Электродвигатели АИС 80 B6: полный технический анализ и сфера применения
Электродвигатель АИС 80 B6 представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий международному стандарту IEC 60034 и российскому межгосударственному стандарту ГОСТ IEC 60034-1-2014. Модель относится к серии АИС (Асинхронные Исполнения Стандартизированные), которая пришла на смену устаревшей серии АИР, сохранив при этом полную взаимозаменяемость по установочно-присоединительным размерам. Данный двигатель является одним из наименьших в линейке по мощности и габаритам, что определяет его специфическую область использования.
Расшифровка условного обозначения
Маркировка АИС 80 B6 структурирована следующим образом:
- АИС — Асинхронный Исполнения Стандартизированный (серия).
- 80 — Высота оси вращения вала от опорной поверхности лап в миллиметрах. Для АИС 80 это 80 мм.
- B — Условная длина сердечника статора (короткая). Существуют длины: A (самая короткая), B, C, D, E, F и т.д. Длина «B» указывает на определенный типоразмер в рамках данной высоты оси вращения.
- 6 — Количество полюсов. Двигатель шестиполюсный, что определяет его синхронную частоту вращения 1000 об/мин при частоте сети 50 Гц. Номинальная частота вращения при полной нагрузке составляет примерно 920-940 об/мин.
- Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в чугунный или алюминиевый корпус. Обмотка выполнена из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F, пропитана и запечена.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Литой, из алюминиевого сплава. Конструкция обеспечивает высокую надежность и не требует обслуживания.
- Вал: Изготовлен из углеродистой стали. Диаметр выходного конца вала для АИС 80 составляет стандартно 19 мм (хотя возможны вариации: 19, 22 мм). Имеется цилиндрическая или коническая посадка.
- Подшипниковые щиты и узлы: Используются шарикоподшипники качения. Со стороны привода (D-конец) обычно устанавливается подшипник, воспринимающий радиальную нагрузку (например, 6204). Со стороны противопривода (N-конец) может устанавливаться такой же или менее нагруженный подшипник, который фиксирует ротор в осевом направлении.
- Охлаждение: Осевой вентилятор, расположенный под защитным кожухом на валу двигателя, нагнетает воздух через ребра корпуса. Исполнение IP55 обеспечивает защиту от попадания струй воды и пыли.
- Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса. Может быть поворотной на 90°, 180°, 270° для удобства подвода кабеля. Ввод кабеля через сальниковые уплотнители или резьбовые муфты.
- Вентиляционное оборудование: Малонапорные вентиляторы и дымоудаления с низкой производительностью.
- Насосное оборудование: Маломощные циркуляционные насосы систем отопления и водоснабжения, насосы дозирования.
- Приводы задвижек и клапанов: В составе электроприводов для трубопроводной арматуры.
- Конвейеры и транспортеры: Медленно движущиеся ленточные или шнековые транспортеры малой длины и производительности.
- Оборудование для пищевой и упаковочной промышленности: Дозаторы, миксеры, мешалки с небольшим объемом.
- Станки: Вспомогательные механизмы подачи, охлаждения.
- Совместимость с нагрузкой: Проверка по механической характеристике. Для вентиляторной нагрузки (насосы, вентиляторы) допустим выбор по мощности. Для постоянного момента (конвейеры, мешалки) необходим запас по моменту 10-15%.
- Режим работы: Двигатель рассчитан на режим S1. Для повторно-кратковременных режимов (S3, S4, S5) требуется либо выбор двигателя большей мощности, либо специальный расчет по эквивалентному току/моменту и частоте включений.
- Условия окружающей среды: Стандартное исполнение IP55 подходит для большинства помещений. Для агрессивных сред требуются двигатели с специальным покрытием (C4, C5-M).
- Способ пуска: Прямой пуск от сети для двигателя такой мощности является стандартным и не вызывает значительных проблем с падением напряжения. При необходимости плавного пуска или регулирования скорости требуется частотный преобразователь, рассчитанный на ток не менее 1,6А.
- Выбрать ЧП с номинальным выходным током не менее 1,6 А (рекомендуется запас 10-15%).
- При длинных кабелях между ЧП и двигателем (более 25-30 м) установить выходной дроссель или синус-фильтр для защиты изоляции обмоток от перенапряжений.
- При работе на низких частотах (менее 15-20 Гц) при постоянном моменте требуется обеспечить принудительное охлаждение, так как собственный вентилятор двигателя теряет эффективность.
- Повышенный равномерный шум или гул при работе.
- Появление вибрации, передающейся на корпус.
- Локальный нагрев подшипникового щита (температура выше 80-90°C).
- Люфт вала при покачивании (при отключенном двигателе).
Основные технические характеристики
Типовые параметры для двигателей АИС 80 B6 при питании от трехфазной сети переменного тока 50 Гц, 380 В.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Мощность, PN | 0,55 кВт | Номинальная полезная мощность на валу |
| Синхронная частота вращения, ns | 1000 об/мин | При 50 Гц |
| Номинальная частота вращения, nN | ~920-940 об/мин | Зависит от конкретного производителя и скольжения |
| Номинальный ток, IN | ~1,6 А | При 380 В, 50 Гц |
| Коэффициент полезного действия, η | ~71-75% | Для данного типоразмера КПД относительно невысок |
| Коэффициент мощности, cos φ | ~0,70-0,72 | |
| Пусковой ток, Ia/IN | 5,0 — 6,0 | Отношение пускового тока к номинальному |
| Пусковой момент, Ma/MN | ~2,0 — 2,2 | Отношение пускового момента к номинальному |
| Максимальный момент, Mmax/MN | ~2,3 — 2,5 | Перегрузочная способность |
| Масса | ~8,5 — 10 кг | Зависит от материала корпуса (чугун/алюминий) и производителя |
| Степень защиты (IP) | IP55 (стандартно) | Возможны исполнения IP54, IP56 |
| Класс изоляции | F (155°C) | С запасом по температуре работает в классе B (130°C) |
| Режим работы | S1 (продолжительный) | Непрерывная работа при номинальной нагрузке |
Конструктивные особенности
Двигатель АИС 80 B6 имеет классическую конструкцию закрытого обдуваемого типа (IM 1081 по ГОСТ 2479).
