Электродвигатели АИС 112
Электродвигатели АИС 112: полный технический обзор и особенности эксплуатации
Электродвигатели серии АИС 112 представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, соответствующие современному межгосударственному стандарту ГОСТ IEC 60034-1 (ранее ГОСТ Р 51689-2000, ГОСТ 51689-2000). Серия АИС (Асинхронные Исполнения Специальные) пришла на смену устаревшей серии АИР, сохранив преемственность основных установочных и присоединительных размеров. Модель АИС 112 относится к двигателям малой мощности с высотой оси вращения 112 мм и является одним из наиболее востребованных типов для приводов маломощного оборудования в промышленности, сельском хозяйстве и системах вентиляции.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели АИС 112 изготавливаются в основном трехфазном исполнении на стандартные напряжения 230/400 В, 400/690 В частотой 50 Гц. Существуют и однофазные модификации (АИСЕ 112) на напряжение 220 В. Конструктивно двигатель состоит из литого чугунного станины и подшипниковых щитов, сердечника статора с трехфазной обмоткой из медного провода, залитого алюминиевого ротора типа «беличья клетка» и вала из конструкционной стали. Ключевые конструктивные исполнения по способу монтажа:
- IM 1081 – на лапах с одним цилиндрическим концом вала.
- IM 2081 – на лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).
- IM 3081 – с фланцевым креплением без лап.
- Насосное оборудование (циркуляционные, дренажные, скважинные насосы).
- Вентиляторы и вытяжные установки общепромышленного исполнения.
- Компрессоры малой мощности.
- Конвейеры легкого типа, транспортеры.
- Станки (сверлильные, заточные, деревообрабатывающие).
- Приводы задвижек и смесительного оборудования.
- Режим работы (S1 – продолжительный, S3 – повторно-кратковременный и т.д.). Для АИС 112 наиболее характерен режим S1.
- Класс энергоэффективности. IE3 обеспечивает меньшие эксплуатационные потери, но стоимость двигателя выше. Окупаемость зависит от времени наработки.
- Условия окружающей среды. Для влажных или пыльных помещений обязательно исполнение IP55. Для пищевой промышленности могут потребоваться модели с покрытием или нержавеющими элементами.
- Способ монтажа. Определяется конструкцией приводимого механизма.
- Вибрации (предельные значения по ISO 10816-3 для данного типоразмера обычно в диапазоне 2.8 мм/с).
- Температуры подшипников (не должна превышать +95°C для большинства исполнений).
- Чистоты вентиляционных каналов и наружной поверхности.
- Состояния смазки подшипников. Интервал пересмазки зависит от типа подшипника, скорости и условий работы (в среднем 3000-5000 часов работы). Переизбыток смазки так же вреден, как и ее недостаток.
- АИС – серия асинхронных двигателей.
- 112 – высота оси вращения в мм (от 50 до 355).
- М – установочный размер по длине станины (S – короткий, M – средний, L – длинный).
- 2 – число полюсов (2, 4, 6, 8).
- У3 – климатическое исполнение для умеренного климата, категория размещения 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата).
По степени защиты от внешних воздействий преобладают исполнения IP54 (защита от пыли и брызг воды) и IP55 (защита от струй воды). По способу охлаждения – IC 0141 (самовентиляция с наружным обдувом ребристого корпуса). Климатическое исполнение чаще всего У3 или У2 для умеренного климата, но возможны варианты для тропического (Т2) или холодного (ХЛ2) климата.
Основные технические параметры и характеристики
Номинальная мощность двигателей АИС 112 варьируется в зависимости от числа полюсов (синхронной частоты вращения). КПД и коэффициент мощности соответствуют классам IE2 (Повышенный) или IE3 (Высокий) согласно международной классификации энергоэффективности IEC 60034-30-1.
| Кол-во полюсов | Синхронная частота, об/мин | Мощность, кВт | Номинальный ток (400 В), А | КПД (приблиз.), % | cos φ | Масса (приблиз.), кг |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 3000 | 4.1 — 5.5 | 8.5 — 11.5 | 86 — 88 | 0.90 — 0.91 | 45 — 55 |
| 4 | 1500 | 4.1 — 5.5 | 8.8 — 11.8 | 87 — 89 | 0.84 — 0.86 | 50 — 60 |
| 6 | 1000 | 3.3 — 4.0 | 8.5 — 10.0 | 85 — 87 | 0.77 — 0.79 | 55 — 65 |
| 8 | 750 | 2.2 — 3.0 | 6.5 — 8.5 | 82 — 84 | 0.71 — 0.73 | 60 — 70 |
Пусковые характеристики: двигатели имеют высокий пусковой ток, который в 6-8 раз превышает номинальный. Пусковой момент для 4-полюсных модификаций составляет примерно 2.0-2.2 от номинального, максимальный момент – 2.4-2.6. Для снижения пусковых токов при прямом пуске (DOL) рекомендуется использование устройств плавного пуска или частотных преобразователей, особенно в слабых сетях.
