Электродвигатели серии ВА мощностью 11 кВт представляют собой асинхронные машины переменного тока с короткозамкнутым ротором, спроектированные для продолжительного режима работы S1. Данные двигатели относятся к серии АИР (унифицированная серия) и соответствуют стандарту ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034-1). Маркировка «ВА» указывает на производителя — «Владимирский электромоторный завод», одного из ключевых предприятий в РФ по выпуску электродвигателей общего промышленного назначения. Двигатели мощностью 11 кВт занимают значительную долю на рынке, являясь оптимальным решением для привода широкого спектра промышленного оборудования.
Электродвигатели ВА 11 кВт имеют классическую конструкцию, включающую статор, короткозамкнутый ротор, чугунные подшипниковые щиты, вентилятор и кожух. Основные материалы: магнитопровод статора и ротора изготавливается из листовой электротехнической стали, обмотка статора — из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), но работающей в режиме изоляции класса B (до 130°C) для увеличения ресурса. Корпус и щиты — из чугуна, что обеспечивает высокую механическую прочность и снижение вибраций.
Ключевым параметром является способ монтажа (установочное исполнение по ГОСТ 2479). Для двигателей 11 кВт наиболее распространены:
Двигатели выпускаются в различных климатических исполнениях (У, УХЛ, Т) и категориях размещения (1, 2, 3, 5), что позволяет их эксплуатировать как внутри отапливаемых помещений, так и на открытом воздухе.
Номинальная мощность: 11 кВт. Эта мощность является полезной механической мощностью на валу при номинальных параметрах сети. Двигатели данной мощности выпускаются на различные синхронные частоты вращения: 3000, 1500, 1000 и 750 об/мин (соответственно, 2, 4, 6 и 8 полюсов). Фактическая частота вращения при номинальной нагрузке (асинхронная) ниже синхронной на величину скольжения (обычно 2-4%).
| Типоразмер (высота оси вращения, мм) | Синхронная частота, об/мин (число полюсов) | Номинальный ток, А (~380В, 50 Гц) | КПД, η, % | Коэффициент мощности, cos φ | Пусковой ток, Iп/Iн | Пусковой момент, Мп/Мн | Максимальный момент, Мmax/Мн |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 132S/M | 3000 (2р) | 21.8 | 87.5 | 0.90 | 7.0 | 2.2 | 2.4 |
| 1500 (4р) | 22.6 | 88.0 | 0.84 | 7.0 | 2.2 | 2.4 | |
| 1000 (6р) | 25.1 | 87.0 | 0.79 | 6.5 | 2.0 | 2.1 | |
| 750 (8р) | 27.5 | 86.0 | 0.74 | 6.0 | 2.0 | 2.1 |
Напряжение питания: как правило, трехфазное переменное, 380 В, 50 Гц. Возможны исполнения на другие напряжения (220/380, 400, 660, 660/1140 В). Степень защиты: стандартно IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений), также доступны IP55 и IP56. Класс нагревостойкости изоляции: F с рабочим превышением температуры по классу B.
Двигатели 11 кВт широко используются в качестве привода для:
Выбор двигателя для конкретного применения требует анализа механической характеристики нагрузки. Для механизмов с вентиляторным моментом (насосы, вентиляторы) подходят двигатели с любым числом полюсов, но чаще выбирают 1500 об/мин. Для оборудования, требующего высокого пускового момента (конвейеры, компрессоры), предпочтительны двигатели на 1000 или 1500 об/мин. Высокооборотные двигатели (3000 об/мин) применяются там, где необходима большая частота вращения, но они имеют меньший пусковой момент и повышенный шум.
Для подключения к сети 380В, 50 Гц обмотки статора соединяются «звездой». При необходимости работы от сети 660В обмотки соединяются «треугольником». На клеммнике двигателя имеется 6 выводов (начала и концы трех фаз), что позволяет гибко менять схему соединения.
Пусковые устройства:
Плановое техническое обслуживание включает в себя:
Двигатели ВА 11 кВт являются прямыми аналогами двигателей серии АИР других российских заводов (Сибэлектромотор, СЭЛЗ, Лепсе) и устаревших серий 4А, 5А, АД. Их преимущество — отработанная конструкция, доступность запасных частей и ремонтопригодность. К недостаткам можно отнести более низкие энергетические показатели (КПД, cos φ) по сравнению с современными двигателями серий IE2, IE3 по стандарту МЭК 60034-30-1.
С 2021 года в РФ действует запрет на ввод в эксплуатацию электродвигателей с классом энергоэффективности ниже IE2. Двигатели ВА стандартного исполнения, как правило, соответствуют классу IE1. Для соответствия требованиям энергоэффективности Владимирский завод выпускает модернизированные линии двигателей с повышенным КПД (серии ВА ИНТЕР и ВА ЭНЕРГО), которые достигают классов IE2 и IE3. Их отличия: использование более качественной электротехнической стали, оптимизация магнитопровода и профиля воздушного зазора, улучшенная обмотка.
Отличия фундаментальны: разное число полюсов (4 и 2), что определяет разные габариты (двигатель на 3000 об/мин при той же мощности будет иметь меньший осевой размер, но больший диаметр), разные номинальные токи (у 3000 об/мин ток немного ниже), разный коэффициент мощности (у высокооборотного он выше) и, что критично, разные механические характеристики. Двигатель на 3000 об/мин имеет меньший пусковой и максимальный момент, что ограничивает его применение для тяжело пускаемых механизмов.
Непосредственное подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети невозможно. Для этого требуется использование фазосдвигающих элементов — конденсаторов. Однако для мощности 11 кВт такой способ (конденсаторный пуск) крайне неэффективен, приводит к потере 30-50% мощности, перегреву обмоток и нестабильной работе. Практически единственным корректным решением является использование частотного преобразователя, рассчитанного на однофазный вход 220В и трехфазный выход 380В (с повышением напряжения).
Номинальный ток двигателя при 380В составляет примерно 22-23А (для 1500 об/мин). Согласно ПУЭ, сечение кабеля выбирается по длительно допустимому току с учетом способа прокладки. Для медного кабеля ВВГнг-LS, проложенного в воздухе (лотке), сечение 4 мм² имеет допустимый ток около 35А, что с запасом достаточно. Однако необходимо учитывать пусковые токи (до 160А) и длину линии. При длине более 50 метров обязателен проверочный расчет по потере напряжения. На практике часто применяют кабель сечением 6 мм² для обеспечения механической прочности и снижения потерь. Защитный аппарат (автоматический выключатель) выбирается с характеристикой срабатывания «D» (например, 32А) или с выдержкой времени для избежания ложных отключений при пуске.
Полная маркировка также включает климатическое исполнение и степень защиты, например: ВА 132S4 У3 IP54.
Возможные причины:
Требуется диагностика: замер токов по фазам, проверка сопротивления изоляции и целостности обмоток, осмотр подшипникового узла.
При соблюдении условий эксплуатации (номинальные напряжение и нагрузка, чистая окружающая среда, температура не выше +40°C, регулярное ТО) назначенный срок службы двигателей серии ВА составляет 15 лет. Средний ресурс до капитального ремонта (перемотки) при работе в номинальном режиме S1 может достигать 40 000 — 50 000 часов. На практике срок службы сильно зависит от циклов нагрузки, качества питающей сети и своевременности обслуживания.