Меню

Электродвигатель переменного тока марки

Электродвигатель АИР: конструкция, маркировка, технические характеристики

Автоматизация большинства процессов промышленных предприятий и сельскохозяйственного сектора обуславливают необходимость установки моторов. Сфера их применения охватывает самые разнообразные процессы, для которых применяются электродвигатели разных типов. Наиболее популярными для перемещения большой нагрузки являются асинхронные агрегаты, среди которых стоит отдельно выделить электродвигатель АИР.

Конструктивные особенности

С технической точки зрения электродвигатель АИР представляет собой одну из разновидностей асинхронной электрической машины. Впервые данная разновидность вошла в обиход еще в 1973г и заменила марки 4А и АМ благодаря новому международному стандарту, который установил его параметры и технические особенности. Конструктивно пример асинхронных электродвигателей приведен на рисунке ниже:

Конструкция электродвигателя АИР

Рис. 1. Конструкция электродвигателя АИР

Как видите, двигатель АИР состоит из таких основных конструктивных элементов:

  • Корпус – выполняется из чугуна или облегченных сплавов, предназначен для удержания внутренних деталей и крепления к рабочей поверхности.
  • Магнитопровод статора – применяется в качестве среды для проведения магнитного потока от обмоток к ротору.
  • Обмотки статора – изготавливаются из медных жил с лаковой изоляцией, как правило, имеют дополнительный слой. Предназначены для протекания переменного тока, который формирует электромагнитные волны. Провода обмоток укладываются в статорные пазы.
  • Ротора – фазного или короткозамкнутого, фазный состоит из металлического вала, на котором находится беличья клетка и уложенные в ее пазы обмотки. Короткозамкнутый ротор представляет собой монолитный блок из ферромагнитного материала. Ротор предназначен для вращения внутри электромотора за счет воздействия электромагнитных сил.
  • Борна – клеммная коробка предназначена для подключения кабеля электрического питания, позволяет изменить схему соединения обмоток.

Расшифровка маркировки

Пример обозначения на шильде

Рис. 2. Пример обозначения на шильде

Как и любой аппарат, электродвигатели АИР выпускаются с различными рабочими параметрами, которые отображаются и в паспортных данных, и в его маркировке.

Рассмотрим расшифровку одного из агрегатов серии АИР:

АИР 80 А 4 У2 ІМ2081 IP54

Здесь маркировка электрического двигателя обозначает следующие данные:

  • АИР – указывает на марку (А – асинхронный, ИР – изготовлен согласно стандарта Интерэлектро);
  • 80 – величина высоты оси, выраженная в миллиметрах, электродвигатели АИР изготавливаются с габаритами от 56 до 355мм;
  • А – длина вала, в данном типе электрической машины обозначение выполняется буквами по порядку от наименьшего к большему;
  • 4 – количество полюсов, которое определяет возможную частоту вращения;
  • У2 – климатическое исполнение, определяющих допустимые параметры типа двигателя;
  • ІМ2081 – способ монтажа, определяющий способ установки привода механизма по отношению к рабочей поверхности;
  • IP54 – степень пыле и влагозащищенности устройства.

Технические характеристики

Установка и последующая работа электродвигателя АИР обязательно отстраивается от механической нагрузки подключаемой на его вал, условий подключения и эксплуатации. Технические характеристики электрической машины выбираются в соответствии с вышеперечисленными параметрами. Характеристики двигателя также указаны в паспорте или на шильде.

К основным техническим данным относятся:

Способ монтажа электродвигателя АИР

  • Мощность – определяет количество перерабатываемой электроэнергии, для электродвигателей АИР этот параметр находится в пределах от 0,12 до 315кВт.
  • Питающее напряжение – в определенной степени зависит от схемы соединения обмоток. Электродвигатели АИР могут соединятся как звездой, так и треугольником, поэтому напряжение указывается для обоих способов – 220/380 или 380/660В.
  • Скорость вращения – это число оборотов за единицу времени, для марки АИР может находиться в пределах от 750об/мин до 3000об/мин.
  • КПД – определяет соотношение между израсходованной энергией и произведенной работой.
  • Допустимый температурный режим – как правило, составляет от – 40 до + 45ºС.
  • Вид монтажа – всего существует три способа для электродвигателя АИР: IM1081 – на станину (горизонтально), IM2081 и на станину, и на фланец (и горизонтально, и вертикально), IM3081 только на фланец (вертикально). Пример вариантов основного исполнения приведен на рисунке ниже:

Рис. 3. Способ монтажа электродвигателя АИР

  • Электрические и магнитные потери – определяются напряжением холостого хода и током КЗ.
  • Геометрические размеры – указывают основные габариты и расстояния от элементов электрической машины до ближайших деталей, вместе с которыми двигатели применяются.
  • Степень пыле- влагозащищенности – обозначается двумя латинскими буквами IP и парой цифр, одна из которых определяет устойчивость к пыли, а вторая к влаге.

Общепромышленное назначение некоторых из них предусматривают технические особенности, которые указываются соответствующими буквами, с которыми двигатели выпускаются:

  • Б – обеспечивает работу в условиях высокой температуры;
  • В – встраиваемые электрические машины;
  • С – с увеличенным параметром скольжения;
  • Е – с функцией принудительного торможения ротора.
  • Е2 – с ручным управлением торможением.
  • ЗЕ – трехфазное устройство для подключения в однофазную сеть.
  • Ж – для насосных установок.
  • РЗ – в моторно-редукторных приспособлениях.
  • Ш – общепромышленные электродвигатели швейной отрасли.
  • П – с монтажной характеристикой высокой точности.
  • Ф – маслоустойчивого исполнения.
  • А – используемые на атомных электростанциях.
  • Х2 – повышенной химической устойчивости.
Читайте также:  Одинаково ли мгновенное значение силы переменного тока в данный момент времени во всех участках цепи

Лучшие производители

В виду постоянного наполнения рынка электрическими машинами самого разнообразного качества, довольно остро стоит вопрос и при покупке электродвигателя АИР. Приобретая такой агрегат, пользователь ожидает получить взамен длительную бесперебойную работу, так как асинхронные машины гораздо надежнее и относительно редко выходят со строя.

Однако на практике нередко всплывают различные подделки, как правило, дешевая китайская продукция, ее же иногда пытаются выдавать за новоиспеченных отечественных производителей двигателей основного промышленного сектора. Поэтому, чтобы купить электродвигатель АИР, следует выбирать проверенные бренды, которые соответствуют стандартам, а их агрегаты выдерживают заявленные режимы работы.

Перечень лучших производителей электродвигателей серии АИР приведен в таблице ниже:

Таблица: перечень лучших производителей электродвигателей АИР

Название производителя Краткое описание
СЛЭМЗ (харьковский электромеханический завод) Выпускает электродвигатели АИР с мощностью от 0,75 до 75кВт различного конструктивного исполнения.
«Укрэлектромаш» (харьковский электротехнический завод) Выпускает маломощную линейку электрических машин марки АИР
«ELDIN» (ярославльский завод) Один из крупнейших производителей асинхронных машин в России
«Сибэлектромотор» (томский завод) В большей части ориентирован на производство крановых электродвигателей.
«Электродвигатель» (могилевский завода) Ориентирован на широкий модельный ряд приводной продукции
«Полесьеэлектромаш» (лунинецкий завод) Осуществляют не только изготовление, но и ремонт электродвигателей АИР

Нюансы по эксплуатации

В случае установки и последующего использования электродвигателей АИР основного исполнения важно соблюдать и учитывать в работе некоторые нюансы, указанные заводом изготовителем, а именно:

  • Электродвигатель обязательно должен подключаться через систему защиты от токов короткого замыкания, перегрева, обрыва фаз, перегрузок и т.д.
  • При выполнении монтажных работ или подключения электродвигателя АИР важно обеспечивать приток воздушного потока для охлаждения, сам кожух должен отодвигаться от препятствий не менее чем на 20мм.
  • В случае сопряжений, вал электродвигателя АИР выставляется соосно с нагрузкой.
  • Несмотря на способ подключения обязательно производится последующая балансировка нагрузки на валу.
  • Важно учитывать, что балансировка ротора осуществляется без шпонок.

