Электродвигатели АИС 63 C4
Электродвигатели АИС 63 C4: полный технический анализ и область применения
Электродвигатель АИС 63 C4 представляет собой асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий современному международному стандарту IEC 60034. Обозначение расшифровывается следующим образом: АИС – Асинхронный Исполнения Стандартного (общепромышленный), 63 – высота оси вращения вала в миллиметрах (габаритный размер), C – установочный размер по длине станины (короткая длина), 4 – число полюсов, что соответствует синхронной частоте вращения 1500 об/мин (номинальная ~1380-1420 об/мин). Данный двигатель относится к малогабаритным и маломощным моделям, широко применяемым в составе различных агрегатов.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели серии АИС производятся в соответствии с классами энергоэффективности IE1, IE2 и IE3 (по ГОСТ Р МЭК 60034-30-1). Для габарита 63 наиболее распространен класс IE2 (Повышенный). Конструктивно двигатель состоит из литого алюминиевого корпуса (для габарита 63), алюминиевой станины и торцевых щитов, чугунного статора с трехфазной обмоткой, короткозамкнутого ротора типа «беличья клетка», выполненного методом литья под давлением, и шарикоподшипниковых узлов. Основные исполнения включают:
- По способу монтажа: IM 1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала) – наиболее типичное для АИС 63.
- По степени защиты: IP55 (защита от пыли и струй воды) – стандартное исполнение. Также возможно IP54.
- По климатическому исполнению: У3, У2 (для умеренного климата), часто производятся в версии УХЛ4.
- По категории размещения: 2 (на открытом воздухе), 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата).
- Вентиляционное оборудование: маломощные вытяжные вентиляторы, вентиляторы охлаждения шкафов управления, компактные приточные установки.
- Насосное оборудование: циркуляционные насосы малой производительности, насосы для систем очистки воды, малогабаритные помпы.
- Приводы заслонок и клапанов: в системах вентиляции и кондиционирования (ВКР).
- Офисное и торговое оборудование: приводы копировальных аппаратов, небольших конвейеров.
- Промышленная автоматика: приводы механизмов подачи, дозирования, поворотные устройства с низким моментом сопротивления.
- Двигатель не запускается, гудит: Обрыв одной из фаз питания или в обмотке статора. Механическое заклинивание подшипника или приводимого механизма.
- Сильный нагрев корпуса при нормальной нагрузке: Повышенное напряжение сети, замыкание между витками обмотки, загрязнение системы охлаждения, работа на двух фазах.
- Повышенная вибрация и шум: Износ подшипников (характерный гул или стук), нарушение центровки, дисбаланс ротора или присоединенного механизма, ослабление крепления лап.
- Запах гари или дым: Необратимое повреждение изоляции обмотки вследствие перегрева или пробоя.
Основные технические характеристики
Для габарита 63 с числом полюсов 4 характерны следующие параметры. Важно отметить, что конкретные значения могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и класса эффективности.
| Параметр | Значение / Диапазон | Примечание |
|---|---|---|
| Высота оси вращения, мм | 63 | Основной установочный размер |
| Номинальная мощность, кВт | 0.12 — 0.18 | Зависит от длины сердечника (установочного размера S, M, L) |
| Синхронная частота вращения, об/мин | 1500 | При частоте сети 50 Гц |
| Номинальная частота вращения, об/мин | ~1380 — 1420 | Зависит от скольжения |
| Номинальное напряжение, В | 230/400 или 400/690 | Треугольник/Звезда для работы в сетях 380В 50Гц |
| Номинальный ток, А (при 400В) | ~0.35 — 0.5 | Точное значение указано на шильде двигателя |
| КПД, %, класс IE2 | 67 — 71 | Согласно каталогам производителей |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0.70 — 0.76 | |
| Пусковой ток / Номинальный ток (Iп/Iн) | 5.0 — 6.0 | Типичное значение для данного габарита |
| Кратность пускового момента (Мп/Мн) | 2.0 — 2.4 | |
| Кратность максимального момента (Мmax/Мн) | 2.2 — 2.6 | |
| Масса, кг | 1.5 — 2.3 | Зависит от длины и материала корпуса |
Область применения и типовые приводы
Благодаря малой мощности и компактным размерам, двигатели АИС 63 C4 находят применение в малогабаритном оборудовании, где требуется невысокий крутящий момент и надежная работа в непрерывном режиме S1.
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя АИС 63 C4 необходимо убедиться в соответствии его номинальной мощности и момента характеристикам рабочей машины. Для данного габарита критически важно учитывать высокий пусковой ток, который может достигать 2.5-3А. Для защиты рекомендуется использовать автоматические выключатели с характеристикой срабатывания B или C и тепловые реле, настроенные на номинальный ток двигателя. Прямой пуск является стандартным, однако при частых пусках или слабой питающей сети может потребоваться применение устройств плавного пуска.
