Электродвигатели силовые 1,7 кВт

Электродвигатели силовые мощностью 1,7 кВт: технические характеристики, сферы применения и критерии выбора

Электродвигатели мощностью 1,7 кВт (2,3 л.с.) занимают значительный сегмент рынка силового электропривода благодаря своей универсальности, надежности и оптимальному соотношению мощности, габаритов и стоимости. Данная мощность является одной из наиболее востребованных в малом и среднем промышленном оборудовании, системах вентиляции, насосных и компрессорных установках. В статье рассматриваются конструктивные особенности, основные параметры и практические аспекты применения асинхронных электродвигателей мощностью 1,7 кВт.

Конструкция и типы электродвигателей 1,7 кВт

Подавляющее большинство двигателей данной мощности – трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором (тип АИР по ГОСТ, IE по МЭК). Конструктивно они состоят из двух основных частей: неподвижного статора, содержащего трехфазную обмотку, и вращающегося ротора, представляющего собой набор стальных пластин с залитыми алюминиевыми проводниками («беличья клетка»). Двигатели мощностью 1,7 кВт выпускаются в различных исполнениях по способу монтажа и охлаждения.

• По способу монтажа (IM):
  • IM 1081: На лапах с одним цилиндрическим концом вала.
  • IM 2081: На лапах с двумя цилиндрическими концами вала.
  • IM 3081: Без лап (фланцевое крепление) с одним цилиндрическим концом вала.
• По степени защиты (IP):
  • IP54: Защита от пыли и брызг воды. Наиболее распространенный вариант для промышленных условий.
  • IP55: Защита от пыли и струй воды. Для помещений с повышенной влажностью и наружного применения.
  • IP65: Полная защита от пыли и струй воды под давлением.
• По классу изоляции: Стандартно используется изоляция класса F (до 155°C), что с запасом перекрывает рабочие температуры.
• По способу охлаждения (IC): Наиболее распространен тип IC 0141 – охлаждение с помощью внешнего вентилятора на валу двигателя (самовентилируемые).

Основные технические параметры и характеристики

Ключевые параметры, определяющие выбор и эксплуатацию двигателя мощностью 1,7 кВт, приведены в таблице. Значения могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и конкретной серии.

Сводная таблица параметров асинхронных электродвигателей 1,7 кВт (на примере серии АИР)

Параметр	Синхронная частота вращения, об/мин	3000 (2р=2)	1500 (2р=4)	1000 (2р=6)	750 (2р=8)
Номинальный ток (380В, 50 Гц), А	~3.7	~3.9	~4.5	~5.0
КПД (η), % (класс IE2)	81.0 — 83.0	82.0 — 84.0	80.0 — 82.0	77.0 — 79.0
Коэффициент мощности (cos φ)	0.86 — 0.88	0.82 — 0.84	0.73 — 0.75	0.71 — 0.73
Пусковой ток (Iп/Iн)	6.0 — 7.5	6.0 — 7.5	5.5 — 6.5	5.0 — 6.0
Пусковой момент (Мп/Мн)	2.0 — 2.3	2.0 — 2.3	1.8 — 2.1	1.6 — 1.9
Максимальный момент (Мmax/Мн)	2.4 — 2.6	2.4 — 2.6	2.1 — 2.4	2.0 — 2.2
Масса, кг (примерно)	18 — 22	22 — 26	30 — 35	38 — 42
Габаритные размеры (высота оси вращения), мм	90 (АИР 90L)	100 (АИР 100S/L)	112 (АИР 112M)	132 (АИР 132S)

Классы энергоэффективности

Современные электродвигатели 1,7 кВт производятся в соответствии с международными стандартами энергоэффективности IEC 60034-30-1. Актуальные классы:

• IE2 (Повышенная эффективность): Стандартный класс, широко представлен на рынке.
• IE3 (Высокая эффективность): Требуется в большинстве стран для двигателей мощностью от 0,75 кВт. Снижение потерь на 15-20% по сравнению с IE2.
• IE4 (Сверхвысокая эффективность): Достигается за счет улучшенных материалов и конструктивных решений. Экономически оправдан при интенсивной эксплуатации.

Выбор двигателя класса IE3 или IE4 позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты на электроэнергию в течение жизненного цикла оборудования.

Сферы применения

Электродвигатели мощностью 1,7 кВт находят применение в широком спектре оборудования:

• Насосное оборудование: Циркуляционные, скважинные, дренажные, химические насосы.
• Вентиляционное и климатическое оборудование: Приточные и вытяжные установки, крышные вентиляторы, вентиляторы дымоудаления.
• Компрессорная техника: Поршневые и винтовые компрессоры малой производительности.
• Станкостроение: Приводы сверлильных, фрезерных, токарных, заточных станков, деревообрабатывающего оборудования.
• Конвейерные системы: Приводы ленточных и цепных транспортеров средней длины и нагрузки.
• Прочее оборудование: Подъемные механизмы (тельферы, лебедки), смесители, измельчители, упаковочные машины.

Выбор и особенности подключения

При выборе двигателя 1,7 кВт необходимо учитывать:

1. Напряжение и частота сети: Стандартно – 380/400В, 50 Гц. Существуют исполнения на 220/240В (однофазные или трехфазные) и на другие частоты (60 Гц).
2. Режим работы (S1-S10): Для двигателей 1,7 кВт наиболее типичен продолжительный режим S1. Для циклических нагрузок (S3-S6) необходим расчет эквивалентной мощности.
3. Климатическое исполнение: У1 для умеренного климата, УХЛ, Т для тропиков.
4. Защита и управление: Обязательная установка аппаратов защиты от токов короткого замыкания (автоматический выключатель) и от перегрузки (тепловое реле или электронная защита в частотном преобразователе).

