Трёхфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором — самый массовый привод на производстве: насосы, вентиляторы, конвейеры, станки, компрессоры. Ошибка в подборе оборачивается тем, что двигатель не встаёт на место, перегревается или не запускает механизм. Разбираем параметры подбора по порядку и то, как проверить б/у и перемотанный двигатель.
Мощность и запас
Мощность на шильдике — механическая мощность на валу в длительном режиме S1 при номинальном напряжении и температуре окружающей среды до 40 °C. Её подбирают по мощности, которую потребляет механизм, с запасом 10–15%. Больший запас вреден: при нагрузке ниже 50% у асинхронного двигателя падают КПД и коэффициент мощности cos φ.
- Для механизмов с тяжёлым пуском (дробилки, конвейеры под нагрузкой, поршневые компрессоры) проверьте пусковой момент по каталогу — обычно он составляет 1,6–2,2 номинального.
- Пусковой ток прямого пуска — 5–7 номинальных. Если сеть слабая, предусмотрите плавный пуск или частотный преобразователь.
- Для повторно-кратковременных режимов (краны, тали) применяют крановые двигатели, рассчитанные на режим S3 с заданной продолжительностью включения, например ПВ 40%.
- На высоте более 1000 м и при температуре выше 40 °C мощность снижают по рекомендациям производителя.
Частота вращения
Синхронная частота при 50 Гц зависит от числа полюсов: 2 полюса — 3000 об/мин, 4 — 1500, 6 — 1000, 8 — 750 об/мин. Фактическая частота ниже на величину скольжения: примерно 2850–2950, 1420–1480, 940–980 и 700–730 об/мин соответственно. В обозначении отечественных двигателей число полюсов стоит в конце: АИР132М4 — 4 полюса, 1500 об/мин. При одной мощности тихоходный двигатель крупнее и тяжелее, но развивает больший момент. Менять двигатель на другую частоту без пересчёта нельзя: изменится производительность насоса или вентилятора и нагрузка на привод.
Монтажное исполнение и высота оси
Монтажное исполнение обозначают кодом IM по ГОСТ 2479. Самые распространённые:
| Код | Крепление | Положение вала | Где применяют |
|---|---|---|---|
| IM1081 | на лапах | горизонтально | насосы и вентиляторы на раме, редукторы через муфту |
| IM2081 | на лапах и фланце | горизонтально | редукторы, насосы с опорой и на фланце, и на раме |
| IM3081 | фланец на подшипниковом щите, без лап | горизонтально | моноблочные насосы, мотор-редукторы |
| IM3011 | фланец, без лап | вертикально, вал вниз | вертикальные насосы, мешалки |
Высота оси вращения — расстояние от опорной плоскости лап до оси вала, в миллиметрах: 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355. Она входит в обозначение двигателя и вместе с длиной станины (S, M, L) определяет присоединительные размеры. При замене сверяйте высоту оси, расстояние между отверстиями в лапах, диаметр и длину конца вала, шпонку, размеры фланца. У разных серий (АИР, 5А, АДМ, европейские по DIN) одинаковая высота оси при одной мощности бывает не всегда.
Защита, энергоэффективность, климат, взрывозащита
- Степень защиты IP. IP54 и IP55 — стандарт для цехов: защита от пыли и брызг или струй воды. IP23 — защищённое исполнение для чистых сухих помещений. Для улицы и мойки — IP55 и выше.
- Класс энергоэффективности. IE1 — стандартный, IE2 — повышенный, IE3 — премиальный, IE4 — сверхпремиальный (по МЭК 60034-30-1). На вентиляторах и насосах, работающих круглосуточно, более эффективный двигатель быстрее окупается за счёт электроэнергии.
- Класс изоляции. Обычно F (до 155 °C) при нагреве по классу B — это запас ресурса. Для работы от частотного преобразователя уточните у производителя допустимость и необходимость независимой вентиляции на низких оборотах.
- Климатическое исполнение по ГОСТ 15150: У — умеренный климат, УХЛ — умеренный и холодный, Т — тропический; цифра — категория размещения: 1 — на открытом воздухе, 2 — под навесом, 3 — в закрытых неотапливаемых помещениях. Для улицы в Сибири нужен УХЛ1, а не У3.
- Взрывозащита. Для взрывоопасных зон нужны двигатели с маркировкой взрывозащиты, например 1Ex d IIB T4 Gb: вид защиты «взрывонепроницаемая оболочка», группа газов, температурный класс. Маркировка должна соответствовать классу зоны и категории смеси на объекте, а сертификат — быть действующим. Перемотка взрывозащищённого двигателя допустима только в организации, имеющей право ремонта такого оборудования.
Новый, б/у или после перемотки: что проверить
- Шильдик. Тип, мощность, напряжение и схема соединения (Δ/Y 220/380 В или 380/660 В), ток, частота вращения, IP, класс изоляции, год выпуска. Отсутствие шильдика у б/у двигателя — повод проверить его особенно тщательно.
- Сопротивление изоляции. Для двигателей 0,4 кВ мерят мегаомметром на 1000 В обмотки относительно корпуса и между фазами. Норма для эксплуатации — не ниже 0,5 МОм, но у исправного сухого двигателя это десятки и сотни МОм. Низкое значение — признак влаги или повреждения изоляции.
- Обмотка. Сопротивление фаз постоянному току должно совпадать в пределах нескольких процентов. Проверьте на запах гари и цвет лака, если доступна лобовая часть.
- Подшипники. Вал вращается рукой без заеданий и шума, нет радиального люфта. Подшипники — расходник: если не знаете их историю, закладывайте замену.
- Пробный пуск на холостом ходу. Ровный гул, одинаковые токи по фазам, отсутствие стуков, нагрев корпуса без перекосов. Вибрацию при возможности замерьте виброметром.
- Механика. Целостность лап и щитов, нет трещин, посадочные места подшипников не разбиты, конец вала без выработки, вентилятор и кожух на месте.
- После перемотки. Запросите протокол испытаний: сопротивление изоляции, сопротивление обмоток, ток холостого хода, испытание повышенным напряжением. Если при сгорании обмотки перегрелось железо статора, после перемотки растут потери и ток холостого хода — это видно по протоколу.
Типовые ошибки при закупке
- Подбор только по мощности и оборотам без сверки присоединительных размеров и монтажного исполнения.
- Двигатель на 220/380 В (Δ/Y) вместо 380/660 В, когда нужен пуск звездой-треугольником от сети 380 В.
- Взрывозащищённый двигатель без действующего сертификата или с неподходящей маркировкой.
- Исполнение У3 для установки на улице.
Где искать на Промселлере
Общепромышленные двигатели ищите в разделе Электродвигатели, специальные — в разделах Взрывозащищённые электродвигатели и Крановые электродвигатели. Перемотку и ремонт закажите у исполнителей из раздела Ремонт электродвигателей и электрооборудования.
Если вы продаёте электродвигатели — новые, со склада или после ремонта — разместите объявление по правилам публикации и сфотографируйте шильдик.
Частые вопросы
Можно ли поставить двигатель большей мощности?
Можно, если совпадают присоединительные размеры и выдержит защита и кабель, но сильный запас по мощности снижает КПД и cos φ.
Что выгоднее: перемотка или новый двигатель?
Для двигателей малой мощности новый часто сопоставим по стоимости с перемоткой. Крупные, нестандартные и взрывозащищённые двигатели обычно выгоднее ремонтировать.