Электродвигатели АИС 0,18 кВт

Электродвигатели АИС 0,18 кВт: конструкция, параметры и область применения

Электродвигатели серии АИС (Асинхронные, Интерэлектропром, Стандарт) мощностью 0,18 кВт представляют собой трехфазные асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, соответствующие современному международному стандарту IEC 60034. Данные двигатели относятся к маломощному сегменту и являются основным приводом для широкого спектра малогабаритного оборудования. Мощность 0,18 кВт (или 0,25 л.с.) определяет их применение в системах с низкими механическими нагрузками, где ключевыми требованиями являются надежность, компактность и энергоэффективность.

Конструктивные особенности и маркировка

Двигатели АИС 0,18 кВт изготавливаются в основном в исполнении IM 1081 (лапы с одним торцевым щитом) или IM 1001 (лапы с двумя торцевыми щитами). Основные конструктивные узлы включают:

• Статор: Состоит из корпуса (чугун или алюминиевый сплав), сердечника из электротехнической стали и трехфазной обмотки, уложенной в пазы. Класс нагревостойкости изоляции обмотки, как правило, F (155°C) с рабочим превышением температуры по классу B (80°C) или F (105°C).
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка», выполненный из алюминиевого сплава или реже меди. Конструкция обеспечивает высокую надежность и не требует обслуживания.
• Подшипниковые щиты: Изготавливаются из чугуна или алюминия. В них устанавливаются подшипники качения, обычно шариковые, серии 6000 или 6200, смазываемые на весь срок службы (LLU) или подлежащие периодической замене смазки.
• Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса, обеспечивает подключение питающего кабеля. Для двигателей 0,18 кВт чаще используется схема подключения «звезда» на напряжение 400 В.

Маркировка двигателя, например, АИС 80 А2, расшифровывается следующим образом:

• АИС: Серия двигателя.
• 80: Высота оси вращения в мм (габарит). Для 0,18 кВт это обычно габарит 71 или 80.
• А: Длина сердечника (короткая, средняя, длинная).
• 2: Число полюсов (2 = 3000 об/мин при 50 Гц).

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры двигателей 0,18 кВт могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и конкретной серии (например, АИР, АИРЕ, АИСЕ). Ниже приведены усредненные данные для двигателя АИС 80 В2 (0,18 кВт, 3000 об/мин).

Таблица 1. Основные технические параметры двигателя АИС 0,18 кВт (на примере 80 В2)

Параметр	Значение	Примечание
Номинальная мощность, PN	0,18 кВт
Номинальное напряжение, UN	400 В (Δ/Y)	Трехфазный, 50 Гц
Номинальный ток, IN	0,55 А	При соединении «звезда» для 400 В
Коэффициент мощности, cos φ	0,81
Номинальная частота вращения, nN	2730-2800 об/мин	Зависит от скольжения
КПД, η	68-72%	По классу IE1 (Standard Efficiency)
Пусковой ток, Ia/IN	5,0-6,0	Отношение пускового тока к номинальному
Пусковой момент, Ma/MN	2,0-2,4	Отношение пускового момента к номинальному
Максимальный момент, Mmax/MN	2,3-2,8	Перегрузочная способность
Масса	4,5-6,5 кг	Зависит от материала корпуса и габарита
Степень защиты, IP	IP55 / IP54	Защита от пыли и водяных струй
Класс изоляции	F
Режим работы	S1	Продолжительный номинальный режим

Классы энергоэффективности и модификации

Согласно стандарту IEC 60034-30-1, двигатели разделены на классы энергоэффективности. Двигатели АИС 0,18 кВт базового исполнения обычно соответствуют классу IE1 (Standard Efficiency). Однако на рынке широко представлены модификации с повышенным КПД:

• АИС (IE1): Стандартный КПД ~68-72%.
• АИСЕ (IE2): Повышенный КПД (High Efficiency). Достигается за счет использования большего количества активных материалов (меди, стали), оптимизации магнитной системы и снижения потерь. КПД для 0,18 кВт может составлять 73-77%.
• АИРЕ (IE3): Премиальный КПД (Premium Efficiency). Требует применения высококачественных электротехнических сталей и точного инженерного расчета. КПД может достигать 78-80%.

Выбор между классами определяется требованиями к энергосбережению и экономическим расчетом окупаемости. Для двигателей столь малой мощности срок окупаемости при переходе на более высокий класс может быть значительным.

Области применения и выбор двигателя

Двигатели мощностью 0,18 кВт применяются в качестве привода оборудования, не требующего высоких крутящих моментов:

• Вентиляционное оборудование: Малогабаритные вытяжные вентиляторы, вентиляторы дымоудаления, клапаны систем вентиляции.
• Насосное оборудование: Циркуляционные насосы малой производительности, насосы для систем водоподготовки, мини-насосные станции.
• Конвейеры и транспортеры: Легкие ленточные и роликовые конвейеры малой длины.
• Станки и инструмент: Приводы шлифовальных, заточных, сверлильных станков малой мощности.
• Прочее оборудование: Дозаторы, смесители, подъемные механизмы с малой грузоподъемностью, устройства автоматики.

