50 кВт?
Большинство серийных двигателей АИР 50 кВт соответствуют классу IE1 (Стандартная эффективность). Двигатели классов IE2 (Повышенная) и IE3 (Высокая) имеют специальную маркировку и, как правило, относятся к другим сериям (АДМ, АИРЭ и т.п.).