Общепромышленные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором

 
 
 
 
 
А. И. Хитров, А. А. Хитров 
 
 
 
 
 
ОБЩЕПРОМЫШЛЕННЫЕ  
АСИНХРОННЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ 
С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ 
 
 
Справочник 
 
2-е издание, переработанное и дополненное 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2024 

УДК 621.313.333.2 
ББК 31.261.63 
Х52 
 
 
 
Рецензенты: 
заслуженный работник высшей школы РФ, д. т. н., профессор Института энергетики  
Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого В. Н. Забоин; 
к. т. н., доцент Института энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета 
Петра Великого В. В. Суханов  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Хитров, А. И. 
Х52  
Общепромышленные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором : справочник / А. И. Хитров. А. А. Хитров. – 2-е изд., 
перераб. и доп. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. – 104 с. : ил., 
табл.  
ISBN 978-5-9729-2052-5 
 
Представляет собой набор сведений по параметрам асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Основу справочника составляют двигатели серии 4А. 
Цифровые данные можно использовать при проведении расчётов, настройке преобразователей частоты для управления асинхронными двигателями отечественных и зарубежных производителей, при составлении моделей в средах имитационного моделирования.  
Для студентов направления подготовки 13.03.02 и 13.04.02 «Электроэнергетика и 
электротехника».  
 
УДК 621.313.333.2 
ББК 31.261.63 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-2052-5 
” Хитров А. И., Хитров А. А., 2024 
 
” ФГБОУ ВО «Псковский государственный университет», 2024 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................................................................... 5 
ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................................... 7 
1. МЕТОДИКА РАСЧЕТА АБСОЛЮТНЫХ ПАРАМЕТРОВ 
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АСИНХРОННЫХ  
МАШИН 
......................................................................................................................................... 17 
2. ТАБЛИЦЫ ПАРАМЕТРОВ АД ........................................................................................ 21 
2.1. Таблицы справочных параметров серий АД ................................................... 21 
2.2. Расчетные таблицы базовых параметров АД серии 4А ................................. 30 
2.2.1. Базовые параметры асинхронных двигателей  
серии 4A с p = 1 ......................................................................................................... 30 
2.2.2. Расчетные параметры асинхронных двигателей 4A с p = 1 ........................ 31 
2.2.3. Базовые параметры асинхронных двигателей  
серии 4A c p = 2 ......................................................................................................... 36 
2.2.4. Расчетные параметры асинхронных двигателей 4A с p = 2 ........................ 37 
2.2.5. Базовые параметры асинхронных двигателей  
серии 4A c p = 3 ......................................................................................................... 41 
2.2.6. Расчетные параметры асинхронных двигателей 4A с p = 3 ........................ 42 
2.2.7. Базовые параметры асинхронных двигателей  
серии 4A c p = 4 ......................................................................................................... 46 
2.2.8. Расчетные параметры асинхронных двигателей 4A с p = 4 ........................ 47 
2.3. Расчетные таблицы базовых абсолютных параметров  
T-схемы замещения и электромеханической модели АД  
серии 4A ..................................................................................................................... 52 
2.3.1. Расчетные абсолютные параметры асинхронных двигателей  
4A с p = 1 .................................................................................................................... 52 
2.3.2. Расчетные абсолютные параметры асинхронных двигателей  
4A c p = 2 .................................................................................................................... 58 
2.3.3. Расчетные абсолютные параметры асинхронных двигателей  
4A c p = 3 .................................................................................................................... 64 
2.3.4. Расчетные абсолютные параметры асинхронных двигателей  
4A c p = 4 .................................................................................................................... 70 
3. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ  
ДАННЫХ СПРАВОЧНИКА ................................................................................................... 76 
3.1. Расчет параметров схемы замещения, постоянных  
и переменных потерь ................................................................................................................. 76 
3 

