Электродвигатели АИС 255 М4

Электродвигатели АИС 255 М4: полный технический анализ и особенности эксплуатации

Электродвигатель АИС 255 М4 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, соответствующий современному межгосударственному стандарту ГОСТ IEC 60034-1 (ранее серии АИР). Обозначение расшифровывается следующим образом: «АИС» – Асинхронный Исполнения Степени защиты IP55 по IEC 60034-5; «255» – высота оси вращения вала в миллиметрах (габарит); «М4» – исполнение по способу монтажа (на лапах с фланцем). Данный двигатель относится к мощной группе машин, широко применяемой в промышленных приводах, требующих высокой надежности и эффективности.

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатель АИС 255 М4 имеет литую алюминиевую станину и коробку выводов, что обеспечивает высокую стойкость к коррозии и снижает массу по сравнению с чугунными аналогами старых серий. Конструкция оптимизирована для работы в условиях повышенной влажности и запыленности. Основные узлы включают:

• Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в станину. Обмотка выполнена из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, что допускает рабочую температуру до 155°C.
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Заливка выполнена алюминиевым сплавом. Конструкция ротора динамически сбалансирована для снижения вибрации.
• Подшипниковые щиты: Из алюминиевого сплава. Уплотнения подшипниковых узлов лабиринтного типа, предотвращающие вытекание смазки и попадание загрязнений.
• Охлаждение: Внешнее обдувочное, система охлаждения IC411 (с вентилятором на валу двигателя, закрытым защитным кожухом).
• Коробка выводов: Повышенной защиты, с уплотнительными прокладками. Расположение – сверху двигателя (допускается поворот на 90° или 180° по заказу).

Основные технические характеристики и параметры

Ключевые параметры двигателя АИС 255 М4 определяются его габаритом. Высота оси вращения 250 мм (округленно обозначается как 255) соответствует определенному диапазону мощностей и моментов инерции.

Параметр	Значение / Диапазон	Примечание
Мощность на валу (P2)	37 кВт, 45 кВт, 55 кВт	Номинальная мощность при работе от сети 50 Гц
Синхронная частота вращения	1500 об/мин	Соответствует 4 полюсам
Номинальная частота вращения (при 50 Гц)	~1470-1480 об/мин	Зависит от мощности и величины скольжения
Номинальное напряжение	400 В (Δ) / 690 В (Y)	Трехфазное, 50 Гц. Возможны исполнения на другие напряжения.
КПД (η)	93.6% — 94.5%	Соответствует классу IE3 (Высокий) по ГОСТ IEC 60034-30-1
Коэффициент мощности (cos φ)	0.86 — 0.89	При номинальной нагрузке
Кратность пускового тока (Iп/Iн)	7.0 — 8.0	Важно для выбора устройств защиты и пуска
Кратность пускового момента (Мп/Мн)	1.8 — 2.2
Кратность максимального момента (Мmax/Мн)	2.4 — 2.8	Показатель перегрузочной способности
Уровень шума	75-82 дБ(А)	Зависит от мощности и производителя
Масса	280 — 340 кг	Зависит от мощности и материала станины
Степень защиты	IP55	Защита от пыли и струй воды с любого направления
Класс изоляции	F	С системой охлаждения по классу B (максимальная температура 130°C на обмотке)

Сфера применения и типовые приводы

Двигатели данного габарита применяются в качестве привода механизмов, требующих мощности от 37 до 55 кВт при средних скоростях вращения. Типовые области применения:

• Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шестеренные насосы в системах водоснабжения, ирригации, промышленных технологических линиях.
• Вентиляторное оборудование: Радиальные и осевые вентиляторы, дымососы в системах вентиляции, кондиционирования и котельных установках.
• Компрессорная техника: Поршневые и винтовые воздушные компрессоры.
• Конвейерные системы: Ленточные, цепные и винтовые конвейеры средней длины и производительности.
• Подъемно-транспортное оборудование: Лебедки, краны, элеваторы.
• Обрабатывающие станки: Приводы главного движения в металло- и деревообрабатывающих станках.

Выбор, монтаж и подключение

При выборе двигателя АИС 255 М4 необходимо учитывать:

• Режим работы (S1-S10): Для данного двигателя стандартным является продолжительный режим работы S1. При циклических или кратковременных нагрузках необходим пересчет по мощности и тепловому режиму.
• Условия окружающей среды: Хотя двигатель имеет защиту IP55, при работе в химически агрессивных средах или при экстремальных температурах требуется дополнительное исполнение (химстойкое, тропическое, северное).
• Способ пуска: Прямой пуск, пуск переключением «звезда-треугольник», использование частотного преобразователя (ПЧ) или устройства плавного пуска (УПП). Для АИС 255 М4 при прямом пуске необходимо убедиться, что питающая сеть выдержит пусковые токи до 400-450А.

Монтаж: Двигатель устанавливается на ровное жесткое основание через лапы или комбинированно (лапы+фланец). Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины с использованием точных инструментов (индикатор часового типа). Неправильная центровка – основная причина вибрации и преждевременного выхода из строя подшипников.

Подключение: Схема соединения обмоток («звезда» Y или «треугольник» Δ) выбирается в соответствии с напряжением питающей сети. Для сети 400В – соединение «треугольник», для 690В – «звезда». Перед первым включением необходимо проверить сопротивление изоляции мегаомметром (не менее 1 МОм при 20°C) и отсутствие замыкания на корпус.

Эксплуатация, техническое обслуживание и диагностика

Регламентное ТО включает:

• Ежедневный контроль: Визуальный осмотр, проверка температуры корпуса (на ощупь или пирометром), уровня вибрации и шума, отсутствия посторонних запахов.
• Ежеквартальное обслуживание: Контроль и подтяжка контактных соединений в клеммной коробке, очистка наружных поверхностей от пыли и грязи, препятствующих охлаждению.
• Ежегодное обслуживание: Проверка и замена смазки в подшипниковых узлах. Для двигателей АИС 255 М4, как правило, применяются подшипники качения, смазываемые консистентной смазкой (типа Литол-24 или аналог). Необходимо строго соблюдать дозировку (обычно 1/2 — 2/3 свободного объема полости), так как пересмазка приводит к перегреву подшипника.
• Измерения: Периодический контроль сопротивления изоляции обмоток, виброакустических характеристик, потребляемого тока в каждой фазе.

Преимущества и недостатки в сравнении с аналогами

Преимущества АИС 255 М4:

• Соответствие международным стандартам энергоэффективности (IE3), что приводит к значительной экономии электроэнергии.
• Высокая степень защиты IP55, расширяющая область применения.
• Унифицированные установочные и присоединительные размеры, взаимозаменяемость с двигателями серий АИР, 5АИ, RA.
• Надежность и увеличенный ресурс за счет использования изоляции класса F при работе по классу B.
• Меньшая масса по сравнению с чугунными исполнениями.

Недостатки / ограничения:

• Более высокая начальная стоимость по сравнению с двигателями класса IE2 и ниже.
• Алюминиевая конструкция может быть менее стойкой к механическим ударам, чем чугунная (актуально для тяжелых условий эксплуатации с риском ударов).
• Ограниченная ремонтопригодность алюминиевой станины в случае серьезных повреждений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АИС 255 М4 от старого двигателя АИР 250S4?

Основные отличия: 1) Стандарт: АИС соответствует современным международным нормам IEC, АИР – старому советскому/российскому ГОСТ. 2) Энергоэффективность: АИС имеет класс не ниже IE3, в то время как АИР обычно соответствует IE1 или IE2. 3) Материал корпуса: АИС чаще алюминиевый, АИР – преимущественно чугунный. 4) Защита: АИС изначально имеет IP55, у АИР часто IP54. 5) Габарит: При схожей высоте оси вращения (250 мм) установочные размеры могут незначительно отличаться, необходима проверка по каталогу.

Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем?

Да, двигатели серии АИС пригодны для работы с ПЧ. Однако для обеспечения долговечности рекомендуется: использовать ПЧ с синус-фильтром или dU/dt-фильтром для снижения пиковых напряжений на обмотках; при длительной работе на низких скоростях (менее 20% от номинала) может потребоваться независимое охлаждение (вентилятор с отдельным приводом); необходимо выполнить балансировку ротора для всего рабочего диапазона частот.

Как правильно выбрать схему подключения обмоток?

Схема подключения определяется паспортным напряжением двигателя и напряжением сети. На шильдике указаны два напряжения, например: 400 Δ / 690 Y. Это означает, что при подключении к сети 400В обмотки должны быть соединены в треугольник (Δ), а к сети 690В – в звезду (Y). Подключение в несоответствующую схему приведет к повреждению двигателя: если при 400В соединить в звезду, мощность упадет в 3 раза; если при 690В соединить в треугольник, двигатель мгновенно сгорит.

Каков порядок замены смазки в подшипниках?

1. Остановить и обесточить двигатель. 2. Снять защитные колпачки (или пробки) с маслосъемного и закладного отверстий подшипникового узла. 3. Очистить полость от старой смазки (промывочной жидкостью, не оставляющей residue). 4. Заполнить полость свежей консистентной смазкой на 50-70% от ее свободного объема. Точный объем указан в паспорте двигателя. 5. Прокрутить вал вручную для распределения смазки. 6. Установить колпачки на место. Интервал замены – 4000-10000 часов работы, но не реже 1 раза в 2 года.

Что делать, если сопротивление изоляции обмоток ниже нормы (менее 1 МОм)?

Низкое сопротивление изоляции указывает на ее увлажнение или повреждение. Последовательность действий: 1. Произвести сушку обмоток токами статора (пониженным напряжением) или методом внешнего нагрева (инфракрасные нагреватели, тепловые пушки). 2. После сушки повторно измерить сопротивление изоляции. Если оно восстановилось до нормы (>1 МОм при горячих обмотках, >10 МОм при холодных), двигатель можно эксплуатировать. 3. Если сопротивление остается низким, необходим ремонт с перемоткой статора. Эксплуатация двигателя с низкой изоляцией запрещена из-за риска короткого замыкания и поражения персонала электрическим током.