Электродвигатели асинхронные АИР 63: технические характеристики, конструкция и область применения
Электродвигатели асинхронные трехфазные серии АИР 63 относятся к категории маломощных электрических машин, соответствующих требованиям ГОСТ 51689-2000 (IEC 60034-1). Данные двигатели являются универсальным приводным оборудованием, широко применяемым в промышленности, системах вентиляции, насосном оборудовании, станках малой мощности и прочих установках, требующих компактного и надежного источника механической энергии. Исполнение АИР предполагает асинхронный двигатель с привязкой основных установочных и присоединительных размеров к стандартам МЭК.
Конструктивные особенности и исполнения
Двигатели АИР 63 изготавливаются в основном алюминиевом корпусе, что обеспечивает малый вес и хороший теплоотвод. Конструкция включает в себя следующие ключевые узлы:
- Статор: Собирается из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга для снижения потерь на вихревые токи. В пазы укладывается трехфазная обмотка, выполненная из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C).
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Изготавливается путем заливки алюминиевого сплава в пазы ротора, что формирует стержни, торцевые кольца и вентиляционные лопатки одновременно.
- Корпус и подшипниковые щиты: Литые из алюминиевого сплава. Обеспечивают жесткость конструкции и крепление двигателя.
- Система охлаждения: Самовентилируемая (IC 411). На валу ротора закреплен центробежный вентилятор, закрытый защитным кожухом. Воздушный поток обдувает оребренную поверхность корпуса.
- Подшипниковые узлы: Как правило, используются шарикоподшипники качения. Для вала основного исполнения применяются подшипники серии 180000 (односторонне уплотненные).
- IM 1081: Лапы с фланцем на торце (комбинированное крепление).
- IM 2081: Лапы с фланцем на корпусе.
- IM 3081: Лапы.
- IP54: Защита от пыли (ограниченное проникновение) и брызг воды со всех направлений. Наиболее востребованное исполнение для промышленных условий.
- IP55: Защита от пыли (полная) и струй воды. Применяется в условиях повышенной влажности и запыленности.
- Схема «звезда» (Y): Применяется для работы в сети 660 В. Фазное напряжение двигателя составляет 380 В.
- Схема «треугольник» (Δ): Применяется для работы в сети 380 В. Фазное напряжение двигателя также 380 В, что является номинальным.
- Маломощные насосы (циркуляционные, дренажные).
- Вентиляторы и вытяжные установки малой производительности.
- Приводы заслонок, дозаторов, конвейеров легкого типа.
- Станки для дерево- и металлообработки (точильные, сверлильные, шлифовальные).
- Медицинское и лабораторное оборудование.
- Системы автоматики и вентиляции в щитовом оборудовании.
- Совпадение мощности двигателя с мощностью, потребляемой механизмом, с учетом пусковых перегрузок.
- Соответствие номинальной частоты вращения требованиям технологического процесса.
- Климатические условия и степень защиты (IP).
- Монтажное исполнение (лапы, фланец, комбинированное).
- Сильный гул и перегрев, но вращение: Межвитковое замыкание в одной из фаз, обрыв фазы.
- Сильная вибрация: Износ подшипников, нарушение центровки, дисбаланс ротора.
- Двигатель не запускается, гудит: Обрыв в цепи питания, заклинивание ротора механизмом.
- Повышенный шум подшипников: Износ сепаратора или дорожек качения, отсутствие смазки.
Двигатели АИР 63 выпускаются в различных монтажных исполнениях, наиболее распространенные из которых:
Основные технические параметры и характеристики
Габаритный размер «63» соответствует высоте оси вращения вала 63 мм. Мощностной ряд двигателей АИР 63 охватывает диапазон от 0.12 до 0.37 кВт при синхронной частоте вращения 3000 об/мин (2 полюса).
Таблица 1. Сводные технические данные двигателей АИР 63 (напряжение 380/660 В, 50 Гц)
| Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн | Пусковой момент, Мп/Мн | Момент инерции ротора, кг·м² (×10⁻⁴) | Масса, кг (примерно) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.12 | 3000 | 60 | 0.83 | 4.5 | 2.2 | 1.8 | 2.8 |
| 0.18 | 3000 | 64 | 0.84 | 4.5 | 2.2 | 2.0 | 3.0 |
| 0.25 | 3000 | 67 | 0.85 | 5.0 | 2.2 | 2.2 | 3.5 |
| 0.37 | 3000 | 70 | 0.86 | 5.5 | 2.2 | 2.5 | 4.2 |
Для частоты 1500 об/мин (4 полюса) мощность двигателей АИР 63 находится в диапазоне примерно 0.06 — 0.25 кВт, с соответствующим увеличением КПД и момента.
