Электродвигатели АИС 37 кВт

Электродвигатели АИС 37 кВт: полный технический обзор и сфера применения

Электродвигатели серии АИС (Асинхронные, Интерэлектро, Стандарт) мощностью 37 кВт представляют собой унифицированную линейку трехфазных асинхронных машин с короткозамкнутым ротором, соответствующую международным стандартам IEC 60034 и ГОСТ Р 51689-2000. Данная мощность является одной из наиболее востребованных в промышленности, находя применение в приводах насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров и другого технологического оборудования. Двигатели АИС 37 кВт изготавливаются в стандартных степенях защиты IP54 и IP55, а также в различных вариантах климатического исполнения.

Конструктивные особенности и габаритно-присоединительные размеры

Двигатели АИС 37 кВт производятся в нескольких габаритах, определяемых высотой оси вращения. Для данной мощности это, как правило, 225S и 250М. Конкретный размер зависит от синхронной частоты вращения (числа полюсов). Корпус двигателя выполняется из чугуна, что обеспечивает высокую механическую прочность и эффективный отвод тепла. Клеммная коробка располагается сбоку, имеет увеличенный объем для удобства монтажа и может быть развернута на 180° или 90° в зависимости от модификации. Крепление – комбинированное (лапы и фланец) или на лапах.

Основные габаритно-присоединительные размеры для двигателей 37 кВт согласно ГОСТ 2479 (IEC 60072-1):

Электрические и энергетические характеристики

Номинальные параметры двигателей АИС 37 кВт варьируются в зависимости от числа полюсов и класса энергоэффективности. Современные модели соответствуют классам IE2 (Высокий), IE3 (Превосходный) или IE4 (Сверхпревосходный) согласно стандарту IEC 60034-30-1. Повышение класса эффективности достигается за счет использования качественной электротехнической стали, оптимизации магнитной системы, уменьшения воздушного зазора и применения улучшенных изоляционных материалов.

Классы изоляции и условия эксплуатации

Обмотка статора двигателей АИС 37 кВт выполняется с классом нагревостойкости изоляции F (до 155°C), но работа двигателя нормируется по классу B (до 130°C). Это создает запас по термостойкости и увеличивает ресурс. Двигатели рассчитаны на работу в продолжительном режиме S1 от сети переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 380/400В, 660/690В в зависимости от исполнения. Допускается отклонение напряжения ±5% и частоты ±2%. Климатические исполнения: У2, У3 (умеренный климат), ХЛ2 (холодный), Т2, Т3 (тропический). Категория размещения: 1, 2, 3 (на открытом воздухе, под навесом, в закрытых помещениях).

Варианты конструктивного исполнения по способу монтажа

• IM 1081: Лапы с подшипниковыми щитами, без фланца.
• IM 2081: Лапы с подшипниковыми щитами, с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное).
• IM 3081: Лапы с подшипниковыми щитами, с фланцем на станине.
• IM 1071: Фланец на подшипниковом щите, без лап.
• IM 2071: Фланец на станине, без лап.

Системы охлаждения и защиты (IC)

• IC 0141: Самовентиляция. Вентилятор на валу двигателя обдувает наружную поверхность ребристого корпуса. Наиболее распространенный тип.
• IC 0161: Принудительное охлаждение. Вентилятор с независимым приводом. Применяется в частотно-регулируемом приводе (ЧРП) при работе на низких скоростях.
• IC 411: Комбинированное охлаждение (самовентиляция + наружный вентилятор).

Сферы применения и выбор сопутствующего оборудования

Двигатели 37 кВт являются основой для широкого спектра промышленных агрегатов:

• Насосное оборудование: центробежные, поршневые, шестеренные насосы в ЖКХ, ирригации, промышленных циркуляционных системах.
• Вентиляционное оборудование: радиальные и осевые вентиляторы большой производительности в системах кондиционирования, дымоудаления, пневмотранспорта.
• Компрессорное оборудование: винтовые и поршневые компрессоры стационарных установок.
• Конвейеры и транспортеры: ленточные, цепные, скребковые конвейеры в горнодобывающей, пищевой, логистической отраслях.
• Станки: приводы металлорежущих, деревообрабатывающих станков, дробилок, мельниц.

Для пуска и защиты двигателя 37 кВт требуются:

• Пускатель или контактор: Номинальный ток не менее 80-100А (например, ПМЛ-3100, ПМЛ-4100).
• Защитная аппаратура: Тепловое реле или электронное устройство защиты двигателя (УЗД), настроенное на номинальный ток двигателя. Для двигателя 75А требуется реле на диапазон, включающий это значение.
• Автоматический выключатель: Тип C или D, с номинальным током 80-100А и отключающей способностью, соответствующей сети.
• Частотный преобразователь: При необходимости регулирования скорости. Мощность ПЧ должна быть не менее 37 кВт, с запасом по току 10-15%. Рекомендуется использование ПЧ с синус-фильтром или дросселем для снижения гармоник.

