Выбор между 1500 и 3000 об/мин для электродвигателя 22 кВт

Для того, кто ищет двигатель 22 кВт (30 л. с.), первый вопрос обычно звучит так: «1500 или 3000?». Мощность у обоих двигателей одинаковая, но то, что они передают машине, сильно различается: двигатель на 3000 об/мин вращает вал вдвое быстрее и даёт вдвое меньший момент, а двигатель на 1500 об/мин даёт вдвое больший момент при вдвое меньшей скорости. Двигатель с неправильной частотой вращения либо крутит машину быстрее, чем нужно, и перегружает её, либо так и не выводит её на рабочую точку. В этой статье рассказано, как выбрать частоту вращения при 22 кВт в зависимости от типа привода машины и на что обратить внимание, если вы думаете о переходе с одной частоты на другую.

Характеристики моделей на 1500 и 3000 об/мин при 22 кВт

В HEM Motor мощность 22 кВт предлагается в чугунном корпусе. Паспортные данные моделей на 1500 и 3000 об/мин рядом друг с другом:

Обе модели имеют степень защиты IP55 и изоляцию класса F. Токи близки; настоящая разница — в моменте и длине корпуса. Чтобы передавать вдвое больший момент, модель на 1500 об/мин выполнена в более длинном габарите 180L. Хотя высота оси одинакова, у двух габаритов различаются расстояния между отверстиями лап и размеры конца вала.

Частоту вращения определяет машина, а не двигатель

Отправная точка при выборе частоты вращения — с какой скоростью должен вращаться вал машины. Способ соединения двигателя с машиной определяет, как эта скорость достигается.

Прямой привод через муфту

Если валы двигателя и машины соединены муфтой, машина вращается с частотой двигателя. В этом случае частота вращения задана расчётной частотой машины и изменить её нельзя. Если на центробежный насос, рассчитанный примерно на 2950 об/мин, поставить двигатель на 1500 об/мин, насос выйдет лишь примерно на четверть своего напора; и наоборот, двигатель на 3000 об/мин на насосе, рассчитанном на 1450 об/мин, перегрузит и насос, и двигатель. На машине с муфтой сменить частоту вращения — значит сменить машину.

Ремённый привод

В ремённых приводах частота вращения машины задаётся передаточным отношением шкивов, поэтому формально подходит любой из двух двигателей. Однако чтобы получить ту же частоту вращения машины с двигателем на 3000 об/мин, шкив двигателя должен быть меньше или шкив машины больше. Маленький шкив приводит к более частым изгибам ремня, большему натяжению ремня и большей радиальной нагрузке на вал. Поэтому в ремённых приводах с большим передаточным отношением (то есть когда машина вращается медленно) двигатель на 1500 об/мин обычно даёт более сбалансированную схему.

Привод через редуктор

Редукторы подбирают под определённую входную частоту, и большинство стандартных редукторов рассчитаны на вход 1500 об/мин. Подключение двигателя на 3000 об/мин к тому же редуктору удваивает выходную частоту, вдвое уменьшает выходной момент и может вывести подшипники и уплотнения входной стороны редуктора за допустимые пределы. В приводе с редуктором перед сменой частоты вращения двигателя проверьте предел входной частоты, указанный производителем редуктора. Другие моменты, важные при соединении двигателя с редуктором, кратко описаны на странице двигателей для редукторов.

1500 или 3000: список для решения

• 3000 об/мин (180M-2) может быть оправдан: для центробежных насосов и вентиляторов с прямым соединением, рассчитанных на высокую частоту; для высокоскоростных воздуходувок и некоторых компрессоров; там, где производитель машины предусматривает 2-полюсный двигатель.
• 1500 об/мин (180L-4) может быть оправдан: для приводов машин общего назначения; для конвейеров, мешалок и шнеков с редуктором; для нагрузок с тяжёлым пуском или требующих большого момента; для ремённых приводов с большим передаточным отношением.
• Проверьте оба варианта: в вентиляторах с ремённым приводом можно использовать любую частоту; здесь вместе оценивают размер шкива, скорость ремня и допустимую частоту вращения рабочего колеса.

Этот список отражает общие тенденции; по названию машины нельзя рекомендовать точную частоту вращения или мощность. Нагрузку, продолжительность работы, условия пуска и тип соединения нужно оценивать вместе.

Дополнительные вопросы, которые приносит высокая частота

Двигатель на 3000 об/мин может показаться привлекательным, потому что он меньше и имеет меньший момент, чем двигатель на 1500 об/мин той же мощности. Прежде чем выбрать его, учтите следующее:

• Шум: 2-полюсные двигатели обычно шумнее из-за более высокой скорости вентилятора и ротора. В закрытых помещениях, где постоянно находятся люди, эта разница заметна.
• Подшипники и смазка: высокая частота вращения может требовать более частого обслуживания подшипников. Следите за интервалом смазки и температурой подшипников.
• Балансировка и центровка: на высокой частоте несоосность муфты и дисбаланс быстрее усиливают вибрацию. Центровку муфты нужно выполнять точнее.
• Конец вала: в некоторых габаритах конец вала 2-полюсной модели может отличаться от 4-полюсной. Перед заказом ступицы муфты или шкива посмотрите размер для своей модели в технических чертежах 2D.

Пример: смена частоты вращения у вентилятора с ремённым приводом

Приведённая ниже последовательность является гипотетическим примером. Допустим, на предприятии вышел из строя двигатель 1500 об/мин мощностью 22 кВт радиального вентилятора с ремённым приводом, и, поскольку под рукой есть двигатель на 3000 об/мин, рассматривается смена частоты вращения.

• Сохраните частоту вращения вентилятора: рабочая частота рабочего колеса не должна меняться. Чтобы получить ту же частоту вентилятора с двигателем на 3000 об/мин, диаметр шкива двигателя нужно уменьшить примерно вдвое.
• Проверьте шкив: такой маленький шкив может оказаться меньше минимального диаметра, допустимого для профиля ремня; срок службы ремня сокращается, а радиальная нагрузка на вал растёт.
• Проверьте основание: переход с габарита 180L на 180M меняет расстояние между отверстиями лап; может потребоваться доработка салазок или основания.
• Вывод: в этом примере наименее проблемный путь — вернуться к 180L-4 с той же частотой вращения, что и у старого двигателя. Смену частоты можно рассматривать только при пересчёте шкива, ремня и основания.

Если на том же предприятии есть тихоходная мешалка, которой нужен большой момент, может не подойти ни один из двух вариантов; тогда можно рассмотреть 200L2-6 (22 кВт, 6 полюсов, 980 об/мин, IEC 200L, 400/690 В, номинальный момент 214,4 Нм).

Какие данные нужны для заказа

• Рабочая частота вращения машины и тип соединения (муфта, ремень и шкив, редуктор)
• Для ремённого привода — диаметры шкивов двигателя и машины; для редуктора — его входная частота
• Монтажное исполнение (B3, B5, B35 и т. д.) и при замене — габарит старого двигателя
• Напряжение сети и способ пуска
• При замене — фото таблички старого двигателя

Модели 22 кВт и актуальные цены можно посмотреть на странице купить электродвигатель. Если вы не уверены в выборе частоты вращения, пришлите табличку текущего двигателя, и мы вместе подберём подходящую модель; по другим вопросам воспользуйтесь нашей страницей контактов.