Электродвигатели АИС 90 LB4: полный технический анализ
Электродвигатель АИС 90 LB4 представляет собой асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором, спроектированный и изготовленный в соответствии с международным стандартом IEC 60034 и его российской адаптацией — ГОСТ Р МЭК 60034-1. Модель относится к серии АИС (Асинхронные Исполнения Специальные), что указывает на ее соответствие современным мировым нормам по энергоэффективности, габаритам и установочным размерам. Индекс 90 обозначает высоту оси вращения вала в миллиметрах, что является ключевым параметром для определения габаритных размеров и мощности агрегата. Исполнение LB4 описывает способ монтажа: L — обозначение лап (лаповое исполнение), B — наличие фланца на подшипниковом щите, а цифра 4 — расположение фланца со стороны, противоположной выходу вала (тип IM 2081 по IEC 60034-7).
Конструктивные особенности и технические характеристики
Двигатель АИС 90 LB4 является машиной малой мощности. Его конструкция включает в себя литой статор, шихтованный магнитопровод из электротехнической стали, алюминиевую короткозамкнутую обмотку ротора типа «беличья клетка». Корпус, как правило, изготавливается из алюминиевого сплава, что обеспечивает хорошее охлаждение и снижение массы. Система охлаждения — самовентилируемая (IC 411): внешнее охлаждение осуществляется за счет крыльчатки, закрепленной на валу, которая прогоняет воздух через оребрение корпуса.
Основные электрические и механические параметры для данного габарита варьируются в зависимости от числа полюсов (синхронной частоты вращения). Ниже приведены типовые данные для двигателей серии АИС 90 LB4.
Таблица 1. Сводные технические характеристики АИС 90 LB4
| Параметр | 2 полюса (3000 об/мин) | 4 полюса (1500 об/мин) | 6 полюсов (1000 об/мин) |
|---|---|---|---|
| Номинальная мощность, PN (кВт) | 1.1 — 1.5 | 0.75 — 1.1 | 0.55 — 0.75 |
| Номинальный ток, IN (А) ~ при 400 В | 2.5 — 3.4 | 1.8 — 2.5 | 1.6 — 2.1 |
| Номинальный КПД, η (%) | 78 — 80 | 75 — 78 | 70 — 73 |
| Коэффициент мощности, cos φ | 0.82 — 0.84 | 0.72 — 0.76 | 0.67 — 0.70 |
| Пусковой ток, Ia/IN | 6.0 — 7.0 | 5.5 — 6.5 | 5.0 — 6.0 |
| Пусковой момент, Ma/MN | 2.0 — 2.3 | 2.1 — 2.4 | 2.0 — 2.2 |
| Максимальный момент, Mmax/MN | 2.4 — 2.8 | 2.5 — 2.9 | 2.3 — 2.6 |
| Уровень звуковой мощности, Lw (дБ(А)) | 60 — 65 | 58 — 62 | 56 — 60 |
| Масса (кг) | 10 — 12 | 11 — 13 | 12 — 14 |
Стандарты, энергоэффективность и климатическое исполнение
Двигатели АИС 90 соответствуют классу энергоэффективности IE2 (Повышенный) согласно IEC 60034-30-1. В настоящее время для данной мощности в большинстве стран это минимально допустимый класс для ввода в эксплуатацию. Возможно изготовление в классе IE3 (Высокий) по специальному заказу, что потребует оптимизации активных материалов и технологии производства.
Стандартная степень защиты оболочки для данной серии — IP55. Это означает:
- Защита от проникновения пыщи (первая цифра 5): пыль не проникает в количестве, достаточном для нарушения работы оборудования.
- Защита от воды (вторая цифра 5): защита от струй воды с любого направления.
- Лапы (L): Двигатель крепится к фундаменту или раме через лапы с отверстиями.
- Фланец (B): На подшипниковом щите со стороны, противоположной выходу вала, расположен круглый фланец с резьбовыми отверстиями. Это позволяет жестко и соосно присоединить двигатель к ответному фланцу приводимого механизма (например, насоса, редуктора).
- Циркуляционные и повысительные насосы в системах отопления и водоснабжения.
- Вентиляторы и небольшие вытяжные установки.
- Приводы заслонок и клапанов.
- Маломощные конвейеры и транспортеры.
- Упаковочное и пищевое оборудование.
- Характер нагрузки: Для вентиляторной нагрузки (квадратичный момент) допустим прямой пуск. Для механизмов с постоянным моментом или высокой инерцией требуется проверка по пусковым характеристикам.
- Режим работы (S1, S3 и т.д.): АИС 90 LB4 стандартно рассчитан на продолжительный режим работы S1. Для повторно-кратковременных режимов необходим пересмотр по тепловому фактору.
- Управление: При питании от частотного преобразователя (ПЧ) необходимо учитывать возможное снижение охлаждения на низких оборотах и установку фильтров dU/dt для защиты изоляции. Стандартные двигатели АИС пригодны для работы с ПЧ, но для длительного использования на низких скоростях может потребоваться независимая вентиляция.
