Мотор H160 22 KW (межосевое расстояние 87мм)

Презентация

Клик по картинке открывает файл в новой вкладке. Кнопка ниже — для скачивания.

1. ЧТО ЭТО ЗА МОДЕЛЬ И ДЛЯ КАКИХ ЗАДАЧ

Мотор H160 22 KW — это мощный трехфазный асинхронный электродвигатель промышленного назначения, относящийся к типоразмеру H160 (высота оси вращения 160 мм). Данная модификация обладает номинальной мощностью 22 кВт и оснащена нестандартным межосевым расстоянием крепежных лап 87 мм.

Основная задача: Обеспечение высокопроизводительного, надежного и энергоэффективного механического привода для промышленного оборудования, работающего в режиме продолжительной (S1) и тяжелой нагрузки. Ключевое назначение — прямая замена вышедших из строя двигателей в специфических агрегатах, где уникальное межосевое расстояние 87 мм является конструктивной особенностью, требующей точного соответствия для монтажа без дорогостоящих переделок.

2. КЛЮЧЕВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

• Выходная мощность: 22.0 кВт (≈ 30 л.с.).

• Количество полюсов: Для данной мощности и типоразмера наиболее рациональным и распространенным является исполнение 4P (четыре полюса). Возможно исполнение 2P для специальных высокооборотных применений.

• Синхронная/номинальная скорость (4P, 50 Гц): 1500 / ≈ 1475 об/мин.

• Класс энергоэффективности: IE3 (Высокий, обязательный согласно ТР ТС 004/2011 и регламентам ЕС). На рынке доступны модели класса IE4 (Сверхвысокий) как премиум-решение.

• Напряжение питания: 3~ 400 В, 50 Гц (основное). Стандартные варианты: 230/400 В (Δ/Y), 400/690 В (Δ/Y), 690 В.

• Номинальный ток (400В, 50Гц, 4P): ≈ 40.0 – 42.5 А.

• Коэффициент мощности (cos φ): ≈ 0.90 – 0.92.

• Номинальный крутящий момент (4P): ≈ 142.5 Н·м (расчет: 9550 * 22 / 1475).

• Пусковой момент (Mп/Mn): 2.0 – 2.3 от номинального (≈ 285 – 328 Н·м).

• Пусковой ток (Iп/In): 7.0 – 9.0 от номинального.

• Степень защиты (IP): IP55 (стандарт). Часто предлагается IP56 для сред с повышенной влажностью.

• Класс изоляции: F (155°C) с встроенными датчиками температуры (PTC-термисторы или PT100) в обмотках статора.

• Режим работы: S1 (продолжительный). Доступны режимы S2 (кратковременный) и S3 (повторно-кратковременный) по запросу.

• Способ монтажа: IM B3 (горизонтальный на лапах).

• Масса (чугунный корпус): 135 – 155 кг.

3. ОБОСНОВАНИЕ СТОИМОСТИ

Высокая стоимость обусловлена мощностью, премиальными характеристиками, материалами и специализированным исполнением:

• Значительная материалоемкость: Производство двигателя 22 кВт требует большого количества высококачественной меди в обмотках и электротехнической стали с минимальными магнитными потерями для сердечника.

• Специализированное и редкое монтажное исполнение (87 мм): Для типоразмера H160 стандартными являются расстояния 108 мм (короткая база), 140 мм (длинная база) и др. Изготовление под заказ с межосевым 87 мм означает производство малой серией по индивидуальным чертежам, что резко увеличивает удельную стоимость из-за нестандартной оснастки и наладки производства.

• Класс энергоэффективности IE3/IE4: Достижение КПД >93% (IE3) или >95% (IE4) требует применения передовых технологий: прецизионной штамповки сердечника, автоматизированной укладки обмоток, вакуумно-нагнетательной пропитки (VPI). Каждый процент прироста КПД значительно увеличивает сложность и стоимость.

• Конструкция для тяжелых условий: Массивный чугунный корпус (СЧ25) для гашения вибраций и обеспечения жесткости. Усиленная конструкция вала (диаметр 55 мм) и подшипниковых щитов. Подшипники повышенной грузоподъемности (№6312/6313).

• Полный комплект защиты и мониторинга: Стандартная комплектация включает клеммную коробку с отдельными выводами для термодатчиков, а часто и пространство для установки дополнительного оборудования (тормоза, энкодера).

4. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Двигатель предназначен для привода высоконагруженного и ответственного оборудования в различных отраслях:

• Насосные станции и гидравлика: Мощные погружные скважинные насосы, сетевые насосы II-III подъема, насосы для орошения, шламовые и фекальные насосы высокой производительности.

