Электродвигатели АИС2Е 4 кВт

Электродвигатели АИС2Е 4 кВт: конструкция, характеристики и применение

Электродвигатели серии АИС2Е мощностью 4 кВт представляют собой трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, соответствующие современному международному стандарту IEC 60034. Маркировка расшифровывается следующим образом: А – асинхронный, И – серия (по стандарту IEC), С – степень защиты IP55, 2 – габарит (условный размер статора и рамы), Е – одно значение мощности для данного габарита (в данном случае 4 кВт). Данные двигатели являются эволюционным развитием широко известной серии АИР при сохранении полной взаимозаменяемости по установочно-присоединительным размерам.

Конструктивные особенности и степень защиты

Двигатели АИС2Е 4 кВт изготавливаются в алюминиевом или чугунном корпусе (в зависимости от производителя и модификации) и характеризуются высокой степенью защиты IP55. Это означает полную защиту от контакта с токоведущими и движущимися частями, а также защиту от пыли и водяных струй с любого направления. Конструкция включает в себя:

• Литой корпус с эффективным оребрением для улучшенного теплоотвода.
• Двухрядные подшипники качения (чаще всего 6206 и 6205 для вала 24 мм в габарите 100S/L) с долговременной консистентной смазкой.
• Лакостойкую обмотку из медного эмаль-провода с повышенным классом нагревостойкости (обычно F, с эксплуатацией по классу B).
• Встроенные термодатчики (PTC-термисторы или термоконтакты) в обмотке статора для защиты от перегрева – это стандартная опция для исполнения «Е».
• Усиленный изоляционный узел в месте выхода вала, предотвращающий попадание влаги и пыли в подшипниковый узел.

Основные технические характеристики и параметры

Для двигателя АИС2Е 4 кВт ключевые параметры определяются синхронной частотой вращения. Ниже приведены сводные данные для основных вариантов.

Таблица 1. Сводные технические характеристики АИС2Е 4 кВт

Параметр	100S2 (3000 об/мин)	100L2 (3000 об/мин)	112M4 (1500 об/мин)	132S4 (1500 об/мин)	132M6 (1000 об/мин)
Синхронная частота, об/мин	3000	3000	1500	1500	1000
Номинальная частота (при 50 Гц), об/мин	~2850	~2850	~1420	~1420	~930
Номинальный ток (380В), А	7.9	7.9	8.6	8.6	9.7
КПД (η), %	86.5	87.5	87.5	88.5	86.0
Коэффициент мощности (cos φ)	0.89	0.89	0.84	0.84	0.76
Пусковой ток (Iп/Iн)	7.5	7.5	7.0	7.0	6.0
Пусковой момент (Мп/Мн)	2.3	2.3	2.2	2.2	2.0
Максимальный момент (Мmax/Мн)	2.5	2.5	2.4	2.4	2.1
Масса, кг (прим.)	~25	~30	~35	~45	~55

Энергоэффективность и классы IE

Современные двигатели серии АИС2Е производятся в соответствии с классами энергоэффективности, регламентированными стандартом IEC 60034-30-1. Для мощности 4 кВт актуальны следующие классы:

• IE1 (Standard Efficiency): Устаревающий класс. Двигатели АИС2Е могут ему соответствовать, но производство смещается в сторону более высоких классов.
• IE2 (High Efficiency): Наиболее распространенный класс для данной серии. Значения КПД соответствуют приведенным в Таблице 1.
• IE3 (Premium Efficiency): Все чаще встречается в исполнении АИС2Е. Достигается за счет использования большего количества активных материалов (медь, сталь), оптимизированных магнитных систем и сниженных потерь. Для 4 кВт при 1500 об/мин КПД IE3 составляет около 89.5%.

Выбор класса IE напрямую влияет на стоимость двигателя и эксплуатационные расходы. При непрерывной работе срок окупаемости двигателя IE3 по сравнению с IE2 обычно составляет 1-3 года.

Варианты исполнения и монтажа

Двигатели АИС2Е 4 кВт предлагаются в различных монтажных исполнениях по ГОСТ и IEC:

• IM 1081 (B3): На лапах с одним цилиндрическим концом вала. Наиболее распространенное исполнение для стационарной установки на раме или фундаменте.
• IM 2081 (B5): Фланцевое исполнение. Крепление осуществляется через фланец на переднем щите, что удобно для насосов и вентиляторов.
• IM 3081 (B35): Комбинированное исполнение: с лапами и фланцем. Обеспечивает универсальность монтажа.

Также доступны варианты по климатическому исполнению (У, УХЛ, Т) и категории размещения (1-5).

Сферы применения и выбор приводного механизма

Благодаря надежности, унификации и защищенности, двигатели АИС2Е 4 кВт нашли широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Насосное оборудование: Циркуляционные, центробежные, скважинные насосы.
• Вентиляционное и климатическое оборудование: Приточные и вытяжные вентиляторы, крышные вентиляторы, воздушные завесы.
• Подъемно-транспортное оборудование: Лебедки, конвейеры с небольшой нагрузкой, тали.
• Обрабатывающие станки: Станки для дерево- и металлообработки (пилы, сверлильные, точильные).
• Компрессорное оборудование: Поршневые и винтовые компрессоры малой мощности.

