Электродвигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ) составляют основу современного электропривода благодаря своей надежности, простоте конструкции и низкой стоимости эксплуатации. Компания WEG (Бразилия) является одним из мировых лидеров в производстве данного типа оборудования, предлагая обширный модельный ряд, соответствующий международным стандартам энергоэффективности и требованиям различных отраслей промышленности. Данная статья представляет собой детальный технический обзор асинхронных двигателей WEG с короткозамкнутым ротором.
Двигатели WEG АДКЗ состоят из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор набирается из изолированных листов электротехнической стали для снижения потерь на вихревые токи и снабжен трехфазной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока. Ротор представляет собой сердечник, также шихтованный из стальных листов, с пазами, заполненными алюминиевыми или медными стержнями, замкнутыми накоротко с торцов концевыми кольцами. При подаче трехфазного напряжения на обмотку статора создается вращающееся магнитное поле, которое, пересекая проводники ротора, наводит в них ЭДС. Поскольку стержни ротора замкнуты, под действием этой ЭДС в них протекает ток. Взаимодействие тока в роторе с магнитным полем статора создает электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение с частотой, несколько меньшей частоты вращения поля (скольжение).
Ключевые конструктивные элементы двигателей WEG:
WEG предлагает двигатели в широком диапазоне мощностей (от 0,06 кВт до десятков МВт) и напряжений (низкое напряжение до 1000 В, среднее напряжение до 13,8 кВ).
Чугунные двигатели, соответствующие и превосходящие требования стандарта энергоэффективности IE3 (премиум). Отличаются оптимизированным магнитопроводом, сниженными механическими и вентиляционными потерями. Имеют встроенный датчик температуры (PTC или PT100) в обмотке статора. Корпус с ребрами, расположенными под оптимальным углом, улучшает теплоотдачу и снижает акустический шум. Доступны исполнения с тормозом, энкодером, специальными покрытиями и т.д.
Также соответствует классу IE3. Отличается от W22 рядом конструктивных решений, направленных на достижение высокой энергоэффективности и долговечности при несколько иной стоимости.
Двигатели в алюминиевом корпусе для широкого круга задач. Соответствуют классам IE2 (высокий КПД) и IE3. Обладают малым весом, подходят для применения в насосах, вентиляторах, компрессорах.
Мощностью от 150 кВт до 25 МВт и выше, на напряжения 3.3 кВ, 6.6 кВ, 11 кВ. Имеют изоляцию класса F с системой пропитки VPI, что обеспечивает высокую стойкость к импульсным перенапряжениям. Оснащены системой принудительного охлаждения, встроенными датчиками температуры, системами обогрева и пространственными обогревателями.
Современные двигатели WEG проектируются в соответствии с международными директивами по энергоэффективности. В таблице представлена классификация по МЭК 60034-30-1.
| Класс IE | Уровень эффективности | Соответствие старым стандартам | Применение в сериях WEG |
|---|---|---|---|
| IE1 | Стандартная | — | Специальные исполнения |
| IE2 | Повышенная (High) | EPAct (США), Eff2 (ЕС) | WML, W21 (частично) |
| IE3 | Премиум (Premium) | NEMA Premium (США) | W22, W21, WML |
| IE4 | Сверхпремиум (Super Premium) | — | Серия W22 IE4 (ограниченный ряд) |
Двигатели WEG АДКЗ универсальны и применяются практически во всех отраслях:
При выборе двигателя WEG необходимо учитывать следующие параметры:
Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: контроль вибрации, температуры подшипников и статора, состояния смазки. При работе с ЧРП необходимо использовать фильтры dU/dt или синус-фильтры для минимизации воздействия на изоляцию.
Обе серии соответствуют IE3, но W22 является более новой и технологически продвинутой платформой. W22 имеет улучшенную систему охлаждения (ребра корпуса под углом), более низкий уровень шума, в стандартной комплектации оснащен датчиками температуры в обмотке. W21 также высоконадежен, но может иметь несколько иные массо-габаритные показатели и уровень потерь.
Выбор зависит от режима работы. Для оборудования с продолжительным временем работы (более 4000 часов в год), такого как насосы, вентиляторы, компрессоры, инвестиции в двигатель IE4 окупаются за счет экономии электроэнергии за 2-3 года. Для периодически работающих механизмов достаточно IE3. Также важно учитывать требования местного законодательства.
Да, все двигатели WEG низкого напряжения могут работать с ЧРП. Однако для длительной работы на низких скоростях (снижение охлаждения) или при использовании длинных кабелей между ЧРП и двигателем рекомендуется выбирать специальное исполнение «для ЧРП», которое имеет усиленную изоляцию и защиту от токов утечки через подшипники.
Двигатели среднего напряжения (серия H) отличаются конструкцией изоляции (VPI), наличием системы принудительной вентиляции, встроенными системами контроля температуры (RTD) и обогрева для борьбы с конденсатом. Они требуют более сложной системы пуска (ПЧ, УПП, «звезда-треугольник») и квалифицированного обслуживания.
Пример: W22 200M 4B 3G IE3. W22 – серия; 200 – габарит (высота оси вращения, примерно 200 мм); M – длина сердечника (L, M, S); 4 – количество полюсов (4=~1500 об/мин); B – конструктивное исполнение (B3-лапы); 3G – вариант монтажа; IE3 – класс энергоэффективности. Полная расшифровка приведена в каталогах WEG.
Стандартная гарантия на двигатели низкого напряжения составляет 2 года с даты ввода в эксплуатацию, но не более 3 лет с даты отгрузки с завода. Для двигателей среднего напряжения гарантия может быть 18 месяцев с даты отгрузки. Гарантия распространяется на дефекты материалов и изготовления при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации.