Электродвигатели ДСМ

Добавлено 30.10.2025

Электродвигатели ДСМ: конструкция, характеристики, применение и эксплуатация

Электродвигатели серии ДСМ представляют собой асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, сконструированные для продолжительного режима работы S1. Аббревиатура расшифровывается как «Двигатель Синхронный Модернизированный», что указывает на их принадлежность к семейству синхронных (по скорости вращения) асинхронных машин и этап их конструктивного развития. Данные двигатели являются дальнейшей модернизацией серий ДА и Д. Они предназначены для привода стационарных механизмов в обычных условиях эксплуатации: насосов, вентиляторов, компрессоров, станков, конвейеров и других промышленных агрегатов, не требующих регулирования частоты вращения.

Конструктивные особенности и устройство

Конструкция электродвигателей ДСМ соответствует классической схеме асинхронных машин с горизонтальным расположением вала. Основные узлы и их особенности:

Статор: Состоит из корпуса (обычно чугунного), сердечника, набранного из изолированных листов электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи, и трехфазной обмотки, уложенной в пазы. Обмотка статора выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса В или F, что определяет допустимый температурный режим.
Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также шихтованный, запрессован на вал. Обмотка ротора представляет собой систему неизолированных стержней (из алюминия или меди), замкнутых накоротко с торцевыми кольцами. Такая конструкция обеспечивает высокую надежность и простоту.
Подшипниковые щиты и узлы: Двигатели имеют два подшипниковых щита (передний и задний), в которых установлены подшипники качения (обычно шариковые или роликовые). Тип и размер подшипников зависят от габарита двигателя и нагрузочных характеристик. В конструкции предусмотрены места для добавления смазки и установки маслоуловительных лабиринтов.
Корпус и система охлаждения: Корпус ребристый для увеличения площади теплоотдачи. Охлаждение – самостоятельное, наружное (IC 0141 по ГОСТ). Вентилятор, расположенный на валу под защитным кожухом, нагнетает воздух вдоль ребер корпуса. Существуют также модификации с закрытым обдуваемым исполнением (IC 0151).
Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса, может быть поворотной на 180° или 90° для удобства подвода кабелей. В ней размещены контактные болты для подключения питающего кабеля. Схема соединения обмоток («звезда» или «треугольник») определяется номинальным напряжением сети.

Основные технические характеристики и параметры

Электродвигатели ДСМ характеризуются рядом ключевых параметров, которые определяют область их применения.

Номинальная мощность (P_н): Диапазон мощностей серии ДСМ весьма широк – от 0.25 кВт до нескольких сотен киловатт. Мощность указывается на шильдике двигателя и соответствует работе в продолжительном режиме S1 при номинальных напряжении и частоте.
Номинальное напряжение (U_н): Стандартные значения – 220/380 В, 380/660 В, 660/1140 В. Первое значение соответствует соединению обмоток «треугольником», второе – «звездой». Наиболее распространены двигатели на 380/660 В, работающие в сети 380 В при соединении «звездой».
Номинальная частота вращения (n_н): Зависит от количества пар полюсов. Синхронная частота при 50 Гц составляет 3000 об/мин (2р=2), 1500 об/мин (2р=4), 1000 об/мин (2р=6), 750 об/мин (2р=8). Номинальная частота вращения ротора на 2-5% меньше синхронной (скольжение s).
Коэффициент полезного действия (КПД, η): Определяет эффективность преобразования электрической энергии в механическую. Для двигателей ДСМ КПД находится в диапазоне от 75% (для малых мощностей) до 95% и выше (для мощностей свыше 100 кВт).
Коэффициент мощности (cos φ): Показывает соотношение активной и полной потребляемой мощности. Обычно составляет 0.75-0.92, увеличиваясь с ростом мощности и нагрузки двигателя.
Критический момент (М_кр/М_н): Показывает перегрузочную способность двигателя. Обычно кратность максимального момента к номинальному лежит в пределах 1.8 – 2.8.
Пусковой момент (М_п/М_н): Кратность пускового момента к номинальному. Для ДСМ с обычным ротором составляет 1.0 – 1.8. Существуют модификации с повышенным пусковым моментом.
Пусковой ток (I_п/I_н): Кратность пускового тока к номинальному – важный параметр для выбора аппаратуры защиты и управления. Обычно составляет 5 – 7.
Степень защиты (IP): По ГОСТ 17494-87. Наиболее типичные степени: IP23 (защита от попадания твердых тел диаметром >12.5 мм и капель воды под углом до 60°) и IP54 (полная защита от пыли и брызг воды со всех сторон).
Климатическое исполнение и категория размещения: Чаще всего У3 (для умеренного климата в закрытых помещениях) или У2 (на открытом воздухе).