Особенности монтажа, эксплуатации и обслуживания

Монтаж должен производиться на ровное, жесткое основание с точной центровкой по полумуфте. Допустимое биение на муфте – не более 0.05 мм. Неправильная центровка приводит к вибрациям, перегреву подшипников и преждевременному выходу из строя. Перед первым пуском необходимо проверить:

• Сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм мегаомметром на 1000В).
• Свободное вращение ротора вручную.
• Наличие смазки в подшипниках (для исполнений с пресс-масленкой).
• Надежность заземления.

Текущее обслуживание включает регулярный контроль вибрации (желательно не более 2.8 мм/с), температуры подшипниковых узлов (не выше +80°C), очистку наружных поверхностей от загрязнений для обеспечения охлаждения. Пересмотр подшипниковой смазки проводится каждые 4000-10000 часов работы в зависимости от условий.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель АИР от АИС?

АИР – это устаревшее обозначение по советским/российским стандартам (Асинхронный, Исполнение Р). АИС (Асинхронные, Интерэлектро, Стандарт) – современная серия, соответствующая международным нормам IEC по габаритам, энергоэффективности и методам испытаний. Фактически это эволюционное развитие одной линейки.

Какой класс энергоэффективности IE2, IE3 или IE4 выбрать для двигателя 37 кВт?

Выбор регламентирован Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 004/2011 и ТР ТС 020/2011. Для двигателей 37 кВт с 2023 года обязателен класс не ниже IE3. Выбор IE4 экономически оправдан при круглосуточной работе и высоких тарифах на электроэнергию, так как обеспечивает дополнительную экономию 1-3% по сравнению с IE3, но стоимость двигателя выше.

Можно ли подключить двигатель 37 кВт через систему «звезда-треугольник»?

Да, это распространенный способ снижения пусковых токов. Двигатель должен иметь возможность подключения обмоток треугольником на номинальное напряжение сети (380В). Пуск осуществляется в «звезде» (фазное напряжение снижено до 220В), после разгона переключение в «треугольник». Пусковой момент при этом снижается примерно в 3 раза, что подходит только для механизмов с вентиляторной нагрузкой или малого момента сопротивления.

Как подобрать сечение кабеля для питания двигателя 37 кВт?

Сечение выбирается по номинальному току с учетом способа прокладки и условий окружающей среды. Для двигателя ~75А при прокладке в воздухе (кабель с ПВХ изоляцией) минимальное сечение медной жилы – 16 мм² (допустимый ток ~75А). На практике для обеспечения запаса по нагреву и снижения потерь напряжения часто выбирают сечение 25 мм² (допустимый ток ~100А). Обязателен расчет по потере напряжения, особенно при длинных линиях.

Какие подшипники используются в двигателях АИС 37 кВт?

Со стороны привода (DE) обычно устанавливается радиально-упорный шарикоподшипник (например, 6314 C3), а со стороны противоприводной (NDE) – радиальный шарикоподшипник (например, 6312 C3). Класс посадки C3 означает увеличенный радиальный зазор для работы при повышенных температурах. В двигателях с большими осевыми нагрузками могут применяться сдвоенные подшипники или роликовые подшипники.

Как частота вращения (2, 4, 6, 8 полюсов) влияет на выбор двигателя для насоса?

Для центробежных насосов производительность пропорциональна частоте вращения, а напор – квадрату частоты. Двигатель на 3000 об/мин (2 полюса) позволит создать компактный насос высокого давления, но будет иметь больший пусковой ток и шум. Двигатель на 1500 об/мин (4 полюса) – наиболее сбалансированный вариант с высоким КПД и умеренным пусковым током. Исполнения на 1000 и 750 об/мин используются для тихоходных насосов, например, шнековых или с большим крутящим моментом.

Что делать, если двигатель 37 кВт сильно греется?

• Проверить нагрузку: ток по фазам не должен превышать номинальный.
• Проверить напряжение и симметрию фаз (перекос не более 1%).
• Очистить ребра охлаждения и вентиляционные каналы.
• Проверить центровку с рабочей машиной.
• Убедиться в отсутствии повышенной вибрации.
• Проверить состояние и количество смазки в подшипниках.
• При работе от ЧРП – проверить форму выходного напряжения и наличие высших гармоник.

Заключение

Электродвигатели АИС 37 кВт являются высокостандартизированными, надежными и эффективными машинами, составляющими основу современного промышленного привода. Правильный выбор исполнения по числу полюсов, классу энергоэффективности, способу монтажа и охлаждения, а также грамотный подбор пускозащитной аппаратуры и качественный монтаж определяют их безотказную работу на протяжении всего заявленного срока службы, который при соблюдении условий эксплуатации превышает 15 лет. При проектировании новых систем целесообразно выбирать двигатели класса IE3 и выше, что обеспечивает значительную экономию энергозатрат в течение жизненного цикла оборудования.