Трёхфазные электродвигатели габаритов IEC 132–355: замена, основание и высота оси у больших габаритов

В габаритах IEC от 132 до 355 номер габарита также указывает в миллиметрах высоту от опорной плоскости лап до центра вала. Замену в этом диапазоне усложняет не чтение кода, а то, что двигатель становится тяжелее, основание закреплено на бетоне или стальной раме, а запас на центровку уменьшается. Поскольку одна и та же мощность в зависимости от частоты вращения может оказаться в совершенно другом габарите, ценой ошибки для большого двигателя становится демонтаж и переделка основания.

Эта статья посвящена замене двигателей больших габаритов: связи «мощность — частота вращения — габарит», основанию, центровке муфты, подъёму и ориентации клеммной коробки. Перечень мощностей по всем габаритам приведён на странице таблица «габарит IEC — мощность»; здесь мы его не повторяем.

Та же мощность, другая частота вращения, другой габарит

При выборе на большие мощности сначала задайте вопрос: какая частота вращения нужна машине? Габарит на самом деле определяется потребным моментом. Двигатель на 1000 об/мин отдаёт ту же мощность примерно с втрое большим моментом, чем двигатель на 3000 об/мин; такой момент требует большего ротора и большего корпуса.

В таблице ниже показано, как меняется габарит в зависимости от числа полюсов на пяти ступенях мощности, выбранных из карточек продукции HEM Motor:

Из таблицы следуют два практических вывода. Во-первых, при 37 кВт переход с 2 на 6 полюсов переводит двигатель из габарита 200 в габарит 250; то есть изменение частоты вращения меняет и высоту оси. Во-вторых, начиная с 75 кВт двух- и четырёхполюсные модели часто имеют один и тот же номер габарита. В этом случае, хотя корпус выглядит одинаково, конец вала и подшипниковый узел могут различаться в зависимости от числа полюсов; прежде чем ставить двухполюсный двигатель вместо четырёхполюсного как «тот же габарит», сравните технические чертежи.

Что меняют буквы S, M и L в большом габарите?

Габарит 315 существует в трёх длинах, обозначенных S, M и L. В перечне HEM Motor при 4 полюсах 315S-4 имеет мощность 110 кВт, 315M-4 — 132 кВт, 315L1-4 — 160 кВт. Высота оси у всех трёх одинакова; меняется длина корпуса и, соответственно, продольное расстояние между отверстиями лап.

Частая ситуация на объекте такова: старый двигатель — 315S, новая потребность на ступень мощности выше, и приходит 315M. Сторона муфты остаётся на месте, но задние отверстия лап не совпадают с основанием. Приходится сверлить в основании новые отверстия или ставить переходную плиту. Если вы планируете увеличение мощности, до заказа проверьте по чертежу, не повлечёт ли это работы по основанию. Подходящие модели HEM Motor и актуальные цены можно посмотреть в интернет-магазине.

Основание: одинаковый номер габарита — это только половина дела

У больших двигателей основанием обычно служит стальная рама или плита, заанкерованная на бетонном фундаменте. Если номер габарита совпадает, ось вала оказывается на той же высоте; тем не менее отдельно проверяются следующие моменты:

• Плоскостность опорных поверхностей лап: если одна из четырёх лап висит, корпус деформируется при затяжке болта. Эта «мягкая лапа» потом возвращается вибрацией и нагревом подшипников; перед затяжкой каждая лапа проверяется щупом.
• Пакет прокладок: прокладки из-под старого двигателя не переносятся под новый как есть. У каждого двигателя свой допуск по высоте лап; прокладки подбираются заново по результатам измерения центровки.
• Состояние анкеров и болтов: если на основании, отработавшем много лет, есть трещины, ослабленные анкеры или повреждённая резьба, новый двигатель будет испытывать ту же вибрацию.
• Продольное положение: конец вала нового двигателя может оказаться дальше или ближе, чем у старого. Расстояние между полумуфтами должно оставаться в пределах, указанных производителем муфты.

Центровка муфты: у большого двигателя допуск жёстче

При большой мощности вал передаёт высокий момент; даже небольшая несоосность быстро изнашивает элементы муфты, подшипники и уплотнения. Центровка выполняется по двум параметрам: параллельное смещение и угловой излом между валами. Она измеряется индикатором часового типа или лазерной системой центровки, а сторона двигателя корректируется прокладками и боковыми регулировочными болтами.