3.2. Расчет механических характеристик АДКР при скалярном  
частотном управлении 
............................................................................................................... 83 
3.2.1. Расчет механических характеристик при частотном  
управлении по упрощенной методике 
................................................................................. 84 
3.2.2. Расчет механических характеристик при частотном  
управлении по уточненной формуле Клосса .................................................................... 86 
3.3. Расчет механических характеристик при частотном 
управлении по методике Г.Г. Соколовского 
....................................................................... 90 
3.4. Расчет электромеханических характеристик при реостатном  
пуске АДКР ................................................................................................................................... 96 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
............................................................................................................................ 99 
ЛИТЕРАТУРА 
............................................................................................................................. 100 
ДЛЯ ЗАМЕТОК ......................................................................................................................... 102 
 
 
 
4 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
Справочные данные, представленные в данном пособии, предназначены 
для студентов направления подготовки 13.03.02 и 13.04.02 «Электроэнергетика 
и электротехника», изучающих асинхронные электрические машины переменного тока и их применение. 
Данные, представленные в пособии, позволяют найти параметры моделей 
асинхронных электродвигателей (АД), необходимые для расчета их электромеханических и механических характеристик, способные упростить настройку частотно-регулируемых электроприводов при необходимости. 
Методика расчета параметров и необходимые математические соотношения представлены в данном пособии. 
Однако тот, кому необходимы только данные, может просто их найти в соответствующей таблице и использовать по назначению. 
Выражаю свою искреннюю благодарность всем, кто принял участие в 
проведении расчетов и верификации полученных данных. 
Особую благодарность выражаю уважаемым рецензентам. Рецензия  
В.В. Суханова на данное методическое пособие была последней его учебнометодической работой. 
Первое издание пособия вышло в свет в 2021 году и посвящалось столетию издания «Тригонометрических математических таблиц» (впервые изданы в 
1921 году) советским математиком, членом-корреспондентом АПН СССР, уроженцем г. Пскова Владимиром Модестовичем Брадисом (23.12.1890 – 23.05.1975). 
В.М. Брадис учился в Псковской гимназии, 
был исключен в 1907 году за распространение 
нелегальной литературы, был сослан в Сибирь в 
Тобольскую губернию в 1909 году на 3 года.  
В 1915 году окончил физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета. 
В 1921 году впервые вышел его труд 
«Таблицы четырехзначных логарифмов и натуральных тригонометрических величин», позднее «Четырехзначные математические таблицы» 
(1928 г.). 
Данное издание справочного пособия по 
параметрам асинхронных электродвигателей с 
короткозамкнутым ротором (АДКР) является 
вторым – переработанным и дополненным, в котором уточнены некоторые цифровые данные, 
5 

исключен ряд избыточных по мнению авторов таблиц, а также добавлена глава 3, 
включающая примеры расчетов с использованием цифровых данных данного 
справочника: 
 Параметры Т-образной схемы замещения; 
 Определение постоянных и переменных потерь АДКР; 
 Расчет механических и электромеханических характеристик АДКР при 
реостатном пуске и при частотном управлении.  
 
