Электродвигатели АИР 880 об/мин

Электродвигатели АИР с синхронной частотой вращения 880 об/мин (8 полюсов)

Электродвигатели серии АИР с синхронной частотой вращения 880 об/мин (соответствующей 8 полюсам) представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, предназначенные для привода механизмов, требующих низкой частоты вращения при высоком крутящем моменте. Данные двигатели относятся к числу наиболее распространенных в промышленности благодаря своей надежности, соответствию международным стандартам (IEC 60034, ГОСТ Р 51689-2000) и широкому диапазону мощностей. Их основное конструктивное отличие — увеличенное число полюсов в статоре, что напрямую определяет выходные характеристики.

Конструктивные особенности и принцип действия

Электродвигатель АИР 880 об/мин является трехфазным асинхронным двигателем. Его синхронная скорость (n_с) рассчитывается по формуле: n_с = (60 f) / p, где f — частота сети (50 Гц), p — число пар полюсов. Для 8-полюсного двигателя p=4, следовательно, n_с = (60 50) / 4 = 750 об/мин. Фактическая частота вращения вала под нагрузкой (асинхронная скорость) составляет примерно 730-735 об/мин при номинальной нагрузке, что соответствует скольжению 2-3%. Обозначение «880 об/мин» является устаревшим и исторически сложившимся, но до сих пор широко используется в технической документации и каталогах для указания типа двигателя.

Конструктивно двигатель состоит из следующих основных узлов:

• Статор: Сердечник, набранный из изолированных листов электротехнической стали, в пазах которого уложена трехфазная обмотка. Для 8-полюсного исполнения обмотка имеет соответствующую конфигурацию.
• Ротор: Короткозамкнутый типа «беличья клетка». Состоит из сердечника и литой алюминиевой или медной обоймы с замыкающими кольцами.
• Охлаждение: Двигатели исполнения IP54 и выше имеют наружную поверхность с ребрами и вентилятор, закрытый защитным кожухом (тип охлаждения IC0141). Исполнения IP23 имеют открытые воздуховоды на станине (тип охлаждения IC01).
• Подшипниковые щиты и корпус: Чугунная станина и щиты обеспечивают жесткость конструкции. Вал вращается в подшипниках качения (чаще всего роликовых или шариковых).

Основные технические характеристики и диапазоны мощностей

Двигатели АИР 8-полюсные выпускаются в широком диапазоне мощностей, от 0,75 кВт до 400 кВт и более, в различных габаритах (от 56 до 355 по высоте оси вращения). Ключевые параметры:

• Напряжение питания: Стандартно 380/660 В или 220/380 В, 50 Гц. Возможны исполнения на другие напряжения.
• Коэффициент полезного действия (КПД): Зависит от мощности и класса энергоэффективности. Для современных двигателей серии АИР (например, АИР3) характерны классы IE2 (стандартный) и IE3 (повышенный).
• Коэффициент мощности (cos φ): Обычно находится в диапазоне 0.70-0.85 и повышается с ростом мощности.
• Пусковой момент: Составляет 1.1-1.3 от номинального. Пусковой ток — 5-7 от номинального.
• Критический момент (перегрузочная способность): 2.0-3.0 от номинального момента.

Таблица 1. Примерный ряд мощностей и параметров двигателей АИР 880 об/мин (напряжение 380 В, 50 Гц)

Мощность, кВт	Типоразмер (высота оси вращения)	КПД, % (приблизительно, IE2)	cos φ	Номинальный ток, А (приблизительно)	Масса, кг (приблизительно)
1.5	90L	78.0	0.73	3.9	25
5.5	132M	85.0	0.77	13.3	75
11	160S	88.0	0.78	25.1	130
22	180M	90.0	0.81	47.0	200
45	250S	92.0	0.83	93.2	400
75	280S	93.0	0.85	152	600
110	315S	94.0	0.86	218	850

Сферы применения

Низкая частота вращения и высокий момент делают 8-полюсные двигатели оптимальным выбором для привода механизмов, где не требуется высоких скоростей, но важна мощность и надежность. Основные области применения:

• Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шестеренные насосы для воды, нефтепродуктов, химических веществ.
• Вентиляторное оборудование: Радиальные и осевые вентиляторы высокого давления, дымососы.
• Компрессорное оборудование: Поршневые и винтовые компрессоры.
• Конвейеры и транспортеры: Ленточные, скребковые, пластинчатые конвейеры, особенно для тяжелых грузов.
• Дробильное и мельничное оборудование: Щековые, конусные дробилки, шаровые мельницы.
• Смесители и мешалки: Для жидкостей и вязких сред.
• Сушильные барабаны и печи.

