Электродвигатели АИР 63 А2
Электродвигатели АИР 63 А2: полный технический анализ и особенности эксплуатации
Электродвигатель АИР 63 А2 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, являющийся одним из базовых элементов в серии общепромышленных электродвигателей АИР. Данная серия соответствует требованиям ГОСТ Р 51689-2000 (а также ранее действовавшего ГОСТ 51689-2000) и является современным аналогом ранее выпускавшихся двигателей серии 4А. Индекс «63» обозначает высоту оси вращения вала над плоскостью установки (63 мм), а «А2» указывает на вариант исполнения по способу монтажа – на лапах с двумя концам вала.
Конструктивные особенности и исполнение
Двигатель АИР 63 А2 имеет закрытое обдуваемое исполнение (IP54). Конструкция включает в себя литой алюминиевый корпус (для габаритов 63 и ниже, как правило, используется алюминий), статор, собранный из листов электротехнической стали с уложенной в пазы обмоткой, короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка», подшипниковые щиты и вал. Исполнение А2 подразумевает наличие лап для крепления двигателя к фундаменту или раме и двух концов вала, выступающих из подшипниковых щитов. Это позволяет осуществлять механическое соединение с приводимым устройством с любой стороны или использовать второй конец вала для установки дополнительных устройств (тахогенератора, энкодера, тормоза).
- Степень защиты: IP54. Защита от попадания пыли в количестве, нарушающем работу, и от брызг воды со всех направлений.
- Климатическое исполнение: У3 (для умеренного климата) по ГОСТ 15150, но может изготавливаться в других исполнениях.
- Режим работы: S1 – продолжительный номинальный режим.
- Класс нагревостойкости изоляции: F (до 155°C), что позволяет двигателю работать с перегрузками, при этом система изоляции рассчитана на работу при температуре 80°C в окружающей среде по ГОСТ.
- Класс энергоэффективности: В зависимости от года и производителя, обычно соответствует классу IE2 (стандартный) по международной классификации IEC 60034-30-1. Современные модели могут выпускаться в классе IE3.
- P / n, где P – мощность в кВт, n – частота в об/мин, M – момент в Н·м.
- Вентиляторы и небольшие вентиляционные установки.
- Циркуляционные насосы в системах отопления и водоснабжения.
- Приводы конвейеров малой длины и мощности.
- Станки для обработки дерева, металла (точильные, сверлильные).
- Упаковочное и дозирующее оборудование.
- Медицинская техника и системы автоматики.
- Совпадение монтажных размеров с заменяемым двигателем или конструкцией привода.
- Мощность и частоту вращения, которые должны соответствовать характеристикам рабочей машины с учетом пусковых перегрузок.
- Условия окружающей среды. Несмотря на степень защиты IP54, двигатель не предназначен для работы в условиях длительного воздействия струй воды, химически агрессивных сред или взрывоопасных зон (для этого существуют специальные исполнения).
- Режим работы. Для частых пусков/остановок или работы в режиме S3-S6 требуется дополнительный расчет по тепловому режиму и, возможно, выбор двигателя большей мощности или специального исполнения.
- Схема «звезда» (Y): Применяется для номинального напряжения 660 В. Напряжение питания 380 В подается на начала обмоток, концы соединены в нейтральную точку. Пусковые токи при этом минимальны.
- Схема «треугольник» (Δ): Применяется для номинального напряжения 380 В. Обмотки соединены последовательно в кольцо. В данной схеме двигатель развивает полную мощность, указанную на шильдике.
- Автоматические выключатели с характеристикой срабатывания D (для пусковых токов в 5-7 раз выше номинальных).
- Магнитные пускатели с тепловыми реле, подобранными по номинальному току двигателя. Для реверсивного управления применяется сдвоенный пускатель с механической и электрической блокировкой.
- Частотные преобразователи (ЧП) малой мощности. Они позволяют осуществлять плавный пуск, регулирование скорости и защиту двигателя. При выборе ЧП его выходной ток должен быть не менее номинального тока двигателя.
- Внешний осмотр и очистку от загрязнений.
- Контроль температуры корпуса (на ощупь или пирометром). Превышение температуры более 90°C на корпусе указывает на перегрузку или проблемы с охлаждением.
- Проверку состояния подшипников. Через 10-15 тыс. часов работы может потребоваться замена смазки. Признаком износа подшипников является повышенный шум, вибрация или люфт вала.
- Контроль вибрации и затяжки крепежных болтов.
- Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром на 500 В. Значение должно быть не менее 1 МОм для двигателей до 100 В и не менее 0.5 МОм для двигателей до 500 В (по ПТЭЭП).
Основные технические характеристики и параметры
Двигатели АИР 63 А2 выпускаются на несколько номинальных мощностей, которые определяются длиной сердечника (условно обозначаемой как «установочный размер»). Основные параметры сведены в таблицу.
| Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | Номинальная частота вращения, об/мин (прибл.) | КПД, %, не менее | cos φ | Пусковой ток / Ном. ток (Iп/Iн) | Масса, кг (ориент.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.12 | 3000 | 2730 | 62 | 0.82 | 5.5 | 3.5 |
| 0.18 | 3000 | 2760 | 65 | 0.83 | 5.5 | 3.7 |
| 0.25 | 3000 | 2780 | 68 | 0.84 | 5.5 | 4.0 |
| 0.12 | 1500 | 1350 | 56 | 0.65 | 4.5 | 4.2 |
| 0.18 | 1500 | 1370 | 60 | 0.68 | 4.5 | 4.5 |
| 0.25 | 1500 | 1390 | 64 | 0.71 | 4.5 | 4.8 |
Важно отметить, что фактические значения КПД и cos φ у двигателей разных производителей могут незначительно отличаться. Номинальный ток двигателя рассчитывается по формуле: Iн = Pн 1000 / (√3 U η cosφ), где Pн – номинальная мощность (кВт), U – номинальное напряжение (380 В), η – КПД, cosφ – коэффициент мощности. Для точного подбора аппаратуры защиты необходимо использовать данные с шильдика конкретного двигателя.
Механические характеристики и монтажные размеры
Исполнение А2 определяет основные установочные и присоединительные размеры, которые строго стандартизированы по ГОСТ 2479 (или IEC 60072-1). Для габарита 63А2 они являются фиксированными.
| Обозначение размера | Значение, мм | Описание |
|---|---|---|
| h (высота оси вращения) | 63 | Основной установочный размер |
| l1 (длина от конца вала до первого лапного отверстия) | 40 | Определяет положение двигателя на плите |
| l10 (длина от первого до последнего лапного отверстия вдоль двигателя) | 100 | |
| l31 (расстояние по лапам в поперечном направлении) | 80 | |
| b10 (ширина по лапам) | 100 | |
| d1 (диаметр выходного конца вала) | 11 | Основной присоединительный размер |
| l1 (длина цилиндрической части вала) | 30 |
Наличие двух концов вала (d1 с обеих сторон) требует внимания при монтаже: неиспользуемый конец вала должен быть закрыт защитным колпачком для обеспечения безопасности. Крутящий момент на валу пропорционален мощности и обратно пропорционален частоте вращения: M = 9550
Область применения и рекомендации по выбору
Двигатели малой мощности габарита 63А2 находят применение в широком спектре оборудования благодаря своей компактности, надежности и стандартизации.
При выборе двигателя АИР 63 А2 для конкретного применения необходимо учитывать:
Схемы подключения и управление
Трехфазные двигатели АИР 63 А2 на напряжение 380/660 В (наиболее распространенное) подключаются по одной из двух основных схем:
Для управления и защиты двигателей данной мощности, как правило, используются:
Техническое обслуживание и устранение неисправностей
Обслуживание двигателя АИР 63 А2 включает в себя регулярные операции:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение А2 от А6?
Исполнение А2 – на лапах с двумя концами вала. Исполнение А6 – на лапах с одним концом вала. Это основное конструктивное различие, влияющее на способ монтажа и возможность использования второго конца вала.
Можно ли подключить двигатель 380/660 В к однофазной сети 220 В?
Да, но только через фазосдвигающий конденсатор и с существенной потерей мощности (до 50-70%). При этом обмотки должны быть соединены в «треугольник» для напряжения 220 В. Такой режим не является номинальным и должен быть согласован с производителем. Длительная работа в таком режиме может привести к перегреву.
Что означает класс изоляции F и почему рабочая температура на шильдике указана 80°C?
Класс F определяет термостойкость изоляционных материалов (до 155°C). Указанная температура 80°C (или 40°C в других случаях) – это допустимая температура окружающей среды, при которой двигатель, работая в номинальном режиме, не превысит температурный предел для своего класса изоляции. Это «точка отсчета» для теплового расчета.
Как правильно подобрать тепловое реле для двигателя АИР63А2?
Номинальный ток теплового элемента реле должен быть равен или незначительно превышать номинальный ток двигателя, указанный на его шильдике. Например, для двигателя 0.25 кВт, 1500 об/мин, Iн ≈ 0.7 А. Подбирается реле с диапазоном регулировки, включающим это значение. Обязательна последующая опытная настройка в рабочих условиях.
Почему двигатель гудит, но не вращается при включении?
Это признак обрыва в одной из фаз питающей сети или в обмотке статора («обрыв фазы»). Необходимо немедленно отключить питание, проверить целостность кабеля, контакты в пускателе и, при помощи мегомметра или мультиметра, сопротивление обмоток. Работа на двух фазах быстро выводит двигатель из строя.
Является ли двигатель АИР63А2 взрывозащищенным?
Нет, стандартное исполнение АИР общепромышленное. Для работы во взрывоопасных зонах необходимо использовать специальные двигатели, например, серии ВА или АИМ, имеющие соответствующее взрывозащищенное исполнение (Ex d, Ex e и т.д.) и маркировку.
Заключение
Электродвигатель АИР 63 А2 представляет собой надежный, стандартизированный и широко применяемый привод малой мощности. Его технические характеристики, монтажные размеры и эксплуатационные параметры строго регламентированы, что обеспечивает взаимозаменяемость и простоту подбора. Корректный выбор по мощности, частоте вращения и исполнению, правильный монтаж, подключение через соответствующую аппаратуру защиты и управления, а также плановое техническое обслуживание являются залогом длительной и безотказной работы данного электродвигателя в составе различного промышленного и бытового оборудования.