Электродвигатели асинхронные SIEMENS

Электродвигатели асинхронные SIEMENS: технические характеристики, серии и области применения

Компания SIEMENS AG является одним из мировых лидеров в производстве низковольтных и высоковольтных асинхронных электродвигателей, устанавливающих стандарты в области энергоэффективности, надежности и технологической интеграции. Продуктовая линейка охватывает двигатели общего и специального назначения, соответствующие международным классам энергоэффективности IEC 60034-30-1 (IE1, IE2, IE3, IE4, IE5) и отвечающие требованиям самых жестких отраслевых стандартов. Конструкция двигателей Siemens базируется на модульном принципе, что обеспечивает гибкость конфигурации, простоту монтажа и обслуживания.

Классификация и основные серии асинхронных двигателей SIEMENS

Ассортимент разделен на несколько ключевых серий, каждая из которых оптимизирована для определенных условий эксплуатации и задач.

1. Двигатели серии SIMOTICS

SIMOTICS — это торговая марка, объединяющая все двигатели Siemens, от низковольтных до высоковольтных. В низковольтном сегменте выделяются следующие основные группы:

• SIMOTICS GP (General Purpose): Двигатели общего назначения. Серия включает модели в литом (1LE0) и алюминиевом (1LE1) исполнении корпуса. Мощность: от 0.09 кВт до 200 кВт. Степени защиты: IP55, IP56. Классы изоляции: F (с рабочим температурным режимом по классу B). Предназначены для стандартных применений: насосы, вентиляторы, компрессоры, конвейеры.
• SIMOTICS SD (Severe Duty): Двигатели для тяжелых условий эксплуатации. Конструкция усилена для работы в условиях высокой влажности, запыленности, при наличии агрессивных сред и вибрационных нагрузок. Имеют усиленные подшипниковые узлы, коррозионностойкие покрытия, улучшенное уплотнение вала. Мощность: до 1000 кВт.
• SIMOTICS XP: Взрывозащищенные двигатели (Ex d, Ex e, Ex de, Ex p). Соответствуют стандартам ATEX и IECEx. Применяются в химической, нефтегазовой промышленности, на производствах, где присутствуют взрывоопасные газовые или пылевые смеси.
• SIMOTICS HV (High Voltage): Высоковольтные двигатели напряжением от 3 кВ до 13.8 кВ и мощностью от 150 кВт до 100 МВт и более. Исполнения: с воздушным (1MQ) и водяным (1MR) охлаждением. Используются в энергетике, горнодобывающей промышленности, на цементных заводах, в системах водоподготовки.
• SIMOTICS FD: Двигатели для частотно-регулируемого привода. Спроектированы для длительной работы на низких скоростях и с высокими частотами коммутации ШИМ-инверторов. Оснащены изоляцией системы INV, усиленными подшипниками с защитой от токов проводимости, специальными смазками.

2. Технические характеристики и конструктивные особенности

Двигатели SIEMENS отличаются рядом инженерных решений, повышающих их эксплуатационные параметры.

• Система изоляции: Для стандартных двигателей используется изоляция класса F с запасом по температуре, обеспечивающая работу в режиме класса B. Для инверторного питания применяется система изоляции «INV», имеющая повышенную стойкость к импульсным перенапряжениям (до 1600 В для напряжения питания 400 В).
• Подшипниковые узлы: Используются подшипники ведущих производителей (SKF, FAG). В двигателях серии SD и FD устанавливаются подшипники с увеличенным сроком службы (C3). Для защиты от токов проводимости при работе от частотного преобразователя применяются подшипники с изолирующим покрытием (ISOLASTIC) или токосъемные щетки.
• Корпус и охлаждение: Литые чугунные корпуса (серия 1LE0) обеспечивают высокую механическую прочность и снижение вибраций. Алюминиевые корпуса (1LE1) легче и обладают улучшенным теплоотводом. Охлаждение — наружное, с самовентиляцией (IC 411), однако для высоковольных и специальных двигателей доступны варианты с независимой вентиляцией (IC 416) или водяным охлаждением (IC 81W).
• Энергоэффективность: Siemens предлагает двигатели всех актуальных классов IE.
  

  Класс IE	Соответствие стандарту	Типичные серии Siemens	Примечание
  IE1 (Standard Efficiency)	IEC 60034-30-1	Устаревшие модели, новые не производятся	Сняты с производства в ЕС
  IE2 (High Efficiency)	IEC 60034-30-1	1LE0, 1LE1 (базовая комплектация)	Доступны по спецзаказу
  IE3 (Premium Efficiency)	IEC 60034-30-1	1LE0, 1LE1 (основная серия)	Стандарт для новых проектов с 2021 г.
  IE4 (Super Premium Efficiency)	IEC 60034-30-1	SIMOTICS GP 1LE1, SIMOTICS SD	Синхронные двигатели с постоянными магнитами (SPMSM) или асинхронные улучшенной конструкции
  IE5 (Ultra Premium Efficiency)	IEC 60034-30-1	SIMOTICS S-1FK7 (серводвигатели), SIMOTICS T-1FW6 (моментные)	Достигается за счет технологии на постоянных магнитах и полной оптимизации системы

3. Варианты исполнения и монтажа

Двигатели Siemens поставляются в широком спектре конструктивных исполнений по ГОСТ и IEC.

