Электродвигатели асинхронные трёхфазные АИР

Добавлено 30.10.2025

Электродвигатели асинхронные трёхфазные АИР: конструкция, параметры и применение

Электродвигатели асинхронные трёхфазные серии АИР представляют собой электромеханические преобразователи, соответствующие требованиям ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1-96). Аббревиатура «АИР» расшифровывается как «Асинхронный двигатель Интерэлектро России» и обозначает единую межгосударственную серию общепромышленных двигателей, разработанную для замены устаревших серий А, А2, АО2, 4А. Данные двигатели составляют основу электропривода в промышленности, сельском хозяйстве и инфраструктурных объектах благодаря своей надежности, стандартизации и широкому диапазону мощностей.

Конструктивные особенности и исполнения

Конструктивно двигатели АИР состоят из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор набирается из изолированных листов электротехнической стали и имеет пазы, в которые уложена трёхфазная обмотка, подключаемая к сети переменного тока. Ротор, также шихтованный, бывает двух типов: с короткозамкнутой обмоткой типа «беличья клетка» (наиболее распространённый вариант для АИР) и фазный (с контактными кольцами, серии АИРФ). «Беличья клетка» представляет собой систему проводников, замкнутых накоротко с торцов кольцами.

Корпус двигателей АИР — чугунный или алюминиевый (для малых мощностей). Важнейшей характеристикой является способ монтажа и конструктивное исполнение по способу защиты от воздействия окружающей среды, регламентируемые стандартами IEC и ГОСТ.

Основные монтажные исполнения по ГОСТ 2479-79 (IEC 60034-7):

IM 1081 — двигатель на лапах с двумя подшипниковыми щитами, без фланца.
IM 2081 — двигатель на лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное исполнение).
IM 3081 — двигатель без лап, с фланцем на подшипниковом щите.

IM 3681 — двигатель на лапах с фланцем на станине.

Степени защиты по ГОСТ 17494-87 (IEC 60034-5):

IP54 — Защита от попадания пыли в количестве, нарушающем работу, и от брызг воды с любого направления. Наиболее распространенное исполнение для пыльных и влажных помещений.
IP55 — Защита от пыли и струй воды. Применяется для наружной установки.
IP23 — Защита от попадания твердых тел диаметром более 12 мм и капель воды под углом до 60°. Для чистых закрытых помещений.

Климатические исполнения и категории размещения:

Двигатели изготавливаются для различных климатических зон: У (умеренный), ХЛ (холодный), Т (тропический) и категорий размещения: 1 (на открытом воздухе), 2 (под навесом), 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата).

Электрические характеристики и режимы работы

Двигатели АИР рассчитаны на работу от трёхфазной сети переменного тока частотой 50 Гц. Номинальное напряжение — 220/380, 380/660, 380 В. Мощностной ряд простирается от 0,03 кВт до 400 кВт и более, со стандартным рядом синхронных частот вращения: 3000 об/мин (2 полюса), 1500 об/мин (4 полюса), 1000 об/мин (6 полюсов), 750 об/мин (8 полюсов), 600 об/мин (10 полюсов). Реальная частота вращения ротора при номинальной нагрузке меньше синхронной на величину скольжения (обычно 1.5-3%).

Важнейшими параметрами, указанными на шильдике двигателя, являются:

Номинальная мощность (P_н, кВт) — полезная механическая мощность на валу.
Номинальное напряжение (U_н, В) и схема соединения обмоток статора («звезда» Y или «треугольник» Δ).
Номинальный ток (I_н, А).
Коэффициент полезного действия (КПД, η).
Коэффициент мощности (cos φ).
Кратность пускового тока (I_п/I_н).
Кратность пускового момента (M_п/M_н).
Кратность максимального момента (M_max/M_н).

Таблица 1. Примерные параметры двигателей АИР 80-160 габаритов (4 полюса, 1500 об/мин, 380 В, IP54)

Габарит (типоразмер)	Мощность, кВт	Ток, А	КПД, %	cos φ	Пусковой ток (I_п/I_н)	Пусковой момент (M_п/M_н)
АИР 80В2	1.5	3.7	78	0.83	6.0	2.2
АИР 90L2	3.0	6.8	82	0.85	6.5	2.2
АИР 100S2	5.5	11.7	85	0.87	7.0	2.2
АИР 112М2	7.5	15.7	86.5	0.88	7.0	2.2
АИР 132М2	11.0	22.5	88	0.89	7.5	2.2
АИР 160S2	18.5	36.5	90	0.90	7.5	2.0

Двигатели АИР предназначены для длительного режима работы S1 по ГОСТ Р 52776-2007 (IEC 60034-1), что подразумевает работу при постоянной номинальной нагрузке до достижения установившейся температуры всех частей. Также возможны другие режимы (S2 – кратковременный, S3 – повторно-кратковременный) при соответствующем подборе и расчете.

Методы пуска и регулирования скорости

Пуск двигателей АИР с короткозамкнутым ротором характеризуется высокими пусковыми токами (в 5-8 раз выше номинального). Для их ограничения применяют различные схемы:

Прямой пуск — подключение двигателя на полное напряжение сети. Применяется при достаточной мощности сети и нежестких требованиях к пусковому току.
Звезда-Треугольник — начальный пуск при соединении обмоток в «звезду» с последующим переключением на «треугольник» в рабочем режиме. Пусковой момент и ток снижаются примерно в 3 раза.
Пуск с помощью устройств плавного пуска (УПП) — позволяет плавно наращивать напряжение на статоре, обеспечивая снижение пускового тока и безударный разгон механизма.
Частотное регулирование — использование преобразователя частоты (ПЧ) является наиболее эффективным способом, позволяющим не только плавно пускать двигатель, но и широко регулировать скорость вращения вниз и вверх от номинальной, а также оптимизировать энергопотребление.

