Электродвигатели АИР Россия

Электродвигатели АИР: полный технический обзор российского асинхронного оборудования

Электродвигатели серии АИР (Асинхронные, Исполнения Р) представляют собой основную линейку трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, производимых в Российской Федерации и странах СНГ. Данные двигатели соответствуют требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ Р 51689-2000 (а также более раннего, но широко применяемого ГОСТ 183-74), который гармонизирован с международными нормами IEC 60034. Серия АИР является современным развитием и заменой устаревших серий А, А2, АО2, 4А. Основное назначение – привод промышленных механизмов (насосов, вентиляторов, компрессоров, станков, конвейеров) в условиях нормальной эксплуатации.

Классификация и расшифровка обозначений

Типоразмер двигателя АИР расшифровывается по единой системе. Пример: АИР180М4У3.

• АИР – серия асинхронного двигателя (исполнения Р).
• 180 – высота оси вращения вала от плоскости установки в миллиметрах (габарит).
• М – установочный размер по длине станины (S – короткая, M – средняя, L – длинная).
• 4 – число полюсов (2 – 3000 об/мин, 4 – 1500 об/мин, 6 – 1000 об/мин, 8 – 750 об/мин).
• У3 – климатическое исполнение (У – для умеренного климата) и категория размещения (3 – для эксплуатации в закрытых помещениях без регулирования климата).

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатели АИР производятся в нескольких основных конструктивных исполнениях, определяемых способом монтажа и конструкцией вала.

• IM 1081 – на лапах с одним цилиндрическим концом вала.
• IM 2081 – на лапах с двумя цилиндрическими концами вала (удлиненный вал).
• IM 3081 – без лап (фланцевое крепление) с одним цилиндрическим концом вала.
• IM 3681 – комбинированное крепление (на лапах и фланце) с одним цилиндрическим концом вала.

Корпус двигателей изготавливается из чугуна или алюминиевого сплава (для малых габаритов). Степень защиты стандартно соответствует IP54 (защита от пыли и брызг воды), по заказу возможны IP55 или IP23 (вентилируемые). Класс нагревостойкости изоляции – F (до 155°C), система изоляции обмоток рассчитана на работу при классе нагрева B (130°C), что обеспечивает повышенный запас надежности.

Основные технические параметры и характеристики

Ключевыми параметрами для выбора двигателя являются номинальная мощность, частота вращения, КПД, коэффициент мощности, пусковые характеристики и перегрузочная способность.

Таблица 1. Примерный ряд мощностей и синхронных частот вращения для габарита АИР160

Исполнение (число полюсов)	Синхронная частота, об/мин	Мощность, кВт	Номинальный КПД, %	cos φ
АИР160S2	3000	15	88.5	0.88
АИР160M2	3000	18.5	89.5	0.89
АИР160S4	1500	15	89.0	0.86
АИР160M4	1500	18.5	90.0	0.87
АИР160S6	1000	11	87.5	0.78
АИР160M6	1000	15	88.5	0.81

Пусковые характеристики определяются кратностью пускового тока (Iп/Iн) и пускового момента (Мп/Мн). Для стандартных двигателей АИР: кратность пускового тока – от 5 до 7, кратность пускового момента – от 1.8 до 2.2, кратность максимального момента (перегрузочная способность) – не менее 2.2. Двигатели с повышенным скольжением (обозначаются буквой С, например АИРС) имеют увеличенный пусковой момент.

Энергоэффективность. Классы IE

Современное производство двигателей АИР в России ориентировано на соответствие международным стандартам энергоэффективности IEC 60034-30-1. Выделяют три основных класса:

• IE1 (Стандартная эффективность) – базовый класс, соответствует большинству двигателей старых серий.
• IE2 (Повышенная эффективность) – достигается за счет оптимизации магнитной системы, использования более качественных электротехнических сталей и увеличения активных материалов. Большинство современных АИР соответствуют этому классу.
• IE3 (Высокая эффективность) – производятся передовыми российскими заводами (например, «ВЭМЗ», «Сибэлектромотор»). Требуют применения улучшенных материалов и точного инжиниринга.

Переход на двигатели классов IE2 и IE3 обеспечивает значительное снижение эксплуатационных затрат за счет сокращения потерь в меди и стали.

Основные производители на российском рынке

Ключевыми предприятиями, выпускающими двигатели серии АИР, являются:

• АО «ВЭМЗ» (Владимирский электромоторный завод) – один из крупнейших и старейших производителей, широкий типоразмерный ряд.
• ОАО «Сибэлектромотор» (Томск) – известен высоким качеством и выпуском двигателей повышенной энергоэффективности.
• Группа компаний «Русэлпром» (включая «Лепсе», «Электромашина») – диверсифицированный холдинг с полным циклом производства.
• ОАО «Электромашина» (Екатеринбург) – специализируется на крупных машинах и двигателях для тяжелых условий.
• АО «СЭМЗ (Сафоновский электромашиностроительный завод) – производит двигатели в широком диапазоне мощностей.

Продукция этих заводов проходит обязательную сертификацию и соответствует требованиям ГОСТ и ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования».