Монтаж осуществляется на ровную, жесткую поверхность через лапы. Обязательна центровка вала двигателя с валом приводимого механизма. Допустимое радиальное усилие на конец вала (при монтаже муфты или шкива) невелико и обычно не превышает 50-70 Н, что требует внимательности при проектировании приводов с ременной передачей. Эксплуатация должна проводиться в соответствии с условиями, указанными на шильде (напряжение, частота, режим работы). Превышение номинальной нагрузки приводит к перегреву обмоток и снижению срока службы изоляции.
Сравнение с другими габаритами и модификациями
Двигатель АИС 63 C4 является наименьшим в ряду общепромышленных двигателей с частотой 1500 об/мин. Следующий габарит – АИС 71. Сравнительная таблица иллюстрирует его место в линейке.
| Габарит (Высота оси вращения) | Диапазон мощностей для 4 полюсов, кВт | Типовое применение в сравнении с АИС 63 |
|---|---|---|
| АИС 63 | 0.12 — 0.18 | Маломощные вентиляторы, помпы, приводы малой нагрузки. |
| АИС 71 | 0.18 — 0.55 | Более производительные насосы, вентиляторы, компрессоры малой мощности. |
| АИС 80 | 0.55 — 1.5 | Насосы, станки, конвейеры средней мощности. |
Также существуют модификации двигателя АИС 63 для иного числа полюсов: АИС 63 B2 (3000 об/мин) и АИС 63 D6 (1000 об/мин). Выбор между ними определяется требуемой частотой вращения приводимого механизма.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение АИС от АИР?
АИР – это устаревшее обозначение асинхронных двигателей по советским и российским стандартам (ГОСТ). АИС – обозначение по современным международным стандартам IEC. Основные отличия АИС включают унифицированные установочные и присоединительные размеры, соответствующие мировым нормам, повышенные классы энергоэффективности (IE) и обновленные требования к шуму и вибрации. Двигатели АИС полностью взаимозаменяемы с аналогами европейских производителей (например, серий IE2/IE3).
Как правильно подключить двигатель АИС 63 C4 к сети 380В 50Гц?
На клеммнике двигателя имеется 6 выводов (U1, V1, W1; U2, V2, W2). Для подключения к сети 380В при номинальном напряжении обмотки 400/690В необходимо собрать обмотки по схеме «звезда» (Y). Для этого следует соединить зажимы U2, V2, W2 общей перемычкой, а на зажимы U1, V1, W1 подать три фазы сети (L1, L2, L3). Если номинальное напряжение двигателя 230/400В, для сети 380В также применяется схема «звезда».
Какие подшипники используются в двигателе АИС 63 C4 и как часто требуется их обслуживание?
В двигателях данного габарита, как правило, используются шарикоподшипники закрытого типа (с защитными шайбами или контактными уплотнениями) серий 6202 или 6203 на приводной стороне и, возможно, меньшего типоразмера на противоположной стороне. Эти подшипники являются необслуживаемыми в течение всего срока службы двигателя при нормальных условиях эксплуатации (температура до 70°C, отсутствие агрессивной среды, вибраций). Смазка и замена не требуются.
Можно ли использовать двигатель АИС 63 C4 с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, при условии, что частотный преобразователь правильно подобран по мощности (рекомендуется мощность ЧП не менее 0.25 кВт для данного двигателя) и настроен. Необходимо учитывать, что на низких частотах (менее 10-15 Гц) у двигателя с самовентиляцией ухудшается охлаждение. Для длительной работы на низких оборотах требуется двигатель с независимым охлаждением или снижение нагрузочной характеристики. Также рекомендуется использовать фильтр dU/dt или синус-фильтр для защиты изоляции обмотки от перенапряжений, создаваемых ШИМ-сигналом современных ЧП.
Что означает класс изоляции F и класс нагревостойкости 155°C?
Класс изоляции F определяет стойкость изоляционных материалов двигателя к температуре. Согласно стандарту, система изоляции класса F рассчитана на максимальную рабочую температуру 155°C. Однако это не означает, что двигатель будет работать при такой температуре. Номинальный режим работы рассчитан на нагрев обмотки на 105°C (для класса F) при температуре окружающей среды +40°C. Запас по температуре (155°C — (40°C+105°C) = 10°C) является запасом на перегрузку или работу в условиях повышенной температуры окружающей среды. Это повышает надежность и ресурс двигателя.
Как определить неисправность двигателя по характерным признакам?
Заключение
Электродвигатель АИС 63 C4 является типовым решением для маломощных приводов с частотой вращения ~1400 об/мин. Его выбор должен основываться на точном расчете требуемой мощности, моментов и условий эксплуатации. Ключевыми преимуществами являются стандартизация, надежность и широкий ассортимент от различных производителей. Понимание его технических характеристик, правил монтажа и эксплуатации позволяет обеспечить длительный и безотказный ресурс работы в составе конечного оборудования.