При выборе двигателя 0,18 кВт для конкретного применения необходимо учитывать:

• Режим работы (S1, S3, S6): Для продолжительной работы подходит S1. Для повторно-кратковременных режимов возможен выбор двигателя меньшего габарита.
• Условия окружающей среды: При наличии пыли или влаги требуется степень защиты не ниже IP54/IP55. Для агрессивных сред – специальное исполнение (химстойкое покрытие).
• Способ монтажа: IM 1081 (фланец) или IM 1001 (лапы). Существуют комбинированные исполнения IM 1071 (лапы + фланец).
• Необходимость регулирования скорости: Для работы от частотного преобразователя (ЧП) предпочтительны двигатели с изоляцией обмотки, усиленной для работы с импульсным напряжением, и классом защиты IP55 для защиты от конденсата. Для двигателя 0,18 кВт важен низкоскоростной режим, так как собственная вентиляция ухудшается.

Схемы подключения и управление

Трехфазные двигатели 0,18 кВт на напряжение 400/690 В обычно подключаются по схеме «звезда» для работы в сети 400 В. Пуск осуществляется, как правило, прямым включением (Direct-On-Line, DOL), так как малый пусковой ток (3-4 А) не создает значительных проблем для сети. Для плавного пуска или защиты могут использоваться:

• Автоматический выключатель (автомат): Номинальный ток выбирается на 10-20% выше рабочего тока двигателя (0,55 А). Типичный номинал – 1,6-2,5 А с характеристикой срабатывания D (для пусковых токов).
• Контактор: Для дистанционного управления. Выбирается по категории применения AC-3, обычно на номинальный ток 9-12 А.
• Тепловое реле (или электронная перегрузка): Настройка тока срабатывания соответствует номинальному току двигателя (0,55 А). Защищает от длительных перегрузок и обрыва фазы.

Для реверса используется схема с двумя контакторами, механически или электрически блокируемыми от одновременного включения.

Техническое обслуживание и диагностика

Несмотря на простоту и надежность, двигатели требуют периодического контроля:

• Внешний осмотр и очистка: Очистка корпуса и ребер охлаждения от загрязнений для обеспечения теплоотвода.
• Контроль вибрации: Для двигателей 0,18 кВт допустимый уровень вибрации по ГОСТ 20815-88 обычно не превышает 2,8 мм/с.
• Контроль подшипников: Проверка на наличие постороннего шума (гула, стука). Замена смазки или подшипников при необходимости. Типичный срок службы подшипников – 15-25 тыс. часов.
• Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром на 500 В. Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между фазами должно быть не менее 1 МОм при 25°C, а рекомендуемое значение – >10 МОм.
• Контроль тока нагрузки: Фактический потребляемый ток не должен превышать номинальный, указанный на шильдике.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель АИС 0,18 кВт от двигателя АИР 0,18 кВт?

АИС – это обозначение, соответствующее современному международному стандарту (IEC). АИР – это устоявшееся отечественное обозначение (Асинхронный, Интерэлектропром, Р). По сути, для большинства производителей это одна и та же серия двигателей, и термины используются как синонимы. Конструктивных различий между АИС и АИР одного габарита и мощности нет.

Можно ли подключить двигатель 400/690 В к сети 220 В?

Непосредственно к однофазной сети 220 В – нет. Для этого требуется использование пусковых и рабочих конденсаторов, что приводит к значительному (до 30%) падению мощности и перегреву двигателя при неправильном подборе емкостей. Надежным решением является использование однофазного частотного преобразователя с трехфазным выходом или преобразователя однофазного напряжения в трехфазное.

Как определить необходимую степень защиты IP?

Выбор зависит от условий установки. IP54 защищает от брызг воды с любого направления и пыли (ограниченное проникновение). IP55 защищает от струй воды с любого направления. Для чистых и сухих помещений (машинные залы) достаточно IP23. Для большинства промышленных условий, особенно при наличии мойки или атмосферных воздействий, рекомендуется IP55.

Почему у двигателя такой низкий КПД (около 70%)?

Для маломощных двигателей (менее 1 кВт) характерны относительно высокие постоянные потери (механические, магнитные), которые не снижаются пропорционально мощности. Удельный вес этих потерь в общей мощности велик, что и определяет низкий КПД. С ростом мощности КПД двигателей увеличивается и может достигать 95-97%.

Какой кабель использовать для подключения двигателя 0,18 кВт?

При номинальном токе ~0,55 А достаточно кабеля с сечением жилы 0,75 мм² по меди (например, КГ 3×0.75 или ВВГнг 3×0.75). Однако необходимо соблюдать требования ПУЭ к механической прочности, поэтому на практике часто используют кабель сечением 1,5 мм². Номинальный ток защитного аппарата (автомата) должен быть согласован с сечением кабеля.

Что означает габарит (высота оси вращения) 71 или 80?

Это расстояние от оси вала двигателя до плоскости его установки (лап) в миллиметрах. Габарит определяет основные размеры двигателя. Для мощности 0,18 кВт характерны два близких габарита: 71 и 80. Двигатель габарита 80, как правило, имеет больший запас по нагреву и может быть немного тяжелее. При замене необходимо учитывать этот параметр для корректного сопряжения с приводным механизмом.

Требуется ли для такого двигателя частотный преобразователь (ЧП)?

ЧП необходим только в случае, если технологический процесс требует регулирования скорости вращения или плавного пуска с ограничением тока. Для большинства применений с постоянной скоростью (насос, вентилятор фиксированной производительности) прямой пуск через контакторную схему является наиболее экономичным и надежным решением.