Электродвигатели АИС 71
Электродвигатели АИС 71: полный технический обзор, характеристики и особенности применения
Электродвигатели серии АИС 71 относятся к асинхронным двигателям трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, соответствующим международной классификации IEC по габаритам и монтажным размерам. Обозначение «71» указывает на высоту оси вращения вала от опорной поверхности лап, которая составляет 71 мм. Данные двигатели представляют собой малогабаритные, но широко востребованные в промышленности агрегаты малой мощности, предназначенные для продолжительного режима работы S1. Их конструкция и параметры регламентируются стандартами ГОСТ Р МЭК 60034-1, ГОСТ Р 51689-2000 и международными нормами IEC 60034.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели АИС 71 изготавливаются в корпусе из алюминиевого сплава, что обеспечивает хорошее охлаждение и снижение массы. Основные конструктивные узлы включают: литой статор с беличьей клеткой ротора, шарикоподшипниковые щиты, вентилятор с защитным кожухом. Ключевые исполнения по способу монтажа (IM):
- IM 1081 – на лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).
- IM 2081 – на лапах без фланца, наиболее распространенный вариант.
- IM 3081 – фланцевое крепление без лап (фланец на станине).
- Насосы циркуляционные, малые центробежные, для водоснабжения.
- Вентиляторы и вытяжные установки малой производительности.
- Компрессоры малой мощности, пневмоинструмент.
- Конвейеры легкие, транспортеры, элеваторы.
- Станки: сверлильные, заточные, деревообрабатывающие.
- Упаковочное и дозирующее оборудование.
- Мощность и момент. Расчетная нагрузочная мощность должна быть не менее 85-90% от номинала двигателя. Для вентиляторных нагрузок допустим выбор по мощности впритык; для механизмов с высоким пусковым моментом (дробилки, мешалки густых сред) необходим запас 15-20%.
- Частоту вращения. Выбирается исходя из требований к производительности механизма. Следует помнить, что двигатели на 3000 об/мин имеют меньший момент и больший шум, а на 1000 об/мин – больший момент при меньшей мощности и КПД.
- Режим работы. Для S1 (продолжительный) двигатель подходит оптимально. При работе в режимах S3-S6 (повторно-кратковременные) необходимо делать поправку на нагрев, возможно, выбирать двигатель на ступень мощнее или с принудительным охлаждением.
- Условия окружающей среды. Стандартное исполнение IP55 подходит для большинства цехов. Для агрессивных сред требуются двигатели с специальным покрытием (C4, C5).
- Вводной автоматический выключатель (номинальный ток выбирается на 10-15% выше Iн двигателя).
- Контактор для коммутации силовой цепи.
- Тепловое реле или двигательный защитный выключатель с защитой от перегрузки, токов короткого замыкания и обрыва фазы. Уставка срабатывания по перегрузке – 1,05-1,1 от номинального тока двигателя.
- Визуальный контроль креплений, состояния корпуса, клеммной коробки.
- Контроль вибрации (не должна превышать 2.8 мм/с для данного габарита).
- Измерение сопротивления изоляции мегомметром на 500 В. Норма – не менее 1 МОм для холодной машины, на практике для исправного двигателя значения составляют десятки и сотни МОм.
- Через 10-15 тыс. часов работы – проверка состояния подшипников, замена смазки. Для двигателей АИС 71, как правило, используются подшипники качения с консистентной смазкой, не требующие частого обслуживания (закрытый тип).
Класс защиты по ГОСТ/IEС: стандартно IP55 (защита от пыщи и струй воды), что позволяет эксплуатировать их в условиях повышенной влажности и запыленности. Класс изоляции – F (до 155°C), с запасом по нагреву, что обеспечивает повышенный ресурс. Степень охлаждения – IC 411 (двигатель с самовентиляцией).
Основные технические характеристики и параметры
Мощностной ряд двигателей АИС 71 охватывает диапазон от 0,18 до 0,75 кВт. Количество полюсов определяет синхронную частоту вращения: 2р=2 (3000 об/мин), 2р=4 (1500 об/мин), 2р=6 (1000 об/мин). Реальная частота вращения на валу при номинальной нагрузке (скольжение) ниже синхронной на 3-7%.
| Типоразмер (АИС) | Мощность, кВт (при 50 Гц) | Синхронная частота, об/мин | КПД, % (приблиз.) | cos φ | Пусковой ток (Iп/Iн) | Масса, кг (примерно) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 71A | 0.18 | 3000 / 1500 / 1000 | 64 / 62 / 58 | 0.78 / 0.65 / 0.60 | 5.0 | 4.5 |
| 71B | 0.25 | 3000 / 1500 / 1000 | 68 / 66 / 62 | 0.80 / 0.68 / 0.63 | 5.0 | 5.0 |
| 71A | 0.37 | 3000 / 1500 / 1000 | 71 / 69 / 65 | 0.82 / 0.71 / 0.66 | 5.5 | 5.5 |
| 71B | 0.55 | 3000 / 1500 / 1000 | 73 / 72 / 68 | 0.83 / 0.73 / 0.68 | 5.5 | 6.5 |
| 71A | 0.75 | 3000 / 1500 | 75 / 74 | 0.84 / 0.75 | 6.0 | 7.5 |
Номинальное напряжение: 230/400 В (треугольник/звезда) для работы в сети 380 В 50 Гц. Также существуют исполнения на другие напряжения (например, 400/690 В). Двигатели рассчитаны на прямой пуск от сети, но высокие пусковые токи (в 5-6 раз выше номинала) требуют соответствующего подбора аппаратов защиты.