Для пуска двигателя 1,7 кВт применяются:

• Прямой пуск (DOL): Наиболее простой и дешевый способ. Применяется при наличии достаточной мощности сети, так как вызывает броски пускового тока.
• Пуск «звезда-треугольник»: Позволяет снизить пусковой ток в 2-3 раза. Эффективен для механизмов с вентиляторным моментом сопротивления.
• Частотный преобразователь (ЧП): Оптимальное решение для задач, требующих регулирования скорости и плавного пуска. Полностью устраняет ударные пусковые токи и позволяет оптимизировать энергопотребление.

Техническое обслуживание и диагностика

Для обеспечения длительной и надежной работы двигателя 1,7 кВт необходимо проводить регулярное техническое обслуживание, включающее:

• Визуальный контроль состояния корпуса, клеммной коробки, креплений.
• Измерение сопротивления изоляции обмоток (мегаомметром на 500В или 1000В). Норма – не менее 1 МОм для нагретого двигателя.
• Контроль вибрации и уровня шума. Превышение допустимых значений (обычно не более 2.8 мм/с) может указывать на износ подшипников или дисбаланс ротора.
• Контроль температуры подшипниковых узлов (термометром или тепловизором). Перегрев свидетельствует о некачественной смазке или износе подшипников.
• Периодическая замена смазки в подшипниках (для двигателей с обслуживаемыми подшипниками качения).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Можно ли подключить трехфазный двигатель 1,7 кВт в однофазную сеть 220В?

Да, это возможно с использованием пусковых устройств – фазосдвигающих конденсаторов. Однако при таком подключении двигатель теряет примерно 30-40% номинальной мощности, его пусковой момент снижается, а КПД падает. Схема подключения «треугольник» с рабочим и пусковым конденсаторами является наиболее распространенной. Данный метод следует рассматривать как временное или вынужденное решение.

2. Какой кабель необходим для подключения двигателя 1,7 кВт к сети 380В?

При прямом пуске номинальный ток двигателя составляет примерно 3.7-4.0А (для 1500 об/мин). С учетом требований ПУЭ (длительно допустимый ток) и пусковых режимов, достаточно кабеля с медными жилами сечением 1.5 мм² (например, ВВГнг 3х1.5 или КГ 3х1.5). Для длинных линий или прокладки в условиях повышенной температуры рекомендуется сечение 2.5 мм². Защитный автомат следует выбирать на номинальный ток 6А или 10А (характеристика срабатывания D, например, С10А).

3. В чем принципиальная разница между двигателями на 1500 и 3000 об/мин одной мощности?

Двигатель на 3000 об/мин (2 полюса) имеет меньшие габариты и массу, более высокий cos φ, но меньший пусковой и максимальный момент относительно номинального. Он более шумный и подвержен вибрациям. Двигатель на 1500 об/мин (4 полюса) – более тихий, надежный, с большим относительным моментом, но имеет большие габариты и вес, а также более низкий коэффициент мощности. Выбор определяется характеристикой приводимого механизма: для насосов и вентиляторов часто подходят оба варианта, для станков и транспортеров обычно предпочтительнее 1500 об/мин.

4. Что означает маркировка, например, АИР100L2У3?

• АИР: Асинхронный двигатель с привязкой основных размеров к стандарту IEC.
• 100: Высота оси вращения (габарит) в мм (100 мм).
• L: Установочный размер по длине станины (S – короткий, L – длинный, M – средний).
• 2: Количество полюсов (2 – 3000 об/мин, 4 – 1500 об/мин, 6 – 1000 об/мин, 8 – 750 об/мин).
• У3: Климатическое исполнение (У – для умеренного климата) и категория размещения (3 – для эксплуатации в закрытых помещениях).

5. Как подобрать частотный преобразователь для двигателя 1,7 кВт?

Необходимо выбирать ЧП с номинальным выходным током, равным или превышающим номинальный ток двигателя (3.9А для 1500 об/мин). Оптимальная мощность преобразователя – 2.2 кВт (на одну ступень выше мощности двигателя). Важно учитывать тип нагрузки (постоянный или переменный момент), необходимость торможения, наличие фильтров ЭМС. Для большинства стандартных применений (насос, вентилятор) подойдет векторный или скалярный ЧП с функцией автоматической настройки под двигатель.

6. Почему двигатель греется выше допустимой температуры?

Возможные причины перегрева двигателя 1,7 кВт:

• Механическая перегрузка: Превышение номинального крутящего момента на валу.
• Проблемы с питанием: Несимметрия или отклонение напряжения сети за допустимые пределы (±5%).
• Частые пуски или режим S3-S6 без учета инерции.
• Ухудшение условий охлаждения: Загрязнение ребер станины и вентиляционных каналов, остановка вентилятора.
• Неисправность обмотки: Межвитковое замыкание, нарушение изоляции.
• Износ подшипников: Повышенное трение в подшипниковых узлах.

Для диагностики необходимо последовательно исключать каждую из возможных причин, начиная с контроля нагрузки и параметров сети.