Электродвигатели АИС2Е 3 кВт

Электродвигатели АИС2Е 3 кВт: технические характеристики, конструкция и область применения

Электродвигатели серии АИС2Е мощностью 3 кВт представляют собой трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, соответствующие международному стандарту IEC 60034 и его российской адаптации — ГОСТ Р МЭК 60034-1-2014. Серия АИС (Асинхронные Исполнения Стандартизированные) является современным развитием классических серий АИР. Индекс «2Е» указывает на исполнение со степенью защиты IP55 и способом монтажа (лапы, фланец или комбинированное). Данные двигатели предназначены для продолжительного режима работы S1 от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 380/660 В или 220/380 В, в зависимости от схемы соединения обмоток статора.

Конструктивные особенности и исполнения

Конструкция двигателя АИС2Е 3 кВт является классической для асинхронных машин. Основными узлами являются: чугунный статор, алюминиевый или чугунный корпус с оребрением для улучшенного теплоотвода, короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка», подшипниковые щиты, шарикоподшипники качения. Исполнение со степенью защиты IP55 обеспечивает полную защиту от контакта с токоведущими и движущимися частями, а также от струй воды с любого направления. Это позволяет эксплуатировать двигатель в условиях повышенной запыленности и влажности.

• Способ монтажа (IM): Наиболее распространенные исполнения для 3 кВт: IM 1081 (лапы с одним цилиндрическим концом вала), IM 2081 (лапы с фланцем на щите), IM 3081 (лапы с фланцем и щитом).
• Климатическое исполнение: У1 (для умеренного климата) или У3 (для умеренного климата на открытом воздухе).
• Класс нагревостойкости изоляции: F (до 155°C), что при стандартном классе нагрева B (до 130°C) обеспечивает повышенный запас по термостойкости и увеличивает ресурс.
• Класс энергоэффективности: В соответствии с ГОСТ Р МЭК 60034-30-1, двигатели АИС2Е обычно соответствуют классу IE2 (Повышенный) или IE3 (Высокий). Для мощности 3 кВт обязательным с 2017 года в ЕАЭС является класс не ниже IE2.

Основные технические параметры

Ключевые характеристики двигателя АИС2Е 3 кВт варьируются в зависимости от синхронной частоты вращения (числа полюсов).

Параметр	АИС2Е 100L2 (3000 об/мин)	АИС2Е 112M4 (1500 об/мин)	АИС2Е 132S6 (1000 об/мин)	АИС2Е 132M8 (750 об/мин)
Мощность на валу, P2 (кВт)	3.0	3.0	3.0	3.0
Синхронная частота, nс (об/мин)	3000	1500	1000	750
Номинальная частота, nн (об/мин)	~2850	~1430	~960	~720
Номинальный ток, Iн (А, при 380В)	6.3	6.8	7.7	8.5
Коэффициент мощности, cos φ	0.88	0.84	0.76	0.70
Номинальный КПД, η (%)	85.5 (IE2) / 87.5 (IE3)	87.0 (IE2) / 89.0 (IE3)	86.0 (IE2) / 88.0 (IE3)	84.0 (IE2) / 86.0 (IE3)
Пусковой ток, Iп/Iн	7.0	7.5	6.5	6.0
Пусковой момент, Mп/Mн	2.2	2.2	2.0	2.0
Максимальный момент, Mmax/Mн	2.4	2.4	2.2	2.2
Масса, кг (примерно)	~35	~45	~65	~75

Выбор и применение

Двигатели мощностью 3 кВт являются одними из наиболее востребованных в промышленности. Их применяют в качестве привода для:

• Насосного оборудования (циркуляционные, центробежные, скважинные насосы).
• Вентиляторов и дымососов средней производительности.
• Компрессоров малой мощности.
• Конвейерных линий и транспортеров.
• Станков (дерево- и металлообрабатывающие, сверлильные, точильные).
• Смесительного и дробильного оборудования.

При выборе конкретного исполнения (2, 4, 6, 8 полюсов) руководствуются требуемой частотой вращения рабочего механизма и условиями пуска. Двигатели на 3000 об/мин имеют меньшие габариты и массу, но большие пусковые токи. Исполнения на 750 и 1000 об/мин обладают большим пусковым моментом при меньшем пусковом токе, но имеют большие массогабаритные показатели.

Схемы подключения и управление

Обмотки статора двигателя АИС2Е 3 кВт, как правило, могут быть соединены по схеме «звезда» (Y) или «треугольник» (Δ). На клеммной колодке имеется 6 выводов (U1, V1, W1; U2, V2, W2). Напряжение 380/660 В означает: для работы от сети 380 В обмотки соединяются «треугольником», для 660 В — «звездой». Для сетей 220/380 В (редко для данной мощности) соединение «треугольник» применяется для 220 В, «звезда» — для 380 В. Пуск двигателя данной мощности обычно осуществляется прямым включением (через контактор или пускатель), так как пусковые токи (40-60А) допустимы для большинства сетей. При необходимости плавного пуска или снижения пускового тока используются частотные преобразователи или устройства плавного пуска.

Техническое обслуживание и диагностика

Обслуживание двигателей АИС2Е 3 кВт носит планово-предупредительный характер. Основные операции включают:

• Контроль вибрации: Допустимый уровень вибрации для данного типоразмера не должен превышать 2.8 мм/с для исполнений на 3000 об/мин и 1.8 мм/с для 1500 об/мин и ниже (по ГОСТ Р ИСО 10816-1).
• Контроль температуры: Нагрев корпуса не должен превышать 90°C (для класса изоляции F) в продолжительном режиме. Перегрев свидетельствует о перегрузке, ухудшении условий охлаждения или неисправности подшипников.
• Подшипниковый узел: Плановую замену смазки (литол-24, ЦИАТИМ-201) проводят каждые 8-10 тыс. часов работы. Необходимо контролировать уровень шума подшипников.
• Контроль изоляции: Сопротивление изоляции обмоток статора относительно корпуса должно быть не менее 1 МОм при температуре 25°C (по ГОСТ 183). На практике в эксплуатации допускаются значения от 0.5 МОм и выше.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается АИС2Е от старой серии АИР?

Серия АИС2Е является эволюционным развитием АИР. Основные отличия: полное соответствие стандартам IEC, повышенный класс энергоэффективности (IE2/IE3 против IE1 у старых АИР), унификация габаритных и установочных размеров с зарубежными аналогами, использование современных изоляционных материалов класса F, улучшенная система охлаждения. Исполнение «2Е» с IP55 стало стандартным, в то время как у АИР часто встречалось IP54.

Какой класс энергоэффективности выбрать: IE2 или IE3?

Для двигателей мощностью 3 кВт, вводимых в эксплуатацию на территории ЕАЭС, действует обязательное требование по классу не ниже IE2. Выбор двигателя класса IE3 экономически оправдан при большом количестве рабочих часов в году (более 4000-5000). Более высокий КПД (на 1-3%) приводит к значительной экономии электроэнергии за срок службы, что компенсирует более высокую первоначальную стоимость. Для оборудования с сезонной или нерегулярной работой может быть достаточно двигателя IE2.

Можно ли использовать двигатель АИС2Е 3 кВт с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, все двигатели серии АИС2Е пригодны для работы от частотного преобразователя. Однако для продолжительной работы на низких скоростях (менее 20% от номинала) может потребоваться независимое охлаждение (вентилятор). При использовании с ЧП рекомендуется выполнить симметрирование подшипниковых токов путем установки изолированных подшипников или использования фильтров на выходе ЧП, особенно для двигателей на 3 кВт и выше.

Что означает маркировка, например, «АИС2Е 112M4»?

• АИС – серия асинхронного двигателя.
• 2 – габарит (условный размер рамы).
• Е – исполнение по способу монтажа и защите (лапы + IP55).
• 112 – высота оси вращения вала в мм (112 мм).
• M – условная длина сердечника статора (средняя). Бывают S (короткая), M (средняя), L (длинная).
• 4 – число полюсов (4 полюса = синхронная частота 1500 об/мин).

Как правильно подобрать тепловую защиту (тепловое реле) для данного двигателя?

Номинальный ток теплового расцепителя или уставка теплового реле выбирается равным номинальному току двигателя, указанному на его шильдике. Для АИС2Е 3 кВт при 380В и 1500 об/мин это примерно 6.8А. Реле настраивается на этот ток. Для защиты от обрыва фазы используется реле с функцией «unbalance». Пускатель выбирается категории AC-3 с номинальным током не менее, чем I_н двигателя. Для данного случая подойдет пускатель на 9-12А.

Каков средний срок службы двигателя АИС2Е 3 кВт?

Расчетный средний срок службы при соблюдении условий эксплуатации, правильном монтаже и своевременном техническом обслуживании составляет 15-20 лет или 40-60 тысяч часов наработки. Критическим узлом, определяющим ресурс, являются подшипники качения. Их замена является штатной ремонтной операцией, после которой двигатель может продолжать эксплуатацию.