Электродвигатели АИС IM1081: конструкция, параметры и применение
Электродвигатели с обозначением АИС IM1081 представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, соответствующие международной классификации способов монтажа по стандарту IEC 60034-7. Код IM1081 (International Mounting) однозначно определяет исполнение двигателя: с двумя лапами на станине (фланца нет), с одним цилиндрическим концом вала, расположенным горизонтально. Данное исполнение является одним из наиболее распространенных и универсальных в промышленности для монтажа на общей фундаментной плите или раме через лапы.
Расшифровка обозначения и стандарты
Полное обозначение двигателя включает серию (АИС), габарит (например, 160), длину сердечника (S, M, L) и число полюсов. АИС — это аббревиатура, обозначающая «Асинхронный Исполнения Стандартного» в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60034-1. Стандартизация по IEC/ГОСТ обеспечивает взаимозаменяемость с зарубежными аналогами. Классификация IM1081 детализирует конструктивные особенности:
- IM1: Двигатель с лапами и подшипниковыми щитами.
- 08: Исполнение с одним цилиндрическим концом вала.
- 1: Расположение лап на станине (вариант расположения).
- Станина: Литая, из чугуна или алюминиевого сплава, с интегрированными лапами для крепления. Лапы имеют отверстия для фундаментных болтов. На станине расположен короб выводов (Клеммная коробка — КК), положение которой может варьироваться (верх, бок).
- Сердечник статора</strong: Набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в станину. В пазы уложена обмотка из медного провода с изоляцией, соответствующей классу нагревостойкости (обычно F или H).
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, залит алюминиевым или медным сплавом, образуя стержни, закороченные торцевыми кольцами. Вал ротора выполнен из стали, имеет цилиндрическую форму для установки полумуфты или шкива.
- Подшипниковые узлы</strong: Двигатель имеет два подшипниковых щита (передний и задний), в которых установлены подшипники качения (шариковые или роликовые). Типично используются подшипники: на приводной стороне — радиально-упорный шариковый (например, 6312), на противоприводной стороне — радиальный шариковый (например, 6311). Существуют исполнения с системой смазки (пластичная смазка) и защитными устройствами (маслоотражательные кольца, лабиринтные уплотнения).
- Вентиляция</strong: Чаще всего используется самовентиляция. На валу со стороны, противоположной приводу, закреплен вентилятор, закрытый защитным кожухом (обеспечивающим направленный воздушный поток вдоль оребренной поверхности станины). Исполнения бывают с наружным обдувом (IC 411) или с внутренним (для закрытых конструкций).
- Насосное и вентиляторное оборудование: Основная сфера использования. Двигатели приводят в действие центробежные, поршневые насосы, вентиляторы и дымососы.
- Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры.
- Конвейерные системы: Ленточные, цепные, винтовые конвейеры.
- Станки и технологическое оборудование: Токарные, фрезерные станки, дробилки, мельницы, смесители.
- Подъемно-транспортные машины: Лебедки, краны (в базовом исполнении, без тормоза).
- Мощность и момент: По нагрузочной диаграмме механизма с учетом пусковых перегрузок.
- Частоту вращения: Определяется числом полюсов и скольжением (2p=2,4,6,8).
- Класс энергоэффективности: С 2021 года в ЕАЭС обязателен класс не ниже IE3 для большинства двигателей мощностью 0.75-375 кВт. Двигатели IE2 допускаются только в комплекте с частотным преобразователем.
- Климатическое исполнение и категория размещения: У1 для умеренного климата, УХЛ, Т. Категория размещения — обычно 2 (на открытом воздухе под навесом) или 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата).
- Наличие дополнительных опций: Датчики температуры (термисторы PTC или термопары Pt100), тормоз электромагнитный, дренажные отверстия, особое покрытие (химстойкое, морское).
- Тока нагрузки</strong: Не должен превышать номинальный в продолжительном режиме.
- Вибрации</strong: Допустимые уровни вибрации регламентированы ГОСТ ИСО 10816-1.
- Температуры</strong: Нагрев корпуса не должен превышать 90°C для класса F (при температуре окружающей среды +40°C).
- Состояния подшипников</strong: Регламентная замена смазки (через 4000-10000 часов работы) и контроль акустического шума.
Двигатели АИС IM1081 производятся в соответствии с сериями стандартов: ГОСТ Р 51689-2000 (общие технические условия), ГОСТ Р 52776-2007 (мощности и размеры), а также по классам энергоэффективности, регламентируемым ГОСТ Р МЭК 60034-30-1 (IE1, IE2, IE3, IE4).
Конструктивные особенности исполнения IM1081
Конструкция двигателя IM1081 является классической для горизонтальных машин. Основные узлы включают:
Основные технические параметры и характеристики
Технические параметры двигателей АИС IM1081 охватывают широкий диапазон. Ниже приведены ключевые характеристики для стандартного ряда мощностей.
