Электродвигатели АИС 132
Электродвигатели АИС 132: полный технический обзор и особенности эксплуатации
Электродвигатели серии АИС 132 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 Специального) пришла на смену устаревшей серии АИР, сохранив преемственность основных установочных и присоединительных размеров по ГОСТ 2479 (стандарт DIN 42673). Двигатели АИС 132 относятся к классу мощности 5,5 – 11 кВт и являются одним из наиболее востребованных типоразмеров в промышленности благодаря оптимальному соотношению мощности, габаритов и стоимости.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели АИС 132 изготавливаются в основном исполнении IM 1081 (лапы на станине, один цилиндрический конец вала). Базовая конструкция включает в себя:
- Станина и сердечник статора: Выполнены из высококачественной электротехнической стали, обеспечивающей низкие магнитные потери. Станина литая, чугунная (реже алюминиевая), с ребрами охлаждения.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Изготавливается методом литья под давлением из алюминиевых сплавов или, для улучшенных характеристик пуска, из меди. Конструкция ротора динамически сбалансирована.
- Подшипниковые щиты: Чугунные, с подшипниковыми узлами качения. Обычно применяются подшипники: со стороны привода – шариковый радиально-упорный (например, 6310), со стороны противопривода – шариковый радиальный (например, 6309).
- Система охлаждения: Исполнение IC 0141 (самовентилируемые). На валу двигателя закреплен вентилятор, закрытый защитным кожухом, который обеспечивает поток воздуха вдоль оребренной станины.
- Клеммная коробка: Расположена в верхней части станины. Стандартное исполнение – правостороннее, по заказу возможно левостороннее. Имеет степень защиты IP54, что предотвращает попадание внутрь пыли и брызг воды.
- IE1 (Стандартная эффективность): Устаревающий класс, соответствует старым нормам.
- IE2 (Повышенная эффективность): Наиболее распространенный класс для базового исполнения. Потери снижены на 10-15% относительно IE1.
- IE3 (Высокая эффективность): Требуется по новым стандартам для многих применений. Потери на 15-20% ниже, чем у IE2. Достигается за счет использования большего количества активных материалов (меди, стали) и оптимизированных конструкций.
- IE4 (Сверхвысокая эффективность): Реализуется в специальных исполнениях, часто с использованием технологий типа «беличья клетка» с медными стержнями или комбинированных решений.
- Насосы центробежные (водоснабжение, отопление, канализация).
- Вентиляторы и дымососы общепромышленного назначения.
- Компрессоры поршневые и винтовые малой мощности.
- Конвейеры, транспортеры, нории.
- Станки (дерево- и металлообрабатывающие).
- Подъемно-транспортное оборудование (лебедки, тали).
- Мощность: Должна быть равна или немного превышать мощность на валу рабочей машины с учетом возможных перегрузок.
- Частоту вращения: Определяется требованиями технологического процесса. Возможна установка редуктора.
- Режим работы: S1 (продолжительный) – базовый. Для повторно-кратковременных режимов (S3, S4, S5) необходим специальный расчет по эквивалентной мощности.
- Климатическое исполнение и степень защиты: Для улицы или влажных помещений – не ниже IP55 и исполнение У2.
- Класс энергоэффективности: Для новых проектов и модернизаций рекомендуется IE3 как минимум.
- Схема «звезда» (Y): Напряжение питания – 660 В. Применяется для двигателей, предназначенных для сетей 380/660 В. Пусковые токи и момент ниже.
- Схема «треугольник» (Δ): Напряжение питания – 380 В. Основная схема для сетей 380 В. Двигатель развивает полную паспортную мощность.
- Ежедневный контроль: Внешний осмотр, проверка температуры корпуса (на ощупь или пирометром), уровня вибрации, отсутствия посторонних шумов.
- Ежеквартальное ТО: Контроль затяжки крепежных и присоединительных болтов, проверка состояния клеммной коробки.
- Ежегодное ТО: Измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм при 20°C). Чистка внутренних полостей от пыли. Контроль состояния подшипников: замена смазки (при необходимости), проверка осевого и радиального люфтов. Для двигателей с постоянной нагрузкой рекомендуется замена подшипников через 15-20 тыс. часов работы.
- АИС: Асинхронный, Исполнения Специального (серия).
- 132: Высота оси вращения (132 мм).
- М: Длина сердечника статора (средняя).
- 4: Число полюсов (4 полюса, синхронная частота 1500 об/мин).
- У2: Климатическое исполнение (для умеренного климата на открытом воздухе).
- IE2: Класс энергоэффективности (Повышенная эффективность).
Основные климатические исполнения: У3 (для умеренного климата в закрытых помещениях) и У2 (для работы на открытом воздухе). По степени защиты от попадания твердых предметов и воды наиболее распространены IP54 и IP55.
Технические характеристики и параметры
Двигатели АИС 132 рассчитаны на работу от трехфазной сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 380/660 В или 220/380 В (в зависимости от схемы соединения обмоток – «треугольник/звезда» соответственно). Номинальный режим работы – S1 (продолжительный).