Сравнение с другими исполнениями в серии 80
В рамках одной высоты оси вращения (80 мм) двигатели различаются по длине и количеству полюсов, что определяет их мощность и частоту вращения.
| Модель | Длина (исполнение) | Кол-во полюсов | Мощность, кВт (прибл.) | Синхронная частота, об/мин | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|---|
| АИС 80 A2 | A (самая короткая) | 2 | 1,1 | 3000 | Высокооборотные вентиляторы, насосы |
| АИС 80 B2 | B | 2 | 1,5 | 3000 | Компрессоры, шлифовальные станки |
| АИС 80 A4 | A | 4 | 0,55 | 1500 | Насосы, транспортеры |
| АИС 80 B4 | B | 4 | 0,75 | 1500 | Наиболее распространенный типоразмер |
| АИС 80 B6 | B | 6 | 0,55 | 1000 | Низкооборотные приводы, дозаторы |
| АИС 80 A8 | A | 8 | 0,25 | 750 | Медленные приводы, заслонки |
Область применения
Благодаря низкой частоте вращения и небольшой мощности, двигатель АИС 80 B6 находит применение в механизмах, требующих невысокой скорости и малого крутящего момента.
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя АИС 80 B6 необходимо учитывать:
Монтаж: Двигатель крепится через лапы на ровную, жесткую поверхность. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины с использованием щупа или лазерного центровщика. Неправильная центровка — основная причина вибрации и преждевременного выхода из строя подшипников.
Эксплуатация и ТО: Требуется периодический контроль вибрации, температуры подшипниковых узлов (на ощупь или пирометром), очистка наружной поверхности от загрязнений, препятствующих охлаждению. Подшипники в течение всего срока службы, как правило, не требуют замены смазки (заложена на заводе).
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АИС 80 B6 от старого аналога АИР 80 B6?
Двигатели серий АИС и АИР взаимозаменяемы по посадочным и присоединительным размерам (габариты, диаметр вала, расположение лап и фланца). Основные отличия АИС: соответствие современным международным стандартам IEC, использование изоляции класса F (у АИР чаще класс B), в среднем на 1-3% более высокий КПД за счет оптимизации магнитной системы и обмоток, а также часто более легкий корпус за счет использования алюминия.
Какой реальный ток потребления у этого двигателя при номинальной нагрузке?
При номинальной мощности 0,55 кВт, напряжении 380 В и cos φ ≈ 0,71, номинальный ток рассчитывается как I = P / (√3 U cos φ η) = 550 / (1.732 380 0.71 0.73) ≈ 1.6 А. Фактическое значение, указанное на шильдике конкретного двигателя, может незначительно отличаться (обычно в пределах 1.5-1.7 А).
Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, можно. Однако для обеспечения надежной работы необходимо:
Что означает класс изоляции F и почему двигатель работает в классе B?
Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы обмотки способны выдерживать температуру 155°C без разрушения. Однако стандартная рабочая температура двигателя (по температуре окружающей среды +40°C и нагреву обмотки) рассчитывается так, чтобы не превышать 105°C (класс B, 130°C). Это создает запас надежности в 25°C (155 — 130), что значительно увеличивает срок службы изоляции, особенно при работе в тяжелых условиях или при нестабильном напряжении.
Почему у двигателя такой низкий КПД (около 73%)?
Для маломощных двигателей (менее 1 кВт) характерны относительно высокие относительные потери. Потери в стали, меди и механические потери (трение в подшипниках, вентиляция) составляют значительную долю от общей подводимой мощности. С ростом мощности двигателя (при той же серии) его КПД увеличивается. Для АИС 80 B6 КПД 71-75% является нормальным значением, соответствующим классу энергоэффективности IE1 (Standard). Современные двигатели серий АИС могут выпускаться в исполнениях IE2 (High Efficiency) и IE3 (Premium Efficiency), но для типоразмера 80 B6 это экономически и технически не всегда целесообразно.
Как определить, что подшипники двигателя требуют замены?
Основные признаки износа подшипников:
Замена подшипников требует специального инструмента (съемник, пресс) и навыков. Неправильный монтаж приводит к быстрому повторному выходу из строя.
Заключение
Электродвигатель АИС 80 B6 является надежным, стандартизированным приводным устройством для маломощных низкооборотных механизмов. Его конструкция, основанная на международных стандартах, обеспечивает взаимозаменяемость и широкую доступность на рынке. При правильном выборе по параметрам нагрузки, корректном монтаже и соблюдении условий эксплуатации данный двигатель демонстрирует длительный и безотказный ресурс работы. Ключевыми для инженера при работе с этим типом двигателей являются понимание его ограничений по мощности и КПД, а также внимательность к условиям охлаждения при использовании в составе регулируемого привода.