Электродвигатели АИС 90 LB2
Электродвигатели АИС 90 LB2: полный технический анализ
Электродвигатель АИС 90 LB2 представляет собой асинхронный двигатель трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, соответствующий международному стандарту IEC 60034 и его российской модификации — серии АИС. Данная модель относится к категории малогабаритных двигателей малой мощности, предназначенных для привода механизмов с низкими требованиями к моменту. Индекс «90» обозначает высоту оси вращения вала над плоскостью установки, которая составляет 90 мм. Символы «LB2» указывают на установочный размер по длине станины и конструктивное исполнение по способу монтажа.
Расшифровка обозначения и стандартизация
Полная расшифровка маркировки АИС 90 LB2 следующая:
- АИС — Асинхронный Исполнения Стандартизированного (серия, унифицированная с международными нормами IEC).
- 90 — Высота оси вращения (габарит) в миллиметрах. Определяет основные размеры двигателя.
- L — Условная длина сердечника статора (установочный размер по длине). В серии АИС используются длины: S (короткая), M (средняя), L (длинная).
- B — Конструктивное исполнение по способу монтажа. «B» обозначает двигатель на лапах с фланцем на станине (комбинированное исполнение IM 3081 по ГОСТ 2479).
- 2 — Число полюсов. «2» соответствует синхронной частоте вращения 3000 об/мин при частоте сети 50 Гц.
- Станина и корпус: Изготавливается из алюминиевого сплава или чугуна. Алюминиевый корпус обеспечивает меньший вес и улучшенное охлаждение, чугунный — повышенную механическую прочность и виброустойчивость. На корпусе расположены наружные ребра для увеличения площади теплоотдачи.
- Сердечник статора: Набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в станину. Пазы сердечника содержат трехфазную обмотку, выполненную из медного провода с эмалевой изоляцией.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, беличья клетка выполняется путем заливки пазов расплавленным алюминиевым сплавом. Концы стержней замкнуты накоротко алюминиевыми торцевыми кольцами.
- Вал: Изготовлен из углеродистой стали, подвергнутой термообработке. Диаметр выходного конца вала для габарита 90 мм стандартизирован. В исполнении «B» (LB2) вал имеет цилиндрический конец.
- Подшипниковые щиты и узлы: Двигатель оснащается двумя подшипниковыми узлами. Со стороны привода, как правило, устанавливается радиально-упорный шарикоподшипник, способный воспринимать умеренные осевые нагрузки. Со стороны противоприводной части — радиальный шарикоподшипник. Полости подшипников заполняются пластичной смазкой (ЛИТОЛ-24 или аналог).
- Коробка выводов (борно): Расположена в верхней части корпуса. Содержит клеммные колодки для подключения питающего кабеля. Обмотка двигателя, как правило, может соединяться в «звезду» (Y) или «треугольник» (Δ), что позволяет адаптировать двигатель к разным напряжениям сети (например, 230/400 В или 400/690 В).
- Охлаждение: Осуществляется внешним вентилятором (крыльчаткой), закрытым защитным кожухом. Поток воздуха, создаваемый вентилятором, прогоняется вдоль наружных ребер станины.
- Насосное оборудование: Центробежные насосы для воды и других неагрессивных жидкостей в системах водоснабжения, отопления, орошения.
- Вентиляционное оборудование: Радиальные и канальные вентиляторы средней производительности.
- Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры малой мощности.
- Конвейеры и транспортеры: Легкие ленточные и роликовые конвейеры.
- Станки и технологическое оборудование: Приводы сверлильных, шлифовальных, деревообрабатывающих станков, дозаторов, смесителей.
- Прочее оборудование: Генераторные установки (в качестве первичного двигателя), упаковочные машины, подъемные механизмы малой грузоподъемности.
- Совпадение номинальной мощности и частоты вращения с характеристиками рабочей машины.
- Соответствие установочных размеров и способа крепления.
- Климатические условия и место установки (определяют степень защиты IP и климатическое исполнение, например, У3).