Выбор и монтаж

При выборе двигателя АИР 880 об/мин необходимо учитывать:

• Мощность: Должна соответствовать или незначительно превышать мощность на валу рабочей машины с учетом возможных перегрузок.
• Режим работы (S1-S10): Стандартный режим S1 (продолжительный) является базовым. Для повторно-кратковременных режимов необходим расчет по эквивалентной мощности.
• Климатическое исполнение и категория размещения (УХЛ1, У3 и т.д.).
• Степень защиты IP: IP54/55 для пыльных и влажных помещений, IP23 для чистых и сухих.
• Способ монтажа (IM): Наиболее распространены IM1081 (лапы, фланец), IM2081 (лапы с фланцем), IM3081 (фланец без лап).
• Класс энергоэффективности: Требования законодательства (например, ТР ТС 004/2011) диктуют минимальный класс IE2, а для ряда мощностей — IE3.

Монтаж должен обеспечивать надежное крепление, соосность с приводным механизмом, свободный доступ для обслуживания и эффективный отвод тепла.

Схемы подключения и пуск

Трехфазные двигатели АИР могут подключаться по схемам «звезда» (Y) или «треугольник» (Δ) в зависимости от номинального напряжения обмотки. Для стандартного напряжения 380/660 В при сети 380 В используется схема «звезда». Пуск может осуществляться:

• Прямой пуск: Непосредственное подключение к сети. Применяется для двигателей средней и малой мощности, где пусковые токи не вызывают критического проседания напряжения.
• Пуск с переключением «звезда-треугольник»: Снижает пусковой ток в 3 раза, но и пусковой момент также падает в 3 раза. Подходит для механизмов с вентиляторным моментом сопротивления.
• Пуск с помощью устройств плавного пуска (УПП): Позволяет плавно наращивать напряжение и ток, снижая механические и электрические удары.
• Частотное регулирование (ЧРП): Преобразователь частоты позволяет плавно регулировать скорость в широком диапазоне, что для 8-полюсных двигателей открывает возможности точного управления производительностью насосов и вентиляторов с значительной экономией энергии.

Обслуживание и диагностика

Плановое техническое обслуживание включает:

• Контроль вибрации и шума.
• Измерение температуры подшипников и статора (термометрия, термография).
• Контроль состояния изоляции обмоток (мегомметром).
• Чистку, проверку затяжки крепежных соединений.
• Через 10-20 тыс. часов работы — замену смазки в подшипниках качения.

Типичные неисправности: износ подшипников, ослабление крепления, нарушение изоляции обмоток, дисбаланс ротора, задевание ротора о статор.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Почему в обозначении указано 880 об/мин, если фактическая скорость около 730 об/мин?

Это исторически сложившееся обозначение типа двигателя, унаследованное от советских серий (А, АО2). Цифра «880» условно указывает на 8-полюсное исполнение и синхронную скорость, близкую к 750 об/мин. В современных каталогах чаще используют обозначение «8p» или «750 об/мин (синхр.)».

Чем отличается 8-полюсный двигатель от 4-полюсного (1500 об/мин) той же мощности?

При одинаковой мощности 8-полюсный двигатель имеет большие габариты и массу, более высокий номинальный момент (M_н = 9550

• P / n), но меньшую скорость. Его cos φ и КПД могут быть несколько ниже, чем у 4-полюсного аналога. Конструктивно у него больше катушек в обмотке статора.

Можно ли использовать двигатель 880 об/мин с частотным преобразователем?

Да, это широко распространенная практика. Однако необходимо выбирать ЧРП, рассчитанный на номинальный ток двигателя (у 8-полюсных двигателей он выше, чем у 4-полюсных той же мощности). Важно учитывать снижение охлаждения двигателя на низких скоростях и, при необходимости, использовать двигатель с независимым вентилятором.

Как определить, что подшипники двигателя требуют замены?

Основные признаки: повышенный шум (гул, скрежет), вибрация, нагрев подшипникового узла сверх допустимого (обычно +95°C). Для точной диагностики проводят виброакустический анализ.

Каковы требования к классу энергоэффективности для таких двигателей?

Согласно техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», для двигателей мощностью от 0.75 до 1000 кВт установлены минимальные классы: IE2 (с 2016 г.) и IE3 (для мощностей 0.75-150 кВт с 2020 г.). При выборе нового оборудования рекомендуется отдавать предпочтение классу IE3 или выше.

Как правильно выбрать двигатель для насоса с жесткой механической характеристикой?

Необходимо, чтобы номинальный момент двигателя превышал момент сопротивления насоса на рабочей точке. Для поршневых насосов и механизмов с «тяжелым» пуском рекомендуется также проверять, чтобы пусковой момент двигателя (обычно 1.1-1.3 M_н) превышал момент сопротивления в момент запуска. В сложных случаях может потребоваться двигатель с повышенным пусковым моментом (например, с ротором из литой меди).

Что означает маркировка «АИР180M8» ?

• АИР: Серия асинхронного двигателя (общепромышленного исполнения).
• 180: Высота оси вращения (расстояние от оси вала до плоскости лап) в мм.
• M: Условная длина сердечника (S — короткая, M — средняя, L — длинная).
• 8: Число полюсов (синхронная частота вращения ~750 об/мин).