Электродвигатели МТН 22 кВт

Электродвигатели МТН 22 кВт: полный технический обзор и особенности применения

Электродвигатели серии МТН мощностью 22 кВт представляют собой асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, предназначенные для продолжительного режима работы S1. Данные двигатели относятся к классу общепромышленных и являются ключевым элементом в системах привода насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров, станков и другого технологического оборудования. Серия МТН разработана в соответствии с требованиями ГОСТ и международных стандартов, что обеспечивает высокую надежность и взаимозаменяемость.

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатели МТН 22 кВт имеют закрытое обдуваемое исполнение (IP54 по ГОСТ 17494-87). Конструкция включает в себя литой чугунный корпус и станину, обеспечивающие высокую механическую прочность и эффективный отвод тепла. Алюминиевая обмотка статора (в стандартном исполнении) или медная (по специальному заказу) уложена в пазы и закреплена термореактивной изоляцией класса нагревостойкости F, допускающей работу при температуре до 155°C. Короткозамкнутый ротор выполнен методом литья под давлением из алюминиевого сплава. Вал двигателя изготавливается из углеродистой стали и имеет шпоночный паз для монтажа полумуфты или шкива.

Основные технические характеристики и параметры

Ключевые параметры для двигателей МТН 22 кВт варьируются в зависимости от синхронной частоты вращения (числа полюсов).

Степень защиты и климатическое исполнение

Стандартная степень защиты IP54 гарантирует полную защиту от прикосновения к токоведущим частям и от попадания твердых тел диаметром более 1 мм, а также защиту от брызг воды, падающих в любом направлении. Двигатели выпускаются в климатических исполнениях У3 и У2 (для умеренного климата) и могут поставляться в исполнении ХЛ (холодный климат) или Т (тропический) по отдельному заказу. Класс нагревостойкости изоляции F с системой термозащиты (встроенные датчики температуры или позисторы) позволяет эксплуатировать двигатель в условиях повышенных температур окружающей среды.

Способы монтажа и крепления

Двигатели МТН 22 кВт производятся в нескольких основных монтажных исполнениях по ГОСТ 2479 (аналогично IM по IEC 60034-5):

• IM 1081 – на лапах с двумя подшипниковыми щитами, с одним цилиндрическим концом вала.
• IM 2081 – на лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).
• IM 3081 – с фланцевым креплением без лап.

Наиболее распространенным является исполнение IM 1081. Вал двигателя имеет цилиндрическую или коническую форму (по заказу). Для соединения с нагрузкой используется упругая или зубчатая муфта, прямой монтаж на вал рабочего механизма через шпонку.

Пусковые и рабочие характеристики

Двигатели серии МТН рассчитаны на прямой пуск от сети при условии, что мощность питающего трансформатора достаточна для обеспечения пусковых токов, которые в 6-7 раз превышают номинальные (см. Таблицу 1). Для снижения пусковых токов и плавного разгона при тяжелых условиях пуска (например, вентиляторы с большим моментом инерции) рекомендуется применять устройства плавного пуска или частотные преобразователи. Характеристика момента близка к вентиляторной, что оптимально для нагрузок с квадратичной зависимостью момента от скорости.

Выбор и особенности подключения

При выборе двигателя МТН 22 кВт необходимо учитывать:

• Скорость нагруженного механизма: выбор числа полюсов (2р, 4р, 6р, 8р).
• Режим работы: S1 (продолжительный) – стандартный. Для других режимов (S3, S6 и т.д.) требуется проверка по тепловому расчету.
• Условия окружающей среды: наличие пыли, влаги, химически активных веществ определяет необходимость в специализированном исполнении (например, IP55, химически стойкое покрытие).
• Способ управления: прямой пуск, звезда-треугольник, частотный преобразователь.

Подключение к сети 380В, 50 Гц осуществляется через клеммную коробку, расположенную в верхней части корпуса. Схема соединения обмоток – «треугольник» (Δ) для напряжения 220В и «звезда» (Y) для напряжения 380В. В стандартной поставке обмотки соединены «звездой».