 
6 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Электропривод переменного тока на основе асинхронных электродвигателей (АД) с управляемыми преобразователями частоты (ПЧ) в настоящее время 
является наиболее распространенным [1]. 
Производителями ПЧ являются ведущие электротехнические фирмы: 
ABB (Швеция, Швейцария), Control Techniques (Англия), Delta Electronics (Тайвань), Emotron (Швеция), Fuji Electric (Япония), Hitachi (Япония), KEB (Германия), Leroy Somer (Франция), Mitsubishi Electric (Япония), Omron (Япония), 
Prostar (Китай), Sсhneider Electric (Франция), Siemens (Германия) и др. 
В России производятся ПЧ с марками «Веспер», «Овен», «КЭУ», «Универсал», «ПЧА», «Сапфир» и ряд других. 
Знание абсолютных параметров АД различных серий отечественных и зарубежных производителей для осуществления процедур моделирования динамических режимов, настройки параметров регуляторов координат в системах 
векторного управления АД необходимо. Но такие параметры, как правило, не 
предоставляются заводами-изготовителями. Приводимых в каталоге АД данных 
обычно недостаточно, чтобы по ним определить все необходимые параметры. 
К таким параметрам можно отнести: 
 критическое скольжение – Sk [%]; 
 главное индуктивное сопротивление – Хm [Ом]; 
 активное сопротивление обмотки статора в номинальном режиме – Rs 
[Ом]; 
 индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора в номинальном 
режиме – Xsq [Ом]; 
 приведенное к обмотке статора активное сопротивление обмотки ротора в номинальном режиме – Rr [Ом]; 
 приведенное к обмотке статора индуктивное сопротивление рассеяния 
обмотки ротора в номинальном режиме – Xrq [Ом]; 
 коэффициент рассеяния – Q; 
 индуктивности контура намагничивания – Lm, статора – Ls, ротора – Lr 
[мГн]; 
 электромеханическую постоянную времени – ТЭ и постоянные времени 
обмотки статора и ротора – ТS, TR [мc] и ряд других необходимых расчетных 
параметров электромеханической модели АД. 
Промышленностью России выпускаются АД с короткозамкнутым ротором (АДКР) общепромышленного назначения серий 4А, АИР, 5А, 6А, RA, 
АДЧР. Достоверно известны только относительные параметры Г-образной схе7 

мы замещения (СЗ) (рис. В1) для серии 4А [2]. В таблице В.1 представлены некоторые базовые параметры отечественных АДКР. 
 
Т а б л и ц а  В.1 
Отечественные АДКР 
КПД 
(%) 
Серия 
Высота осей 
вращения 
(мм) 
Диапазон 
мощностей 
(кВт) 
Номинальные 
напряжения 
(В) 
Коэффициент 
мощности 
(о.е.) 
Синхронные 
частоты 
вращения 
(об/мин) 
220/380 
380/660 
50–94,5 
0,60–0,92 
4А 
50–355 
0,06–400 
500, 600, 750, 
1000, 1500, 
3000 
АИР 
50–355 
0,19–315 
750, 1000, 
1500, 3000 
220/380 
380/660 
53–94,5 
0,61–0,93 
5А 
71–355 
0,37–400 
750, 1000, 
1500, 3000 
220/380 
380/660 
60–95,6 
0,62–0,93 
6А 
315 
90–200 
750, 1000, 
1500, 3000 
220/380 
380/660 
92,2–93,7 
0,83–0,92 
RA 
71–280 
0,37–100 
750, 1000, 
1500, 3000 
220/380 
380/660 
48–92 
0,70–0,89 
АДЧР 
56–355 
0,18–250 
750, 1000, 
1500, 3000 
220/380 
380/660 
Нет 
данных 
0,60–0,93 
 
 Т а б л и ц а  В.2 
Зарубежные АДКР 
Серия 
КПД 
(%) 
Диапазон 
мощностей 
(кВт) 
Номинальные 
напряжения 
(В) 
Коэффициент 
мощности 
(о.е.) 
Высота 
осей 
вращения 
(мм) 
Синхронные 
частоты 
вращения 
(об/мин) 
M2 
(ABB) 
56–400 
0,055–630 
750, 1000, 
1500, 3000 
400 
38–97 
0,48–0,92 
1LA 
(Siemens) 
56–160 
0,06–18,5 
750, 1000, 
1500, 3000 
380 
39–91 
0,66–0,91 
LS, FLS 
(Leroy  
Somer) 
56–450 
0,09–750 
320–4000 
320–480 
38–97 
0,48–0,92 
TIK 
(Toshiba) 
71–160 
0,37–18,5 
1000, 1500, 
3000 
220, 380, 415 
71–91 
0,78–0,88 
 
8 

Проведенный анализ паспортных данных серий отечественных АД – АИР, 
5А, RA и зарубежных M2ХХeff2 (фирма ABB), 1LXX (SIEMENS), FLSES IE2 
(Leroy Somer) показывает их близость, как показано в таблице В.3 для 4 типоразмеров. 
Существующие методики расчета абсолютных параметров АД на основе 
паспортных данных иногда дают противоречивые значения для определенных 
параметров [3–9]. В [5], в частности, указывается, что существующие методики 
расчета параметров СЗ АД не имеют однозначного решения, либо громоздки, 
или решают задачу с большой погрешностью для отдельных параметров. 
 
