Электродвигатели АИРЕ IM1081 S1
Электродвигатели АИРЕ IM1081 S1: полный технический анализ и область применения
Электродвигатели серии АИРЕ IM1081 S1 представляют собой трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, соответствующие современным требованиям по энергоэффективности, надежности и унификации. Модель с индексом S1 указывает на номинальный режим работы – продолжительный, что является наиболее распространенным для промышленного оборудования. Конструктивное исполнение IM1081 (по ГОСТ 2479) определяет двигатель как устройство на лапах с двумя подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала. Данные двигатели являются эволюционным развитием массовой серии АИР при сохранении основных присоединительных размеров, что обеспечивает простоту модернизации существующих установок.
Конструктивные особенности и технические характеристики
Двигатели АИРЕ IM1081 изготавливаются в соответствии с межгосударственными стандартами (ГОСТ IEC 60034-1, ГОСТ Р 51689-2000 и др.) и имеют повышенный класс энергоэффективности, как правило, не ниже IE2, а часто и IE3, что соответствует международной классификации. Основными компонентами конструкции являются: литая станина и щиты из алюминиевого сплава, магнитопровод статора из электротехнической стали, обмотка статора с теплостойким изоляционным покрытием (класс F или H), короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка», выполненный методом литья под давлением из алюминиевого сплава, и шарикоподшипники качения.
Ключевые технические параметры двигателей данной серии варьируются в зависимости от мощности и числа полюсов. Ниже представлена сводная таблица основных характеристик для наиболее распространенных мощностей в рамках габарита IM1081.
Таблица 1. Основные технические характеристики электродвигателей АИРЕ IM1081 S1
| Мощность, кВт | Синхронная частота вращения, об/мин (число полюсов) | Номинальная частота вращения (прибл.), об/мин | КПД (η), % (для IE2/IE3) | Коэффициент мощности (cos φ) | Номинальный ток (при 380В), А | Пусковой ток / Ном. ток (Iп/Iн) | Масса, кг (прибл.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.75 | 3000 (2) | ~2840 | 78.0 / 80.5 | 0.83 | 1.8 | 6.0 | 12 |
| 1.5 | 3000 (2) | ~2880 | 81.0 / 84.0 | 0.85 | 3.4 | 6.5 | 16 |
| 2.2 | 1500 (4) | ~1430 | 84.0 / 86.5 | 0.82 | 4.9 | 7.0 | 25 |
| 3.0 | 1500 (4) | ~1440 | 86.0 / 88.0 | 0.83 | 6.4 | 7.0 | 30 |
| 4.0 | 1500 (4) | ~1450 | 87.0 / 89.5 | 0.84 | 8.3 | 7.2 | 36 |
| 5.5 | 1000 (6) | ~935 | 86.0 / 88.5 | 0.77 | 11.5 | 6.8 | 52 |
| 7.5 | 1000 (6) | ~940 | 87.5 / 89.5 | 0.78 | 15.5 | 6.9 | 65 |
Расшифровка обозначения и режим работы S1
Типовое обозначение двигателя: АИРЕ 80А2 IM1081 S1 IE2.
- АИРЕ – серия асинхронного двигателя (Е – единая серия).
- 80 – высота оси вращения в мм (габарит).
- А – длина сердечника статора (короткая или длинная).
- 2 – число полюсов (2 – 3000 об/мин, 4 – 1500 об/мин, 6 – 1000 об/мин).
- IM1081 – исполнение по способу монтажа: на лапах с двумя подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала.
- S1 – режим работы: продолжительный. Двигатель работает под постоянной нагрузкой достаточно долго для достижения теплового равновесия.
- IE2 – класс энергоэффективности (Высокий).
- Привод насосного оборудования (циркуляционные, скважинные, центробежные насосы).
- Вентиляционные и воздуходувные установки.
- Компрессорное оборудование малой и средней мощности.
- Конвейерные линии и транспортеры.
- Станки (дерево- и металлообрабатывающие, сверлильные, точильные).
- Подъемно-транспортные механизмы (лебедки, тали).
- Прочее промышленное оборудование: смесители, дозаторы, экструдеры.
- Номинальное напряжение: 380/660 В или 220/380 В, частота 50 Гц.
- Режим работы: S1 (продолжительный).
- Степень защиты: IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений) или IP55 (защита от струй воды).
- Климатическое исполнение: У3, УХЛ3 для умеренного и холодного климата.
- Класс нагревостойкости изоляции: F (до 155°C) или H (до 180°C), что обеспечивает запас термостойкости.
- Допустимая температура окружающей среды: от -40°C до +40°C (для стандартных исполнений).
- Повышенная энергоэффективность: Снижение эксплуатационных затрат на электроэнергию.
- Унификация: Соответствие международным стандартам IEC по установочным и присоединительным размерам.
- Надежность: Усиленная изоляция обмоток и качественные подшипники обеспечивают длительный межремонтный период.
- Адаптивность: Возможность работы от частотных преобразователей для организации регулируемого привода.
- Улучшенное охлаждение: Оптимизированная конструкция ребер станины и вентилятора.
- При питании от сети 380 В – обмотки соединяются в «звезду» (каждая обмотка под 220 В, фазное напряжение).
