Электродвигатели АМТН

Электродвигатели АМТН: полное техническое описание, конструкция, применение и эксплуатация

Электродвигатели серии АМТН представляют собой асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, трехфазного тока, с повышенным скольжением. Буквенное обозначение расшифровывается как: А – асинхронный, М – двигатель, Т – с повышенным скольжением, Н – в защищенном исполнении (с кожухом). Данные двигатели являются специализированными машинами, разработанными для привода механизмов с тяжелыми условиями пуска и работы, где стандартные двигатели общего назначения серии АИР не обеспечивают требуемых пусковых и рабочих характеристик.

Принцип действия и ключевая особенность – повышенное скольжение

Основное отличие двигателей АМТН от обычных асинхронных двигателей заключается в искусственно увеличенном номинальном скольжении, которое может достигать 7-13% в зависимости от мощности и числа полюсов, против 1-5% у стандартных двигателей. Это достигается за счет конструктивных особенностей ротора: использования роторных обмоток с повышенным активным сопротивлением. Чаще всего это достигается применением литой алюминиевой обмотки сложной конфигурации (например, «беличье колесо» с двойной клеткой или клеткой с узкими высокими пазами) или, в некоторых исполнениях, использованием ротора с латунными или бронзовыми стержнями.

Повышенное активное сопротивление ротора приводит к следующим эффектам:

    • Мягкая механическая характеристика: Зависимость момента от скорости имеет более пологий вид. При увеличении нагрузки на валу скорость двигателя заметно снижается.
    • Увеличенный пусковой момент и ограниченный пусковой ток: Двигатель развивает больший момент в момент пуска при относительно меньшем значении пускового тока (кратность пускового тока Iп/Iн обычно ниже, чем у стандартных двигателей).
    • Устойчивость к перегрузкам и частым пускам: Конструкция рассчитана на нагрев при длительной работе в зоне повышенного скольжения.

    Конструктивные особенности и исполнение

    Двигатели АМТН изготавливаются в соответствии с ГОСТ 184-82 (и более ранними ГОСТ 184-71, 186-74). Основные узлы:

    • Статор: Сердечник набран из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в чугунный или алюминиевый корпус. Обмотка статора выполняется из медного обмоточного провода с теплостойкой изоляцией класса F или H, что обеспечивает запас по термостойкости.
    • Ротор: Короткозамкнутый, с литой алюминиевой обмоткой специальной формы. Вал ротора выполнен из стали, имеет повышенную прочность. Подшипниковые щиты, как правило, чугунные.
    • Охлаждение: Самовентилируемое, защищенное исполнение (IP23 по ГОСТ 17494-87). Вентиляционные каналы на корпусе и внутреннем кожухе обеспечивают поток воздуха, обдувающий активные части. В отличие от полностью закрытых обдуваемых двигателей (IP54), в АМТН воздух проходит непосредственно над обмотками, что улучшает теплоотвод, но требует защиты от попадания капель и твердых тел размером >12 мм.
    • Клеммная коробка: Расположена в верхней части корпуса, обычно имеет увеличенные размеры для удобства подключения. Ввод кабеля может быть с нескольких сторон.

    Основные технические характеристики и параметры

    Номенклатура двигателей АМТН охватывает диапазон мощностей от примерно 1.5 кВт до 200 кВт. Основные габариты по установочным размерам соответствуют стандартным рядам (габариты 56-355 по ГОСТ). Напряжение питания: 220/380, 380/660 В, частота 50 Гц. Соединение обмоток статора – «звезда» или «треугольник», в зависимости от напряжения сети.

    Примерные параметры двигателей АМТН (выборка)
    ТипоразмерМощность, кВтСинхронная частота, об/минНоминальная частота вращения, об/минСкольжение, %КПД, %cos φПусковой момент, (Мп/Мн)Максимальный момент, (Мmax/Мн)Пусковой ток, (Iп/Iн)
    АМТН 112М27.53000~2730~984.00.892.22.45.5
    АМТН 160S415.01500~1365~988.00.872.32.56.0
    АМТН 200М630.01000~910~989.50.862.42.66.2
    АМТН 250S855.0750~680~9.390.50.822.52.76.5

    Примечание: Фактические параметры конкретного двигателя указаны на его шильдике и в паспорте.

    Области применения двигателей АМТН

    Двигатели с повышенным скольжением применяются там, где рабочий цикл характеризуется частыми пусками, остановками, реверсами, а также работой с переменной нагрузкой и ударными механическими воздействиями. Типичные приводы:

    • Приводы металлорежущих станков: Токарные, фрезерные, строгальные станки, где часто меняется нагрузка и требуется интенсивное торможение.
    • Подъемно-транспортное оборудование: Приводы крановых механизмов (передвижения тележек, подъема), тельферы, лебедки с повторно-кратковременным режимом работы (ПВ 40%, 60%).
    • Приводы технологических машин: Прессы, кривошипно-шатунные механизмы, ножницы, где присутствуют пиковые нагрузки.
    • Приводы центрифуг, центробежных сепараторов.
    • Вентиляторы и дымососы с тяжелыми условиями пуска.
    • Приводы рольгангов, конвейеров ударного действия.

