Электродвигатели АИР 900 об/мин
Электродвигатели АИР с синхронной частотой вращения 900 об/мин (6 полюсов)
Электродвигатели серии АИР с синхронной частотой вращения 900 об/мин (6 полюсов) представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, спроектированные для привода механизмов, требующих средней скорости вращения при высоком крутящем моменте. Данные двигатели относятся к числу наиболее распространенных в промышленности, наряду с моделями на 3000 и 1500 об/мин. Их ключевая особенность — оптимальное соотношение скорости и момента, что делает их универсальным решением для насосного, вентиляционного, компрессорного, конвейерного и смесительного оборудования.
Конструктивные особенности и стандартизация
Двигатели АИР 900 об/мин изготавливаются в соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ IEC 60034-1 (общие требования к вращающимся электрическим машинам) и ГОСТ Р 51689-2000 (двигатели асинхронные общепромышленного применения). Конструктивно они идентичны двигателям других скоростей в серии АИР и отличаются, в первую очередь, обмоткой статора, рассчитанной на образование шести магнитных полюсов. Основные узлы:
- Статор: Состоит из корпуса (чугунного или алюминиевого в малых габаритах), сердечника из электротехнической стали и трехфазной обмотки, уложенной в пазы. Класс нагревостойкости изоляции обмотки — F (до 155°C), с рабочим перегревом по классу B (до 80°C) или F (до 105°C), что обеспечивает запас надежности.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора набран из листовой стали, в пазы залит алюминиевый сплав, формирующий стержни и замыкающие кольца. Конструкция не имеет скользящих контактов, что гарантирует высокую надежность.
- Подшипниковые щиты и вал: Двигатели комплектуются шарикоподшипниками качения с консистентной смазкой. Вал выполнен из стали, имеет цилиндрическую или коническую исполнение. Степень защиты стандартно — IP54 (защита от пыли и брызг воды), возможно исполнение IP55.
- Охлаждение: Самовентилируемое, с наружным вентилятором, закрытым защитным кожухом (тип охлаждения IC0141).
- Пусковой момент (Mп/Mн): Составляет 1.8 – 2.2 от номинального момента.
- Минимальный момент (Mмин/Mн): Не менее 1.1 – 1.5.
- Максимальный момент (Mmax/Mн): В диапазоне 2.0 – 2.8 (перегрузочная способность).
- Пусковой ток (Iп/Iн): Для двигателей с рабочим режимом S1 находится в пределах 5.5 – 7.0 от номинального тока.
- Центробежные насосы и компрессоры.
- Осевые и радиальные вентиляторы, дымососы.
- Ленточные и цепные конвейеры средней длины.
- Смесители, мешалки, реакторы.
- Дробильное и измельчительное оборудование.
- Сушильные барабаны.
- Мощность: Расчетная мощность на валу механизма с запасом 10-15%.
- Режим работы: Продолжительный (S1), повторно-кратковременный (S3-S6) или иной. Для режимов S3-S6 необходимо вводить поправочный коэффициент.
- Условия окружающей среды: Высотность установки, температура окружающей среды, класс химической активности среды. При отклонениях от нормальных условий (высота до 1000м, температура до +40°C) требуется корректировка мощности.
- Способ монтажа: Наиболее распространено исполнение IM1081 (лапы, фланец отсутствует) и IM2081 (лапы с фланцем на подшипниковом щите).
- Климатическое исполнение: УХЛ4 или Т4 для умеренного и тропического климата.
- (50/60) = 833 об/мин, а асинхронную — около 830-860 об/мин. Важно указывать частоту сети.
- (1 — 0.035) = 965 об/мин. Точное значение можно измерить тахометром.
Основные технические характеристики и параметры
Номинальная частота вращения вала при нагрузке на сеть 50 Гц составляет примерно 920-940 об/мин (скольжение 2-4% в зависимости от мощности). Диапазон мощностей для данной серии простирается от 0,55 кВт до 315 кВт и выше. Электродвигатели предназначены для работы от трехфазной сети переменного тока напряжением 380/660 В (схема соединения обмоток △/Y) или 220/380 В (△/Y) при частоте 50 Гц. КПД и cos φ для 6-полюсных двигателей, как правило, выше, чем у высокоскоростных моделей той же мощности.
Таблица 1. Основные параметры двигателей АИР 900 об/мин (выборочно)
| Типоразмер (высота оси вращения, мм) | Мощность, кВт | Ном. ток, А (380В, △) | КПД, η, % | cos φ | Момент инерции ротора, кг·м² | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 80 | 0.55 | 1.7 | 71.0 | 0.70 | 0.0012 | 11 |
| 100L | 3.0 | 7.2 | 83.0 | 0.80 | 0.0085 | 38 |
| 132M | 7.5 | 16.3 | 87.0 | 0.81 | 0.040 | 85 |
| 160S | 11.0 | 23.0 | 88.0 | 0.83 | 0.075 | 120 |
| 180M | 18.5 | 37.5 | 89.5 | 0.86 | 0.155 | 175 |
| 200M | 30.0 | 59.0 | 90.5 | 0.87 | 0.285 | 250 |
| 250S | 55.0 | 105.0 | 91.5 | 0.88 | 0.850 | 430 |
| 315S | 110.0 | 205.0 | 93.0 | 0.89 | 2.800 | 780 |
Механические характеристики и пусковые свойства
Для 6-полюсных двигателей характерен повышенный пусковой момент при относительно низком пусковом токе по сравнению с 2- и 4-полюсными моделями. Это обусловлено конструктивными особенностями магнитной системы.
