Электродвигатели АИС с высотой оси вращения 90 мм: полный технический обзор
Электродвигатели асинхронные трехфазные серии АИС (стандарт IEC) с высотой оси вращения 90 мм представляют собой компактные электрические машины малой мощности, предназначенные для привода широкого спектра промышленного оборудования. Габаритный размер H90 соответствует внешнему диаметру сердечника статора примерно 136 мм и является одним из самых востребованных в диапазоне малых мощностей. Данные двигатели изготавливаются в соответствии с международными стандартами IEC 60034 и IEC 60072, что обеспечивает их полную взаимозаменяемость с аналогами других производителей, следующих данным нормам.
Конструктивные особенности и модификации
Электродвигатели АИС H90 являются двигателями с алюминиевой станиной (корпусом) и алюминиевыми же подшипниковыми щитами. Такое конструктивное решение обеспечивает оптимальное соотношение массы, стоимости и эффективности отвода тепла для данного типоразмера. Сердечник статора набирается из изолированных листов электротехнической стали, что минимизирует потери на вихревые токи. Ротор – короткозамкнутый, типа «беличья клетка», литой из алюминиевого сплава.
Основные модификации, доступные в данном габарите:
- АИС(М) 90 – Основное исполнение (IM B3).
- АИС(М) 90 L – Исполнение с удлиненной станиной (L-версия), что часто позволяет разместить более мощный активный статор в рамках той же высоты оси вращения.
- По способу монтажа: IM B3 (лапы с отверстиями для крепления), IM B5 (фланец со свободным концом вала), IM B14 (фланец со свободным концом вала, расположенным внизу), IM B35</strong (комбинированное крепление на лапах с фланцем).
- По степени защиты: IP55 (стандарт для большинства современных промышленных исполнений, защита от струй воды и пыли), IP54.
- По способу охлаждения: IC 411 (двигатели с самовентиляцией, с крыльчаткой на валу).
- По классу изоляции: F (рабочая температура до 155°C), что с запасом перекрывает нормальный тепловой режим.
- Насосы (циркуляционные, повысительные, для химической промышленности в соответствующем исполнении).
- Вентиляторы и вытяжные установки малой производительности.
- Компрессоры малой мощности.
- Конвейеры легкого типа.
- Станки (сверлильные, заточные, деревообрабатывающие).
- Дозаторы, смесители, мешалки.
- Мощность и момент: Номинальная мощность двигателя должна превышать мощность на валу рабочей машины с запасом 10-15%. Для насосов и вентиляторов важно соответствие по скорости.
- Частота вращения: Выбор между 2p, 4p, 6p зависит от требуемой скорости привода. Для прямого привода насосов и вентиляторов чаще используют 1500 об/мин (4р).
- Режим работы (S1, S3 и т.д.): Для длительной непрерывной работы подходит режим S1. При повторно-кратковременных режимах может быть выбран двигатель меньшей мощности.
- Условия окружающей среды: При наличии пыли или влаги обязательно исполнение IP55. Для агрессивных сред требуются двигатели со специальным покрытием (C4, C5).
- Способ монтажа: Определяется конструкцией приводимого агрегата (лапы, фланец, комбинация).
- Прямой пуск (DOL): Наиболее распространен для двигателей данной мощности, так как пусковые токи (в 5-7 раз выше номинального) обычно не вызывают проблем для сетей.
- Пуск через частотный преобразователь (ЧП): Обеспечивает плавный пуск, регулирование скорости и экономию энергии. Для работы с ЧП рекомендуется использовать двигатели с изоляцией обмоток, усиленной для работы с импульсным напряжением.
- Внешний осмотр и очистка от загрязнений (обеспечивает нормальный теплоотвод).
- Контроль температуры корпуса (на ощупь или пирометром). Перегрев может быть вызван перегрузкой, плохой вентиляцией или проблемами с подшипниками.
- Периодическая проверка состояния и замена подшипникового смазочного материала (для версий с подшипниками качения, требующими обслуживания). Многие современные двигатели H90 поставляются с подшипниками, заправленными консистентной смазкой на весь срок службы.
- Контроль вибрации и шума – индикатор состояния подшипников и балансировки ротора.
- IE1 (Standard Efficiency): Устаревший класс, снят с производства в ЕС для большинства мощностей.
- IE2 (High Efficiency): Распространенный класс для стандартных применений.
- IE3 (Premium Efficiency): Все более распространенный класс, обеспечивающий значительную экономию электроэнергии. Для двигателей мощностью 0.75-7.5 кВт класс IE3 является обязательным в рамках многих технических регламентов (например, в ЕС).
- IE4 (Super Premium Efficiency): Начинает появляться в данном габарите, требует применения передовых технологий (например, использование магнитов в роторе для синхронно-реактивных модификаций).
