Электродвигатели серии АМТКФ представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, трехфазного тока, с повышенным пусковым моментом и комбинированным фазным ротором (короткозамкнутым с глубокими пазами или двойной беличьей клеткой). Буквенное обозначение расшифровывается следующим образом: А – асинхронный, М – модернизированный, Т – с повышенным пусковым моментом, К – с короткозамкнутым ротором, Ф – в чугунном корпусе. Данные двигатели предназначены для привода механизмов с тяжелыми условиями пуска, где требуется высокий момент в начальный период разгона.
Конструкция электродвигателей АМТКФ базируется на классической схеме асинхронного двигателя, но с ключевыми отличиями в исполнении ротора. Статор состоит из шихтованного магнитопровода, набранного из изолированных листов электротехнической стали, в пазы которого уложена трехфазная обмотка. Обмотка статора соединяется «звездой» или «треугольником» в зависимости от напряжения питающей сети (как правило, 220/380 В или 380/660 В). Корпус и основные крепежные элементы изготавливаются из чугуна, что обеспечивает высокую механическую прочность, виброустойчивость и улучшенный теплоотвод.
Ротор двигателей АМТКФ является комбинированным. Для достижения высокого пускового момента применяется одна из двух технологий:
Двигатели АМТКФ выпускаются в защищенном исполнении (IP23) или закрытом обдуваемом (IP54). Исполнение IP23 предполагает наличие отверстий для входа и выхода охлаждающего воздуха, защищенных от попадания капель и твердых тел размером более 12 мм. Исполнение IP54 имеет полностью закрытый корпус с наружным обдувом от собственного вентилятора, что защищает внутренности двигателя от пыли и брызг воды.
Номинальные параметры двигателей АМТКФ соответствуют ГОСТ и включают в себя: мощность (кВт), напряжение (В), частоту вращения (об/мин), КПД (%), коэффициент мощности (cos φ), кратность пускового момента, кратность пускового тока, способ охлаждения (IC 0141 для IP23, IC 0141 для IP54). Диапазон мощностей для данной серии традиционно составляет от 5 до 400 кВт при синхронных частотах вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.
| Типоразмер (высота оси вращения, мм) | Мощность, кВт | КПД, % | cos φ | Кратность пускового момента, Мп/Мн | Кратность пускового тока, Iп/Iн | Масса, кг (прибл.) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 132 | 7.5 — 11 | 87.5 — 88.5 | 0.84 — 0.85 | 2.0 — 2.2 | 6.5 — 7.0 | 85 — 110 |
| 160 | 15 — 18.5 | 89.0 — 90.0 | 0.85 — 0.86 | 2.0 — 2.2 | 7.0 — 7.5 | 150 — 170 |
| 180 | 22 — 30 | 90.5 — 91.5 | 0.86 — 0.87 | 1.8 — 2.0 | 7.0 — 7.5 | 200 — 250 |
| 200 | 37 — 45 | 91.5 — 92.5 | 0.87 — 0.88 | 1.8 — 2.0 | 7.0 — 7.5 | 300 — 350 |
| 250 | 55 — 75 | 92.5 — 93.0 | 0.88 — 0.89 | 1.7 — 1.9 | 6.5 — 7.0 | 450 — 550 |
Основная сфера применения электродвигателей АМТКФ – механизмы с высокой инерционной нагрузкой и необходимостью запуска под нагрузкой. К таким механизмам относятся:
При выборе двигателя АМТКФ для конкретного привода необходимо выполнить следующие расчеты:
Ключевое отличие АМТКФ от двигателей общего назначения (например, АИР) заключается в форме механической характеристики. У АМТКФ она имеет выраженный «горб» в области пуска, обеспечивая высокий момент при низких скоростях. Для наглядности сравним параметры:
| Параметр | АМТКФ | АИР (общего назначения) |
|---|---|---|
| Кратность пускового момента (Мп/Мн) | 1.8 — 2.2 | 1.1 — 1.3 |
| Кратность минимального момента (Ммин/Мн) | 1.4 — 1.8 | 0.7 — 1.0 |
| Кратность пускового тока (Iп/Iн) | 6.5 — 7.5 | 7.0 — 8.0 |
| КПД | На 0.5 — 1.5% ниже | Выше |
| cos φ | На 0.02 — 0.04 ниже | Выше |
Как видно из таблицы, преимущество в пусковых моментах у АМТКФ достигается некоторым ухудшением энергетических показателей (КПД и cos φ) из-за особенностей конструкции ротора. Поэтому применение этих двигателей экономически оправдано только там, где без высокого пускового момента работа привода невозможна.
