Электродвигатели общепромышленные 960 об/мин

Электродвигатели общепромышленные асинхронные с синхронной частотой вращения 960 об/мин

Общепромышленные асинхронные электродвигатели с синхронной частотой вращения 960 об/мин (соответствующей 6 полюсам) представляют собой класс электрических машин, предназначенных для привода широкого спектра промышленного оборудования, требующего средних скоростей и высокого крутящего момента. Данная частота вращения является одной из базовых, наряду с 3000, 1500 и 750 об/мин, и определяется конструкцией магнитной системы статора. Фактическая (асинхронная) скорость вращения вала при номинальной нагрузке составляет примерно 920-940 об/мин, что обусловлено величиной скольжения, характерной для двигателей общего назначения.

Конструктивные особенности и принцип действия

Двигатели на 960 об/мин (6-полюсные) конструктивно аналогичны двигателям на другие скорости, но имеют ключевое отличие в обмотке статора. Количество катушечных групп увеличено, что создает вращающееся магнитное поле с синхронной скоростью 1000 оборотов в минуту (при частоте сети 50 Гц). Расчетная скорость: n = (60

• f) / p, где f=50 Гц, p=3 (число пар полюсов). Основные узлы:

• Статор: Состоит из корпуса (чугунного или алюминиевого), сердечника из электротехнической стали и трехфазной обмотки, уложенной в пазы. Для напряжения 380В обмотка соединяется «звездой», для 660В – «треугольником».
• Ротор: Чаще всего короткозамкнутый типа «беличья клетка». Состоит из вала, сердечника и алюминиевой или медной залитой обмотки, закороченной концевыми кольцами.
• Подшипниковые щиты: Изготавливаются из чугуна или алюминиевого сплава. В них устанавливаются подшипники качения (шариковые или роликовые), обеспечивающие вращение ротора.
• Клеммная коробка: Расположена на корпусе, обеспечивает подключение питающего кабеля и возможность изменения схемы соединения обмоток.
• Охлаждение: Осуществляется внешним вентилятором, закрытым защитным кожухом (исполнение IC 0141).

Основные технические характеристики и параметры

Ключевые параметры, определяющие выбор и применение двигателя, регламентируются стандартами ГОСТ, МЭК и NEMA.

Таблица 1. Основные параметры общепромышленных двигателей 960 об/мин (серия АИР, IE2/IE3)

Мощность, кВт	Номинальный ток (380В), А ~	КПД (IE3), %	cos φ	Пусковой ток / Iном	Масса, кг ~	Габарит (осевая высота), мм
0.75	2.1	82.0	0.73	5.5	18	71
1.5	3.8	84.5	0.77	6.0	25	80
3.0	7.1	87.5	0.79	6.5	45	100
5.5	12.5	89.5	0.81	7.0	70	112
7.5	16.5	90.5	0.83	7.0	85	132
11	23.5	91.5	0.84	7.5	120	160
15	31.0	92.5	0.85	7.5	150	160
18.5	37.5	93.0	0.86	7.5	170	180
22	44.0	93.5	0.86	7.5	200	180
30	58.0	94.0	0.87	7.5	260	200

Классы энергоэффективности и стандарты

Современные общепромышленные двигатели подчиняются строгим нормам по энергоэффективности. Согласно директиве МЭК 60034-30-1, выделяются классы IE1 (стандартная), IE2 (повышенная), IE3 (премиальная) и IE4 (сверхпремиальная эффективность). С 2021 года в странах ЕЭС и РФ для двигателей мощностью 0.75-1000 кВт обязателен класс не ниже IE3 (или IE2 при использовании с частотным преобразователем). Двигатели 960 об/мин класса IE3 достигают высокого КПД за счет использования качественной электротехнической стали с улучшенными магнитными свойствами, увеличенного количества активных материалов (медь, сталь) и оптимизированной системы охлаждения.

Сферы применения и типовые приводы

Среднеоборотные 6-полюсные двигатели находят применение в механизмах, где не требуется высокая скорость, но важна способность преодолевать значительные нагрузки и обеспечивать стабильную работу.

• Насосное оборудование: Центробежные, поршневые и шестеренные насосы для воды, нефтепродуктов, химических сред.
• Вентиляторное оборудование: Радиальные и осевые вентиляторы, дымососы, тягодутьевые машины котельных.
• Компрессорная техника: Поршневые и винтовые воздушные компрессоры.
• Конвейеры и транспортеры: Ленточные, цепные, винтовые (шнековые) конвейеры для сыпучих материалов.
• Смесительное и дробильное оборудование: Бетономешалки, смесители сыпучих компонентов, дробилки щековые и валковые.
• Лебедки и подъемные механизмы: Тали, тельферы, шпили, где скорость подъема не является критичной.