- Стандартизация: АИС соответствует международным нормам IEC, что упрощает замену импортных аналогов. АИР изготавливался преимущественно по отечественным ГОСТ.
- Энергоэффективность: Серия АИС изначально проектировалась под классы IE2/IE3, в то время как большинство АИР 80 соответствовали классу IE1.
- Установочные размеры: Габариты и масса АИС могут незначительно отличаться от АИР при схожей мощности, что важно учитывать при модернизации.
- Контроль вибрации и шума.
- Через 15-20 тыс. часов работы (в тяжелых условиях — чаще) проверка состояния смазки и при необходимости ее замена на рекомендованную производителем (чаще всего литиевая смазка).
Стандартное климатическое исполнение — У3 по ГОСТ 15150 (умеренный климат, категория размещения 3 — эксплуатация в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий). Также распространено исполнение УХЛ4 (для умеренного и холодного климата). Класс нагревостойкости изоляции обмотки — F (до 155°C), при этом температура перегрева ограничивается классом B (до 80K), что обеспечивает высокий запас надежности и увеличенный ресурс.
Особенности монтажного исполнения LB4
Исполнение LB4 (IM 2081) является комбинированным и широко востребованным в современном оборудовании. Оно сочетает:
Такое исполнение обеспечивает высокую жесткость соединения, точную центровку и компактность узла. Ключевые размеры для монтажа: высота оси вращения (90 мм), диаметр выходного конца вала (19 или 24 мм в зависимости от мощности), габариты и посадочные диаметры фланца (типово — фланец C-face по IEC 60072-1).
Области применения и рекомендации по выбору
Двигатели АИС 90 LB4 находят применение в маломощных приводах, где требуется комбинированный способ крепления и высокая надежность:
При выборе двигателя необходимо учитывать:
Сравнение с аналогами и предшественниками
Основным предшественником АИС 90 является двигатель серии АИР 80, однако между ними есть существенные различия:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение LB4 от L4 и B4?
L4 — это исключительно лаповое крепление с выходом вала в одну сторону. B4 — исключительно фланцевое крепление. LB4 — комбинированное исполнение, имеющее и лапы, и фланец, что обеспечивает максимальную универсальность монтажа.
Какой диаметр вала у двигателя АИС 90 LB4?
Диаметр вала стандартизирован, но может иметь два типоразмера в зависимости от мощности и числа полюсов: 19 мм или 24 мм. Точное значение необходимо уточнять в каталожном листе на конкретную модель. Длина цилиндрической части вала также регламентирована стандартом.
Можно ли использовать этот двигатель с однофазной сетью 220В?
Нет, двигатель АИС 90 LB4 является трехфазным (380/400 В, 50 Гц). Для работы от однофазной сети требуется применение фазосдвигающего конденсатора по специальной схеме («треугольник»), что приводит к значительной потере мощности (до 30%) и перегреву, и не рекомендуется для постоянной эксплуатации. Существуют специальные однофазные модификации, которые имеют иное обозначение.
Какой класс изоляции у обмотки и что это означает для ресурса?
Стандартный класс изоляции — F (до 155°C). Однако система охлаждения и конструкция рассчитаны так, что рабочая температура перегрева не превышает 80K, что соответствует классу B (до 130°C). Это означает, что изоляция работает с большим запасом по температуре, что существенно увеличивает ее срок службы и надежность двигателя в целом.
Требуется ли техническое обслуживание двигателя АИС 90 LB4?
Двигатели этого типа являются полностью закрытыми и необслуживаемыми в части обмоток. Единственным узлом, требующим периодического внимания в течение всего срока службы (который может достигать 15-20 лет), являются подшипники качения. Рекомендуется:
Пересмазка должна проводиться строго по инструкции, чтобы избежать переполнения подшипниковой полости.
Как правильно подобрать тепловую защиту (тепловое реле) для данного двигателя?
Номинальный ток теплового реле должен соответствовать номинальному току двигателя, указанному на его шильдике. Для АИС 90 LB4 типовые значения лежат в диапазоне 1.6-3.4 А в зависимости от мощности и полюсности. Рекомендуется использовать реле с регулируемым диапазоном тока, настроенным на номинал двигателя. Для защиты от обрыва фазы обязательна установка реле в разрыв всех трех фаз.
Заключение
Электродвигатель АИС 90 LB4 представляет собой современную, надежную и универсальную машину малой мощности, соответствующую актуальным международным стандартам. Его комбинированное исполнение LB4 делает его предпочтительным выбором для широкого спектра приводов, где требуется точное фланцевое соединение с возможностью традиционного лапового монтажа. При выборе необходимо акцентировать внимание на номинальных параметрах (мощность, частота вращения), классе энергоэффективности и условиях эксплуатации. Правильный подбор, монтаж и соблюдение условий эксплуатации гарантируют длительный и безотказный ресурс работы данного электродвигателя.