• Вентиляция и пневмотранспорт: Главные вентиляторы шахт и тоннелей, дымососы и дутьевые вентиляторы котельных агрегатов, мощные центробежные вентиляторы систем аспирации и пневмотранспорта.

• Компрессорные установки: Промышленные винтовые и поршневые компрессоры среднего давления (рабочее давление 8-13 бар).

• Подъемно-транспортное и грузоперерабатывающее оборудование: Лебедки и тельферы грузоподъемностью 5-10 тонн, ленточные и цепные конвейеры большой протяженности и производительности.

• Обрабатывающая промышленность: Приводы тяжелых токарных, расточных, продольно-строгальных станков, гильотинных ножниц, кривошипных прессов.

• Прочее: Валы отбора мощности для сельхозтехники, приводы смесителей и мельниц, испытательные стенды.

5. РЕЗУЛЬТАТ И ЦЕННОСТЬ. МАСШТАБ

Итоговый результат: Обеспечение бесперебойной работы энергоемкого технологического оборудования с одновременным достижением максимальной энергоэффективности и минимальных эксплуатационных расходов.

Детализированная ценность и экономический масштаб:

• Крупная экономия на энергозатратах: При замене устаревшего двигателя класса IE1 (КПД ~90%) на двигатель IE3 (КПД ~94%) экономия электроэнергии для двигателя 22 кВт при работе 8000 часов в год составляет ~7000 кВт*ч/год (≈ 42 000 рублей/год при тарифе 6 руб/кВт*ч). Для IE4 экономия еще выше.

• Стратегическое значение бесперебойности: Возможность прямой замены (межосевое 87 мм) исключает многодневный/многонедельный простой критического оборудования (например, главного вентилятора или сетевого насоса) на время проектирования и изготовления адаптера. Стоимость простоя для предприятия может исчисляться миллионами рублей.

• Снижение совокупной стоимости владения (TCO): Высокая надежность, долгий межремонтный период и минимальное техническое обслуживание значительно снижают затраты на протяжении всего жизненного цикла (15-20 лет).

• Масштабный вклад в энергосбережение предприятия: Модернизация 3-5 ключевых приводов такой мощности позволяет снизить общее энергопотребление предприятия на десятки тысяч кВт*ч ежегодно, что является весомым показателем в рамках программ ESG и энергоаудита.

6. ЗАМЕНА ОБОРУДОВАНИЯ И ЭКОНОМИЯ ТРУДОЗАТРАТ

• Какое оборудование заменяет:

  • Устаревшие двигатели АИР160L4 (22 кВт) и их импортные аналоги с низким КПД и стандартными монтажными размерами.

  • Специфические импортные двигатели (часто в составе насосных агрегатов европейских производителей 90-х/2000-х годов), где межосевое 87 мм было фирменным стандартом.

  • Двигатели, не имеющие встроенной термозащиты, что привело к выходу из строя из-за перегрева.

• Экономия времени в трудозатратах:

  • На замену (при совпадении размеров): 6-8 часов с применением грузоподъемной техники. Избежание работ по проектированию, согласованию и изготовлению переходной фундаментной плиты экономит от 40 до 80 человеко-часов инженерного и слесарного труда.

  • На обслуживание: Система необслуживаемых подшипников и высокая степень защиты исключают регулярные операции по смазке и чистке, экономя 4-6 человеко-часов в год.

• Влияние на численность персонала: Надежность такого мощного привода снижает нагрузку на службу главного механика и энергетика, позволяя перевести персонал из режима «латания аварий» в режим плановой модернизации и оптимизации других систем.

7. НА СКОЛЬКО ЛЕГКО ОБУЧИТЬ ПЕРСОНАЛ

Эксплуатация двигателя как компонента не требует специального обучения. Обучение необходимо для персонала, осуществляющего его подбор, монтаж и первое подключение:

1. Обязательный инструктаж для закупок и мастеров: Необходимость тройной проверки перед заказом: мощность (22 кВт), высота оси (160 мм), межосевое расстояние (87 мм). Ошибка приведет к приобретению негодного для монтажа оборудования.

2. Квалификация монтажной бригады: Обязательные навыки работы с тяжеловесным оборудованием (строповка, перемещение). Обязательное проведение высокоточной лазерной центровки валов. Для двигателей 22 кВт недопустима центровка «на глаз».

3. Электромонтаж и пусконаладка: Персонал с группой по электробезопасности не ниже IV. Умение подбирать и настраивать силовую защитную аппаратуру (автоматические выключатели, УПП/ЧП), подключать цепи термоконтроля.

