Электродвигатели трехфазные 1360 об/мин

Электродвигатели трехфазные асинхронные с синхронной частотой вращения 1360 об/мин: технические характеристики, сфера применения и особенности выбора

Трехфазные асинхронные электродвигатели с синхронной частотой вращения 1360 об/мин представляют собой один из наиболее распространенных типов электромашин в промышленном приводе. Данная частота вращения соответствует синхронной скорости 1500 об/мин при стандартной промышленной частоте питающей сети 50 Гц. Фактическая скорость 1360-1380 об/мин достигается за счет явления асинхронности, то есть скольжения, которое для двигателей нормального исполнения составляет примерно 2.7-4%. Эти двигатели относятся к числу полюсов 4 (2p=4) и занимают доминирующее положение в системах привода насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров, станков и другого оборудования, где требуется надежный и эффективный среднескоростной привод.

Конструктивные особенности и принцип действия

Двигатели данного типа изготавливаются в соответствии с сериями ГОСТ (например, АИР, 5АМ, 7АVER) и международными стандартами IEC. Основными конструктивными элементами являются:

• Статор: Состоит из корпуса (чугунного или алюминиевого), сердечника из электротехнической стали с пазами, и трехфазной обмотки, уложенной в эти пазы. Схема соединения обмоток – «звезда» (Y) или «треугольник» (Δ), что позволяет адаптировать двигатель к разным напряжениям сети (например, 220/380 В или 380/660 В).
• Ротор: В подавляющем большинстве случаев для данного диапазона мощностей используется короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка». Он представляет собой сердечник с пазами, заполненными алюминиевыми или медными стержнями, замкнутыми накоротко концевыми кольцами.
• Подшипниковые щиты и вал: Двигатели комплектуются подшипниками качения (чаще всего шарикоподшипниками) для крепления вала. Исполнение вала может быть цилиндрическим или коническим в зависимости от способа соединения с нагрузкой.
• Охлаждение: Стандартное исполнение – самовентилируемое (IC 411). Вентилятор, расположенный на валу двигателя, обдувает наружную оребренную поверхность корпуса.

Принцип работы основан на создании вращающегося магнитного поля статором, которое индуцирует токи в роторе. Взаимодействие магнитного поля статора с токами ротора создает электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение со скоростью, меньшей синхронной (скольжение).

Основные технические параметры и характеристики

Ключевые параметры, определяющие выбор и применение двигателя 1360 об/мин, приведены в таблице ниже. Данные являются типовыми и могут варьироваться в зависимости от конкретной серии и производителя.

Таблица 1. Основные параметры трехфазных асинхронных двигателей 1360 об/мин (на примере серии АИР)

Мощность, кВт	Номинальный ток, А (380В, 50Гц)	КПД, η, %	Коэффициент мощности, cos φ	Пусковой ток, Iп/Iн	Пусковой момент, Мп/Мн	Максимальный момент, Мmax/Мн
0.55	1.5	71.0	0.76	5.5	2.2	2.4
1.5	3.4	78.0	0.81	6.0	2.2	2.4
5.5	11.2	85.0	0.84	7.0	2.2	2.4
11	21.5	88.0	0.86	7.5	2.0	2.3
22	42.5	90.5	0.88	7.5	2.0	2.3
45	84.0	92.0	0.89	7.5	1.4	2.3
75	137.0	93.5	0.90	7.5	1.3	2.3

Классификация по степени защиты (IP) и климатическому исполнению

Выбор двигателя по степени защиты определяется условиями окружающей среды.

• IP54: Защита от пыли (ограниченное проникновение) и брызг воды со всех направлений. Стандарт для пыльных и влажных производственных помещений.
• IP55: Защита от пыли (полная) и струй воды. Применяется для наружной установки под навесом или в условиях интенсивного воздействия воды.
• IP65: Полная защита от пыли и струй воды под давлением. Используется в агрессивных средах, для мойки.

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150: У3 (для умеренного климата в закрытых помещениях), У1 (на открытом воздухе), ХЛ (холодный климат).

Способы пуска и регулирования скорости

Для двигателей 1360 об/мин применяются следующие методы управления:

• Прямой пуск (DOL): Наиболее простой способ, при котором двигатель подключается напрямую к сети полным напряжением. Характеризуется высокими пусковыми токами (5-8 Iн), что может создавать проблемы для слабых сетей.
• Пуск «звезда-треугольник» (Y-Δ): Применяется для двигателей, обмотки которых рассчитаны на работу в треугольнике при номинальном напряжении сети. Пуск осуществляется при пониженном напряжении (в √3 раз меньше), что снижает пусковой ток и момент в 3 раза. После разгона происходит переключение на схему «треугольник».
• Пуск через устройство плавного пуска (УПП): Позволяет плавно наращивать напряжение на статоре, обеспечивая снижение пускового тока и безударный разгон механизма.
• Частотное регулирование (ЧРП): Преобразователь частоты позволяет плавно регулировать скорость вращения в широком диапазоне (примерно от 10% до 100% и выше номинальной) за счет изменения частоты и амплитуды питающего напряжения. Это основной метод для создания энергоэффективных регулируемых приводов.