Габаритно-присоединительные размеры и монтаж

Двигатели ДСМ изготавливаются в соответствии с ГОСТ 2479 (стандарт на установочные и присоединительные размеры). Основные габариты обозначаются латинскими буквами:

Высота оси вращения (h): От 56 мм до 560 мм и более. Определяет размер рамы двигателя.
Установочный размер по длине станины (l): Варианты L, M, S для одной высоты оси вращения.
Длина сердечника статора (l₁): Обозначается цифрами (например, A, B, C).

Присоединительные размеры включают диаметр выходного конца вала, его длину, размеры лап и расстояния между монтажными отверстиями. Это обеспечивает взаимозаменяемость двигателей разных производителей в пределах одного габарита.

Сравнительная таблица характеристик двигателей ДСМ разных габаритов

Типоразмер (пример)	Мощность, кВт	Частота, об/мин	Ном. ток (380В), А	КПД, %	cos φ	М_п/М_н	М_кр/М_н	Масса, кг
ДСМ 80 A4	1.1	1500	2.7	78.0	0.83	1.8	2.2	17
ДСМ 112 M4	5.5	1500	11.5	86.0	0.87	1.6	2.4	52
ДСМ 160 S4	15.0	1500	30.0	90.0	0.88	1.4	2.5	120
ДСМ 250 S4	75.0	1500	140.0	93.0	0.89	1.1	2.6	430
ДСМ 355 MA4	200.0	1500	365.0	94.5	0.90	1.0	2.8	1200

Особенности выбора и применения

Выбор электродвигателя ДСМ для конкретного привода осуществляется на основе комплексного анализа условий эксплуатации.

Согласование мощности: Номинальная мощность двигателя должна быть равна или превышать мощность на валу рабочей машины с учетом возможных перегрузок. Важно учитывать характер нагрузки (постоянная, переменная), режим работы (S1, S2 и т.д.) и пусковые условия.
Согласование частоты вращения: Номинальная частота вращения двигателя должна соответствовать требуемой скорости привода с учетом возможного использования редукторов или ременных передач.
Пусковые характеристики: Для механизмов с тяжелым пуском (мельницы, дробилки, поршневые компрессоры) необходимо выбирать двигатели с повышенным пусковым моментом или рассматривать применение фазного ротора (серии АК, АЗ) или частотного преобразователя.
Условия окружающей среды: При наличии пыли, влаги, химически активных веществ необходимо выбирать двигатель с соответствующей степенью защиты (IP54, IP55) и климатическим исполнением. Для взрывоопасных зон требуются двигатели во взрывозащищенном исполнении (серии ВА, ВР).
Способ монтажа: ДСМ обычно поставляются на лапах (IM 1081, IM 2081). Существуют также фланцевые (IM 1083, IM 2083) и комбинированные исполнения (IM 1081/1083).

Схемы управления и защиты

Для управления и защиты электродвигателей ДСМ применяются стандартные решения:

Прямой пуск: Наиболее распространенный способ с помощью магнитного пускателя или контактора. Подходит для двигателей, где пусковые токи не вызывают недопустимых просадок напряжения в сети.
Реверсивный пуск: Осуществляется с помощью двух контакторов, меняющих местами две фазы.
Защита: Обязательными элементами являются:
- Защита от коротких замыканий (автоматические выключатели, предохранители).
- Защита от перегрузки (тепловые реле, электронные расцепители).
- Защита от обрыва фазы (функция, встроенная в современные тепловые реле или ЧП).
- Нулевая защита (обеспечивается катушкой магнитного пускателя).
Снижение пусковых токов: Для двигателей большой мощности применяются схемы пуска:
- Переключение со «звезды» на «треугольник» (только для двигателей, рассчитанных на 380/660В при работе в сети 380В).
- Пуск через автотрансформатор.
- Пуск с помощью устройств плавного пуска (УПП).
- Частотное регулирование (ЧП).

Техническое обслуживание и диагностика

Регламентное обслуживание двигателей ДСМ включает:

Внешний осмотр и очистку: Регулярное удаление пыли и грязи с корпуса и ребер охлаждения для обеспечения нормального теплоотвода.
Контроль вибрации: Измерение виброскорости или виброускорения на подшипниковых узлах. Превышение допустимых значений (по ГОСТ ISO 10816) указывает на дисбаланс ротора, износ подшипников или нарушение соосности.
Контроль температуры: Мониторинг температуры корпуса статора и подшипниковых узлов с помощью термометров или тепловизоров. Перегрев может быть вызван перегрузкой, ухудшением условий охлаждения, дефектами обмотки или подшипников.
Контроль состояния изоляции: Измерение сопротивления изоляции обмоток статора мегаомметром (на 500В или 1000В). Нормируемое значение – не менее 0.5 МОм для двигателей до 660В. Для двигателей, длительно не работавших или работавших во влажных условиях, сушка обязательна.
Подшипниковый узел: Проверка состояния смазки, периодическая замена или добавление. Использование смазки, рекомендованной производителем. Контроль осевого и радиального люфта.
Диагностика электрических параметров: Измерение токов в фазах, их симметричности, что может выявить межвитковые замыкания, нарушение контактов или несимметрию напряжения сети.