- Режим работы (S1 — продолжительный, S3 — периодический, S6 — непрерывный с перической нагрузкой). Для режимов, отличных от S1, необходим пересчет мощности по методике ПВ% (продолжительности включения).
- Необходимость использования частотного преобразователя (ЧП). При работе с ЧП следует обращать внимание на класс изоляции обмотки (предпочтительно F), возможность установки тормоза или датчика обратной связи (энкодера).
Таким образом, АИС 90 LB2 — это двигатель с высотой оси вращения 90 мм, с длинной станиной, комбинированным креплением (лапы + фланец) и двухполюсным исполнением.
Основные технические характеристики
Типовые параметры двигателя АИС 90 LB2 при питании от сети 50 Гц, 380 В, в режиме работы S1 (продолжительный номинальный режим).
| Параметр | Значение | Единица измерения | Примечание |
|---|---|---|---|
| Номинальная мощность (P2N) | 2.2 — 3.0 | кВт | Зависит от конкретного производителя и класса изоляции |
| Синхронная частота вращения (ns) | 3000 | об/мин | Для 2-полюсного исполнения |
| Номинальная частота вращения (nN) | ~2750 — 2850 | об/мин | Зависит от скольжения (обычно 4-7%) |
| Номинальный ток (IN) | ~5.0 — 6.5 | А | При 380 В, 50 Гц |
| Коэффициент полезного действия (η) | 78 — 82 | % | Соответствует классу IE2 (стандартная эффективность) |
| Коэффициент мощности (cos φ) | 0.83 — 0.86 | — | |
| Пусковой ток (Ia/IN) | 6.0 — 7.5 | крат | Отношение пускового тока к номинальному |
| Пусковой момент (Ma/MN) | 2.0 — 2.3 | крат | |
| Максимальный момент (Mmax/MN) | 2.4 — 2.8 | крат | |
| Масса | 18 — 24 | кг | В зависимости от материала корпуса (чугун/алюминий) |
| Степень защиты (IP) | IP55 (стандартно) | — | Возможны IP54, IP56 |
| Класс изоляции | F (155°C) | — | С рабочим перегревом по классу B (130°C) или F |
| Режим работы | S1 | — | Продолжительный номинальный |
Конструктивные особенности и материалы
Двигатель АИС 90 LB2 имеет закрытое обдуваемое исполнение (IC 411). Конструкция включает следующие ключевые узлы:
Установочные и присоединительные размеры
Габаритные и установочные размеры АИС 90 LB2 строго регламентированы стандартами. Ключевые размеры для монтажа:
| Обозначение размера | Значение, мм | Описание |
|---|---|---|
| H (высота оси вращения) | 90 | Базовая размерная характеристика |
| D (диаметр выходного конца вала) | 24 | Стандартный размер для габарита 90 |
| L (длина от конца вала до тыловой плоскости) | ~300-320 | Зависит от длины станины «L» |
| A (межосевое расстояние лап в продольном направлении) | 140 | |
| B (расстояние между отверстиями в лапах поперек) | 100 | |
| HD (диаметр фланца) | 165 | Для крепления фланца |
| K (диаметр отверстий во фланце) | 15 | Количество отверстий — 4 |
Исполнение «B» (LB2) позволяет производить монтаж двумя способами: крепление за лапы на горизонтальной поверхности или крепление за фланец к ответной части механизма. Это повышает универсальность применения двигателя.
Энергетическая эффективность
Большинство двигателей серии АИС 90, выпускаемых в настоящее время, соответствуют классу энергоэффективности IE2 (стандартная эффективность) согласно международной классификации IEC 60034-30-1. Для достижения более высоких классов (IE3, IE4) требуется применение улучшенных электротехнических сталей, оптимизация магнитной системы и воздушного зазора, что в малых габаритах экономически не всегда целесообразно. КПД двигателя АИС 90 LB2 находится в диапазоне 78-82%, что является типичным показателем для данной мощности и числа оборотов.