Источник

Маркировка электродвигателей и их расшифровка

Расшифровка обозначения электродвигателей

Электродвигатели являются наиболее популярными на рынке механизмами. Все от того, что применяются они практически везде: начиная от автомобилей заканчивая станочными устройствами. Чтобы не ошибиться при выборе мотора, необходимо знать расшифровку обозначения электродвигателей. Еще четверть века назад такой вопрос не стоял, ведь у различных заводов маркировка эл. двигателей была идентична, более того регулировалась различными предусмотренными законом документами. В основном на рынке присутствовали такие марки как А, А2, АО2, 4А, 4АМ. Лишь моторы, которые производились в странах, входящих в Совет Экономической Взаимопомощи, отличались по обозначению. Так в Венгрии вместо маркера 4АМ применялся маркер МО. Подробнее с маркировками электродвигателей и их современных аналогов Вы можете ознакомиться в этой статье. В наше время каждый завод использует свою маркировку, которая состоит из 9 основных частей, каждую из которых мы подробно разберем ниже.

Расшифровка марки электродвигателя

Рассмотрим для наглядности на примере асинхронного электродвигателя АИР (АД). Эти трехфазные эл. двигатели появились как замена устаревшим моделям более ранних серий. Из данных, содержащихся в отметке, можно узнать сведения из разнообразных технических параметров, способе крепления двигателя, конструктивном исполнении и так далее. Рассмотрим на примере нижеуказанной маркировки:

Источник



Расшифровка обозначений и маркировки электродвигателей.

В настоящее время перед потребителем часто встает вопрос — как расшифровать маркировку электродвигателя. Во времена СССР такой вопрос практически не стоял из-за того, что маркировка электродвигателей не различалась в зависимости от завода-производителя и регламентировалась нормативными документами.
Основные типы двигателей назывались А, А2, АО2, 4А, 4АМ. Отличались по маркировке электродвигатели производимые в странах СЭВ, например, в Болгарии вместо маркировки 4АМ использовалась «МО» и вместо 4АМН — «М».

Читайте также:  Токи утечки в проводнике

Сейчас многие заводы-изготовители использует свою маркировку. Приведем основные типы обозначений марок общепромышленных низковольтных асинхронных электродвигателей разных производителей.

Маркировка состоит из нескольких основных частей:

Структура обозначения электродвигателя.

  1. Марка
  2. Признак модификации
  3. Высота оси вращения
  4. Установочный размер по длине станины

1. Марка электродвигателя (электродвигатели всех марок одинаковы по присоединительным размерам и в большинстве случаев, при прочих равных условиях, взаимозаменяемы, т.е. если у вас установлен двигатель АДМ90L2У3, то его можно заменить на электродвигатель марки АД90L2У3, А90L2У3 или АИР90L2У3):

— во времена Советского Союза

— в настоящее время: АИР, А, 5А, 5АМ, 5АМХ, АД, АДМ, АИРМ, (АО3, АО4 выпускаются ЗАО «БЭМЗ»):

2. Признак модификации (может применяться одновременно несколько обозначений в одной марке, ниже приведен не полный перечень).

3. Высота оси вращения.

В соответствии с ГОСТ13267, ряд высот оси вращения — 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355.

4. Установочный размер по длине станины.

По возрастанию: S, M, L. (от английских слов: Short, Medium, Long)
Также возможно отсутствие обозначения при единственном установочном размере по длине станины в одной высоте оси вращения.

5. Длина сердечника при одном и том же установочном размере.

6. Число полюсов (или частота вращения).

2, 4, 6, 8, 10, 12 или в случае многоскоростных электродвигателях: 2/4, 8/6/4, и т.д.

7. Признак по назначению (может применяться одновременно несколько обозначений в одной марке).

8. Климатическое исполнение.

9. Категория размещения.

