Электродвигатели на лапах У1

Добавлено 30.10.2025

Электродвигатели на лапах У1: конструкция, применение и технические аспекты

Электродвигатели на лапах исполнения У1 представляют собой асинхронные машины общепромышленного назначения, сконструированные для эксплуатации в умеренном климате. Ключевая особенность данного исполнения — способ монтажа: двигатель устанавливается на ровную, подготовленную поверхность (фундамент, раму) с помощью лап (фланцев), расположенных в нижней части станины. Крепление осуществляется болтами через отверстия в этих лапах. Исполнение У1 регламентируется межгосударственным стандартом ГОСТ 2479-79 (двигатели асинхронные) и более новым ГОСТ IEC 60034-1-2014, где оно соответствует степени защиты IP54 по ГОСТ 14254. Буква «У» обозначает «умеренный» климатический район, цифра «1» — категорию размещения для работы на открытом воздухе.

Конструктивные особенности и степень защиты

Двигатели У1 имеют закрытое обдуваемое исполнение (обозначается как IM 1001 по ГОСТ 26772-85). Конструктивно они состоят из литой алюминиевой или чугунной станины с наружным оребрением для улучшения теплоотдачи. На станине закреплены подшипниковые щиты, в которых установлен ротор на подшипниках качения. Вентилятор, расположенный на валу ротора, закрыт защитным кожухом. Воздушный поток, создаваемый вентилятором, проходит по каналам между ребрами станины, эффективно отводя тепло. Основные конструктивные узлы:

Станина (корпус): Литая, с лапами для крепления. Обеспечивает механическую прочность и отвод тепла.
Сердечник статора: Набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в станину. В пазы уложена обмотка.
Ротор: Короткозамкнутый типа «беличья клетка». Чаще всего литой алюминиевый.
Вал: Выходной конец вала имеет цилиндрическую или коническую форму для установки полумуфты или шкива.
Подшипниковые узлы: Обычно используются шарикоподшипники качения, смазываемые консистентной смазкой.
Коробка выводов (борно): Герметичная, с кабельными вводами и клеммной колодкой для подключения питающего кабеля.

Степень защиты IP54 является определяющей для У1. Расшифровка:

«5» — защита от пыли. Проникновение пыли не полностью исключено, но она не должна проникать в количестве, нарушающем нормальную работу или снижающем безопасность.
«4» — защита от водяных брызг. Защита от брызг воды, падающих в любом направлении.

Это позволяет эксплуатировать двигатель в условиях повышенной запыленности и при наличии брызг, например, в цехах, на открытых площадках под навесом, в условиях осадков.

Основные технические характеристики и габаритно-присоединительные размеры

Технические параметры двигателей У1 определяются их серией (АИР, 5АМ, А и др.) и высотой оси вращения. Основные параметры включают:

Номинальная мощность (кВт)
Номинальное напряжение и частота сети (чаще 380В, 50 Гц)
Номинальная частота вращения (об/мин): 3000, 1500, 1000, 750 (синхронные).
КПД и коэффициент мощности (cos φ)
Кратность пускового и максимального моментов
Класс нагревостойкости изоляции (обычно F или B)

Габаритно-присоединительные размеры строго стандартизированы по ГОСТ 2479-79 (для старых серий) и соответствуют международным нормам IEC. Ключевые размеры:

h — высота оси вращения (мм): Основной параметр, определяющий размер двигателя (71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315 и т.д.).
l₁ — длина от конца вала до первого крепежного отверстия в лапе.
l₁₀ — общая длина с валом.
l₃₁ — расстояние между отверстиями в лапах вдоль двигателя.
b₁₀ — ширина между центрами отверстий в лапах поперек двигателя.
d₁ — диаметр выходного конца вала.
l₁ — длина цилиндрической части вала.

Таблица 1. Пример габаритно-присоединительных размеров для двигателей серии АИР (исполнение У1, IM 1001)

Типоразмер (АИР)	h, мм	Мощность, кВт (при 1500 об/мин)	l₃₁, мм	b₁₀, мм	d₁, мм	Диаметр отверстия в лапе
80В2	80	1.5	195	125	22	12
100S2	100	4.0	245	160	28	14
132М2	132	11.0	305	216	38	14
160S2	160	15.0	400	254	42	15
180М2	180	30.0	475	279	48	15

Области применения и условия эксплуатации

Двигатели У1 являются универсальным решением для широкого спектра промышленного оборудования, где требуется надежный, нерегулируемый привод. Типичные области применения:

Привод насосов центробежных, поршневых, шестеренных.
Вентиляторы и дымососы общепромышленного назначения.
Компрессоры воздушные и газовые.
Конвейеры, транспортеры, элеваторы.
Станки (токарные, фрезерные, сверлильные).
Дробилки, мельницы, смесители.
Лебедки и подъемные механизмы малой и средней мощности.

Условия эксплуатации регламентированы стандартом:

Климатические условия: Умеренный климат (температура окружающего воздуха от -45°C до +40°C). Для работы при отрицательных температурах требуется исполнение хладостойкого исполнения (ХЛ) или умеренно-холодного (УХЛ).
Высота над уровнем моря: До 1000 м.
Окружающая среда: Невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Допускается наличие пыли и брызг (в пределах IP54).
Режим работы: Продолжительный (S1) по ГОСТ 183-74. Возможна работа в других режимах (S2-S8) при соответствующем выборе мощности и конструкции.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими монтажными исполнениями

Исполнение на лапах У1 является базовым и сравнивается, в первую очередь, с фланцевым исполнением (IM 3001, IM 2101) и комбинированным (лапы+фланец, IM 2001).

Преимущества:

Универсальность монтажа: Может быть установлен на любую ровную поверхность с возможностью точной юстировки.
Лучшее охлаждение: Отсутствие фланца способствует более свободной циркуляции воздуха вокруг станины.
Меньшая материалоемкость и, как следствие, часто более низкая стоимость по сравнению с фланцевыми аналогами.
Простота демонтажа и обслуживания: Легкий доступ к корпусу и подшипниковым узлам.
Широкий ряд мощностей и размеров.

Недостатки:

Требует отдельного фундамента или рамы, что увеличивает время и стоимость монтажа.
Большие габаритные размеры в сборе с приводным механизмом, так как требуется место для соединительной муфты и ее ограждения.
Необходимость центровки валов двигателя и рабочей машины, что требует квалификации персонала.
Менее жесткое крепление по сравнению с фланцевым, особенно при высоких вибрационных нагрузках.

Особенности монтажа, центровки и обслуживания

Правильный монтаж — залог долговечной работы двигателя У1.

Подготовка фундамента. Фундаментная плита или рама должны быть жесткими, исключающими прогиб и вибрацию. Поверхность под лапы — ровная и чистая.
Установка двигателя. Двигатель опускается на фундаментные болты, под лапы устанавливаются регулировочные шайбы (стальные) толщиной от 1 до 5 мм для выверки положения. Использование пружинных шайб или стопорных гаек обязательно.
Центровка. Является критически важной операцией. Выполняется с помощью щупов, индикаторных скоб или лазерных центровочных систем. Допустимое радиальное и угловое смещение валов зависит от типа муфты (обычно не более 0.05 мм для жестких муфт). Неправильная центровка приводит к биениям, перегреву подшипников и выходу из строя.
Электрическое подключение. Выполняется согласно схеме («звезда» или «треугольник»), указанной на шильдике и в паспорте. Сечение кабеля должно соответствовать току двигателя. Обязательно заземление корпуса.
Обслуживание. Включает периодический контроль вибрации, температуры подшипников и корпуса, проверку состояния щеточного узла (для фазных роторов), замену смазки в подшипниках согласно регламенту (обычно через 4000-10000 часов работы).

Сравнение с современными аналогами и тенденции развития

Классические двигатели исполнения У1 (например, серии А, А2, 5А) постепенно вытесняются более современными сериями, соответствующими как ГОСТ, так и международным стандартам IEC. Наиболее распространенная современная серия — АИР (Асинхронные Исполнения РАЗличные). Двигатели АИР в исполнении IM 1001 полностью соответствуют У1 по монтажным размерам, но имеют улучшенные энергетические показатели (КПД, cos φ) за счет использования улучшенных электротехнических сталей и оптимизированной конструкции обмоток. Актуальным трендом является переход на двигатели с повышенным классом энергоэффективности (IE2, IE3 по ГОСТ Р МЭК 60034-30-1), что закреплено техническими регламентами Таможенного союза. Такие двигатели, при сохранении габаритно-присоединительных размеров, имеют несколько больший вес и стоимость, но обеспечивают значительную экономию электроэнергии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается исполнение У1 от У2 или У3?

Цифра после «У» обозначает категорию размещения по ГОСТ 15150:

У1 — для эксплуатации на открытом воздухе.
У2 — для работы в помещениях (закрытых пространствах), где колебания температуры и влажности несущественны, нет воздействия дождя, снега, солнечной радиации.
У3 — для работы в закрытых неотапливаемых помещениях с естественной вентиляцией (например, склады).

Для двигателей основное различие заключается в степени защиты от внешних воздействий. У1 всегда имеет более высокую степень защиты (обычно IP54), в то время как У2 или У3 могут иметь IP23 или IP44.

Можно ли заменить двигатель У1 на фланцевый (IM 3001) без переделки оборудования?

Нет, прямая замена невозможна из-за кардинально разных способов крепления. Для замены потребуется либо изготовить переходную плиту (консоль), которая крепится к существующему фундаменту и имеет фланец для двигателя, либо проводить полную переделку посадочного места приводного механизма. Также необходимо учитывать разницу в габаритных размерах.

Как расшифровать обозначение, например, АИР160S2 У1?

АИР — серия асинхронного двигателя.
160 — высота оси вращения (160 мм).
S — установочный размер по длине станины (S — короткая, M — средняя, L — длинная). Влияет на мощность при одинаковой высоте оси.
2 — число полюсов (2 полюса = синхронная частота 3000 об/мин).
У1 — климатическое исполнение и категория размещения.

Каков ресурс двигателей У1 и от чего он зависит?

Средний расчетный ресурс двигателей общепромышленного назначения серии АИР составляет 15 000 — 20 000 часов при условии соблюдения правил монтажа, эксплуатации и обслуживания. На ресурс негативно влияют: частые пуски под нагрузкой, работа в режиме перегруза, повышенная температура окружающей среды, высокая влажность, агрессивная среда, плохая центровка, вибрации, некачественное электроснабжение (перекос фаз, отклонения напряжения).

Как правильно выбрать двигатель У1 для замены вышедшего из строя?

Необходимо учитывать следующие параметры старого двигателя, указанные на его шильдике:

Номинальная мощность (кВт).
Частота вращения (об/мин).
Напряжение и схема соединения обмоток (380/660В, Δ/Y).
Габаритно-присоединительные размеры (h, l₃₁, b₁₀, d₁).
Класс энергоэффективности (если требуется соблюдение современных норм).

Идеальная замена — двигатель той же серии и типоразмера. При переходе на другую серию (например, со старой серии А на АИР) необходимо сверить таблицы габаритных и присоединительных размеров по ГОСТ 2479-79 или каталогам производителя.

Какие существуют аналоги двигателей У1 зарубежного производства?

Международные аналоги соответствуют исполнению IM 1001 (B3 по старому DIN) и степени защиты IP54 (IP55). К ним относятся:

Серии M2QA, M3GP (ABB)
Серии Siemens (1LE1, 1LA7, 1LG0)
Серии WEG (W22)
Серии Leroy-Somer (LSES)

При подборе аналога необходимо сверять не только электрические параметры, но и точные монтажные размеры (D-dimensions по IEC), так как они могут иметь незначительные отличия.

Электродвигатели на лапах У1