Электродвигатели 5МТКН
Электродвигатели серии 5МТКН: полное техническое описание и сфера применения
Электродвигатели серии 5МТКН представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, трехфазного тока, взрывозащищенного исполнения. Данная серия является дальнейшим развитием и модернизацией широко известных двигателей серии АИМ и ВА, адаптированных для работы в условиях повышенной взрыво- и пожароопасности. Основное назначение – привод механизмов в нефтегазовой, химической, горнодобывающей промышленности, на объектах хранения и переработки углеводородов, а также в других отраслях, где присутствуют взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом.
Конструктивные особенности и исполнение
Двигатели 5МТКН спроектированы в соответствии с требованиями стандартов ГОСТ Р МЭК 60079-0 и ГОСТ Р МЭК 60079-1. Их ключевая особенность – взрывозащищенная оболочка типа «Ex d» (взрывонепроницаемая оболочка). Корпус, статорные щиты и коробка выводов обладают повышенной механической прочностью и способны выдержать внутренний взрыв горючей смеси без повреждения и передачи воспламенения во внешнюю взрывоопасную среду. Фланцевые соединения имеют специальные лабиринтные уплотнения (огнестойкие пути) с точно регламентированными зазорами и длинами.
- Корпус и охлаждение: Литая чугунная конструкция с развитым оребрением для улучшения теплоотвода. Исполнение по способу охлаждения – IC 0141 (закрытое с внешним вентилятором на валу двигателя, обдувающим ребра корпуса).
- Изоляция обмоток: Класс нагревостойкости F (до 155°C) с пропиткой и запечкой термореактивными лаками, что обеспечивает высокую стойкость к вибрациям, влаге и агрессивным средам.
- Коробка выводов (КВТ): Отдельная, усиленная взрывонепроницаемая коробка. Имеет увеличенный внутренний объем для удобства монтажа кабелей и несколько кабельных вводов. Уплотнение между корпусом КВТ и крышкой – резиновая прокладка.
- Подшипниковые узлы: Используются смазываемые в течение всего срока службы подшипники качения (шариковые или роликовые, в зависимости от габарита). Наличие маслосъемных колец и лабиринтных уплотнений для защиты внутренней полости двигателя.
- Вал: Изготовлен из высококачественной стали, имеет цилиндрическую исполнение. Возможны модификации с двумя концами вала.
- 5М – серия, модернизированная (пятая модификация).
- Т – с трехфазным током.
- К – с короткозамкнутым ротором.
- Н – в защищенном исполнении (наличие внешнего вентилятора под защитным кожухом).
- 225 – высота оси вращения в мм (габарит).
- М – установочный размер по длине станины (S, M, L).
- 4 – число полюсов (2 – 3000 об/мин, 4 – 1500 об/мин, 6 – 1000 об/мин, 8 – 750 об/мин).
- У2 – климатическое исполнение (У – умеренный климат) и категория размещения (2 – для работы на открытом воздухе).
- Контроль состояния и подтяжку контактных соединений в КВТ.
- Измерение сопротивления изоляции обмоток мегаомметром (не менее 1 МОм для напряжений до 660 В).
- Контроль вибрации на подшипниковых щитах (нормы по ГОСТ ИСО 10816).
- Контроль температуры подшипников и корпуса (термометром или тепловизором).
- Проверку состояния и очистку наружных поверхностей от пыли и грязи, препятствующих охлаждению.
- Полное соответствие российским стандартам и нормам ПУЭ, ПТЭЭП.
- Наличие всех необходимых сертификатов (РСТ, сертификат взрывозащиты).
- Высокая ремонтопригодность и доступность запасных частей на территории РФ.
- Адаптированность к работе в сложных климатических условиях.
- 1 – уровень защиты (оборудование с повышенной надежностью, для зон 1 и 2).
- Ex – знак взрывозащищенного оборудования.
- d – вид взрывозащиты («взрывонепроницаемая оболочка»).
- IIB – группа оборудования для взрывоопасных газовых сред (пропан, этилен).
- T4 – температурный класс.
- Gb – оборудование с уровнем защиты «Высокая надежность» для зоны 1.
Маркировка и расшифровка обозначения
Типоразмер двигателя 5МТКН расшифровывается по следующему принципу: 5МТКН 225 М 4 У2.
Основные технические характеристики
Диапазон мощностей двигателей серии 5МТКН варьируется от 0,55 кВт до 315 кВт в зависимости от габарита и числа полюсов. Напряжение питания – стандартное: 220/380, 380/660 В, частота 50 Гц. Возможно исполнение на другие напряжения (например, 660/1140 В) по специальному заказу. Степень защиты оболочки – IP54 (защита от пыли и брызг воды со всех направлений), для коробки выводов – IP54 или IP55. Класс взрывозащиты – 1Ex d IIB T4 (или T5, T6 в зависимости от модификации), где T4 – группа по температурному классу (максимальная температура поверхности не превышает 135°C).
