Электродвигатели АИС 200 LB2

Электродвигатели АИС 200 LB2: полный технический анализ

Электродвигатель АИС 200 LB2 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, сконструированный в соответствии с международным стандартом IEC 60034 и его российской адаптацией — серией ГОСТ Р (МЭК) 60034. Обозначение «АИС» указывает на единую серию асинхронных двигателей, «200» соответствует высоте оси вращения в миллиметрах, а «LB2» определяет исполнение по способу монтажа и длине «корпуса» (габарит по установочным размерам). Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в промышленности для привода насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров и другого оборудования средней мощности.

Расшифровка обозначения и конструктивное исполнение

Полная расшифровка маркировки АИС 200 LB2:

АИС: Асинхронный, Единой Серии (межгосударственный стандарт).
200: Высота оси вращения вала от плоскости установки (R) составляет 200 мм. Это ключевой параметр, определяющий габариты и мощность двигателя.
L: Условная длина сердечника статора (корпуса). В серии АИС используются длины: S (короткая), M (средняя), L (длинная). Исполнение L указывает на увеличенную длину активной стали, что, как правило, связано с более высоким КПД и большим моментом инерции.
B2: Исполнение по способу монтажа согласно IEC 60034-7. B2 — это фланцевое крепление (фланец на подшипниковом щите) с двумя лапами. Двигатель монтируется на лапы, а со стороны фланца крепится к ответной части механизма, что обеспечивает соосность и жесткость соединения.

Основные технические характеристики и параметры

Конкретные параметры (мощность, ток, КПД) зависят от числа полюсов (синхронной частоты вращения). Для габарита 200 мм стандартный ряд мощностей охватывает диапазон примерно от 18.5 кВт до 45 кВт при 2-полюсном исполнении и до 30 кВт при 4-полюсном. Ниже приведены усредненные данные для распространенных исполнений.

Таблица 1. Основные параметры электродвигателей АИС 200 L (пример для 4-полюсных 1500 об/мин, 50 Гц, степень защиты IP55, класс изоляции F)

Мощность, P₂ (кВт)	Синхронная частота, (об/мин)	КПД, η (%)	Коэффициент мощности, cos φ	Номинальный ток, I_н (А) ~400В	Пусковой ток, I_п/I_н	Пусковой момент, M_п/M_н	Макс. момент, M_max/M_н
22	1500	92.5	0.86	41.5	7.5	2.2	2.8
30	1500	93.2	0.87	55.5	7.2	2.1	2.8
37	1500	93.8	0.88	67.5	7.0	2.0	2.8

Конструктивные особенности и материалы

Двигатель АИС 200 LB2 имеет классическую конструкцию закрытого обдуваемого исполнения (IP55).

Статор: Сердечник набирается из изолированных листов электротехнической стали, запрессовывается в чугунный или алюминиевый корпус. Обмотка выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (рабочая температура 155°C), что обеспечивает запас по нагреву при работе в номинальном режиме (класс нагревостойкости B, 130°C).
Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Литой алюминиевый или медный контур заливается в пазы сердечника ротора. Для двигателей габарита 200 L часто применяется литье под давлением, что обеспечивает хорошее качество и стабильность параметров.
Охлаждение: Система охлаждения IC411 (самовентиляция). На валу двигателя закреплен внутренний вентилятор, который прогоняет воздух через оребренную поверхность корпуса, закрытую защитным кожухом.
Подшипниковые узлы: Как правило, используются шарикоподшипники качения. Со стороны привода (DE) обычно устанавливается радиально-упорный подшипник, воспринимающий основную нагрузку, со стороны противопривода (NDE) — радиальный. Для вала диаметром 55 мм (типично для 200 L) применяются подшипники серии 6311 или аналоги.
Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса, может быть поворотной на 180° для удобства подвода кабеля. Ввод кабеля — через сальниковые втулки или кабельные муфты. Схема соединения обмоток — «звезда» или «треугольник», в зависимости от напряжения сети.

Энергоэффективность и стандарты

Современные двигатели серии АИС 200 изготавливаются в соответствии с классами энергоэффективности, регламентированными стандартом IEC 60034-30-1:

IE1 (Стандартная эффективность) — устаревающий класс.
IE2 (Повышенная эффективность) — базовый уровень для новых двигателей.
IE3 (Высокая эффективность) — обязателен для ввода в обращение во многих странах. Достигается за счет оптимизации магнитной системы, использования большего количества активных материалов (медь, сталь), снижения потерь.
IE4 (Сверхвысокая эффективность) — премиальный класс.

Двигатели АИС 200 L, выпускаемые в настоящее время, как минимум соответствуют классу IE2, а чаще — IE3. Переход на двигатели более высокого класса окупается за счет снижения эксплуатационных затрат на электроэнергию.

Условия эксплуатации, монтаж и обслуживание

Двигатель предназначен для работы от трехфазной сети переменного тока частотой 50 Гц. Стандартные номинальные напряжения: 230/400 В (Δ/Y), 400/690 В (Δ/Y).

Степень защиты: Стандартно IP55 — защита от пыщи и струй воды с любого направления. Возможно исполнение IP56 (защита от сильных струй воды).
Режим работы: S1 (продолжительный номинальный режим).
Климатическое исполнение: У3 или У2 для умеренного климата, возможны другие исполнения (ХЛ, Т).
Монтаж: Исполнение LB2 требует совмещения лапого и фланцевого крепления. Необходимо обеспечить чистоту и плоскостность посадочных поверхностей, правильную центровку с приводным механизмом (использование лазерного центровщика). Допустимое биение фланца — не более 0.05 мм.
Обслуживание: Регламентное обслуживание включает контроль вибрации (нормы по ISO 10816), температуры подшипников (не выше 95°C), периодическую замену смазки (интервал 4000-10000 часов работы, тип смазки — литиевые или полимочевинные пластичные смазки). Требуется регулярная очистка ребер охлаждения от загрязнений.

