Электродвигатели АИС 71 A8
Электродвигатели АИС 71 A8: полный технический анализ
Электродвигатель АИС 71 A8 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий современному международному стандарту IEC 60034. Маркировка расшифровывается следующим образом: «АИС» обозначает асинхронный двигатель единой серии, «71» – высоту оси вращения вала в миллиметрах (габаритный размер), а «A8» указывает на установочные размеры по длине станины и монтажному фланцу согласно стандарту IEC. Данный двигатель относится к категории малогабаритных машин и предназначен для продолжительного режима работы S1 в широком спектре промышленных применений.
Конструктивные особенности и исполнение
Двигатели серии АИС 71 A8 изготавливаются в алюминиевом корпусе, что обеспечивает оптимальное соотношение массы, стоимости и теплоотдачи. Конструкция является полностью закрытой, обдуваемой (IP55), что означает защиту от проникновения пыли и водяных струй с любого направления. Охлаждение осуществляется внешним вентилятором, расположенным под защитным кожухом. Статор набирается из электротехнической стали с высококачественной изоляцией обмоток, обычно класса F (155°C), что при работе с номинальной нагрузкой в классе нагревостойкости B (130°C) обеспечивает повышенный запас по температуре и, как следствие, увеличенный ресурс. Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», литой из алюминиевого сплава. Подшипниковые щиты, как правило, выполнены из алюминия или чугуна, в них установлены шарикоподшипники качения с консистентной смазкой, рассчитанные на весь срок службы двигателя.
Основные технические характеристики и параметры
Высота оси вращения 71 мм определяет основные габариты двигателя. Номинальная мощность для данного габарита варьируется в зависимости от числа полюсов (синхронной частоты вращения). Двигатели АИС 71 A8 выпускаются на основные напряжения трехфазной сети: 230/400 В (схема Δ/Y) для работы от сети 400 В при соединении в «звезду», и 400/690 В (Δ/Y) для сетей 690 В. Частота питающей сети – 50 Гц или 60 Гц, что влияет на номинальную частоту вращения.
Таблица 1. Основные параметры электродвигателей АИС 71 A8 (напряжение 400 В, 50 Гц)
| Количество полюсов | Синхронная частота, об/мин | Номинальная мощность, кВт | Номинальный ток, А (при 400В) | КПД, η (%) | Коэффициент мощности, cos φ | Номинальный момент, Нм |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 3000 | 0.37 — 0.75 | 0.9 — 1.7 | 71 — 75 | 0.82 — 0.84 | 1.2 — 2.4 |
| 4 | 1500 | 0.25 — 0.75 | 0.7 — 1.7 | 64 — 73 | 0.69 — 0.76 | 1.6 — 4.8 |
| 6 | 1000 | 0.18 — 0.55 | 0.6 — 1.3 | 58 — 67 | 0.63 — 0.70 | 1.7 — 5.3 |
| 8 | 750 | 0.12 — 0.37 | 0.5 — 1.0 | 50 — 60 | 0.61 — 0.67 | 1.5 — 4.7 |
Механические характеристики и монтаж
Двигатели АИС 71 A8 производятся в двух основных монтажных исполнениях:
- IM B3: Исполнение на лапах с двумя подшипниковыми щитами. Крепление осуществляется через фланцы лап на общей раме или плите.
- IM B5: Фланцевое исполнение с двумя подшипниковыми щитами, где фланец расположен со стороны противоположной выходу вала. Крепление производится через фланец к ответной части механизма.
- IM B14: Комбинированное исполнение (лапы + фланец) также возможно для данного габарита.
- Насосов малой мощности (циркуляционных, повысительных, для химических жидкостей).
- Вентиляторов и вытяжных устройств малого расхода воздуха.
- Компрессоров малой производительности.
- Конвейеров легкого типа и транспортеров.
- Упаковочного и дозирующего оборудования.
- Станков (сверлильных, заточных, шлифовальных).
- Медицинского и лабораторного оборудования.
- IE1, IE2, IE3 (по классам энергоэффективности IEC 60034-30-1).
- Серия ММ по старому отечественному ГОСТ (например, 5АИ 71).
- Иностранные аналоги от производителей Siemens (1LE0), ABB (M2BA), WEG (W22), Leroy-Somer (LSES).
Вал двигателя – цилиндрический, стандартного диаметра для данного габарита. На валу может быть выполнена односторонняя или двусторонняя выходная часть (исполнение IM B35), что позволяет монтировать дополнительные устройства (датчики, тормоза) с противоположной стороны. Для соединения с рабочей машиной используется упругая или жесткая муфта, ременная передача или прямой привод.