Смена операторов технологической линии, где установлен двигатель, не требует их обучения специфике данного привода.

8. КОНСТРУКЦИЯ И КОМПЛЕКТАЦИЯ

• Корпус: Чугунный (СЧ25), обеспечивающий максимальную механическую прочность, виброустойчивость и эффективный отвод тепла.

• Статор: Сердечник из изолированных листов высококачественной стали. Обмотка с изоляцией класса F, пропитанная по технологии VPI. В пазы заложены датчики температуры.

• Ротор: Короткозамкнутый, литой алюминиевый, с вентиляционными каналами. Проходит динамическую балансировку в двух плоскостях.

• Подшипниковые узлы: Радиальные шариковые или сферические роликовые подшипники (например, №6313 на приводном конце) в чугунных подшипниковых щитах. Уплотнения — комбинированные (лабиринтные сальники).

• Клеммная коробка: Чугунная, степень защиты IP55, поворотная. Включает главный клеммник на 6 выводов, клеммную колодку для термодатчиков и заземляющий болт.

• Система охлаждения: Внешняя самовентиляция (IC 411) с литым алюминиевым вентилятором в защитном кожухе.

• Комплектация: Двигатель, комплект крепежных болтов (по запросу), шпонка, заглушки для дополнительных сальников, паспорт, руководство по монтажу и эксплуатации.

9. ЭКСПЛУАТАЦИЯ, РАСХОДНИКИ И СЕРВИС

• Условия эксплуатации:

  • Допустимое отклонение напряжения: -5% / +10%.

  • Обязательное использование устройств плавного пуска или частотных преобразователей. Прямой пуск допустим только при согласовании с энергослужбой предприятия.

  • Контроль вибрации на месте установки. Допустимый уровень ≤ 2.8 мм/с.

  • Температура окружающей среды: от -15°C до +40°C (стандарт).

• Расходные материалы: Для подшипников с однократной закладкой смазки — отсутствуют на протяжении всего срока службы. Для ременных передач — комплекты клиновых или зубчатых ремней.

• Сервисное обслуживание:

  • Ежедневный контроль: Температура подшипниковых узлов (на ощупь или пирометром), визуальный осмотр.

  • Ежеквартальная проверка: Затяжка фундаментных болтов и силовых клемм, очистка наружных поверхностей.

  • Ежегодное ТО: Измерение сопротивления изоляции обмоток (>1 МОм), вибродиагностика, проверка состояния уплотнений.

  • Плановый ремонт: Замена подшипников (ориентировочный интервал 25 000 – 30 000 моточасов при тяжелых условиях).

10. КРАТКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ (ДЛЯ ТЗ/ТЕНДЕРА)

11. ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

В: Обязателен ли частотный преобразователь (ЧП) для этого двигателя?
О: Строго обязательным не является, но настоятельно рекомендуется для большинства применений. ЧП решает несколько задач: 1) Плавный пуск без бросков тока. 2) Оптимизация энергопотребления за счет регулировки скорости под нагрузку (например, для насосов/вентиляторов). 3) Точное управление технологическим процессом. Для простых применений достаточно устройства плавного пуска (УПП).

В: Почему межосевое расстояние 87 мм считается нестандартным и сложным?
О: В мировой практике (IEC 60072-1) и у большинства производителей для высоты оси 160 мм закреплены стандартные ряды межосевых расстояний (например, 108, 140, 178 мм). Размер 87 мм исторически мог использоваться отдельными европейскими производителями агрегатов (например, насосов Lowara, Pedrollo определенных серий) как фирменный стандарт. Его производство сегодня — штучная или малосерийная работа, что определяет цену и сроки поставки.

В: Как подключить цепи термозащиты (PTC) к системе управления?
О: Три датчика PTC в обмотках соединены последовательно. Их общий вывод подключается к термореле защиты двигателя или специальному модулю в частотном преобразователе. При превышении температуры критического порога (обычно 130-150°C) сопротивление датчиков резко возрастает, что приводит к срабатыванию реле и отключению двигателя.

В: Какой крутящий момент может выдать этот двигатель при использовании с ЧП на низких оборотах?
О: При правильной настройке ЧП с векторным управлением и принудительным независимым охлаждением двигателя он способен выдавать номинальный момент (142 Н·м) на скорости вплоть до 10-15% от номинальной (≈150-200 об/мин). Без независимого охлаждения длительная работа с полным моментом на низких оборотах запрещена из-за перегрева.