Электродвигатели МТН 713: технические характеристики, конструкция и область применения
Электродвигатели серии МТН 713 представляют собой асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, трехфазного тока, общепромышленного исполнения. Данная серия является дальнейшим развитием и модернизацией широко известной серии МТН и предназначена для продолжительного режима работы (S1) в составе различных промышленных механизмов: насосов, вентиляторов, компрессоров, станков, конвейеров и других устройств, не требующих регулирования частоты вращения. Основное напряжение питания — 380 В при частоте 50 Гц. Двигатели изготавливаются на базовых высотах оси вращения от 71 до 355 мм, что соответствует мощностям от 0,25 кВт до 400 кВт и более.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция электродвигателей МТН 713 соответствует современным требованиям стандартов МЭК (IEC) и ГОСТ. Основные узлы включают в себя: станину с ребрами охлаждения, чугунные щиты подшипников, сердечник статора с трехфазной обмоткой, короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка», подшипниковые узлы и вентилятор в защитном кожухе.
Двигатели выпускаются в нескольких основных исполнениях по способу монтажа (IM):
- IM 1081 — на лапах с двумя цилиндрическими концам вала.
- IM 2081 — на лапах с фланцем на подшипниковом щите (комбинированное крепление).
- IM 3081 — с фланцевым креплением.
- IP54 — защита от пыли (ограниченное проникновение) и брызг воды со всех направлений. Стандартное исполнение для большинства промышленных задач.
- IP55 — повышенная защита от пыли и струй воды.
- Виброакустических характеристик.
- Температуры подшипниковых узлов (превышение над температурой окружающей среды не должно быть более 70-80°C).
- Состояния смазки в подшипниках качения (периодичность замены смазки — каждые 4000-10000 часов работы в зависимости от типа подшипника и условий).
- Чистоты наружных поверхностей и ребер станины для обеспечения эффективного охлаждения.
- Сопротивления изоляции обмоток (мегаомметром на 500В или 1000В).
- Высокая надежность и большой ресурс до капитального ремонта (при соблюдении условий эксплуатации).
- Унификация габаритных и установочных размеров с предыдущими сериями (МТН, 4АМ и др.), что упрощает модернизацию оборудования.
- Повышенный класс изоляции (F, H) обеспечивает запас по термостойкости и увеличивает срок службы обмотки.
- Наличие различных климатических исполнений (У, УХЛ, Т для умеренного, холодного и тропического климата).
- Оптимизированная конструкция активных частей способствует достижению высоких значений КПД, соответствующих стандартам IE2 (высокий) и IE3 (премиум).
- Отсутствие встроенной возможности плавного регулирования частоты вращения (требуется внешний частотный преобразователь).
- Значительные пусковые токи (в 5-8 раз выше номинальных), что накладывает требования к питающей сети и пусковой аппаратуре.
- Чувствительность к несимметрии и отклонениям напряжения питающей сети.
- Большие массогабаритные показатели по сравнению с современными двигателями некоторых зарубежных серий аналогичной мощности.
По степени защиты от внешних воздействий наиболее распространены:
По способу охлаждения двигатели МТН 713 относятся к типу IC 0141 (самовентилируемые с наружным вентилятором на валу двигателя). Классы нагревостойкости изоляции обмотки статора — F или H, что позволяет работать при температурах до 155°C (класс F) или 180°C (класс H) без снижения эксплуатационных характеристик.
Основные технические параметры и характеристики
Ключевыми параметрами для выбора двигателя МТН 713 являются номинальная мощность (Pн), синхронная частота вращения (nс), скольжение (s), КПД (η), коэффициент мощности (cos φ), кратности пускового (Мп/Мн), минимального (Ммин/Мн) и максимального (Ммакс/Мн) моментов, а также пусковой ток (Iп/Iн).
Таблица 1. Примерный диапазон основных характеристик для двигателей МТН 713 (напряжение 380В, 50Гц, режим S1)
| Высота оси вращения, мм | Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | КПД, % (прибл.) | cos φ (прибл.) | Кратность пускового тока | Кратность пускового момента | Кратность макс. момента |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 71 | 0.25 — 0.55 | 3000 | 70 — 75 | 0.80 — 0.82 | 5.5 — 6.0 | 2.0 — 2.3 | 2.3 — 2.5 |
| 132 | 5.5 — 11 | 3000 | 86 — 88 | 0.87 — 0.88 | 7.0 — 7.5 | 1.8 — 2.0 | 2.5 — 2.7 |
| 225 | 45 — 75 | 1500 | 92 — 93.5 | 0.88 — 0.89 | 6.5 — 7.0 | 1.2 — 1.4 | 2.4 — 2.6 |
| 315 | 160 — 250 | 1500 | 94.5 — 95.2 | 0.89 — 0.90 | 6.5 — 7.0 | 1.0 — 1.2 | 2.2 — 2.4 |
Особенности монтажа, эксплуатации и технического обслуживания
Монтаж двигателей МТН 713 должен производиться на ровное, жесткое, виброустойчивое основание с точной центровкой с приводным механизмом. Допустимое отклонение по соосности не должно превышать значений, указанных в руководстве по эксплуатации (как правило, не более 0.05 мм для гибких муфт). Несоблюдение этого требования приводит к повышенной вибрации, перегреву подшипников и преждевременному выходу из строя.