Области применения и выбор двигателя
Электродвигатели АИС 112 применяются в качестве привода оборудования, не требующего высоких мощностей, но нуждающегося в надежности и долговечности. Типичные области применения:
При выборе конкретной модели необходимо учитывать:
Монтаж, подключение и эксплуатация
Монтаж должен производиться на ровную, жесткую, виброустойчивую основание. Обязательна центровка вала двигателя с валом механизма с использованием щупов или лазерного инструмента. Неправильная центровка – основная причина преждевременного выхода из строя подшипников. Допустимое биение радиального усилия на валу для данной серии обычно не превышает 100 Н.
Подключение к сети должно выполняться через аппараты защиты, рассчитанные на пусковые токи. Рекомендуется использовать автоматические выключатели с характеристикой срабатывания D (например, 16А для двигателя 4 кВт) и тепловые реле или современные электронные защитные реле (тепловые реле). Для однофазных модификаций АИСЕ 112 критически важно правильно подключить рабочий и пусковой конденсаторы согласно схеме на клеммной коробке.
Эксплуатационное обслуживание включает регулярный контроль:
Неисправности, диагностика и ремонт
Наиболее распространенные неисправности электродвигателей АИС 112 и их вероятные причины:
| Симптом | Возможная причина | Метод проверки |
|---|---|---|
| Двигатель не запускается, гудит | Обрыв в одной из фаз (питание, обмотка), межвитковое замыкание, механический заклинивание ротора | Прозвонка обмоток мегомметром и омметром, проверка сопротивления изоляции, ручное проворачивание ротора |
| Сильный нагрев корпуса выше допустимого | Перегруз по току, ухудшение условий охлаждения, повышенное напряжение, межвитковое замыкание, неправильная смазка подшипников | Замер тока по фазам, проверка вентиляции, замер напряжения сети, термография |
| Повышенная вибрация | Дисбаланс ротора, износ подшипников, неправильная центровка, ослабление крепления лап | Вибродиагностика, визуальный осмотр подшипников, проверка соосности |
| Шум в подшипниковом узле | Износ дорожек качения, отсутствие или загрязнение смазки, попадание посторонних частиц | Акустическая диагностика, вскрытие и осмотр |
Капитальный ремонт, такой как перемотка статора, экономически целесообразен из-за относительно невысокой стоимости нового двигателя. Чаще заменяются подшипники (обычно типа 180306 или аналоги) и уплотнения. После любого ремонта необходимо проводить испытания сопротивления изоляции обмоток (не менее 1 МОм при 500 В) и холостого хода.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АИС 112 от старого аналога АИР 112?
Двигатели АИС соответствуют актуальным международным стандартам (IEC), имеют улучшенные показатели энергоэффективности (IE2/IE3 против IE1 у старых АИР), часто используют современные изоляционные материалы класса F или H, но работают при классе нагрева B. Установочно-присоединительные размеры по ГОСТ 2479 (DIN 42673) сохранены, что обеспечивает взаимозаменяемость.
Можно ли использовать двигатель 400/690 В в сети 380/660 В?
Да, это допустимо и является стандартной практикой. Напряжение 400/690 В указывается как номинальное для двигателя, а сеть 380/660 В – стандартное эксплуатационное. Падение в 5% укладывается в допустимые отклонения.
Как определить, какой класс энергоэффективности IE2 или IE3 выгоднее?
Необходимо провести расчет жизненного цикла. Двигатель IE3 дороже на 15-25%, но его потери ниже на 10-20% в зависимости от мощности. При работе более 4000 часов в год в продолжительном режиме (S1) разница в стоимости окупается за 1-2 года за счет экономии электроэнергии. Для редко используемого оборудования выбор IE2 может быть оправдан.
Что означает маркировка, например, АИС 112 М2 У3?
Требуется ли заземление корпуса двигателя АИС 112?
Да, это обязательное требование ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). На корпусе двигателя имеется специальный заземляющий болт, обозначенный символом заземления или буквами PE. Сечение заземляющего проводника должно соответствовать нормативам (не менее половины сечения фазного провода).
Как правильно подобрать частотный преобразователь для АИС 112?
Номинальный ток преобразователя должен быть не менее номинального тока двигателя (с учетом полюсов и мощности). Для данной серии достаточно скалярного управления (U/f), если не требуется высоких динамических характеристик. При длинных кабелях между ПЧ и двигателем (более 50 м) рекомендуется использование выходных дросселей для защиты изоляции обмоток от перенапряжений.
Каков средний срок службы двигателя АИС 112?
При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистая среда, температура до +40°C, своевременное ТО) срок службы до первого капитального ремонта составляет 10-15 лет или 30-40 тысяч часов наработки. Основными факторами, сокращающими ресурс, являются перегрузка, вибрация, частые пуски и агрессивная окружающая среда.