Способы монтажа и конструктивные исполнения

Исполнение по способу монтажа регламентируется стандартом ГОСТ 2479 (IEC 60034-7). Наиболее распространенные варианты для двигателей 960 об/мин:

• IM 1081: Лапы с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное исполнение).
• IM 1083: Лапы с фланцем на станине (комбинированное исполнение).
• IM 1001: На лапах с двумя подшипниковыми щитами, без фланца.
• IM 3001: На лапах с двумя подшипниковыми щитами, с фланцем на станине.

Климатические исполнения: У, УХЛ (умеренный и холодный климат), Т (тропический) по ГОСТ 15150. Степени защиты: IP54 (защита от брызг и пыли), IP55 (защищенные от струй воды), IP65 (пыленепроницаемые).

Выбор, монтаж и эксплуатация

При выборе двигателя 960 об/мин необходимо учитывать:

• Совпадение мощности двигателя с мощностью, потребляемой механизмом, с учетом коэффициента запаса (обычно 10-15%).
• Режим работы (S1 – продолжительный, S2 – кратковременный, S3 – повторно-кратковременный).
• Способ пуска: прямой пуск, пуск с переключением «звезда-треугольник», пуск через частотный преобразователь (ПЧ).
• Класс энергоэффективности, определяющий эксплуатационные затраты.
• Условия окружающей среды (температура, влажность, запыленность).

Монтаж должен обеспечивать надежное крепление, соосность с приводимым механизмом и свободный доступ для обслуживания. Обязательна проверка сопротивления изоляции мегаомметром (не менее 1 МОм на 1 кВ номинального напряжения) перед первым пуском. В процессе эксплуатации требуется регулярная подтяжка креплений, контроль вибрации, температуры подшипников и состояния смазки.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается двигатель на 960 об/мин от двигателя на 1500 об/мин той же мощности?

Двигатель на 960 об/мин (6 полюсов) имеет большие габариты и массу, более высокий номинальный крутящий момент (M = 9550

• P / n), но меньшую скорость. Его КПД и cos φ могут быть незначительно ниже, чем у 4-полюсного аналога. Он лучше подходит для прямого привода механизмов, требующих средних оборотов, без использования редуктора.

Можно ли получить точные 960 об/мин на валу двигателя?

Нет, синхронная скорость для 6-полюсного двигателя при 50 Гц составляет 1000 об/мин. Фактическая скорость при номинальной нагрузке будет в диапазоне 920-940 об/мин из-за скольжения (2.5-8%). Точную скорость можно получить только с помощью частотного преобразователя, задав нужную частоту питающего напряжения.

Какой класс изоляции используется в современных двигателях?

Подавляющее большинство общепромышленных двигателей используют класс нагревостойкости изоляции F (до 155°C), при этом температура перегрева обмотки ограничивается по классу B (до 130°C) или F (до 155°C). Это обеспечивает запас надежности и увеличенный срок службы.

Как правильно выбрать сечение кабеля для подключения?

Сечение кабеля выбирается по номинальному току двигателя с учетом способа прокладки и условий окружающей среды. Рекомендуется использовать коэффициент запаса 1.1-1.2. Для двигателя 11 кВт (Iном ~23.5А при 380В) минимальное сечение медного кабеля при прокладке в воздухе – 4 мм² (допустимый ток ~31А). Однако необходимо выполнить проверку на потерю напряжения и условие срабатывания защиты.

Что дает использование частотного преобразователя с двигателем 960 об/мин?

Частотный преобразователь позволяет плавно регулировать скорость в широком диапазоне (например, от 10 до 60 Гц, что соответствует 200-1200 об/мин), осуществлять плавный пуск, снижая пусковые токи в 4-5 раз, и экономить энергию в насосных и вентиляторных установках за счет работы на пониженных оборотах.

Как часто требуется обслуживание подшипников?

Интервал обслуживания (очистка и замена смазки) зависит от типа подшипников, условий работы и числа часов наработки. Для двигателей с двухрядными шариковыми подшипниками в нормальных условиях рекомендуемая периодичность – каждые 4000-5000 часов работы. Современные двигатели часто поставляются с подшипниками с долговременной (LLU) или одноразовой смазкой на весь срок службы.

Заключение

Общепромышленные асинхронные электродвигатели с синхронной частотой вращения 960 об/мин представляют собой надежный, стандартизированный и энергоэффективный привод для широкого спектра промышленных механизмов среднего скоростного диапазона. Их выбор, основанный на точном расчете нагрузочных характеристик, учете режима работы и требований по энергосбережению, является ключевым фактором для создания экономичных, долговечных и безотказных технологических систем. Современные тенденции направлены на повсеместный переход к двигателям классов IE3 и IE4, а также на интеграцию с системами частотного регулирования, что в совокупности обеспечивает значительный энергетический и эксплуатационный эффект.