Эксплуатация допускается при температуре окружающей среды от -40°C до +40°C и на высоте до 1000 метров над уровнем моря без снижения мощности. При более высоком расположении требуется учет понижающего коэффициента. Техническое обслуживание включает в себя регулярный контроль:
Преимущества и недостатки серии МТН 713
Преимущества:
Недостатки / ограничения:
Сравнение с аналогами и выбор аналогов
Серия МТН 713 является прямым функциональным аналогом двигателей серий: АИР (российского производства), Siemens 1LE1, WEG W22, ABB M3BP. При выборе аналога необходимо обращать внимание на соответствие следующих параметров: номинальная мощность и частота вращения, установочные размеры (межосевое расстояние отверстий в лапах, высота от оси до пола, вылет и диаметр конца вала, размеры фланца при его наличии), степень защиты (IP) и класс изоляции. Для ответственных применений также требуется сравнение рабочих характеристик: КПД, cos φ, пусковых и максимальных моментов.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Какие существуют способы пуска двигателей МТН 713?
Ответ: Наиболее распространены три способа: прямой пуск (подключение на полное напряжение сети), пуск переключением «звезда-треугольник» (для двигателей, обмотки которых рассчитаны на работу в треугольнике при 380В) и пуск с помощью устройств плавного пуска (софтстартеров). Прямой пуск прост, но вызывает высокий пусковой ток. Пуск «звезда-треугольник» снижает пусковой ток в 3 раза, но и пусковой момент также падает в 3 раза. Софтстартер обеспечивает наиболее плавный разгон с ограничением тока.
Вопрос: Можно ли использовать двигатель МТН 713 с частотным преобразователем (ЧП)?
Ответ: Да, можно. Однако для продолжительной работы на низких скоростях (ниже 20-30% от номинальной) при полной нагрузке может потребоваться независимое охлаждение (двигатель с принудительной вентиляцией, IC 416), так как собственный вентилятор на валу теряет эффективность. Также рекомендуется использовать двигатели с изоляцией обмотки, усиленной для работы с ЧП (с инверторным лако- или эмалепроводом), чтобы избежать пробоя из-за высокочастотных перенапряжений на фронтах импульсов ШИМ.
Вопрос: Как расшифровать условное обозначение, например, МТН 713-6 У2?
Ответ: МТН — тип двигателя (модернизированный, с повышенным пусковым моментом, в алюминиевой станине). 713 — габарит (высота оси вращения ~315 мм). 6 — число полюсов (синхронная частота 1000 об/мин). У2 — климатическое исполнение (У — для умеренного климата, категория размещения 2 — в закрытых помещениях с естественной вентиляцией).
Вопрос: Как часто и какой смазкой нужно смазывать подшипники?
Ответ: Тип смазки (чаще всего это пластичные смазки типа Литол-24, ЦИАТИМ-201 или их импортные аналоги) и периодичность смазывания указаны в паспорте на конкретный двигатель. В среднем, для двигателей с высотами оси вращения до 250 мм интервал составляет 4000-6000 часов работы, для более крупных — до 10000 часов. Пересмазка так же вредна, как и недостаток смазки, так как приводит к перегреву подшипника из-за избытка материала.
Вопрос: Что делать, если сопротивление изоляции обмотки упало ниже нормы (1 МОм)?
Ответ: Необходима сушка обмотки статора. Для этого применяются специальные сушильные установки или метод пропускания пониженного тока через обмотки (метод «потерь в стали»). После сушки сопротивление изоляции должно быть измерено повторно. Если оно не восстановилось до нормы, двигатель требует перемотки.
Заключение
Электродвигатели серии МТН 713 остаются востребованным и надежным решением для оснащения стационарных промышленных установок с постоянной частотой вращения. Их конструкция, отработанная десятилетиями, сочетает в себе надежность, ремонтопригодность и соответствие современным энергетическим стандартам. Правильный выбор мощности, исполнения по способу монтажа и степени защиты, а также строгое соблюдение правил монтажа, пуска и технического обслуживания являются залогом длительной и безотказной работы этих электродвигателей в составе различных технологических комплексов.