Интенсивность привода ворот 50% — это не полсуток, а пять минут из десяти

Паспорт привода откатных ворот говорит: интенсивность 50%. Логично прочитать это так, что половину суток ворота можно гонять без остановки. На деле стандарт, из которого взята эта цифра, говорит про десять минут, а не про сутки. Ошибка в трактовке одного процента приводит к тому, что привод покупают либо избыточный, либо такой, что встанет на прогретой солнцем стоянке уже к обеду.

Если разбираться в выборе привода системно, а не по одной цифре из паспорта, полезно сначала прочитать материал о том, как выбрать электропривод для откатных ворот — там разложены остальные параметры, кроме интенсивности. Здесь — только про проценты, циклы и градусы.

Пятьдесят процентов — это пять минут

Возьмём цифру буквально. Стандарт задаёт цикл длиной десять минут, если производитель не указал другой. Коэффициент циклической продолжительности включения — это доля рабочего времени внутри этого цикла, а не внутри суток и не внутри рабочей смены. 50% от десяти минут — это пять минут работы под нагрузкой и пять минут паузы, за которые двигатель должен остыть. Дальше цикл повторяется. Обозначается это как S3 50% — режим S3, за ним коэффициент.

Так что фраза «интенсивность 50%» в паспорте не про то, сколько часов в день можно эксплуатировать ворота. Это про соотношение внутри одного десятиминутного отрезка: половина — открывание и закрывание, половина — остывание обмотки статора.

Откуда взялся S3

S3 — режим из ГОСТ на вращающиеся электрические машины, и определён он через тепловое равновесие. Повторно-кратковременный периодический режим — это режим, при котором продолжительность работы с нагрузкой недостаточна для достижения теплового равновесия. То есть двигатель привода ворот физически не успевает выйти на установившуюся температуру за время одного открывания или закрывания — он греется рывками, а между рывками частично охлаждается.

Условное обозначение режима записывается как S3, и следом идёт коэффициент — например, S3 25%. Если производитель не оговорил иное, продолжительность цикла принимается равной 10 минутам, а коэффициент выбирается из ряда: 15, 25, 40 или 60 процентов.

Ворота попали в категорию S3 не случайно. Открывание и закрывание — это короткие импульсы нагрузки с паузами между проездами, и ни один бытовой или полупромышленный привод не проектируется на непрерывную работу до теплового равновесия, как это делает, например, промышленный конвейерный двигатель в режиме S1.

Почему цифры производителей в стандартный ряд не лезут

По стандарту ряд коэффициентов — 15, 25, 40, 60 процентов при цикле 10 минут. Открываем паспорта реальных приводов и видим совсем другие числа. У AN-Motors на приводе ASW4000 заявлена интенсивность 25% (S3) с максимальным временем непрерывной работы 5 минут. У той же марки на серии ASL встречаются и 25%, и 50% — в зависимости от модели. У DoorHan на приводах серии Sliding в характеристиках стоит интенсивность 70%. А у FAAC на линейном приводе 412/414 интенсивность вообще не в процентах — 18 циклов в час.

Это разброс не потому, что кто-то из производителей нарушает стандарт. Стандарт прямо оставляет производителю право задать свой цикл — формулировка «если не оговорено иное» разрешает считать процент от цикла любой длины, если она указана. Проблема в том, что в большинстве паспортов длина цикла не указана вовсе, а указан только процент — и читатель молча подставляет туда десять минут по умолчанию, хотя производитель мог считать иначе.

Отсюда следствие: 50% у одного бренда и 70% у другого нельзя сравнивать напрямую, пока не выяснено, от какого цикла считаны оба процента. А цифра в циклах в час, как у FAAC на 412/414, вообще не переводится в процент без дополнительных данных о времени одного цикла открывания-закрывания.

Считаем по формуле для своего въезда

У FAAC для приводов 740/741 есть собственная формула расчёта частоты использования: %F = (Ta+Tc)/(Ta+Tc+Tp+Ti) x 100, где Ta — время открытия, Tc — время закрытия, Tp — время паузы между ними, Ti — время между полными циклами. По этой же формуле можно прогнать любой реальный въезд, не только с приводами FAAC — принцип везде одинаковый: суммарное время работы делится на суммарное время работы плюс простоя.

Возьмём въезд, которым по условию задачи пользуются двадцать раз за утро — примем это как двадцать полных циклов открыл-закрыл за три часа. Если открывание занимает 15 секунд, закрывание — 15 секунд, то Ta+Tc = 30 секунд, и это единственное, что идёт в числитель. Пауза для проезда машины между створками 20 секунд — это Tp, она уже в знаменателе. Между проездами при двадцати машинах за три часа интервал в среднем 9 минут, то есть 540 секунд — это Ti. Подставляем: %F = 30 / (30 + 20 + 540) x 100, получается около 5%. Даже привод с паспортной интенсивностью 25% в такой режим укладывается с пятикратным запасом.

Ситуация меняется, если все двадцать проездов сжаты не в три часа, а в пиковые десять-пятнадцать минут — тогда Ti обрушивается почти до нуля, и формула выдаёт уже 30/(30+20) x 100, то есть 60%. Именно для такого пикового режима паспортная интенсивность становится верхней границей, а не рабочей точкой — и превышать её нельзя, даже если среднесуточная нагрузка выглядит скромно. Об этом же, но применительно к усилию, а не времени, написано в материале про то, как привод для откатных ворот подбирают не по весу створки — логика та же: паспортная цифра держит только пиковый запас, а не среднюю нагрузку.

Термозащита и солнце

Что происходит, если реальная частота проездов обгоняет паспортную интенсивность. В привод встроена термозащита обмотки двигателя, и у неё есть порог: у AN-Motors на ASW4000 это 125°С, у FAAC на 412/414 — 140°С. Пока обмотка не дошла до порога, привод работает. Как только дошла — защита обрывает питание, и ворота встают на месте до остывания, независимо от того, ждёт ли машина на въезде.

Паспортная цифра интенсивности снята при определённой температуре окружающего воздуха — у FAAC для 740/741 это плюс 20°С, и при такой температуре привод может работать с частотой использования 30-40%. При прямом солнечном нагреве корпуса эта частота падает до 20%. То есть один и тот же механизм, который зимой в тени укладывается в паспортную интенсивность с запасом, летом на солнцепёке может начать срабатывать термозащитой при той же самой нагрузке по количеству проездов — просто потому, что стартовая температура обмотки уже выше.

Похожая логика с несовпадающими условиями работает и в другую сторону, на холоде — там своя градация, и об этом отдельный разбор в статье про то, что откатные ворота зимой делятся на три температурных класса, которые между собой не совпадают. Для интенсивности вывод похожий: цифра из паспорта верна только при тех условиях, при которых она измерена, а не при любых.

Приводы разных производителей: как заявлена интенсивность

Ворота, калитки и ограждения под конкретные размеры и нагрузку варит завод ТЕСАРУС в Челябинске — каталог и расчёт на tesarus74.ru.