Электродвигатели АИР 71
Электродвигатели АИР 71: полный технический обзор
Электродвигатели серии АИР 71 относятся к асинхронным двигателям трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, являясь представителем единой серии АИР (Асинхронные, Исполнения Р). Данная серия является современным аналогом устаревшей серии АИР 71 (Асинхронные, Интерэлектро, Р). Двигатели габарита 71 по высоте оси вращения (71 мм) занимают начальную позицию в линейке общепромышленных электродвигателей и предназначены для привода маломощных механизмов в продолжительном режиме работы S1. Они находят широкое применение в насосном оборудовании, вентиляционных установках, компрессорах малой мощности, станках, конвейерах и прочем промышленном оборудовании.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция двигателя АИР 71 соответствует общепринятым стандартам для асинхронных машин. Основными узлами являются: станина с сердечником статора, ротор с короткозамкнутой обмоткой типа «беличья клетка», два подшипниковых щита с шарикоподшипниками качения, вентилятор с кожухом и коробка выводов.
- Станина и сердечник: Изготавливается из алюминиевого сплава (для малых габаритов) или чугуна. Внутри станины запрессован сердечник статора, набранный из изолированных листов электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи.
- Обмотка статора: Выполняется из медного обмоточного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), что обеспечивает запас по нагреву при работе в номинальном режиме.
- Ротор: Короткозамкнутый ротор представляет собой сердечник, набранный из листов стали, с алюминиевой обмоткой, отлитой в пазы. Одновременно отливаются вентиляционные лопатки и короткозамыкающие кольца.
- Система охлаждения: Используется самовентиляция (IC 411). Осевой вентилятор, расположенный на валу ротора, нагнетает воздух через ребристую поверхность станины.
- 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.
- Устройства плавного пуска (УПП): Позволяют ограничить ток и момент в начальный период разгона.
- Частотные преобразователи (ЧП): Обеспечивают не только плавный пуск и останов, но и регулирование частоты вращения в широком диапазоне. Для двигателей АИР 71 необходимо учитывать возможность ухудшения охлаждения на низких оборотах.
- Совпадение номинальной мощности двигателя с мощностью, потребляемой механизмом, с учетом запаса 10-15%.
- Совпадение частоты вращения или возможность ее регулирования через редуктор/преобразователь.
- Условия окружающей среды (температура, влажность, запыленность), определяющие степень защиты (IP54, IP55).
- Способ монтажа (IM 1081, IM 2081 и т.д.).
- Перегрев: Перегрузка, нарушение условий охлаждения (загрязнение ребер станины), повышенное напряжение, межвитковое замыкание в обмотке.
- Повышенная вибрация и шум: Несоосность с приводным механизмом, износ подшипников, дисбаланс ротора, ослабление крепления.
- Не запускается или работает с пониженной скоростью: Обрыв фазы в сети или обмотке, заклинивание подшипника, механическая перегрузка.
Двигатели АИР 71 производятся в различных климатических исполнениях (У, УХЛ для умеренного и холодного климата) и категориях размещения (1, 2, 3). Основные конструктивные исполнения по способу монтажа:
Основные технические характеристики и параметры
Номинальные параметры двигателей АИР 71 определены для работы от сети 380 В, 50 Гц. Ключевыми характеристиками являются номинальная мощность, частота вращения, КПД, коэффициент мощности, пусковой момент и ток.
Основные технические данные для двигателей АИР 71 (на примере 2-х и 4-х полюсных исполнений):
| Типоразмер | Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | Номинальная частота, об/мин | КПД, % | cos φ | Пусковой ток Iп/Iн | Пусковой момент Мп/Мн | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| АИР 71А2 | 0.75 | 3000 | 2730 | 75.0 | 0.83 | 5.5 | 2.2 | ~9.5 |
| АИР 71В2 | 1.1 | 3000 | 2760 | 78.0 | 0.84 | 6.0 | 2.2 | ~11.0 |
| АИР 71А4 | 0.55 | 1500 | 1360 | 71.0 | 0.73 | 5.0 | 2.1 | ~10.0 |
| АИР 71В4 | 0.75 | 1500 | 1380 | 73.0 | 0.75 | 5.5 | 2.2 | ~11.5 |
Механические характеристики и режимы работы
Двигатели АИР 71 обладают жесткой механической характеристикой (незначительное изменение частоты вращения при увеличении нагрузки вплоть до момента, близкого к максимальному). Это делает их устойчивыми в работе при колебаниях нагрузки. Основной расчетный режим работы – S1 (продолжительный), при котором двигатель работает под постоянной нагрузкой до достижения установившейся температуры всех частей. Кратковременные перегрузки, как правило, не должны превышать 1.2 от номинального момента. Максимальный момент (Мmax/Мн) для данной серии составляет примерно 2.3-2.5.