Основные технические параметры и таблица мощностей
Ключевые параметры двигателей H90 определяются их габаритом. Номинальная мощность варьируется в зависимости от длины сердечника (исполнение S, M, L) и синхронной частоты вращения (3000, 1500, 1000 об/мин). Напряжение питания – стандартное трехфазное: 400/690 В (схема соединения обмоток Δ/Y соответственно), частота 50 Гц (возможны исполнения на 60 Гц).
| Типоразмер (исполнение) | Синхронная частота вращения, об/мин (полюсов) | Номинальная мощность, кВт | Номинальный ток (400В), А | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Масса (IM B3), кг |
|---|---|---|---|---|---|---|
| АИС 90L | 3000 (2р) | 2.2 | 4.9 | 81.0 | 0.86 | ~17 |
| 1500 (4р) | 1.5 | 3.7 | 78.0 | 0.79 | ~18 | |
| 1000 (6р) | 1.1 | 3.2 | 75.0 | 0.72 | ~19 | |
| АИС 90S | 3000 (2р) | 1.5 | 3.5 | 78.0 | 0.84 | ~14 |
| 1500 (4р) | 1.1 | 3.0 | 75.0 | 0.77 | ~15 | |
| 1000 (6р) | 0.75 | 2.3 | 72.0 | 0.70 | ~16 |
Примечание: Конкретные значения КПД, тока и массы могут незначительно отличаться у различных производителей в зависимости от технологических решений.
Области применения и выбор двигателя
Двигатели H90 находят применение в качестве привода маломощного оборудования, где требуются компактность и надежность:
При выборе конкретной модели необходимо учитывать:
Особенности монтажа, пуска и эксплуатации
Монтаж двигателя должен производиться на ровную, жесткую, виброустойчивую поверхность. Соосность валов двигателя и рабочей машины должна быть тщательно отрегулирована, особенно при прямом соединении муфтой. Несоблюдение этого требования приводит к повышенному износу подшипников и вибрациям.
Для двигателей H90 применяются следующие способы пуска:
Эксплуатация требует регулярного контроля:
Стандарты, энергоэффективность и тенденции
Современные двигатели серии АИС H90 производятся в соответствии с классами энергоэффективности, регламентируемыми стандартом IEC 60034-30-1:
Выбор двигателя класса IE3 вместо IE2 для данной размерности окупается за счет снижения потерь на 10-20%, что при непрерывной работе делает срок окупаемости очень коротким.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается исполнение «S» от «L» в обозначении АИС 90S и АИС 90L?
Буквы S (Short), L (Long) обозначают длину сердечника статора и, соответственно, длину корпуса двигателя. Исполнение L имеет более длинный статор, что позволяет разместить больше активной стали и меди, поэтому при той же высоте оси вращения (90 мм) двигатель 90L, как правило, имеет более высокую номинальную мощность или лучшие энергетические показатели по сравнению с 90S.
Можно ли подключить двигатель 400/690 В к сети 380 В?
Да, это стандартная ситуация. Двигатель, рассчитанный на напряжение 400/690 В и схему Δ/Y, при питании от сети 380 В должен быть соединен по схеме «треугольник» (Δ). Его рабочие характеристики (мощность, момент, ток) останутся практически неизменными, так как номинальным для обмотки является именно нижнее значение из пары (400 В при Δ).
Какой пусковой ток у двигателя АИС 90L2 (2.2 кВт) и как его ограничить?
Пусковой ток при прямом включении (DOL) для такого двигателя составляет примерно 5-7 кратного значения номинального тока. Для 2.2 кВт при 400 В номинальный ток около 4.9 А, следовательно, пусковой ток будет в районе 25-35 А. Для его ограничения в сетях малой мощности или при жестких требованиях к пуску можно использовать схемы «звезда-треугольник» (если двигатель допускает работу в треугольнике на напряжении сети) или плавный пуск через частотный преобразователь.
Требуется ли периодическая смазка подшипников в двигателях H90?
Это зависит от типа установленных подшипников. Большинство современных двигателей общего назначения в этом габарите поставляются с необслуживаемыми подшипниками качения с двухсторонними уплотнениями (обозначение, например, 2Z). Они заправлены консистентной смазкой на весь расчетный срок службы двигателя. Однако в условиях высоких температур, длительной работы или особых режимов некоторые производители рекомендуют периодическую перезаправку. Необходимо сверяться с инструкцией конкретного производителя.
Что означает маркировка «IM B35»?
Это обозначение способа монтажа по IEC 60072-1. IM B35 – комбинированное исполнение: двигатель имеет лапы с монтажными отверстиями (как у IM B3) и одновременно фланец с отверстиями для крепления (как у IM B5) на одном конце станины. Это позволяет гибко монтировать двигатель как на лапах, так и через фланец, что часто используется в насосных агрегатах.
Как правильно выбрать класс энергоэффективности IE2 или IE3 для двигателя H90?
Выбор зависит от нормативных требований региона и экономического расчета. Во многих странах для двигателей мощностью от 0.75 кВт законодательно обязателен класс IE3 (или IE2 при использовании с ЧП). С экономической точки зрения, двигатель IE3 имеет более высокий КПД (на 2-4% для данного габарита), что приводит к меньшим потерям электроэнергии. Разница в стоимости между IE2 и IE3 окупается за срок от нескольких месяцев до 2-3 лет при работе в режиме S1 (непрерывная работа). Для оборудования с малым временем наработки можно рассматривать IE2.
Заключение
Электродвигатели АИС с высотой оси вращения 90 мм представляют собой унифицированные, надежные и эффективные приводные устройства для маломощного оборудования. Правильный выбор типоразмера, исполнения по монтажу и защите, а также класса энергоэффективности, основанный на анализе условий эксплуатации и экономической целесообразности, является ключом к долгой и бесперебойной работе технологического агрегата в целом. Соблюдение правил монтажа, пуска и технического обслуживания, предписанных производителем, минимизирует риск преждевременных отказов и простоев.