Особенности монтажа, эксплуатации и обслуживания

Монтаж двигателей АИР требует соблюдения соосности валов при соединении с механизмом. Допустимое биение полумуфт не должно превышать 0.05 мм. Двигатели должны быть заземлены. Перед пуском необходимо проверить сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм мегомметром на 1000 В для напряжений до 1000 В).

Эксплуатация допускается при отклонениях напряжения сети ±5% и частоты ±2.5%. Совместное отклонение напряжения и частоты не должно превышать 5%. Режим работы – продолжительный (S1) по ГОСТ. Техническое обслуживание включает регулярную очистку от пыли, проверку состояния подшипников (шум, вибрация), замену смазки (подшипники качения) через 3-5 тыс. часов работы. Наиболее распространенные неисправности: износ подшипников, ослабление креплений, старение изоляции, обрыв или межвитковое замыкание в обмотках.

Сравнение с зарубежными аналогами и модификации

Двигатели АИР являются полными аналогами европейских двигателей серий ММ (Siemens), M2BA (ABB), WEG (Бразилия) по установочным и присоединительным размерам, что регулируется стандартом IEC 60072-1. Это обеспечивает взаимозаменяемость. Российские двигатели часто имеют конкурентное преимущество в цене, но могут уступать премиальным зарубежным брендам по массогабаритным показателям и уровню вибрации. Существуют модификации базовой серии АИР:

• АИРМ – модернизированные, с улучшенными показателями.
• АИРС – с повышенным скольжением для частых пусков.
• АИРД – двухскоростные.
• АИР3 – взрывозащищенное исполнение (Ex d, Ex de).
• АИРУ – для умеренно-холодного климата.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличаются двигатели АИР от старых серий А и АО2?

Двигатели АИР имеют более высокие энергетические показатели (КПД, cos φ), соответствуют современным стандартам безопасности и установочным размерам по IEC, обладают улучшенной системой изоляции класса F, повышенной степенью защиты (IP54 вместо IP23 у многих АО2). Габаритные и присоединительные размеры часто отличаются, что затрудняет прямую замену без переделки фундамента или coupling.

Как правильно выбрать мощность двигателя АИР для замены вышедшего из строя?

Необходимо определить мощность существующего механизма и его режим работы. Рекомендуется выбирать мощность двигателя с запасом 10-15% от расчетной мощности на валу механизма. Обязательно учитывайте высоту оси вращения, установочный размер (S, M, L), число полюсов и монтажное исполнение (IM). При работе в сети 380В/50Гц номинальное напряжение двигателя должно быть 380В, схема соединения обмоток – «звезда».

Можно ли использовать двигатель АИР с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, стандартные двигатели АИР пригодны для работы с частотными преобразователями. Однако для длительной работы на низких скоростях (ниже 20-30 Гц) с постоянным моментом требуется независимое вентиляторное охлаждение. При использовании с ЧП рекомендуется применять двигатели с изоляцией, усиленной против перенапряжений, или устанавливать выходные фильтры ЧП для снижения влияния быстрых фронтов напряжения (du/dt).

Что означает маркировка «климатическое исполнение У3» или «ХЛ1»?

Это обозначение по ГОСТ 15150-69. Первая буква: У – для умеренного климата, ХЛ – для холодного, УХЛ – для умеренно-холодного. Цифра: 1 – эксплуатация на открытом воздухе, 2 – под навесом, 3 – в закрытых помещениях без регулирования климата, 4 – в закрытых помещениях с искусственным климатом. У3 – самый распространенный вариант для цехов.

Как часто и чем нужно смазывать подшипники двигателей АИР?

Периодичность смазки указана в паспорте и зависит от типа подшипника, скорости вращения и условий работы. В среднем, для двигателей на 1500 об/мин – каждые 4000-5000 часов работы. Используются пластичные смазки: ЦИАТИМ-221, Литол-24 или их импортные аналоги (Shell Gadus, Mobilith). Количество смазки – не более 2/3 объема полости подшипникового узла, пересмазка так же вредна, как и недостаток.

В чем разница между двигателями на 220/380В и 380/660В?

Это различие в номинальном напряжении обмотки статора. Двигатель 220/380В при подключении к сети 380В требует соединения обмоток в «звезду». Двигатель 380/660В в той же сети 380В должен соединяться в «треугольник». Неправильное соединение (например, «звезда» для двигателя 380/660В в сети 380В) приведет к снижению мощности в 3 раза и перегреву под нагрузкой. Всегда проверяйте паспортную табличку перед подключением.

Заключение

Электродвигатели серии АИР остаются основой электропривода в промышленности России и стран СНГ благодаря отработанной конструкции, широкой типоразмерной сетке, наличию сервисной сети и ремонтопригодности. Современные тенденции в их производстве направлены на повышение энергоэффективности (классы IE2, IE3), расширение диапазона регулирования при работе с частотными преобразователями и улучшение надежности. При выборе двигателя необходимо тщательно анализировать не только каталожные данные (мощность, обороты), но и условия эксплуатации, режим работы, требования к энергосбережению и возможность интеграции в автоматизированные системы управления. Правильный подбор, монтаж и системное техническое обслуживание обеспечивают многолетнюю безотказную работу асинхронных двигателей АИР в составе любого промышленного оборудования.