Области применения электродвигателей с повышенным скольжением в промышленности

Электродвигатели с повышенным скольжением — это специальный тип асинхронных двигателей, предназначенный для работы с механизмами, имеющими большой момент инерции, частые пуски и остановки, а также циклический режим работы. В отличие от общепромышленных асинхронных двигателей, у них выше скольжение при номинальной нагрузке, что достигается за счёт использования для обмотки ротора проволоки из сплава с высоким сопротивлением. В этой статье мы рассмотрим области применения, режимы работы и особенности этих двигателей.

Что такое электродвигатель с повышенным скольжением

В асинхронном двигателе частота вращения ротора всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора. Разность этих скоростей, отнесённая к скорости поля, называется скольжением . В обычных двигателях скольжение при номинальной нагрузке составляет 1-5%. В двигателях с повышенным скольжением оно составляет 5-10% .

Критическое скольжение у таких двигателей доходит до 40% для габаритов до 132 и до 25% для больших габаритов . Это обеспечивается повышенным активным сопротивлением обмотки ротора. Двигатели с повышенным скольжением производятся на базе стандартных общепромышленных двигателей, поэтому их присоединительные размеры полностью совпадают с базовыми . В маркировке они имеют дополнительную букву «С» (например, АИРС, 5АС, АС) .

Конструктивные особенности

Главное отличие двигателей с повышенным скольжением от общепромышленных — материал обмотки ротора. Вместо алюминия используется алюминиевый сплав с повышенным электрическим сопротивлением (например, силумин). Это увеличивает активное сопротивление ротора, что приводит к:

  • уменьшению пускового тока (в 1,5–2 раза по сравнению с обычными двигателями);
  • увеличению пускового момента;
  • повышению критического скольжения;
  • снижению нагрева при частых пусках.

Режимы работы

Основной режим работы двигателей с повышенным скольжением — повторно-кратковременный (S3, S4) . Они предназначены для работы с частыми пусками, где происходят постоянные разгоны и торможения. В таких режимах обычные двигатели перегреваются, так как их пусковые токи в 5-7 раз превышают номинальные , а системы охлаждения работают менее эффективно на пониженных оборотах.

Двигатели с повышенным скольжением благодаря меньшему пусковому току и увеличенному скольжению выделяют меньше тепла при частых пусках. Мощность этих двигателей обычно указывается в режиме S3 при продолжительности включения (ПВ) 40% .

Примеры режимов работы:

  • S3 (повторно-кратковременный): циклы пуска, работы и остановки без значительных электромеханических торможений. Продолжительность включения (ПВ) — 15, 25, 40, 60%.
  • S4 (повторно-кратковременный с пуском): включает пуски, работу, торможение и остановку. ПВ — до 60%.

Примеры оборудования

Применяются на следующем оборудовании:

Оборудование

Причина применения

Прессовочные станки

Работа с частыми циклами включения и выключения, большими динамическими нагрузками

Гильотинные ножницы и металлорежущие станки

Характеризуются ударными нагрузками и кратковременными перегрузками

Краны, тельферы и подъёмные механизмы

Повторно-кратковременный режим работы подъёма и опускания грузов

Дробилки, мельницы, центрифуги

Оборудование, имеющее большую инерционность

Конвейеры и транспортеры

Требуют высокого пускового момента и способности выдерживать пульсирующие нагрузки

Технические характеристики

Основные параметры двигателей с повышенным скольжением (серия АИРС) :

Тип двигателя

Мощность, кВт (ПВ=40%)

Скорость, об/мин

Вес, кг

АИРС 71В2

1,20

3000

9,5

АИРС 90L4

2,40

1500

18

АИРС 112M4

6,00

1500

46

АИРС 132M6

8,50

1000

73

АИРС 160S4

15,0

1500

120

АИРС 180M4

22,0

1500

190

АИРС 225M8

22,0

750

340

АИРС 250S4

55,0

1500

450

Сравнение с общепромышленными двигателями

Параметр

Общепромышленный

Повышенного скольжения

Скольжение при номинале

1-3%

5-10%

Критическое скольжение

10-15%

25-40%

Режим работы

S1 (длительный)

S3, S4 (повторно-кратковременный)

Пусковой ток (кратность)

5-7

3-4,5

Пусковой момент (кратность)

1,0-1,5

1,5-2,0

Материал обмотки ротора

Алюминий

Алюминиевый сплав повышенного сопротивления

Стоимость

Низкая

На 20-40% выше

Сравнение с двигателями с фазным ротором

Двигатели с повышенным скольжением часто рассматриваются как альтернатива двигателям с фазным ротором (с контактными кольцами). Основные отличия:

Параметр

С повышенным скольжением

С фазным ротором

Конструкция

Проще (без колец и щёток)

Сложнее (есть кольца и щётки)

Надёжность

Выше

Ниже (из-за щёточного узла)

Регулирование скорости

Нет

Есть (ступенчатое)

Обслуживание

Минимальное

Требуется уход за щётками

Стоимость

Ниже

Выше

Заключение

Электродвигатели с повышенным скольжением применяются в механизмах с большим моментом инерции, частыми пусками и циклическим режимом работы. Их большая стоимость окупается за счёт повышенной надёжности и способности выдерживать тяжёлые условия эксплуатации. При выборе обращайте внимание на режим работы, пусковые характеристики и мощность двигателя.