Выбор конкретного двигателя (по частоте вращения) зависит от требований приводимого механизма. Для насосов и вентиляторов часто используют 1500 об/мин, для прямого привода инструмента – 3000 об/мин, для механизмов с высоким моментом и редуктором – 1000 об/мин.

Схемы подключения и управление

Трехфазные двигатели 4 кВт подключаются к сети 380В/50Гц. Основные схемы:

• «Звезда» (Y): Используется для основного номинального режима работы. Фазное напряжение на обмотке составляет 220В при линейном 380В.
• «Треугольник» (Δ): Может использоваться для пуска или работы в сетях с другим напряжением (например, 220В при частотном преобразователе). Для прямого пуска от сети 380В не применяется, так как приводит к превышению напряжения на обмотках.

Для пуска и защиты применяются:

• Прямой пуск (через контактор): Допустим из-за умеренного пускового тока (до 55А для 4 кВт). Требует проверки ограничений по питающей сети.
• Пуск «звезда-треугольник»: Применяется для снижения пускового тока в 3 раза. Актуально для сетей с ограниченной мощностью.
• Частотный преобразователь (ЧП): Оптимальное решение для плавного пуска и регулирования скорости. Для АИС2Е 4 кВт необходим ЧП с номинальным током не менее 10-11А.
• Защита: Обязательно использование автоматического выключателя с характеристикой D или термомагнитного реле (теплового реле) с уставкой по номинальному току двигателя. Встроенная термозащита (исполнение «Е») служит дополнительной страховкой.

Обслуживание и диагностика

Плановое техническое обслуживание включает:

• Внешнюю очистку от загрязнений.
• Контроль вибрации (предельные значения для данного габарита обычно до 2.8 мм/с).
• Контроль температуры подшипников (не должна превышать +95°C).
• Через 8-10 тыс. часов работы – проверка и замена подшипниковой смазки. Используется консистентная смазка типа Литол-24 или ее импортные аналоги.
• Проверка состояния клеммной коробки и надежности контактов.

Типовые неисправности: износ подшипников (шум, вибрация), нарушение изоляции обмотки (срабатывание УЗО, запах гари, снижение сопротивления изоляции мегомметром), обрыв фазы (двигатель не запускается, гудит).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем АИС2Е принципиально отличается от старой серии АИР?

АИС2Е полностью взаимозаменяем с АИР по посадочным и присоединительным размерам (PTC, C, B, L). Основные отличия – соответствие актуальным стандартам IEC, часто более высокий класс энергоэффективности (IE2/IE3 против IE1), использование более современных изоляционных материалов и стандартное наличие встроенной термозащиты в исполнении «Е».

Можно ли использовать двигатель АИС2Е 4 кВт с частотным преобразователем?

Да, все двигатели серии АИС2Е пригодны для работы с ЧП. Для длительной работы на низких скоростях (менее 20 Гц) с полным моментом требуется независимое вентиляторное охлаждение. При выборе ЧП его номинальный выходной ток должен быть не менее 110-120% от номинального тока двигателя (т.е. ~9-10А для 1500 об/мин).

Что означает буква «Е» в маркировке АИС2Е?

Буква «Е» указывает на наличие встроенных температурных датчиков (термозащиты) в обмотке статора. Обычно это три позистора (PTC-термистора), подключенные последовательно. При превышении критической температуры их сопротивление резко возрастает, что фиксируется внешним устройством управления, которое отключает двигатель.

Какой класс изоляции обмотки у данного двигателя?

Стандартно используется система изоляции с классом нагревостойкости F (до 155°C), однако работа двигателя проектируется для температурного перепада по классу B (до 80°C на обмотке). Это создает запас надежности и увеличивает срок службы изоляции.

Как правильно выбрать монтажное исполнение для замены старого двигателя?

Необходимо замерить три ключевых параметра: 1) Расстояние между отверстиями в лапах по длине и ширине (P x C в мм). 2) Высота от центра вала до опорной плоскости лап (H в мм). 3) Вылет и диаметр конца вала (E x L в мм). Эти данные сравнить с каталогом размеров для АИС2Е. Для габарита 4 кВт чаще всего встречаются исполнения 100S/L (для 3000 об/мин) и 112M/132S/M (для 1500/1000 об/мин).

Каков ожидаемый срок службы двигателя АИС2Е 4 кВт?

При соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистота и температура окружающей среды, регулярное ТО) средний срок службы до первого капитального ремонта составляет 15-20 тысяч часов. Наработка на отказ может превышать 50 000 часов. Критическим фактором является состояние подшипниковых узлов и изоляции.

Заключение

Электродвигатели АИС2Е 4 кВт представляют собой современное, энергоэффективное и надежное решение для широкого спектра промышленных и коммерческих применений. Их ключевыми преимуществами являются полная унификация с парком двигателей серии АИР, повышенная степень защиты IP55, наличие встроенной термозащиты и возможность выбора класса энергоэффективности IE2 или IE3. Правильный подбор по частоте вращения, монтажному исполнению и схеме управления, а также соблюдение регламентов планового технического обслуживания, обеспечивают длительный и безотказный срок службы данного электротехнического оборудования, минимизируя общие затраты на владение.