Для того чтобы заказать электродвигатель недостаточно указать правильную маркировку.
Необходимо указывать:

Источник

Электродвигатели

  • Основные параметры электродвигателя
    • Момент электродвигателя
    • Мощность электродвигателя
    • Коэффициент полезного действия
    • Номинальная частота вращения
    • Момент инерции ротора
    • Номинальное напряжение
    • Электрическая постоянная времени
    • Механическая характеристика
  • Сравнение характеристик электродвигателей
  • Области применения электродвигателей
  • Производители электродвигателей

В некоторых режимах работы электропривода электродвигатель осуществляет обратное преобразование энергии, то есть работает в режиме электрического генератора.

По виду создаваемого механического движения электродвигатели бывают вращающиеся, линейные и др. Под электродвигателем чаще всего подразумевается вращающий электродвигатель, так как он получил наибольшее применение.

Областью науки и техники изучающей электрические машины является — электромеханика. Принято считать, что ее история начинается с 1821 года, когда был создан первый электродвигатель М.Фарадея.

Конструкция электродвигателя

Основными компонентами вращающегося электродвигателя являются статор и ротор. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть.

Стандартная конструкция вращающегося электродвигателя

У большей части электродвигателей ротор располагается внутри статора. Электродвигатели у которых ротор находится снаружи статора называются электродвигателями обращенного типа.

Принцип работы электродвигателя

Принцип работы двигателя

Принцип работы электродвигателя

Принцип действия электродвигателя

Принцип работы двигателя

    Подробное описание принципа работы электродвигателей разных типов:
  • Принцип работы однофазного асинхронного электродвигателя
  • Принцип работы трехфазного асинхронного электродвигателя
  • Принцип работы синхронного электродвигателя

Классификация электродвигателей

  1. Указанная категория не представляет отдельный класс электродвигателей, так как устройства, входящие в рассматриваемую категорию (БДПТ, ВРД), являются комбинацией бесколлекторного двигателя, электрического преобразователя (инвертора) и, в некоторых случаях, — датчика положения ротора. В данных устройствах электрический преобразователь, в виду его невысокой сложности и небольших габаритов, обычно интегрирован в электродвигатель.
  2. Вентильный двигатель может быть определен как электрический двигатель, имеющий датчик положения ротора, управляющий полупроводниковым преобразователем, осуществляющим согласованную коммутацию обмотки якоря [5].
  3. Вентильный электродвигатель постоянного тока — электродвигатель постоянного тока, вентильное коммутирующее устройство которого представляет собой инвертор, управляемый либо по положению ротора, либо по фазе напряжения на обмотки якоря, либо по положению магнитного поля [1].
  4. Электродвигатели используемые в БДПТ и ВРД являются двигателями переменного тока, при этом за счет наличия в данных устройствах электрического преобразователя они подключаются к сети постоянного тока.
  5. Шаговый двигатель не является отдельным классом двигателя. Конструктивно он представляет из себя СДПМ, СРД или гибридный СРД-ПМ.
  • КДПТ — коллекторный двигатель постоянного тока
  • БДПТ — бесколлекторный двигатель постоянного тока
  • ЭП — электрический преобразователь
  • ДПР — датчик положения ротора
  • ВРД — вентильный реактивный двигатель
  • АДКР — асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • АДФР — асинхронный двигатель с фазным ротором
  • СДОВ — синхронный двигатель с обмоткой возбуждения

Типы электродвигателей

Коллекторные электродвигатели

Коллекторная машина — вращающаяся электрическая машина, у которой хотя бы одна из обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, соединена с коллектором [1]. В коллекторном двигателе щеточно-коллекторный узел выполняет функцию датчика положения ротора и переключателя тока в обмотках.

Универсальный электродвигатель

Универсальный электродвигатель

Коллекторный электродвигатель постоянного тока

Коллекторный электродвигатель постоянного тока

Бесколлекторные электродвигатели

У бесколлекторных электродвигателей могут быть контактные кольца с щетками, таким образом не надо путать бесколлекторные и бесщеточные электродвигатели.

Бесщеточная машина — вращающаяся электрическая машина, в которой все электрические связи обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, осуществляются без скользящих электрических контактов [1].