- При питании от сети 660 В – обмотки соединяются в «треугольник» (каждая обмотка под 380 В).
- Тепловой перегруз: Превышение номинального тока из-за механической перегрузки, заклинивания, работы на двух фазах.
- Пробой изоляции: Влага, агрессивная среда, старение изоляции, повреждение перенапряжениями от ЧП.
- Износ подшипников: Неправильное центрирование, перетянутый ремень, отсутствие смазки, вибрации.
- Вибрация: Дисбаланс ротора, несоосность, ослабление крепления.
Области применения и условия эксплуатации
Двигатели АИРЕ IM1081 S1 нашли широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей надежности и универсальности. Основные области использования:
Условия эксплуатации стандартизированы:
Преимущества и особенности монтажа
К преимуществам двигателей серии АИРЕ IM1081 S1 относятся:
Монтаж двигателя IM1081 осуществляется на ровную, жесткую, выверенную по уровню поверхность фундамента или рамы через лапы. Крепежные отверстия в лапах – сквозные. Крайне важно обеспечить соосность валов двигателя и рабочей машины при помощи точного центрирования. Использование эластичных муфт рекомендовано для компенсации возможных несоосностей. Перед первым пуском необходимо проверить сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм мегаомметром на 500 В), свободное вращение ротора вручную и правильность подключения к сети (звезда/треугольник в соответствии с паспортными данными и напряжением сети).
Сравнение с другими режимами работы и сериями
Режим S1 является базовым. В отличие от него, двигатели в режимах S2 (кратковременный), S3 (периодически-кратковременный) или S6 (непрерывно-периодический) рассчитаны на работу с паузами, что позволяет для тех же габаритов кратковременно развивать большую мощность, но они не предназначены для постоянной нагрузки. Что касается серий, АИРЕ является преемником серии АИР. Основные отличия – повышенный КПД (IE2/IE3 против IE1 у старых АИР), использование алюминиевых сплавов для корпуса (снижение массы при хорошем теплоотводе), а также улучшенные вентиляционная система и изоляционные материалы. Серия АИРС (с повышенным скольжением) или взрывозащищенные исполнения (ВАИР) имеют узкоспециализированное применение.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение IM1081 от IM1083?
Исполнение IM1081 предполагает наличие одного цилиндрического конца вала. Исполнение IM1083 имеет два цилиндрических конца вала, выходящих из обоих подшипниковых щитов, что позволяет подключать механизмы с двух сторон или устанавливать тормозной модуль, тахогенератор и т.п.
Можно ли использовать двигатель АИРЕ IM1081 S1 с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, можно. Большинство современных двигателей серии АИРЕ адаптированы для работы с ЧП. Однако для длительной работы на низких скоростях (ниже 20-30 Гц) при высоком моменте может потребоваться независимое охлаждение (вентилятор на отдельном валу). Также рекомендуется использовать фильтры dU/dt или синус-фильтры для защиты изоляции обмоток от перенапряжений, вызванных длинными кабельными трассами между ЧП и двигателем.
Как правильно выбрать между схемами подключения «звезда» и «треугольник»?
Выбор определяется номинальным напряжением обмотки двигателя, указанным на шильдике. Если указано напряжение 380/660 В, то:
Подключение «треугольником» в сеть 380 В для такого двигателя приведет к его выходу из строя из-за перегрева.
Каковы основные причины выхода из строя данных двигателей?
Какой класс изоляции (F или H) предпочтительнее?
Класс F (до 155°C) является стандартным и достаточным для большинства применений. Класс H (до 180°C) обеспечивает больший запас по термостойкости, что увеличивает ресурс изоляции в тяжелых условиях эксплуатации (высокая ambient-температура, частые пуски, работа с ЧП). Двигатель с классом H имеет более высокую надежность, но и стоимость его несколько выше.
Что означает «повышенный пусковой момент» и есть ли он у АИРЕ?
Пусковой момент (Мп) – это момент, развиваемый двигателем при пуске (скольжении s=1). У стандартных двигателей АИРЕ он составляет примерно 1.8-2.2 от номинального момента. Существуют модификации (например, с двойной «беличьей клеткой» или специальным профилем пазов), у которых этот показатель может быть 2.5-3.0. В обозначении таких двигателей может быть дополнительная буква. Для тяжелых пусковых условий (дробилки, мельницы) следует выбирать специальные серии с повышенным пусковым моментом, а не стандартные АИРЕ.
Заключение
Электродвигатели АИРЕ IM1081 S1 представляют собой современное, энергоэффективное и надежное решение для продолжительного режима работы в составе разнообразного промышленного оборудования. Их конструкция, соответствующая международным стандартам, обеспечивает простоту монтажа, замены и интеграции в системы автоматизированного привода. Правильный выбор мощности, числа полюсов, степени защиты и класса изоляции в соответствии с условиями конкретной технологической задачи позволяет оптимизировать капитальные и эксплуатационные расходы, обеспечивая длительный и безотказный срок службы агрегата. При работе в составе регулируемого электропривода необходимо учитывать рекомендации производителя по защите обмоток от перенапряжений и организации охлаждения.