Такие характеристики позволяют осуществлять прямой пуск (DOL) для большинства применений, однако при частых пусках или слабых сетях рекомендуется использование устройств плавного пуска или частотных преобразователей.
Области применения и выбор двигателя
Двигатели АИР 900 об/мин применяются для привода механизмов с вентиляторным и постоянным моментом нагрузки:
При выборе двигателя необходимо учитывать:
Таблица 2. Поправочные коэффициенты на мощность при различных условиях
| Фактор | Условие | Коэффициент | Примечание |
|---|---|---|---|
| Температура окружающей среды | Выше +40°C до +60°C | 0.9 — 0.95 | Требуется проверка класса изоляции |
| Высота над уровнем моря | Выше 1000м до 4000м | 0.95 — 0.75 | Снижение из-за разрежения воздуха и ухудшения охлаждения |
| Режим работы S3 (ПВ%) | ПВ=40% | ~1.1 | Мощность может быть повышена на 10% |
Подключение и эксплуатация
Подключение к сети осуществляется через силовой автомат или контактор с тепловым реле, настроенным на номинальный ток двигателя. Для защиты от токов короткого замыкания обязательна установка предохранителей или автомата с электромагнитным расцепителем. Сечение кабеля выбирается по номинальному току с учетом способа прокладки. Для реверсирования двигателя необходимо поменять местами две любые фазы на клеммнике. Перед первым пуском проверяется сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм мегаомметром на 500В или 1000В), свободное вращение ротора и состояние подшипников. В процессе эксплуатации требуется регулярная замена смазки в подшипниковых узлах (через 3000-10000 часов работы) и очистка наружных поверхностей от загрязнений.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Чем отличается двигатель на 900 об/мин от двигателя на 1000 об/мин?
Двигатель на 1000 об/мин — это, как правило, двигатель с синхронной частотой 1000 об/мин (6 полюсов) для сети 60 Гц. В сети 50 Гц его синхронная скорость будет 833 об/мин. Двигатель АИР на 900 об/мин (синхронная скорость 1000 об/мин для 60 Гц) в сети 50 Гц имеет синхронную скорость 1000
2. Можно ли использовать двигатель 900 об/мин с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, все современные двигатели АИР пригодны для работы с ЧП. Для продления срока службы при длительной работе на низких скоростях (менее 20% от номинала) может потребоваться независимое охлаждение (вентилятор на валу двигателя при низких оборотах неэффективен). Также при питании от ЧП длиной кабеля более 50 метров рекомендуется использование выходных дросселей или синус-фильтров для защиты изоляции обмоток от перенапряжений.
3. Как определить реальную частоту вращения двигателя под нагрузкой?
Реальная частота вращения равна синхронной скорости за вычетом скольжения. Скольжение s = (n_syn — n_act) / n_syn, где n_syn = 1000 об/мин (для 50 Гц и 6 полюсов), n_act — фактическая скорость. Например, при номинальной нагрузке и скольжении 3.5%, n_act = 1000
4. Что означает маркировка, например, АИР180M6?
Расшифровка: АИР — серия асинхронного двигателя, 180 — высота оси вращения в мм (габарит), M — установочный размер по длине станины (S — короткая, M — средняя, L — длинная), 6 — число полюсов (синхронная скорость для 50 Гц: n = (60 f) / p = (60 50) / 6 = 1000 об/мин).
5. Как пересчитать параметры двигателя для работы от сети 660 В?
При переключении обмотки со схемы «треугольник» (380 В) на «звезду» (660 В) номинальное напряжение двигателя увеличивается в √3 раз. Номинальная мощность и частота вращения остаются неизменными. Номинальный ток уменьшается в √3 раз. Например, двигатель 11 кВт, 380 В, 23 А в схеме △ при переключении в Y будет иметь параметры: 11 кВт, 660 В, ~13.3 А. Момент на валу сохраняется.
Заключение
Электродвигатели АИР с синхронной частотой 900 об/мин (6 полюсов) являются критически важным элементом в промышленных системах привода. Их выбор, основанный на точном расчете нагрузочных характеристик и условий эксплуатации, определяет надежность и энергоэффективность всего технологического комплекса. Понимание механических и электрических параметров, правил монтажа и обслуживания позволяет эксплуатировать данные электродвигатели в течение всего назначенного срока службы, который при соблюдении условий может превышать 15-20 лет. При проектировании новых систем рекомендуется рассматривать возможность использования двигателей с повышенным классом энергоэффективности (IE2, IE3 по ГОСТ Р МЭК 60034-30-1), что обеспечивает значительную экономию электроэнергии.