Асинхронный электродвигатель

Cинхронный электродвигатель

  • Реактивный
  • Гистерезисный
  • Реактивно-гистерезисный
  • Шаговый

Специальные электродвигатели

Серводвигатель

Основные параметры электродвигателя

  • Момент электродвигателя
  • Мощность электродвигателя
  • Коэффициент полезного действия
  • Номинальная частота вращения
  • Момент инерции ротора
  • Номинальное напряжение
  • Электрическая постоянная времени
  • Механическая характеристика

Момент электродвигателя

Вращающий момент (синонимы: вращательный момент, крутящий момент, момент силы) — векторная физическая величина, равная произведению радиус вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы.

,

  • где M – вращающий момент, Нм,
  • F – сила, Н,
  • r – радиус-вектор, м

,

  • где Pном – номинальная мощность двигателя, Вт,
  • nном — номинальная частота вращения, мин -1 [4]

Начальный пусковой момент — момент электродвигателя при пуске.

1 oz = 1/16 lb = 0,2780139 N (Н)
1 lb = 4,448222 N (Н)

момент измеряется в унция-сила на дюйм (oz∙in) или фунт-сила на дюйм (lb∙in)

1 oz∙in = 0,007062 Nm (Нм)
1 lb∙in = 0,112985 Nm (Нм)

Мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя — это полезная механическая мощность на валу электродвигателя.

Механическая мощность

Мощность — физическая величина, показывающая какую работу механизм совершает в единицу времени.

,

  • где P – мощность, Вт,
  • A – работа, Дж,
  • t — время, с

Работа — скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы на направление F и пути s, проходимого точкой приложения силы [2].

,

  • где s – расстояние, м

Для вращательного движения

,

  • где – угол, рад,

,

  • где – углавая скорость, рад/с,

Таким образом можно вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя

Коэффициент полезного действия электродвигателя

Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя — характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую.

,

  • где – коэффициент полезного действия электродвигателя,
  • P1 — подведенная мощность (электрическая), Вт,
  • P2 — полезная мощность (механическая), Вт
    При этом потери в электродвигатели обусловлены:
  • электрическими потерями — в виде тепла в результате нагрева проводников с током;
  • магнитными потерями — потери на перемагничивание сердечника: потери на вихревые токи, на гистерезис и на магнитное последействие;
  • механическими потерями — потери на трение в подшипниках, на вентиляцию, на щетках (при их наличии);
  • дополнительными потерями — потери вызванные высшими гармониками магнитных полей, возникающих из-за зубчатого строения статора, ротора и наличия высших гармоник магнитодвижущей силы обмоток.

КПД электродвигателя может варьироваться от 10 до 99% в зависимости от типа и конструкции.

Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission) определяет требования к эффективности электродвигателей. Согласно стандарту IEC 60034-31:2010 определено четыре класса эффективности для синхронных и асинхронных электродвигателей: IE1, IE2, IE3 и IE4.

IEC 60034-31

Частота вращения

  • где n — частота вращения электродвигателя, об/мин

Момент инерции ротора

Момент инерции — скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси, равна сумме произведений масс материальных точек на квадраты их расстояний от оси

,

  • где J – момент инерции, кг∙м 2 ,
  • m — масса, кг

1 oz∙in∙s 2 = 0,007062 kg∙m 2 (кг∙м 2 )

Момент инерции связан с моментом силы следующим соотношением

,

  • где – угловое ускорение, с -2 [2]

,

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение (англ. rated voltage) — напряжение на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики [3].

Электрическая постоянная времени

Электрическая постоянная времени — это время, отсчитываемое с момента подачи постоянного напряжения на электродвигатель, за которое ток достигает уровня в 63,21% (1-1/e) от своего конечного значения.

,

  • где – постоянная времени, с

Механическая характеристика

Механическая характеристика двигателя представляет собой графически выраженную зависимость частоты вращения вала от электромагнитного момента при неизменном напряжении питания.

Сравнение характеристик внешне коммутируемых электрических двигателей

Ниже представлены сравнительные характеристики внешне коммутируемых электродвигателей, в ракурсе применения в качестве тяговых электродвигателей в транспортных средствах.

Источник