Механические характеристики и режимы работы
Двигатели АИР 63 имеют жесткую механическую характеристику, типичную для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Скольжение при номинальной нагрузке составляет 5-10%. Пуск осуществляется прямым включением в сеть, так как малые мощности не вызывают чрезмерных бросков сетевого тока. Двигатели рассчитаны на продолжительный режим работы S1 по ГОСТ. Допускается работа в других режимах (S3, S6) с соответствующим снижением нагрузки для предотвращения перегрева.
Климатические исполнения и степени защиты
Стандартное климатическое исполнение для умеренного климата – У3. По степени защиты от внешних воздействий наиболее распространены:
По способу охлаждения – IC 411 (самовентилируемые с наружным обдувом).
Схемы подключения и управление
Трехфазные двигатели АИР 63 на напряжение 380/660 В могут быть подключены по двум основным схемам:
Для подключения к однофазной сети 220 В требуется использование пусковых и рабочих конденсаторов, что приводит к значительному снижению мощности (до 50-70%) и ухудшению энергетических показателей. Управление, как правило, осуществляется через магнитные пускатели или частотные преобразователи малой мощности. При использовании ЧПП необходимо учитывать необходимость снижения момента на низких частотах и возможность применения внешнего вентилятора охлаждения при длительной работе на малых оборотах.
Области применения и типовые приводы
Благодаря малым габаритам, простоте конструкции и надежности, двигатели АИР 63 нашли применение в широком спектре оборудования:
Выбор, монтаж и эксплуатация
При выборе двигателя АИР 63 необходимо учитывать:
Монтаж должен обеспечивать надежное крепление, соосность валов, свободный доступ воздуха для охлаждения. Перед первым пуском необходимо проверить сопротивление изоляции обмоток (не менее 1 МОм мегаомметром на 500 В), отсутствие механических заеданий ротора, правильность направления вращения. В процессе эксплуатации требуется регулярная проверка состояния подшипников (шум, вибрация) и периодическая замена смазки (при наличии пресс-масленок).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается двигатель АИР от АИРЕ?
АИР – двигатель общего промышленного назначения. АИРЕ (или АИРЭ) – электродвигатель с электромагнитным тормозом, встроенным в корпус. Для габарита 63 исполнение с тормозом встречается редко.
Можно ли регулировать скорость вращения двигателя АИР 63?
Да, но только с использованием частотного преобразователя (ЧПП). Прямое регулирование изменением напряжения неэффективно и приводит к перегреву. При использовании ЧПП необходимо учитывать снижение охлаждения на низких оборотах.
Каков ресурс двигателей АИР 63?
Средний срок службы при соблюдении условий эксплуатации (номинальная нагрузка, чистая окружающая среда, температура до +40°C) составляет 10-15 лет. Наиболее часто выходят из строя подшипники качения, реже – происходит пробой изоляции обмоток из-за перегрева или влажности.
Как определить неисправность по характеру работы двигателя?
Какие аналоги существуют у двигателей АИР 63?
Прямыми аналогами по габаритам и характеристикам являются двигатели серий: RA (европейские производители), MS (Азия), 5A (отечественные, устаревшие). При замене необходимо сверять все установочно-присоединительные размеры, мощность, частоту вращения и схему подключения.
Заключение
Асинхронные электродвигатели серии АИР 63 представляют собой надежное, экономичное и универсальное решение для маломощных приводов. Их конструкция, отработанная десятилетиями, обеспечивает длительную и безотказную работу в широком диапазоне условий. Правильный выбор по мощности, частоте вращения и степени защиты, а также соблюдение правил монтажа и эксплуатации являются ключевыми факторами для максимальной реализации ресурса данного электротехнического оборудования. Применение современных средств управления, таких как частотные преобразователи, расширяет функциональные возможности этих двигателей, позволяя создавать гибкие и энергоэффективные системы автоматизации.