| Типоразмер | Мощность, кВт | Синхронная частота, об/мин | КПД, % | cos φ | Пусковой ток / Номинальный ток | Масса, кг (прибл.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5МТКН 100 L 2 | 5,5 | 3000 | 86,5 | 0,89 | 7,0 | 65 |
| 5МТКН 160 S 4 | 15,0 | 1500 | 90,5 | 0,86 | 7,5 | 155 |
| 5МТКН 225 М 4 | 55,0 | 1500 | 92,5 | 0,89 | 6,8 | 480 |
| 5МТКН 280 S 6 | 75,0 | 1000 | 93,0 | 0,86 | 6,5 | 780 |
| 5МТКН 355 L 8 | 160,0 | 750 | 94,0 | 0,82 | 6,0 | 1900 |
Условия эксплуатации и монтаж
Двигатели предназначены для продолжительного режима работы S1 по ГОСТ. Допускается работа в сетях с несимметрией напряжения до 1%, несинусоидальностью до 10%. Установка должна производиться на ровное, жесткое основание с точной центровкой по полумуфтам. Неправильная центровка – основная причина преждевременного выхода из строя подшипниковых узлов. При монтаже в зонах с высокой вибрацией рекомендуется использование амортизаторов или виброизолирующих оснований.
Особое внимание уделяется заземлению: на корпусе двигателя и коробке выводов имеются специальные заземляющие болты с маркировкой. Сечение заземляющего проводника должно соответствовать ПУЭ. Подключение силовых кабелей к клеммной колодке в КВТ осуществляется через взрывозащищенные кабельные вводы (сальники), обеспечивающие необходимую степень защиты.
Техническое обслуживание и диагностика
Плановое ТО включает в себя:
Запрещается эксплуатация двигателя при появлении постороннего шума, стука, повышенной вибрации или запаха гари. Ремонт взрывозащищенной оболочки (сварка, пайка, сверление) категорически запрещен вне специализированных предприятий, имеющих лицензию на ремонт взрывозащищенного оборудования.
Сравнение с аналогами и выбор двигателя
На рынке двигатели 5МТКН конкурируют с сериями ВА, АИМ, а также с импортными аналогами (Siemens, WEG, ABB) во взрывозащищенном исполнении. Ключевые преимущества 5МТКН:
При выборе необходимо учитывать: мощность и частоту вращения приводимого механизма, режим работы, класс взрывоопасной зоны (для которого предназначен двигатель), условия окружающей среды (температура, влажность, наличие химически активных веществ).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие 5МТКН от обычных двигателей серии АИМ?
Основное отличие – конструкция взрывонепроницаемой оболочки (Ex d). Корпус, щиты и коробка выводов 5МТКН значительно массивнее, имеют огнестойкие лабиринтные уплотнения и рассчитаны на сдерживание внутреннего взрыва. АИМ в общепромышленном исполнении такой защиты не имеет.
Можно ли использовать двигатель 5МТКН в невзрывоопасной зоне?
Да, технически это возможно, но экономически нецелесообразно из-за более высокой стоимости. Однако в некоторых случаях, например, для унификации парка оборудования или при особых требованиях к надежности, такое применение допускается.
Какой температурный класс T4, T5, T6 и как его выбрать?
Температурный класс указывает максимальную температуру поверхности двигателя, которая не должна воспламенить окружающую взрывоопасную смесь. T4 = 135°C, T5 = 100°C, T6 = 85°C. Выбор зависит от группы взрывоопасной смеси (IIA, IIB, IIC) и ее температуры воспламенения. Для большинства углеводородных сред (пропан, метан, бензин) достаточно T4. Для сред с низкой температурой воспламенения (водород, ацетилен) требуется T5 или T6.
Требуется ли специальный пускатель для двигателей 5МТКН?
Сам двигатель не требует специального пускателя по конструкции, но вся пускорегулирующая аппаратура (ПРА), установленная во взрывоопасной зоне, также должна иметь соответствующий уровень взрывозащиты (например, Ex d, Ex e или Ex i). Чаще всего используется схема с вынесенным за пределы опасной зоны обычным пускателем или частотным преобразователем.
Как часто необходимо проводить замеры сопротивления изоляции?
Согласно ПТЭЭП, для электродвигателей, работающих в условиях повышенной опасности (а к ним относятся и взрывоопасные зоны), измерение сопротивления изоляции должно проводиться не реже 1 раза в 6 месяцев. На практике на ответственных объектах замеры часто проводятся ежеквартально.
Что означает маркировка «1Ex d IIB T4 Gb»?
Это полная маркировка взрывозащиты по стандарту МЭК:
Заключение
Электродвигатели серии 5МТКН остаются надежным и востребованным решением для привода оборудования во взрывоопасных зонах классов 1 и 2. Их конструкция, отработанная десятилетиями, сочетает в себе высокую эксплуатационную надежность, соответствие строгим нормам безопасности и возможность работы в экстремальных условиях. Правильный выбор, монтаж с точной центровкой и своевременное техническое обслуживание в соответствии с регламентами обеспечивают многолетнюю бесперебойную работу этих электродвигателей, что является критически важным фактором для непрерывных технологических процессов в ключевых отраслях промышленности.