Сравнение с другими исполнениями и аналогами

В рамках габарита 200 мм существуют другие монтажные исполнения:

АИС 200 L2: Исполнение на лапах (IM 1001). Более распространено для самостоятельного монтажа на раму.
АИС 200 LB35: Комбинированное исполнение с лапами и большим фланцем (IM 2001).
АИС 200 M2/B2: Двигатель с сердечником средней длины (M). Имеет меньшую мощность и момент инерции по сравнению с L-исполнением при той же высоте оси вращения.

Прямыми аналогами серии АИС 200 LB2 являются двигатели зарубежного производства, соответствующие стандарту IEC, например, серий Siemens 1LE1, ABB M3BP, WEG W22.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается исполнение «L» от «M» в маркировке АИС 200?

Буква обозначает условную длину сердечника статора (и, соответственно, корпуса) в рамках одного габарита по высоте оси вращения. Исполнение «L» (длинное) имеет больший объем активных материалов (медь, сталь), что приводит к более высоким значениям мощности, КПД и момента инерции ротора по сравнению с исполнением «M» (средним) при одинаковом числе полюсов. Выбор зависит от требуемой мощности и динамических характеристик привода.

Какое напряжение питания необходимо для двигателя АИС 200 LB2 мощностью 30 кВт?

Большинство двигателей АИС 200 рассчитаны на два номинальных напряжения. Типичная маркировка на шильдике: 230/400 Δ/Y или 400/690 Δ/Y. Для работы в российской сети 380/400 В 50 Гц необходимо соединить обмотки статора в «звезду» (Y) для напряжения 400 В. Соответственно, номинальный линейный ток будет около 55-56 А. Подключение в «треугольник» (Δ) на это напряжение приведет к перегреву и выходу двигателя из строя.

Как правильно подобрать частотный преобразователь для данного двигателя?

Преобразователь частоты (ПЧ) выбирается по следующим ключевым параметрам:

Номинальный выходной ток ПЧ должен быть не менее номинального тока двигателя (55.5 А для 30 кВт/1500 об/мин). Рекомендуется запас 10-15%.
Мощность ПЧ обычно соответствует стандартному ряду: для двигателя 30 кВт выбирают ПЧ на 37 кВт.
Необходимо учитывать перегрузочную способность ПЧ, если привод работает в режимах с повышенным моментом.
Обязательно программирование параметров двигателя (номинальные ток, напряжение, частота, число полюсов) в настройках ПЧ. Для длинных кабелей между ПЧ и двигателем требуется установка выходного дросселя или синус-фильтра.

Каковы нормы вибрации для двигателя АИС 200 LB2?

Нормируется среднеквадратичное значение виброскорости (мм/с) в частотном диапазоне 10-1000 Гц. Согласно ISO 10816-3, для двигателей высотой оси вращения 200 мм, установленных на жестком основании, допустимые значения:

Зона A (хорошее состояние): до 2.3 мм/с.
Зона B (удовлетворительное): от 2.3 до 4.5 мм/с.
Зона C (неудовлетворительное): от 4.5 до 7.1 мм/с.
Зона D (опасное): более 7.1 мм/с.

Измерения проводятся в трех orthogonal directions на подшипниковых щитах.

Как часто и чем смазывать подшипники двигателя АИС 200 LB2?

Интервал пересмазки зависит от типа подшипников, скорости вращения, условий эксплуатации и марки смазки. Типовой интервал для двигателей на 1500 об/мин составляет 4000-6000 часов работы. Рекомендуется использовать высокотемпературные пластичные смазки на литиевом или полимочевинном загустителе (например, Mobilith SHC 220, Shell Gadus S2 V220). Объем добавляемой смазки указывается в паспорте двигателя и обычно составляет 20-30 грамм за одну операцию. Крайне важно не перегружать подшипниковый узел смазкой, так как это приводит к ее перегреву и выдавливанию на обмотки.

Что означает класс изоляции F и почему рабочая температура указана 130°C (класс B)?

Класс изоляции F определяет максимальную допустимую температуру стойкости изоляционных материалов (155°C). Однако, согласно стандарту, двигатель проектируется на работу с температурой нагрева обмотки, соответствующей более низкому классу B (130°C) при номинальной нагрузке. Это создает «тепловой запас» в 25°C, который повышает надежность и ресурс изоляции, компенсирует влияние горячих точек и работу в условиях повышенной температуры окружающей среды (до 40°C). Таким образом, используется изоляция повышенной стойкости, но эксплуатируется она в более щадящем режиме.

Заключение

Электродвигатель АИС 200 LB2 является типовым и надежным решением для широкого спектра промышленных механизмов средней мощности. Его конструкция, основанная на международных стандартах, обеспечивает взаимозаменяемость, предсказуемые характеристики и длительный срок службы при условии правильного монтажа, настройки и регламентного обслуживания. При выборе конкретной модели необходимо уделять внимание не только мощности и частоте вращения, но и классу энергоэффективности (IE3 как минимум), что напрямую влияет на экономическую эффективность эксплуатации. Понимание деталей маркировки, условий применения и технических ограничений позволяет инженерно-техническому персоналу максимально эффективно интегрировать данный привод в технологические процессы.

Электродвигатели АИС 200 LB2