Области применения

Двигатели 1360 об/мин универсальны и применяются в следующих системах:

• Насосное оборудование: Центробежные насосы для воды, химических жидкостей, систем отопления и водоснабжения.
• Вентиляционное оборудование: Радиальные и осевые вентиляторы, дымососы, тягодутьевые машины.
• Компрессорное оборудование: Поршневые и винтовые компрессоры.
• Конвейеры и транспортеры: Ленточные, цепные, винтовые конвейеры.
• Станки: Металлорежущие, деревообрабатывающие станки, дробилки, смесители.
• Прочие механизмы: Подъемно-транспортное оборудование (лебедки, тельферы), генераторные установки.

Критерии выбора и монтажа

При подборе двигателя необходимо учитывать:

• Мощность: Номинальная мощность двигателя должна быть не менее мощности на валу рабочей машины с учетом возможных перегрузок. Недостаточная мощность приводит к перегреву и выходу из строя.
• Напряжение и частота сети: Соответствие паспортных данных двигателя параметрам сети (380В/50Гц, 660В/50Гц и т.д.).
• Режим работы (S1-S10): Для постоянной длительной нагрузки – режим S1. Для повторно-кратковременных режимов необходимо выбирать двигатели с соответствующим запасом по тепловой нагрузке.
• Монтажное исполнение (IM): Наиболее распространены IM 1081 (лапы с цилиндрическим валом) и IM 2081 (лапы с фланцем на лапах).
• Класс изоляции: Современные двигатели имеют класс изоляции F или H, что позволяет работать при температурах 155°C или 180°C соответственно, обеспечивая повышенный ресурс.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается фактическая частота вращения 1360 об/мин от синхронной 1500 об/мин?

Разница в 140-150 оборотов является скольжением (s), необходимым для наведения токов в роторе и создания вращающего момента. Скольжение выражается в процентах: s = ((1500 — 1360)/1500)*100% ≈ 9.3% для номинальной нагрузки. Указанное значение 1360 об/мин – это примерная номинальная скорость при полной нагрузке. На холостом ходу скорость будет близка к 1490-1495 об/мин (скольжение 0.3-0.7%).

Можно ли использовать двигатель 1360 об/мин в сети 60 Гц?

Да, но его характеристики изменятся. Синхронная скорость составит 1800 об/мин (60*60/2), а номинальная – примерно 1650 об/мин. Мощность на валу возрастет, магнитная система будет работать в менее насыщенном режиме, но возрастет риск перегрева из-за увеличения потерь в стали и скорости вентилятора. Длительная эксплуатация возможна только при условии, что напряжение также будет повышено пропорционально частоте (с 380В до 456В) для поддержания постоянного магнитного потока. Без коррекции напряжения двигатель может перегреться.

Как определить схему соединения обмоток двигателя?

Схема указывается на шильдике двигателя. Например, запись «Δ/Y 220/380V» означает, что для работы в сети 220В обмотки должны быть соединены треугольником, а для 380В – звездой. Если напряжение сети соответствует большему значению (380В), то применяется схема «звезда». В клеммной коробке обычно присутствует 6 выводов (U1, V1, W1; U2, V2, W2), которые перемычками соединяются либо в звезду (все U2, V2, W2 вместе), либо в треугольник (U1-W2, V1-U2, W1-V2).

Что делать, если двигатель сильно греется?

Перегрев может быть вызван следующими причинами:

• Механические причины: Завышенная нагрузка на валу, заклинивание подшипников, нарушение центровки.
• Электрические причины: Несимметрия фазных напряжений (перекос фаз), пониженное или повышенное напряжение сети, обрыв фазы, межвитковое замыкание в обмотке.
• Внешние причины: Высокая температура окружающей среды, загрязнение поверхности двигателя, нарушение системы охлаждения (поломка вентилятора).

Необходимо проверить токи по фазам, напряжение, сопротивление изоляции, состояние подшипников и нагрузку.

В чем преимущество двигателей с повышенным классом энергоэффективности (IE3, IE4)?

Двигатели классов IE3 (Premium Efficiency) и IE4 (Super Premium Efficiency) имеют на 2-8% более высокий КПД по сравнению со стандартными (IE1). Это достигается за счет использования большего количества активных материалов (медь, сталь), оптимизации магнитной системы и снижения паразитных потерь. За срок службы (15-20 лет) экономия на электроэнергии многократно превышает первоначальную разницу в стоимости. Их применение регламентируется международными и национальными стандартами в рамках программ энергосбережения.

Как правильно подобрать устройство защиты двигателя?

Для комплексной защиты необходима комбинация аппаратов:

• Автоматический выключатель с характеристикой D или предохранители – защита от токов короткого замыкания.
• Тепловое реле или мотор-защитный автомат с функцией защиты от перегрузки – срабатывают при длительном превышении номинального тока.
• Контактор – для коммутации цепи.
• Реле контроля фаз – защита от несимметрии, обрыва и чередования фаз.

Настройки тепловой защиты должны соответствовать номинальному току двигателя, указанному на шильдике.