Способы пуска и управления
Ввиду малой мощности, для пуска двигателей АИР 71 чаще всего применяется прямой пуск (прямое подключение к сети). Несмотря на высокие пусковые токи (в 5-7 раз выше номинального), для сетей малой мощности это обычно допустимо. В случаях, когда требуется снижение пускового тока или плавный пуск, могут использоваться:
Подбор, монтаж и эксплуатация
При подборе двигателя АИР 71 для привода необходимо учитывать:
При монтаже необходимо обеспечить соосность валов, правильное натяжение ремней (при ременной передаче), надежное заземление. Перед первым пуском проверяется сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм для напряжения до 500 В), свободное вращение ротора и правильность направления вращения.
Неисправности и техническое обслуживание
Типичные неисправности двигателей АИР 71 и их причины:
Техническое обслуживание включает регулярную очистку от пыли, проверку состояния подшипников (шум, нагрев) с периодической заменой смазки, контроль затяжки крепежных соединений и проверку сопротивления изоляции.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АИР 71А2 от АИР 71В2?
Буква «А» или «В» в обозначении после габарита указывает на установочный размер по длине станины. «А» – короткая станина, «В» – длинная. При одинаковой высоте оси вращения (71 мм) двигатель с индексом «В» имеет большую длину, что обычно соответствует большей мощности (например, 0.75 кВт у 71А2 и 1.1 кВт у 71В2) или улучшенным характеристикам (КПД, cos φ) за счет увеличенного объема обмотки и магнитопровода.
Можно ли подключить двигатель АИР 71 на 380/660 В к сети 220 В?
Нет, напрямую подключить трехфазный двигатель, рассчитанный на напряжение 380 В (схема «звезда») к однофазной сети 220 В нельзя. Для этого потребуется использование фазосдвигающего конденсатора и пересоединение обмоток по специальной схеме (обычно «треугольник»), но даже в этом случае двигатель не разовьет номинальную мощность, а пусковые характеристики ухудшатся. Рекомендуется использовать специализированные однофазные двигатели или частотный преобразователь с функцией однофазного входа.
Как определить, что подшипники двигателя требуют замены?
Основные признаки износа подшипников: повышенный равномерный гул или прерывистый стук со стороны подшипниковых щитов, нагрев подшипникового узла сверх допустимого (температура на поверхности щита более 70-80°C), повышенная вибрация двигателя. Перед заменой необходимо диагностировать состояние, проверив осевой и радиальный люфт ротора.
Каков срок службы электродвигателя АИР 71?
Средний расчетный срок службы двигателей серии АИР при соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, температура окружающей среды +40°C, высота над уровнем моря до 1000 м) составляет 15-20 лет. Наиболее уязвимыми элементами, определяющими межремонтный период, являются подшипники качения, срок службы которых при нормальных условиях может составлять 20-30 тыс. часов.
Что означает степень защиты IP55 для двигателя АИР 71?
Степень защиты IP (Ingress Protection) указывает на уровень защиты оболочки от проникновения твердых тел и воды. IP55 расшифровывается: первая цифра «5» – защита от пыли (проникновение пыли не полностью исключено, но она не должна проникать в количестве, нарушающем работу); вторая цифра «5» – защита от струй воды, падающих с любого направления. Это позволяет эксплуатировать двигатель на улице под дождем.
Как правильно хранить резервный двигатель АИР 71?
Двигатель должен храниться в сухом отапливаемом помещении при температуре от +5°C до +40°C и относительной влажности не более 70%. Необходимо исключить попадание прямых солнечных лучей, воздействие агрессивных паров. Вал двигателя следует периодически проворачивать вручную для сохранения смазки в подшипниках. Рекомендуется регулярно (раз в 6 месяцев) измерять сопротивление изоляции мегаомметром.