Эксплуатационные особенности и регулирование
Двигатели АИС 71 A8 предназначены для работы от сети переменного тока с синусоидальным напряжением. Они характеризуются высокой надежностью и простотой в обслуживании благодаря отсутствию щеточно-коллекторного узла. Пуск осуществляется, как правило, прямым включением (DOL), так как пусковые токи для двигателей такой мощности не критичны для большинства сетей. Для плавного пуска и регулирования частоты вращения может применяться частотный преобразователь (ЧП). При этом необходимо учитывать, что стандартные двигатели АИС 71 A8 не имеют независимой вентиляции, поэтому при работе на низких скоростях с помощью ЧП возможен перегрев из-за снижения эффективности обдува. Для длительной работы в широком диапазоне регулирования частоты рекомендуется выбирать двигатели со встроенным вентилятором принудительного охлаждения или предусматривать внешний обдув.
Сфера применения
Благодаря компактности, надежности и стандартизации, двигатели данного габарита широко используются в качестве привода:
Выбор и подбор аналогов
При выборе двигателя АИС 71 A8 необходимо учитывать следующие параметры нагрузки: требуемую мощность на валу, режим работы (S1 – продолжительный, S3 – повторно-кратковременный и т.д.), частоту вращения, момент инерции приводимого механизма, условия окружающей среды (температура, влажность, наличие агрессивных сред). Важно согласовать монтажные размеры (межосевое расстояние лап, диаметр и расположение фланца) с посадочными местами на оборудовании. Прямыми аналогами двигателей АИС 71 A8 по установочным размерам и характеристикам являются двигатели серий:
Классы энергоэффективности
Современные двигатели АИС 71 A8 производятся в различных классах энергоэффективности согласно IEC 60034-30-1: IE1 (Standard Efficiency), IE2 (High Efficiency), IE3 (Premium Efficiency). Переход на более высокий класс (IE3) приводит к снижению электрических потерь на 10-20% по сравнению с IE1, что при непрерывной эксплуатации дает значительную экономию энергии. Двигатели класса IE3 в габарите 71, как правило, имеют несколько увеличенные размеры активных материалов (медь, сталь) или используют улучшенные электротехнические стали.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение A8 от других установочных размеров в габарите 71?
Исполнение A8 строго регламентирует длину корпуса, диаметр и расположение монтажного фланца, а также длину и диаметр выходного конца вала. Это гарантирует полную взаимозаменяемость двигателей разных производителей в пределах одного габарита и исполнения. Например, исполнения A6, A8, A10 при одинаковой высоте оси вращения (71 мм) имеют разную длину и, следовательно, разную номинальную мощность и момент инерции.
Можно ли использовать двигатель АИС 71 A8 с частотным преобразователем без доработок?
Да, стандартный двигатель может работать с ЧП. Однако для продолжительной работы на скоростях ниже 20% от номинальной (при снижении оборотов вентилятора) необходимо либо ограничить момент нагрузки, либо обеспечить дополнительное охлаждение. Для частотно-регулируемого привода оптимальны двигатели с независимой вентиляцией (IC416) или встроенным датчиком температуры.
Какой класс изоляции обмоток у стандартного двигателя и какой максимально допустимый перегрев?
Большинство современных двигателей АИС 71 используют изоляцию класса F (155°C). Однако, согласно стандарту, двигатель рассчитывается на работу с температурой окружающей среды +40°C и нагревом обмотки, соответствующим классу B (130°C) при номинальной нагрузке. Это создает запас в 25°C, что повышает надежность и срок службы изоляции.
Что означает степень защиты IP55 и достаточно ли ее для влажного помещения?
Степень защиты IP55 означает: «5» – полная защита от контакта и защита от пыли (пылезащищенное исполнение), «5» – защита от струй воды с любого направления. Этого достаточно для работы в условиях повышенной влажности, брызг, а также на улице под навесом. Для работы под прямым воздействием дождя или струй воды под давлением требуется степень защиты IP56 или выше.
Как правильно подобрать двигатель для насоса или вентилятора по мощности?
Для центробежных насосов и вентиляторов мощность двигателя выбирается с запасом 10-15% от максимальной потребляемой мощности агрегата в рабочей точке его характеристики. Необходимо также учитывать пусковой момент, который для центробежных машин, как правило, невелик. Важным параметром является частота вращения: для насоса она должна строго соответствовать паспортным данным, для вентилятора может регулироваться в некоторых пределах.
Требуется ли периодическая замена смазки в подшипниках?
Двигатели АИС 71 A8, как правило, поставляются с подшипниками, заполненными консистентной смазкой на весь расчетный срок службы (L10) при условии работы в номинальном режиме и в пределах допустимой температуры. Однако в тяжелых условиях эксплуатации (высокая температура окружающей среды, вибрация, работа в режимах S3-S8) рекомендуется проводить периодический осмотр и, при необходимости, пополнение или замену смазки через пресс-масленки (если они предусмотрены конструкцией).