Области применения и типовые приводы
Благодаря высокой частоте вращения, компактности и надежности, двигатели АИС 90 LB2 находят применение в различных отраслях промышленности для привода механизмов, не требующих регулирования скорости или регулируемых посредством частотных преобразователей. Основные области применения:
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя АИС 90 LB2 для конкретного применения необходимо учитывать:
При монтаже необходимо обеспечить соосность валов двигателя и рабочей машины, используя лазерные или индикаторные методы центровки. Неправильная центровка приводит к повышенной вибрации, износу подшипников и выходу из строя. Обязательно должно быть обеспечено надежное электрическое заземление корпуса двигателя.
Эксплуатационное обслуживание включает в себя периодический контроль вибрации, температуры подшипниковых узлов (не должна превышать +95°C), очистку наружных поверхностей от загрязнений, препятствующих охлаждению, и периодическую замену смазки в подшипниках (регламентируется производителем, обычно через 8-10 тыс. часов работы).
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какое напряжение питания у двигателя АИС 90 LB2?
Стандартное напряжение для рынков СНГ — трехфазное, 380 В, 50 Гц. Однако обмотка большинства двигателей позволяет переключение между схемами «звезда» и «треугольник», что делает возможным работу при напряжениях 220/380 В (Δ/Y) или 380/660 В (Δ/Y). Необходимо сверяться с табличкой на двигателе и схемой в клеммной коробке.
2. Можно ли использовать этот двигатель с частотным преобразователем?
Да, двигатели серии АИС пригодны для работы с частотными преобразователями. Для обеспечения долговечности обмотки при длительной работе на низких скоростях или при использовании длинных кабелей рекомендуется установка выходного дросселя или синус-фильтра ЧП. Также важно убедиться, что класс изоляции обмотки не ниже F.
3. В чем разница между исполнениями B3, B5 и B14 (B34, B35)?
Это обозначения способов монтажа (IM). B3 — только на лапах. B5 — только фланец на станине. B14 — фланец на подшипниковом щите (со стороны привода). LB2 в обозначении АИС 90 LB2 соответствует комбинированному исполнению IM 3081 (B3+B5), то есть двигатель имеет и лапы, и фланец на станине.
4. Какой пусковой способ рекомендуется для данного двигателя?
При мощности до 3-4 кВт и наличии соответствующего запаса по мощности сети, допускается прямой пуск (DOL). При ограничениях по пусковому току или для снижения механических ударов можно использовать плавный пуск (софтстартер) или частотный преобразователь.
5. Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниках?
Интервал замены смазки зависит от условий эксплуатации (температура, запыленность, режим работы). В стандартных условиях (S1, температура окружающей среды до +40°C) первая замена рекомендуется через 4000-5000 часов работы, последующие — каждые 8000-10000 часов. Следует использовать смазку, указанную производителем (чаще всего это литиевая пластичная смазка NLGI 2 или 3).
6. Что означает класс изоляции F и почему рабочая температура указана для класса B?
Класс изоляции F означает, что изоляционные материалы обмотки могут выдерживать температуру до 155°C без разрушения. Однако для увеличения ресурса двигателя, рабочий перегрев обмотки (относительно окружающей среды) обычно ограничивают 105°C (класс B) или 125°C (класс F). Это создает «тепловой резерв», повышающий надежность.
7. Где можно найти каталожный чертеж с размерами для данного двигателя?
Каталожные чертежи с полными габаритными, установочными и присоединительными размерами предоставляются производителем или поставщиком электродвигателей. Их можно запросить в техническом отделе компании-поставщика или найти на официальном сайте производителя. Чертежи соответствуют стандартам IEC.
Заключение
Электродвигатель АИС 90 LB2 является типовым представителем унифицированной серии асинхронных машин малой мощности. Его конструкция, основанная на международных стандартах, обеспечивает надежность, взаимозаменяемость и простоту интеграции в различные технологические процессы. Ключевыми для правильного выбора и эксплуатации являются понимание маркировки, учет установочных размеров, соответствие режима работы и проведение регулярного технического обслуживания, в первую очередь, подшипниковых узлов. При соблюдении регламентов данный двигатель демонстрирует длительный и безотказный ресурс работы в составе приводов насосов, вентиляторов, компрессоров и другого промышленного оборудования.