• По способу монтажа: IM B3 (лапы), IM B5 (фланец), IM B35 (лапы с фланцем), IM V1 (вертикальный монтаж).
• По климатическому исполнению: У3 (умеренный климат), УХЛ (умеренный и холодный), Т2 (тропический). Защита от коррозии: C1-C5-M в соответствии с ISO 12944.
• По степени защиты IP: Стандартно IP55 (защита от пыщи и струй воды). Доступны IP56, IP65, IP66. Для взрывозащищенных исполнений — IP66.
• По классу нагревостойкости изоляции: Стандартно F (макс. темп. 155°C) с рабочим режимом по классу B (макс. 130°C). По запросу — класс H (180°C).

4. Интеграция с системами автоматизации и приводной техникой

Двигатели Siemens разработаны для бесшовной интеграции в экосистему Totally Integrated Automation (TIA). Они оптимально сочетаются с частотными преобразователями SINAMICS, системами плавного пуска SIRIUS, устройствами защиты SIRIUS 3RW. Предусмотрена возможность установки датчиков обратной связи (энкодеров, резолверов, систем измерения температуры) непосредственно на этапе производства двигателя. Для диагностики состояния используются встроенные датчики температуры (PTC, KTY, PT100) и системы мониторинга вибрации.

5. Области применения

• Водоснабжение и водоочистка: Привод насосов, аэраторов, мешалок. Используются двигатели серий GP, SD, HV.
• Нефтегазовая промышленность: Привод насосов, компрессоров, вентиляторов печей. Преимущественно взрывозащищенные (XP) и исполнения SD.
• Горнодобывающая и цементная промышленность: Дробилки, мельницы, конвейеры, дымососы. Применяются высоковольтные (HV) и тяжелые (SD) двигатели.
• Машиностроение и производство: Станки, обрабатывающие центры, транспортировочные системы. Двигатели GP и FD для работы с ЧПУ и частотными преобразователями.
• Вентиляция и кондиционирование: Привод вентиляторов, чиллеров, градирен. Энергоэффективные двигатели IE3 и IE4 серий GP и FD.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Как правильно подобрать двигатель Siemens для замены существующего аналога другого производителя?

Ответ: Необходимо сравнить основные параметры: номинальную мощность (кВт), синхронную скорость (об/мин), напряжение и схему соединения обмоток (звезда/треугольник), конструктивное исполнение (IM B3, B5 и т.д.), габаритные и присоединительные размеры (расстояние между лапами, диаметр вала, размер фланца). Ключевое внимание следует уделить классу энергоэффективности (IE) — он должен соответствовать или превышать требования законодательства для данного применения. Рекомендуется использовать онлайн-конфигураторы Siemens или обратиться к официальному дистрибьютору.

Вопрос: Можно ли использовать стандартный двигатель SIMOTICS GP с частотным преобразователем?

Ответ: Да, двигатели серии GP рассчитаны на питание от преобразователя частоты с ШИМ-управлением. Однако для длительной работы на низких скоростях (ниже 20 Гц) с высоким моментом или при использовании длинных кабелей (>50 м) рекомендуется выбирать двигатели серии FD или заказывать для GP опции: изоляцию системы INV, подшипники с защитой от токов проводимости и принудительное охлаждение (вентилятор независимого питания).

Вопрос: В чем разница между двигателями с алюминиевым (1LE1) и чугунным (1LE0) корпусом?

Ответ: Основные различия: 1) Вес: алюминиевые двигатели легче, что упрощает монтаж. 2) Теплоотвод: алюминий имеет более высокую теплопроводность, что способствует лучшему охлаждению. 3) Коррозионная стойкость: чугунный корпус более устойчив к агрессивным средам и механическим повреждениям. 4) Вибрация: чугунный корпус лучше гасит вибрации. Выбор зависит от условий эксплуатации: для стандартных условий подходит 1LE1, для тяжелых и влажных — 1LE0.

Вопрос: Каковы сроки и условия гарантии на электродвигатели Siemens?

Ответ: Стандартная гарантия составляет 24 месяца с даты ввода в эксплуатацию, но не более 36 месяцев с даты отгрузки с завода Siemens. Гарантия распространяется на дефекты материалов и изготовления. Условием сохранения гарантии является соблюдение правил транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации, указанных в руководстве по эксплуатации, включая использование рекомендованных устройств защиты и коммутации.

Вопрос: Что означает маркировка «3~ AC MOTOR» и последующий код на шильдике?

Ответ: «3~» означает трехфазный переменный ток. Код, например «1LE1001-1DA03-2AA4», расшифровывается следующим образом: 1LE1 — серия (алюминиевый корпус), 001 — размер рамки (габарит), 1 — число полюсов (2-полюсный), D — вариант длины (длина сердечника), A — конструктивный вариант, 03 — напряжение/частота код, 2 — исполнение торца вала, A — тип торцевой крышки, A4 — вариант исполнения (степень защиты, класс изоляции и т.д.). Полная расшифровка приведена в каталогах Siemens.

Вопрос: Как организовано техническое обслуживание и ремонт двигателей Siemens?

Ответ: Siemens рекомендует проводить регулярное техническое обслуживание, включающее визуальный осмотр, контроль вибрации, измерение сопротивления изоляции, проверку состояния подшипников и смазки. Замена смазки проводится в соответствии с интервалами, указанными в руководстве, которые зависят от типа подшипника, скорости вращения и условий работы. Капитальный ремонт (перемотка) должен выполняться в авторизованных сервисных центрах, использующих оригинальные материалы и технологии, чтобы сохранить характеристики двигателя, особенно класс энергоэффективности и взрывозащиту.