Типовые неисправности и методы их устранения

Признак неисправности	Возможная причина	Метод диагностики и устранения
Двигатель не запускается, гудит	Обрыв одной или двух фаз питающей сети или обмотки статора.	Проверить напряжение на клеммах двигателя, целостность предохранителей, контакты. Измерить сопротивление обмоток.
Снижение частоты вращения под нагрузкой	Перегрузка двигателя. Снижение напряжения сети. Межвитковое замыкание в обмотке.	Проверить ток потребления, сравнить с номинальным. Измерить напряжение. Провести диагностику обмотки (измерение сопротивления, анализ формы тока).
Сильный нагрев корпуса и подшипниковых щитов	Перегрузка. Ухудшение условий охлаждения (загрязнение). Неисправность вентилятора. Износ подшипников.	Очистить ребра охлаждения. Проверить ток нагрузки. Проконтролировать вибрацию и шум подшипников. Заменить подшипники.
Повышенная вибрация	Дисбаланс ротора. Износ подшипников. Нарушение соосности с приводным механизмом. Ослабление крепления лап.	Выполнить центровку. Проверить крепеж. Заменить подшипники. Выполнить динамическую балансировку ротора.
Повышенный шум при работе	Механический износ подшипников. Задевание ротора о статор (из-за износа подшипников). Магнитный гул (ослабление крепления сердечника).	Акустическая диагностика. Замена подшипников. Проверка зазора статор-ротор. Подтяжка пакета статора.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель ДСМ от ДА?

Двигатели ДСМ являются дальнейшей модернизацией серии ДА. Основные отличия: улучшенные энергетические показатели (повышенный КПД и cos φ), использование более современных изоляционных материалов (класс F вместо B при пересчете на класс нагревостойкости по системе А), унификация и оптимизация габаритных размеров, снижение массы на единицу мощности. Конструктивно они очень близки.

Можно ли использовать двигатель ДСМ с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, стандартные двигатели ДСМ могут работать от частотного преобразователя. Однако для продолжительной работы на низких скоростях (ниже 20-30% от номинала) необходимо обеспечить независимое охлаждение, так как собственный вентилятор на валу становится неэффективным. Для частотно-регулируемого привода рекомендуется выбирать двигатели с изоляцией, усиленной против перенапряжений, или использовать выходные фильтры ЧП (дроссели, синус-фильтры) для снижения влияния быстрых фронтов напряжения ШИМ.

Как правильно определить схему соединения обмоток («звезда» или «треугольник») для конкретной сети?

Схема соединения определяется номинальным напряжением обмотки статора, указанным на шильдике, и фактическим линейным напряжением сети. Если на шильдике указано «380/660 В», это означает: для сети 380 В обмотки должны быть соединены «звездой» (каждая обмотка под напряжением 220 В), для сети 660 В – «треугольником» (каждая обмотка под напряжением 660 В). Подключение в «треугольник» в сеть 380 В для такого двигателя приведет к его выходу из строя из-за перегрева.

Каковы нормы сопротивления изоляции и как часто ее нужно измерять?

Для электродвигателей на напряжение до 1000 В сопротивление изоляции обмоток статора относительно корпуса и между фазами должно быть не менее 0.5 МОм при температуре +10°C – +30°C (согласно ПТЭЭП). Для обмоток ротора – не менее 0.2 МОм. Измерения проводятся мегаомметром на 1000 В ежегодно, а также после длительного простоя, ремонта или работы в неблагоприятных условиях. Перед измерением двигатель должен быть отключен от сети и разряжен.

Что означает климатическое исполнение У3 и У2?

У – исполнение для умеренного климата. Цифра обозначает категорию размещения:

У3: Для эксплуатации в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха существенно меньше, чем на открытом воздухе (например, производственные цеха).
У2: Для эксплуатации на открытом воздухе, под навесом или в помещениях, где условия аналогичны открытому воздуху (колебания температуры, воздействие солнечной радиации, атмосферных осадков).

Как подобрать аналог двигателя ДСМ среди современных серий (например, АИР)?

Современным аналогом серии ДСМ в России и странах СНГ является общепромышленная серия АИР (Асинхронные Исполнения Р). Соответствие устанавливается по основным параметрам: высоте оси вращения (габариту), номинальной мощности, частоте вращения и степени защиты. Например, двигатель ДСМ 160 S4 15 кВт 1500 об/мин IP54 соответствует двигателю АИР 160 S4 15 кВт 1500 об/мин IP54. При этом серия АИР имеет более высокие энергетические показатели, соответствующие классам IE2/IE3.

Электродвигатели ДСМ