Таблица 1. Примерный ряд мощностей и синхронных частот вращения для габарита 160
| Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин (число полюсов) | КПД (класс IE2), % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн |
|---|---|---|---|---|
| 11 | 3000 (2) | 88.6 | 0.89 | 7.5 |
| 11 | 1500 (4) | 90.5 | 0.84 | 7.0 |
| 11 | 1000 (6) | 90.0 | 0.79 | 6.5 |
| 15 | 1500 (4) | 91.2 | 0.86 | 7.2 |
| 18.5 | 1500 (4) | 91.8 | 0.87 | 7.5 |
Таблица 2. Установочные и присоединительные размеры по ГОСТ (габарит 160L)
| Обозначение размера | Описание | Значение, мм |
|---|---|---|
| h | Высота оси вращения | 160 |
| l1 | Длина от торца вала до первого крепежного отверстия в лапе | 620 |
| b1 | Ширина между отверстиями в лапах поперек оси вала | 254 |
| d1 | Диаметр отверстия в лапе | 15 |
| d20 | Диаметр выходного конца вала | 42 |
| l20 | Длина выходного конца вала | 110 |
Двигатели рассчитаны на номинальное напряжение 380/660 В или 400/690 В при частоте 50 Гц (также существуют версии на 60 Гц). Режим работы — S1 (продолжительный) по ГОСТ Р МЭК 60034-1. Степень защиты оболочки обычно IP55 (защита от пыли и струй воды), возможно исполнение IP54 или IP56. Класс изоляции обмотки — F, что допускает нагрев до 155°C, но с учетом системы охлаждения рабочая температура изоляции обычно ограничивается 105-120°C (класс B по температуре).
Сферы применения и выбор двигателя
Благодаря универсальности и надежности, двигатели АИС IM1081 находят применение практически во всех отраслях промышленности:
При выборе конкретного двигателя необходимо учитывать:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж двигателя IM1081 осуществляется на жесткое, выверенное по горизонтали основание. Крепежные лапы должны плотно прилегать к поверхности, перекосы недопустимы. Соединение с нагрузкой производится через упругую муфту, ременную передачу или редуктор. Центровка валов — критически важная операция, погрешности приводят к вибрациям и преждевременному износу подшипников.
Эксплуатация требует контроля:
Техническое обслуживание включает очистку от пыли, проверку затяжки крепежа, измерение сопротивления изоляции обмоток (мегаомметром на 500/1000 В), контроль электрических соединений в коробке выводов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается IM1081 от IM1001?
Исполнение IM1001 также имеет лапы, но с двумя цилиндрическими концами вала. IM1081 имеет только один приводной конец вала, что является наиболее распространенным вариантом для прямого соединения с одним рабочим механизмом.
Можно ли заменить двигатель IM1081 на IM2081?
Нет, без переделки фундамента это невозможно. IM2081 — это исполнение с лапами и фланцем на приводной стороне (комбинированное крепление). Габаритные и присоединительные размеры лап у этих исполнений могут совпадать, но наличие фланца у IM2081 требует соответствующей ответной части на механизме.
Как определить необходимую мощность двигателя для замены вышедшего из строя?
Необходимо установить мощность по шильдику старого двигателя, а также учесть фактические условия работы (ток нагрузки, продолжительность цикла). Рекомендуется выбирать двигатель того же или более высокого класса энергоэффективности (IE). Важно также проверить установочные размеры (габарит, длина вала, расположение лап) для обеспечения совместимости.
Что означает маркировка «Изоляция F, режим B» на шильдике?
Это означает, что материал изоляции обмотки имеет класс нагревостойкости F (допустимая температура 155°C). Однако система охлаждения двигателя рассчитана так, что температура обмотки в номинальном режиме не превышает 120°C, что соответствует классу B по температуре. Это стандартная практика, повышающая надежность и ресурс изоляции.
Требуется ли для двигателя IM1081 отдельная система наружного охлаждения?
В стандартном исполнении IC 411 не требуется. Двигатель является самовентилируемым (охлаждается собственным вентилятором). Системы принудительного охлаждения (IC 416) или водяного охлаждения применяются для специальных исполнений, работающих в условиях высоких ambient-температур или в частотно-регулируемом приводе на низких скоростях.
Как правильно подобрать частотный преобразователь для двигателя АИС IM1081?
Номинальный ток преобразователя должен быть не менее номинального тока двигателя с учетом перегрузочной способности ПЧ. Рекомендуется использовать ПЧ с векторным управлением без датчика обратной связи (Sensorless Vector Control) для обеспечения полного момента на низких частотах. Для длинных кабелей (>50 м) необходимо использовать выходные дроссели или синус-фильтры для защиты изоляции обмотки от перенапряжений.
Заключение
Электродвигатели АИС в исполнении IM1081 составляют основу парка приводных механизмов в российской и международной промышленности. Их унифицированная конструкция, стандартизированные размеры и широкий диапазон параметров обеспечивают гибкость при проектировании и ремонте. Понимание деталей классификации, технических характеристик, условий монтажа и эксплуатации является необходимым для инженерно-технического персонала, ответственного за надежную и энергоэффективную работу электропривода. Соблюдение регламентов обслуживания и правил выбора с учетом современных требований по энергосбережению (классы IE3/IE4) позволяет максимизировать ресурс оборудования и снизить эксплуатационные затраты.