Важно отметить, что двигатели АИР в базовом исполнении не предназначены для работы на частотах, значительно превышающих номинальную (50 Гц), без согласования с производителем, так как это влияет на механическую прочность ротора и характеристики подшипниковых узлов.

Области применения и выбор двигателя

Двигатели серии АИР являются универсальными и применяются для привода:

Насосов, вентиляторов и дымососов.
Компрессорного оборудования.
Конвейерных линий и транспортеров.
Станков (токарных, фрезерных, сверлильных).
Подъемно-транспортных механизмов (лебедок, кранов).
Прочих промышленных и сельскохозяйственных механизмов (мельниц, смесителей, дробилок).

При выборе двигателя АИР для конкретного применения необходимо учитывать:

Мощность — должна соответствовать мощности приводимого механизма с учетом возможных перегрузок. Недостаточная мощность ведет к перегреву и выходу из строя, завышенная — к снижению КПД и cos φ.
Частоту вращения — выбирается исходя из требований технологии и необходимости редукции.
Исполнение по способу монтажа (IM) — определяется конструкцией механизма.
Степень защиты IP — зависит от условий окружающей среды (запыленность, влажность).
Климатическое исполнение — для работы в особых условиях (мороз, тропики).
Класс изоляции — определяет максимально допустимую температуру нагрева обмоток (для АИР обычно класс F – 155°C или класс H – 180°C).

Техническое обслуживание и диагностика

Правильная эксплуатация двигателей АИР включает регулярное техническое обслуживание (ТО), которое состоит из:

Контроля вибрации и шума — повышенный уровень может указывать на дисбаланс ротора, износ подшипников или ослабление креплений.
Контроля температуры — измерение температуры корпуса и подшипниковых узлов термометрами или тепловизорами. Перегрев — признак перегрузки, ухудшения условий охлаждения или неисправности.
Контроля состояния подшипников — периодическая проверка, очистка и замена смазки. Использование рекомендуемого типа смазки и соблюдение интервалов замены критически важны.
Измерения сопротивления изоляции обмоток — производится мегаомметром на напряжение 500-1000 В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм для двигателей напряжением до 660 В.
Проверки затяжки крепежных и токоподводящих соединений.
Очистки наружных поверхностей и вентиляционных каналов от пыли и грязи.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель АИР от двигателя АИРС?

Двигатель АИР имеет чугунный корпус. АИРС (где «С» — «специальный») — это двигатель с алюминиевым корпусом, который легче и имеет несколько иные характеристики теплоотвода. Обычно АИРС выпускаются на мощности до 15-22 кВт.

Как правильно подключить двигатель АИР на 380/660 В к сети 380 В?

При напряжении трехфазной сети 380 В (линейное напряжение), обмотки статора двигателя с номинальным напряжением 380/660 В должны быть соединены по схеме «треугольник» (Δ). Напряжение на фазную обмотку в этом случае составит 380 В, что соответствует номиналу. Схема «звезда» (Y) применяется для сети 660 В.

Что означает маркировка, например, АИР 180M4?

АИР — серия асинхронного двигателя.
180 — высота оси вращения вала от лап (в мм).
M — условная длина сердечника статора (S — короткая, M — средняя, L — длинная).
4 — количество полюсов (4 полюса = синхронная частота 1500 об/мин).

Почему двигатель греется выше допустимой температуры даже без нагрузки?

Возможные причины: повышенное напряжение питания, несимметрия фазных напряжений, задевание ротора за статор (износ подшипников, загрязнение воздушного зазора), межвитковое замыкание в обмотке статора, неправильная схема соединения обмоток (например, «звезда» вместо «треугольника» для данного напряжения).

Можно ли использовать двигатель АИР с частотным преобразователем (ПЧ)?

Да, большинство стандартных двигателей АИР хорошо работают с ПЧ. Однако для длительной работы на низких скоростях (ниже 20-30 Гц) с полной нагрузкой может потребоваться независимое вентиляторное охлаждение, так как собственный вентилятор двигателя снижает эффективность. Для работы с ПЧ на высоких частотах (более 50 Гц) необходимо проверить механическую прочность ротора и класс скорости подшипников.

Как определить неисправность подшипника двигателя?

Основные признаки: повышенный равномерный шум (гул) или прерывистый стук, нагрев подшипникового узла, повышенная вибрация. Для подтверждения необходимо провести вибродиагностику или вскрыть подшипниковый узел для визуального осмотра на наличие смазки, следов износа, выкрашивания дорожек качения.

Заключение

Трехфазные асинхронные двигатели серии АИР остаются основным типом электропривода для широкого спектра промышленных и хозяйственных задач. Их надежность, отработанная конструкция, стандартизация и доступность на рынке обеспечивают им стабильно высокий спрос. Грамотный выбор двигателя по мощности, частоте вращения, конструктивному и климатическому исполнению, а также соблюдение правил монтажа, пуска и технического обслуживания являются залогом длительной и безотказной работы электропривода в целом. Развитие технологий, таких как частотное регулирование, позволяет оптимально интегрировать двигатели АИР в современные системы автоматизированного управления, повышая их энергоэффективность и расширяя функциональные возможности.

Электродвигатели асинхронные трёхфазные АИР