Основные параметры для различных мощностей (на примере 1500 об/мин, 50 Гц):
| Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | КПД, %, не менее | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток Iп/Iн | Пусковой момент Мп/Мн | Момент инерции ротора, кг·м² | Масса, кг (примерно) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5,5 | 1500 | 87.5 | 0.84 | 7.0 | 2.2 | 0.027 | 73 |
| 7,5 | 1500 | 88.5 | 0.86 | 7.0 | 2.2 | 0.034 | 84 |
| 11 | 1500 | 89.5 | 0.87 | 7.2 | 2.4 | 0.049 | 105 |
Также выпускаются двигатели с другими синхронными частотами вращения: 3000 об/мин (2 полюса), 1000 об/мин (6 полюсов) и 750 об/мин (8 полюсов). С увеличением числа полюсов при той же мощности растут габариты, масса и снижается частота вращения.
Классы энергоэффективности
Современные двигатели АИС 132 производятся в различных классах энергоэффективности согласно ГОСТ IEC 60034-30-1 (МЭК 60034-30-1):
Переход на двигатели класса IE3 и выше обеспечивает значительную экономию электроэнергии, особенно при непрерывной работе.
Монтажные и присоединительные размеры
Габариты АИС 132 стандартизированы. Ключевые размеры по ГОСТ 2479 (соответствие DIN 42673):
| Обозначение габарита | Высота оси вращения, H, мм | Установочный размер по длине, L, мм | Диаметр вала, D, мм | Размер лапы, B x A, мм |
|---|---|---|---|---|
| 132M | 132 | 178 (M) / 190 (ML) | 38 | 140 x 216 |
| 132S | 132 | 140 | 38 | 140 x 216 |
Буквы S, M, L в конце обозначения (например, АИС 132 М2) указывают на длину сердечника статора и, соответственно, на мощность при одинаковой высоте оси вращения: S – короткий, M – средний, L – длинный.
Области применения и выбор двигателя
Двигатели АИС 132 применяются для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения в процессе работы:
При выборе двигателя необходимо учитывать:
Схемы подключения и пуск
Обмотки статора двигателя АИС 132 имеют шесть выводов (U1, V1, W1; U2, V2, W2), что позволяет подключать их по двум схемам:
Пуск осуществляется, как правило, прямым подключением к сети (Direct-On-Line, DOL) при условии, что мощность двигателя соизмерима с мощностью сети, и пусковые токи не вызывают недопустимых просадок напряжения. Для ограничения пусковых токов при слабых сетях или для механизмов с тяжелым пуском применяются устройства плавного пуска (УПП) или частотные преобразователи (ЧП).
Техническое обслуживание и диагностика
Плановое техническое обслуживание (ТО) включает:
Основные неисправности: износ подшипников (повышенный шум, вибрация), нарушение изоляции (пробой на корпус, межвитковое замыкание), обрыв обмотки, дисбаланс ротора.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АИС 132 от старого АИР 132?
Двигатели АИС соответствуют актуальным международным стандартам МЭК по энергоэффективности (IE), виброуровню, шуму и методам испытаний. Конструктивно они аналогичны, и установочные размеры полностью взаимозаменяемы. Основное отличие – повышенный КПД у серии АИС за счет улучшенных материалов и конструктивных решений.
Как расшифровать полное обозначение двигателя, например, АИС 132 М4 У2 IE2?
Можно ли использовать двигатель 380/660 В в сети 220/380 В?
Да, но только если переключить обмотки со «звезды» (на 660 В) на «треугольник» (на 380 В). При этом номинальное напряжение двигателя станет 220/380 В, и его можно будет подключить к сети 380 В «треугольником». Важно: если на шильдике указано только напряжение 380/660 В, то в сеть 220 В его подключить нельзя.
Какой класс энергоэффективности выбрать: IE2 или IE3?
Согласно действующим нормам (например, Техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 004/2011, а также директивам ЕС), для большинства новых применений с 2021 года обязателен класс IE3 и выше (для двигателей мощностью 0.75-1000 кВт). IE2 допустим только в паре с частотным преобразователем. С экономической точки зрения, выбор IE3 всегда оправдан при непрерывной работе более 2000 часов в год за счет существенной экономии электроэнергии.
Как правильно подобрать тепловую защиту (тепловое реле) для АИС 132?
Номинальный ток теплового реле должен соответствовать номинальному току двигателя, указанному на шильдике. Для двигателя 7.5 кВт, 1500 об/мин, 380 В номинальный ток составляет примерно 15.1 А. Выбирается реле с регулируемым диапазоном, включающим это значение (например, на 14-18 А). Уставка устанавливается на номинальный ток двигателя. Для защиты от обрыва фазы рекомендуется использовать современные электронные защитные устройства (мотор-автоматы).
Каков средний срок службы двигателя АИС 132?
При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистая окружающая среда, температура охлаждающего воздуха не выше +40°C, регулярное ТО) расчетный срок службы изоляции обмоток класса F составляет не менее 15-20 лет или 40 000 часов. Фактический срок сильно зависит от состояния подшипников, которые являются самым нагруженным узлом и требуют замены каждые 3-5 лет интенсивной работы.