    Выбор, монтаж и эксплуатация

    При выборе двигателя АМТН для замены или проектирования нового привода необходимо учитывать:

    • Режим работы (S1-S9 по ГОСТ Р МЭК 60034-1): АМТН оптимальны для повторно-кратковременных (S3-S5) и перемежающихся (S6) режимов.
    • Диаграмму нагрузки: Необходимо убедиться, что механическая характеристика двигателя (мягкая) соответствует требованиям механизма. При постоянной номинальной нагрузке КПД АМТН будет несколько ниже, чем у двигателя общего назначения аналогичной мощности.
    • Интенсивность коммутаций: Двигатели рассчитаны на frequent starts/stops, но точное количество допустимых включений в час должно быть согласовано с производителем.
    • Условия окружающей среды: Исполнение IP23 предполагает работу в закрытых помещениях без повышенной влажности, запыленности, химически активной среды. Для агрессивных сред требуются двигатели в специальном исполнении.

Монтаж осуществляется на ровную жесткую фундаментную плиту или раму через лапы. Обязательна центровка соосности с приводимым механизмом. Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания: контроль вибрации, проверка состояния подшипников (замена смазки), очистка внутренних полостей от пыли, контроль состояния изоляции обмоток (мегомметром).

Преимущества и недостатки по сравнению с двигателями общего назначения (АИР)

Сравнительный анализ
КритерийДвигатели АМТНДвигатели АИР (общепромышленные)
Механическая характеристикаМягкая (зависимая от нагрузки)Жесткая (стабильная скорость)
Пусковой моментВысокий (2.2-2.5Мн)Средний (1.8-2.2Мн)
Пусковой токОграниченный (5.5-7Iн)Высокий (6-8Iн и выше)
КПД при номинальной нагрузкеНизже на 1-3%Выше (соответствует классам IE2, IE3)
Устойчивость к перегрузкамВысокаяСтандартная
СтоимостьВышеНиже
Типовой режим работыS3-S6 (повторно-кратковременный)S1 (продолжительный)

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем двигатель АМТН отличается от кранового двигателя МТКН?

Двигатели серий МТКН и АМТН имеют схожий принцип действия (повышенное скольжение) и область применения (крановые механизмы). Однако МТКН – это двигатели крановые, специально оптимизированные для работы в повторно-кратковременных режимах с высокой частотой включений (до 600-700 в час), часто имеют фазный ротор для регулирования скорости. АМТН – более универсальные двигатели с короткозамкнутым ротором, рассчитанные на менее интенсивный график пусков, но для широкого спектра ударных нагрузок.

Можно ли использовать АМТН с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, но с существенными оговорками. Мягкая характеристика АМТН частично нивелируется при векторном управлении от ЧП. Основная сложность – повышенное тепловыделение в роторе на низких частотах из-за высокого активного сопротивления. При использовании с ЧП необходимо обеспечить эффективное охлаждение двигателя (возможно, с независимым вентилятором) и выполнить настройку преобразователя с учетом реальных параметров двигателя, указанных на его шильдике. Рекомендуется консультация с производителем ЧП.

Что означает в маркировке, например, АМТН 200М6?

Цифра после буквы, обозначающей установочный размер по длине станины (М, L, S), указывает на число полюсов обмотки статора. В данном случае – 6 полюсов, что соответствует синхронной частоте вращения 1000 об/мин (при 50 Гц). Номинальная частота будет примерно 910-920 об/мин из-за повышенного скольжения.

Почему КПД у АМТН ниже, чем у обычного двигателя?

Снижение КПД (на 1-3 процентных пункта) является прямым следствием конструктивного решения. Повышенное активное сопротивление роторной обмотки приводит к большим электрическим потерям в роторе (потери в обмотке ротора Pэл2), которые рассеиваются в виде тепла. Это плата за улучшенные пусковые характеристики и способность работать с перегрузками.

Как правильно выбрать тепловую защиту для АМТН?

Из-за специфики работы (длительные периоды с повышенным скольжением) стандартные расчеты номинального тока теплового реле или настройки защит в ЧП могут не подойти. Тепловая защита должна быть отстроена с учетом реального рабочего тока, который может быть выше номинального при просадках скорости. Рекомендуется использовать термодатчики (PTC или PT100), встроенные в обмотку статора, и устройства защиты, считывающие их показания. Это обеспечивает контроль температуры активной части, а не только тока.

Заключение

Электродвигатели серии АМТН остаются востребованным специализированным оборудованием в промышленном электроприводе, несмотря на появление современных регулируемых систем. Их ключевое преимущество – надежность и приспособленность к тяжелым условиям эксплуатации с ударными нагрузками и частыми пусками без необходимости применения сложных и дорогих пуско-регулирующих устройств. Правильный выбор, монтаж и обслуживание этих двигателей обеспечивают длительный и безотказный ресурс работы в составе ответственных механизмов металлообработки, подъемно-транспортных и технологических машин.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.