 
Рисунок В1. Г-образная схема замещения АД 
 
Т а б л и ц а  В.3 
Базовые параметры асинхронных двигателей серий 4А, АИР, RA, 5A, 
M2XXeff2 (ABB), 1LXx (Siemens), FLSES IE2 (Leroy Somer). 
Синхронная скорость 3000 об/мин 
№ 
ТИП АД 
Р2н, кВт 
КПД 
сosij 
nном 
Kmax 
4,0 
1 
2,2 
2,2 
3,3 
3,0 
2,9 
3,3 
2880 
2850 
2895 
2850 
2905 
2915 
0,89 
0,88 
0,80 
0,91 
0,86 
0,91 
0,865 
0,87 
0,84 
0,86 
0,86 
0,867 
4А100S2 
АИР100S2 
RA112M2 
M2AA112M 
1LA6112M 
FLSES112M 
5,5 
2 
2,2 
2,2 
3,0 
3,6 
2,8 
2,6 
2880 
2850 
2880 
2855 
2925 
2915 
0,91 
0,89 
0,89 
0,88 
0,89 
0,90 
0,875 
0,88 
0,89 
0,86 
0,865 
0,881 
4А100L2 
АИР100L2 
RA132SA2 
M2AA132SA 
1LA6132S 
FLSES132S 
9 

О к о н ч а н и е  т а б л и ц ы  В.3 
№ 
ТИП АД 
Р2н, кВт 
КПД 
сosij 
nном 
Kmax 
7,5 
3 
2900 
2895 
2890 
2855 
2929 
2920 
2,2 
2,2 
3,2 
3,8 
3,0 
2,9 
0,88 
0,88 
0,89 
0,90 
0,89 
0,91 
0,875 
0,875 
0,89 
0,87 
0,88 
0,881 
4А112M2 
АИР112M2 
RA132SB2 
M2AA132SB 
1LA6132S 
FLSES132S 
11,0 
4 
2,2 
2,2 
3,3 
2,5 
2,9 
3,1 
2900 
2910 
2940 
2915 
2940 
2940 
0,90 
0,90 
0,89 
0,89 
0,88 
0,90 
0,88 
0,88 
0,875 
0,884 
0,895 
0,895 
4А132M2 
АИР132M2 
RA160MA2 
M2AA160MA 
1LA6160M 
FLSES160M 
 
В [2] представлены сведения об относительных параметрах Г-образной 
СЗ для АД серии 4А. Эта публикация уникальна тем, что представляет относительные параметры СЗ АД. Принимая гипотезу, что данные, приведенные в ней 
абсолютно достоверны, были проведены расчеты базовых параметров электромеханической модели АД (указаны выше). В данном пособии расчеты представлены в виде таблиц (по которым можно построить и графики). 
В таблице В.4 представлены некоторые расчетные данные для абсолютных параметров АД серии 4А. В таблице В.4 указываются значения для мощностей от 1,1 кВт до 200 кВт и числа пар полюсов 1, 2, 3, 4. 
 
Т а б л и ц а  В.4 
Параметры АД серии 4А 
№ 
п/п 
Абсолютный параметр АД  
и его размерность 
Число пар 
полюсов 1,1 кВт 200 кВт 
1 
Номинальная угловая скорость – ȦНОМ, 
(рад/с) 
310,9 
154,9 
103,1 
– 
294,1 
148,6 
96,3 
73,3 
р = 1 
р = 2 
р = 3 
р = 4 
2 
Модуль жесткости механической  
характеристики на линейном  
участке – G (Н ā м/(рад/с)) 
212,19 
657,94 
1314,97 
– 
0,1993 
0,9342 
1,4456 
3,103 
р = 1 
р = 2 
р = 3 
р = 4 
10