Сферы применения и выбор двигателя
Благодаря компактности, надежности и соответствию международным стандартам, электродвигатели АИС 71 нашли широкое применение в качестве привода маломощного оборудования:
При выборе конкретного типоразмера необходимо учитывать:
Схемы подключения и управление
Для подключения к трехфазной сети 380В/50Гц обмотки статора соединяются в «звезду» (Y). На клеммник двигателя обычно выводится 6 выводов (начала и концы трех обмоток), что позволяет при необходимости пересоединить их в «треугольник» (Δ) для работы на пониженное напряжение (например, 220В при питании от частотного преобразователя).
Типовая схема управления включает в себя:
Для плавного пуска и регулирования скорости в последнее время все чаще применяются частотные преобразователи (ЧП). При этом необходимо учитывать, что работа на низких оборотах ухудшает самовентиляцию двигателя, что может потребовать его принудительного обдува.
Техническое обслуживание и диагностика неисправностей
Плановое ТО включает в себя:
Распространенные неисправности и их причины:
| Симптом | Возможная причина | Метод проверки |
|---|---|---|
| Двигатель не запускается, гудит | Обрыв фазы в питающей сети или обмотке статора. | Прозвонка обмоток, проверка напряжения на клеммах. |
| Сильный нагрев корпуса | Перегрузка, несимметрия питающего напряжения, межвитковое замыкание, ухудшение охлаждения. | Замер тока по фазам, проверка вентиляционных каналов. |
| Повышенная вибрация | Износ подшипников, дисбаланс ротора, несоосность с нагрузкой. | Акустический контроль подшипников, проверка центровки. |
| Посторонний шум (скрежет, стук) | Разрушение сепаратора или тел качения подшипника, касание ротором статора. | Разборка и визуальный осмотр подшипникового узла. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АИС 71А от 71В?
Буквы «А» и «В» в рамках одной высоты оси вращения (71 мм) обозначают длину сердечника статора (короткая или длинная). «В» – длиннее, что обычно соответствует большей мощности при том же габарите. Например, АИС 71А может быть на 0.37 кВт, а 71В – на 0.55 кВт при одинаковой частоте вращения.
Можно ли использовать двигатель АИС 71 с частотным преобразователем?
Да, можно. Стандартные двигатели АИС хорошо работают с ЧП. Рекомендуется использовать режим управления с поддержанием постоянного отношения напряжения к частоте (U/f). Для работы на скоростях ниже 15-20 Гц в продолжительном режиме желательно предусмотреть независимое охлаждение. Также для увеличения срока службы изоляции рекомендуется использовать ЧП с выходным дросселем или фильтром, снижающим влияние высокочастотных гармоник.
Каков средний срок службы двигателей АИС 71?
При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, напряжение в пределах ±5%, чистая окружающая среда, своевременное ТО) расчетный ресурс двигателей составляет не менее 15 000 часов до первого капитального ремонта. Фактический срок службы может превышать 10-15 лет.
Что означает маркировка «IE2» или «IE3» на двигателе АИС 71?
Это международный класс энергоэффективности по стандарту IEC 60034-30-1. IE1 – стандартная (низкая), IE2 – высокая, IE3 – премиальная. С 2021 года в странах ЕЭС и РФ для двигателей мощностью от 0.75 кВт обязателен класс не ниже IE3. Для двигателей АИС 71 (мощностью до 0.75 кВт) классы IE2/IE3 также применяются, указывая на более высокий КПД и, как следствие, снижение эксплуатационных затрат на электроэнергию.
Как правильно хранить неиспользуемый двигатель?
Двигатель должен храниться в сухом отапливаемом помещении. Необходимо предотвращать конденсацию влаги внутри. Рекомендуется периодически (раз в полгода) проверять сопротивление изоляции. Если двигатель хранился в неотапливаемом сыром помещении, перед пуском его необходимо просушить инфракрасными лампами или током статора (пониженным напряжением) до восстановления сопротивления изоляции.
Почему двигатель может выйти из строя сразу после установки нового подшипника?
Наиболее вероятная причина – неправильная запрессовка подшипника с перекосом, приводящая к его перегреву и заклиниванию. Вторая частая причина – чрезмерная предварительная натяжка при установке. Запрессовывать подшипник необходимо с помощью оправки, передающей усилие только на нагруженное кольцо (для двигателей АИС 71, как правило, на внутреннее кольцо).