Монтаж двигателей АМТКФ осуществляется на жесткой, выверенной по горизонтали фундаментной плите или раме. Крепление – лапами (IM1081) или комбинированное (лапами и фланцем, IM2081). Несоосность соединительных полумуфт не должна превышать значений, указанных в паспорте (обычно 0.05-0.1 мм).
Эксплуатация требует соблюдения следующих условий:
Техническое обслуживание включает в себя:
Двигатели с фазным ротором (АМТК) имеют ротор с трехфазной обмоткой, выведенной на контактные кольца. Пусковой момент и ток регулируются путем введения резисторов в цепь ротора. Это дает более гибкое и плавное управление пуском, но система сложнее, дороже и требует большего обслуживания. АМТКФ, имея комбинированный короткозамкнутый ротор, проще, надежнее и дешевле, но не позволяет плавно регулировать пусковые параметры – они заданы конструктивно.
Да, можно. Однако необходимо учитывать, что высокий пусковой момент, заложенный в АМТКФ, при частотном управлении с плавным пуском не является критически необходимым. При этом несколько сниженные КПД и cos φ на частичных нагрузках могут быть нивелированы алгоритмами ЧП. Важно использовать ЧП с правильными настройками векторного или скалярного управления, а также установить дроссель или синус-фильтр для защиты изоляции обмотки от перенапряжений, вызванных длинными кабелями.
По внешним признакам или шильду определить тип ротора невозможно. Эта информация указывается в заводской технической документации (паспорте, каталоге). На практике оба типа обеспечивают схожие пусковые характеристики, и для большинства задач по подбору привода достаточно знать каталожные значения пускового момента и тока.
Это обозначения по старому ГОСТ 15150-69. У2 – для работы в умеренном климате на открытом воздухе; У3 – в умеренном климате в закрытых помещениях без регулирования температуры; ХЛ2 – для холодного климата на открытом воздухе. По современному стандарту (ГОСТ 15150) исполнения обозначаются иначе: У2 соответствует У1, У3 – У3, ХЛ2 – УХЛ1. Основное внимание следует уделять диапазону рабочих температур, указанному в паспорте.
Сильный гул и вибрация в начальный момент пуска характерны для глубокопазных роторов и связаны с действием больших пусковых токов и значительных электромагнитных сил в пазовой зоне. Это нормальное явление, если гул и вибрация затухают по мере разгона и не превышают допустимых значений, указанных в ГОСТ (например, виброскорость до 4.5 мм/с для двигателей мощностью до 100 кВт). Если вибрация не снижается или превышает нормы, необходима диагностика (центровка, проверка подшипников, балансировка).
Электродвигатели серии АМТКФ являются специализированным решением для приводов, работающих в условиях тяжелого пуска. Их конструкция с комбинированным короткозамкнутым ротором обеспечивает высокий пусковой момент при относительно умеренном пусковом токе, что снижает нагрузку на питающую сеть по сравнению с прямым пуском двигателей общего назначения аналогичной мощности. Выбор в пользу АМТКФ должен быть технико-экономически обоснован, так как эти двигатели имеют более высокую стоимость и несколько худшие энергетические показатели в установившемся режиме. Правильный монтаж, соблюдение условий эксплуатации и регулярное техническое обслуживание являются залогом длительного и надежного срока службы данных электродвигателей в составе ответственных производственных механизмов.