Обслуживание и диагностика

Техническое обслуживание включает в себя регулярный контроль:

• Вибрации: допустимый уровень вибрации на подшипниковых щитах не должен превышать 2.8 мм/с для двигателей 1500 об/мин.
• Температуры: нагрев корпуса не должен превышать 90°C при классе изоляции F (фактическая температура обмотки до 155°C).
• Состояния подшипников: плановая замена смазки (литиевый или кальциевый пластичный смазочный материал) каждые 4000-10000 часов работы в зависимости от условий.
• Изоляции обмоток: периодическое измерение сопротивления изоляции мегаомметром (не менее 1 МОм при 25°C).

Сравнение с аналогами и область применения

Двигатели МТН являются отечественным аналогом серий АИР (Россия) и аналогичных серий по IEC (например, Siemens 1LA, WEG W22). Их ключевые преимущества – адаптация к постсоветской нормативной базе, доступность запасных частей и ремонтопригодность. Основные области применения: водоснабжение и водоотведение (насосы), вентиляция и кондиционирование (вентиляторы и градирни), промышленные линии (транспортеры, элеваторы), деревообрабатывающее и компрессорное оборудование.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какое сечение кабеля необходимо для подключения МТН 22 кВт при напряжении 380В?

Для номинального тока ~43-50А (в зависимости от числа полюсов) при прокладке в воздухе (кабель с ПВХ изоляцией) минимальное сечение медной жилы составляет 10 мм². Однако с учетом пусковых токов, длины линии и условий прокладки (в земле, группами) рекомендуется выбирать сечение 16 мм². Точный расчет должен учитывать падение напряжения (не более 5%).

2. Можно ли использовать двигатель МТН 22 кВт с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, можно. Однако для продолжительной работы на низких скоростях (менее 20% от номинала) может потребоваться независимое охлаждение (вентилятор на валу двигателя теряет эффективность). При использовании с ЧП рекомендуется выполнить симметрирование напряжения на выводах двигателя и применить выходной дроссель или синус-фильтр для снижения влияния высокочастотных гармоник на изоляцию.

3. Как расшифровать обозначение, например, МТН 225L-4 У3?

• МТН – серия двигателя (М – модернизированный, Т – трехфазный, Н – защищенного исполнения).
• 225 – высота оси вращения в мм (225 мм).
• L – установочный размер по длине станины (L – длинная серия, S – короткая).
• 4 – число полюсов (4 полюса, синхронная скорость 1500 об/мин).
• У3 – климатическое исполнение для умеренного климата, категория размещения 3 (в закрытых помещениях без регулирования климата).

4. Какие аппараты защиты необходимы для двигателя 22 кВт?

Рекомендуется комплексная защита, включающая:

• Автоматический выключатель с комбинированным расцепителем (тепловым и электромагнитным). Номинальный ток расцепителя: 50-63А (тип С или D).
• Тепловое реле (перегрузка) с диапазоном регулирования 40-50А, настроенное на номинальный ток двигателя.
• Контактор с номинальным током не менее 50А.
• Дополнительно может устанавливаться защита от обрыва фазы и несимметрии напряжения.

5. Какой межремонтный интервал у данных двигателей?

При работе в нормальных условиях (чистое помещение, номинальная нагрузка) капитальный ремонт (перемотка) может потребоваться через 30 000 – 50 000 часов работы. Текущее обслуживание подшипников (перезакладка смазки) проводится каждые 4000-8000 часов. Реальный ресурс сильно зависит от условий эксплуатации: частоты пусков, качества питающей сети, температуры окружающей среды.

6. В чем разница между двигателями МТН и 5АМ?

Серия 5АМ является более старой, тогда как МТН – модернизированная серия с улучшенными энергетическими показателями (более высокий КПД и cos φ), меньшей массой и габаритами при той же мощности. Двигатели МТН также лучше адаптированы к современным требованиям по вибрации и шуму. В большинстве случаев они являются взаимозаменяемыми по установочным и присоединительным размерам.