Электродвигатели МТН 111
Электродвигатели МТН 111: технические характеристики, конструкция и область применения
Электродвигатели серии МТН 111 представляют собой асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, спроектированные для продолжительного режима работы S1 в условиях повышенной влажности и воздействия морского климата. Данные двигатели относятся к категории судового электрооборудования и соответствуют требованиям Регистра морского судоходства. Основное назначение – привод насосов, вентиляторов, компрессоров, лебедок и других механизмов на морских и речных судах, а также на объектах береговой инфраструктуры, подверженных агрессивному влиянию атмосферы.
Конструктивные особенности и система защиты
Конструкция электродвигателя МТН 111 обеспечивает его надежную работу в тяжелых условиях. Двигатель выполнен в защищенном исполнении (IP23 по ГОСТ 17494-87), что означает защиту от проникновения внутрь оболочки твердых тел диаметром более 12,5 мм и капель воды, падающих под углом до 60° от вертикали. Это достигается за счет специальной формы торцевых щитов и ребер на станине, которые отводят влагу.
Ключевые элементы конструкции:
- Станина и сердечник статора: Изготавливаются из стали, обладают высокой механической прочностью. Наружная поверхность имеет развитое оребрение для улучшения теплоотдачи.
- Обмотка статора: Выполняется из медного провода с теплостойкой изоляцией класса F (до 155°C), но двигатель рассчитывается на работу по классу B (до 130°C), что создает запас надежности. Обмотка пропитывается влагостойкими лаками и компаундами.
- Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Отливается из алюминиевого сплава. Вал выполнен из стали, имеет повышенную коррозионную стойкость.
- Подшипниковые щиты и узлы: Устанавливаются подшипники качения повышенной долговечности. Со стороны привода, как правило, устанавливается роликовый подшипник, способный воспринимать значительные радиальные нагрузки, со стороны противоположной приводу – шариковый.
- Коробка выводов: Герметичная, с сальниковыми вводами для кабеля. Внутри располагается клеммная доска для подключения питающего кабеля. Предусмотрена возможность подключения по схемам «звезда» или «треугольник» в зависимости от напряжения сети.
- Антикоррозионное покрытие: Все наружные поверхности покрываются стойкими эмалями по многослойной схеме (грунт-эмаль), часто с применением материалов для морской среды.
- Высота над уровнем моря до 1000 м.
- Температура окружающей среды от -40°C до +45°C (для климатического исполнения УХЛ1, У1, ОМ1, О1 по ГОСТ 15150).
- Относительная влажность воздуха до 95% при +25°C.
- Вибрационные и ударные нагрузки, характерные для судовых условий.
- Наличие в воздухе морского тумана, брызг, масла, нефтепродуктов.
- Ежедневный (ежесменный) контроль: Внешний осмотр, проверка температуры корпуса и подшипниковых узлов на ощупь, контроль вибрации и шума, проверка состояния заземления.
- Ежеквартальное обслуживание: Контроль и подтяжка крепежных соединений, проверка состояния щеткодержателей (если есть), очистка наружных поверхностей от грязи и масла без разборки.
- Ежегодное (или через 10-15 тыс. часов) обслуживание: Полная разборка, чистка, замена смазки в подшипниках, проверка воздушного зазора, измерение сопротивления изоляции мегаомметром (не менее 1 МОм при 25°C). Пропитка обмоток влагостойким лаком при снижении сопротивления изоляции.
- МТН 111 – серия и габарит.
- 6 – количество полюсов (синхронная частота 1000 об/мин при 50 Гц).
- У1 – климатическое исполнение (У – умеренный климат, 1 – категория размещения на открытом воздухе). Для судовых модификаций чаще встречается ОМ1 (общеклиматическое морское исполнение).
- Механические: Износ подшипников из-за плохой центровки, перекоса, отсутствия или старения смазки. Попадание абразива в подшипниковый узел.
- Электрические: Пробой изоляции из-за длительной работы в условиях переувлажнения, термическое старение изоляции от частых перегрузок или работы при пониженном напряжении. Межвитковое замыкание.
- Эксплуатационные: Коррозия из-за повреждения лакокрасочного покрытия. Забрызгивание соленой водой клеммной коробки при нарушении герметичности сальниковых вводов.
Основные технические параметры и характеристики
Электродвигатели МТН 111 выпускаются на различные мощности, частоты вращения и напряжения. Номинальные данные указываются на заводской табличке (шильдике).
| Типоразмер | Мощность, кВт | Частота вращения, об/мин (синхронная) | Номинальный ток, А (при ~380В, 50Гц) | КПД, %, не менее | cos φ | Масса, кг, приблизительно |
|---|---|---|---|---|---|---|
| МТН 111-6 | 2,2 | 1000 | 5,4 | 82,0 | 0,75 | 45 |
| МТН 111-8 | 2,2 | 750 | 5,8 | 80,0 | 0,72 | 48 |
| МТН 111-6 | 5,5 | 1000 | 12,5 | 85,0 | 0,79 | 75 |
| МТН 111-8 | 5,5 | 750 | 13,5 | 83,5 | 0,76 | 80 |
| МТН 111-6 | 11 | 1000 | 24,0 | 87,5 | 0,83 | 120 |
| МТН 111-4 | 11 | 1500 | 22,5 | 88,0 | 0,84 | 115 |
Обозначение типа: МТН 111-X, где М – мотор, Т – трехфазный, Н – защищенного исполнения, 111 – габарит по высоте оси вращения (112 мм), X – число полюсов (4, 6, 8 и т.д.).
Механические характеристики и режимы работы
Двигатели серии МТН 111 обладают жесткой механической характеристикой, типичной для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Скорость вращения при изменении нагрузки в рабочей зоне изменяется незначительно. Пусковой момент превышает номинальный в 1,8-2,2 раза, что позволяет уверенно запускать привод с нагрузкой. Максимальный (критический) момент имеет перегрузочную способность в 2,0-2,5 раза относительно номинального.
Основной режим работы – S1 (продолжительный), при котором двигатель может работать неограниченно долго при номинальной нагрузке, достигая установившейся температуры всех частей. Допускается работа в других режимах (S2 – кратковременный, S3 – периодически-кратковременный) после соответствующего пересчета мощности и теплового состояния.
Условия эксплуатации и монтаж
Электродвигатели МТН 111 предназначены для работы в следующих условиях:
Монтаж осуществляется на жесткой, выверенной по горизонтали фундаментной плите или раме через лапы станины. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочего механизма с помощью щупа или индикатора. Неправильная центровка – основная причина повышенной вибрации и выхода из строя подшипников. Двигатель должен быть надежно заземлен.
Подключение и схемы управления
Напряжение питания – трехфазный переменный ток частотой 50 или 60 Гц. Стандартные номинальные напряжения: 220В, 380В, 660В для сети 50Гц. Обмотка статора имеет шесть выводов (начала и концы трех фаз), выведенных в клеммную коробку. Это позволяет переключать обмотку со «звезды» (Y) на «треугольник» (Δ).
| Напряжение сети, В | Схема соединения обмоток | Напряжение на фазе обмотки, В |
|---|---|---|
| 380 | Звезда (Y) | 220 |
| 220 | Треугольник (Δ) | 220 |
| 660 | Звезда (Y) | 380 |
Для пуска и защиты двигателя применяются магнитные пускатели или автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями. Для двигателей мощностью свыше 15 кВт часто применяется схема «звезда-треугольник» для снижения пусковых токов.
Техническое обслуживание и ремонт
Плановое техническое обслуживание включает в себя:
Ремонт, связанный с перемоткой статора или заменой подшипников, должен производиться в специализированных мастерских с соблюдением технологических карт.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем двигатели МТН отличаются от общепромышленных серий АИР?
Двигатели МТН имеют принципиальные отличия: защищенное исполнение IP23 против IP54/IP55 у большинства АИР; применение влагостойких и химически стойких материалов, лаков и покрытий; конструкция, предотвращающая накопление конденсата; повышенная виброустойчивость; наличие свидетельства или сертификата Регистра морского судоходства. АИР в стандартном исполнении не предназначены для работы в условиях прямого воздействия брызг и морской атмосферы.
Можно ли использовать двигатель МТН 111 на берегу, в обычном цеху?
Да, это возможно и часто практикуется, особенно в цехах с высокой влажностью или агрессивной средой. Однако, следует учитывать, что степень защиты IP23 не обеспечивает полную защиту от струй воды и мелкой пыли, в отличие от закрытых обдуваемых (IP54) двигателей. Также двигатели МТН, как правило, дороже общепромышленных аналогов из-за специфики материалов и испытаний.
Что означает маркировка «МТН 111-6У1»?
Как правильно выбрать тепловую защиту для двигателя МТН 111?
Номинальный ток теплового расцепителя магнитного пускателя или теплового реле должен быть равен или на 5-10% выше номинального тока двигателя, указанного на его шильдике. Например, для двигателя 5,5 кВт, 380В, 12,5А, следует выбирать уставку тепловой защиты на 12,5-13,5А. Необходимо использовать защиту с функцией отключения при обрыве фазы.
Каковы основные причины выхода из строя двигателей МТН 111?
Какое сопротивление изоляции считается допустимым?
Для двигателей на напряжение до 500В, сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между фазами, измеренное мегаомметром на 500В, должно быть не менее 1 МОм при температуре +25°C. В реальных условиях на судне, для двигателя в теплом состоянии, допускается не менее 0,5 МОм. При более низких значениях необходима сушка обмоток.
Заключение
Электродвигатели серии МТН 111 являются специализированным электротехническим оборудованием, разработанным для эксплуатации в экстремальных условиях повышенной влажности, солевых брызг и вибрации. Их конструкция, материалы и система защиты оптимизированы под требования морского регистра. Правильный выбор, монтаж, настройка защиты и систематическое техническое обслуживание в соответствии с руководством по эксплуатации являются залогом многолетней безотказной работы этих электродвигателей на судовых и береговых объектах. При замене или модернизации приводов необходимо учитывать не только основные параметры (мощность, скорость), но и климатическое исполнение и степень защиты, для которых изначально проектировался механизм.