Есть ещё две детали. На машинах, работающих в горячем режиме, например насосах или вентиляторах, тепловое расширение может поднять ось вала; если производитель машины даёт поправку для холодной центровки, её соблюдают. Кроме того, центровку проверяют в последний раз уже с подключёнными трубопроводами и воздуховодами: напряжение от присоединений может сдвинуть двигатель. О шагах первого пуска см. статью о вводе электродвигателя в эксплуатацию.

Рым-болт и транспортировка

У больших чугунных корпусов сверху обычно есть рым-болт для подъёма. Он рассчитан только на подъём самого двигателя. Поднимать двигатель за рым вместе с установленным шкивом, муфтой или деталью машины — значит нагружать рым и корпус нагрузками, на которые они не рассчитаны.

У больших корпусов с двумя рымами важен угол строп: стропы должны работать как можно вертикальнее, при необходимости применяется траверса. Проверяют, что резьба рыма завёрнута полностью и кольцо упирается в корпус. При опускании двигателя на основание лапы не волочат: заусенцы на опорной поверхности нарушают центровку.

Ориентация клеммной коробки и ввод кабеля

При стандартном горизонтальном монтаже клеммная коробка обычно расположена сверху корпуса. У больших двигателей кабель толстый, а радиус изгиба большой, поэтому важно, с какой стороны подходит кабель. Если у старого двигателя коробка была сбоку или кабельный лоток спускается с определённой стороны, укажите положение коробки нового двигателя при заказе.

Существуют конструкции, в которых коробку можно повернуть, чтобы изменить направление ввода кабеля; это тоже вопрос, который стоит задать при заказе. Сечение кабеля рассчитывает инженер проекта или щита по току двигателя, длине кабеля, способу прокладки и температуре окружающей среды. Большинство чугунных моделей HEM Motor начиная с габарита 132 намотаны на 400/690 В (Δ/Y); в сети 400 В они подключаются треугольником и подходят для пуска «звезда — треугольник».

Гипотетический пример: увеличение мощности в габарите 315

Представим предприятие с двигателем вентилятора 1500 об/мин мощностью 110 кВт в габарите 315S, который нужно заменить на 132 кВт, чтобы увеличить производительность вентилятора. В перечне HEM Motor для 132 кВт при 4 полюсах соответствует модель 315M-4: номинально 1488 об/мин, номинальный ток 224 А при 400 В, номинальный момент 847,2 Нм.

Высота оси остаётся прежней, но корпус 315M длиннее, чем 315S; основание нужно доработать под задние отверстия лап. Поскольку ток растёт, заново рассчитываются также кабель, коммутационная аппаратура и уставки защиты. Это решение принимается после того, как производитель вентилятора подтвердит, что вентилятору действительно нужна новая мощность.

Итог: перед заказом двигателя большого габарита

Для габаритов 132–355 правильный выбор делается, когда мощность, частота вращения, буква габарита и монтажное исполнение читаются вместе. Сравнивайте размеры не на глаз, а по техническим чертежам. Все модели в чугунном корпусе собраны на странице электродвигатели с чугунным корпусом.

Примеры моделей: 180L-4 (22 кВт, 1470 об/мин), 280M-4 (90 кВт, 1486 об/мин), 315M-4 (132 кВт, 1488 об/мин) и 355M1-6 (160 кВт, 990 об/мин). Подходящие модели и актуальные цены смотрите на странице купить электродвигатель. Отправьте фото таблички вашего текущего двигателя, его частоту вращения и данные о монтаже через страницу отправки таблички и запросите предложение на подходящую модель.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли поставить двигатель габарита 315 вместо двигателя габарита 280?

Ось вала поднимается, а расположение лап меняется; поэтому основание и сторону муфты придётся переделывать. По возможности оставайтесь в том же габарите; если это невозможно, промежуточное основание готовят по чертежу.

Взаимозаменяемы ли двух- и четырёхполюсные двигатели одного габарита?

Высота оси одинакова, но из-за разной частоты вращения машина может это не допустить. У больших габаритов конец вала тоже может различаться в зависимости от числа полюсов; подтвердите по техническому чертежу.

Можно ли использовать прокладки старого двигателя под новым?

Их можно взять как отправную точку, но окончательный набор прокладок определяется по результатам измерения центровки. Проверку «мягкой лапы» нужно провести на каждой лапе.

Можно ли изменить положение клеммной коробки после заказа?

Положение коробки и направление ввода кабеля зависят от конструкции двигателя; изменить их позже не всегда возможно. Надёжнее всего указать при заказе, с какой стороны подходит кабель.