Электродвигатели МТН 112
Электродвигатели МТН 112: полный технический обзор и сфера применения
Электродвигатели серии МТН 112 представляют собой асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, выполненные в защищенном (IP23) или закрытом обдуваемом (IP54) исполнениях. Данная серия является частью линейки двигателей нормального исполнения (индекс «Н») с алюминиевой станиной и чугунными щитами, разработанных для продолжительного режима работы S1 в широком спектре промышленных применений. Модель МТН 112 указывает на габарит (высоту оси вращения) 112 мм, что является ключевым параметром для монтажа и сопряжения с агрегатами.
Конструктивные особенности и исполнения
Конструкция электродвигателя МТН 112 базируется на классической схеме асинхронной машины. Станина и подшипниковые щиты обеспечивают необходимую жесткость и отвод тепла. В зависимости от модификации, двигатели поставляются в двух основных вариантах защиты от воздействия окружающей среды:
- Защищенное исполнение (IP23): Предназначено для установки в чистых, сухих помещениях с хорошей вентиляцией. Защита обеспечивает безопасность от случайного прикосновения к токоведущим и движущимся частям, а также от попадания капель воды, падающих вертикально или под углом до 60°. Имеет открытые торцевые части для улучшенного охлаждения.
- Закрытое обдуваемое исполнение (IP54): Более распространенный вариант для сложных условий. Корпус предотвращает попадание пыли в количестве, нарушающем работу, и защищен от брызг воды с любого направления. Охлаждение осуществляется внешним вентилятором, расположенным под защитным кожухом.
- Привод насосов центробежного типа (водоснабжение, отопление, канализация).
- Вентиляторы и дымососы средней производительности.
- Компрессоры поршневые и винтовые.
- Конвейерные линии, транспортеры, элеваторы.
- Станки (дерево- и металлообрабатывающие, сверлильные, точильные).
- Прочие механизмы: смесители, дробилки, лебедки.
- Ежесменный контроль: визуальный осмотр, проверка температуры корпуса и подшипниковых узлов на ощупь, контроль уровня вибрации и шума.
- Периодическое ТО (раз в 3-6 месяцев): очистку наружных поверхностей от пыли и грязи (особенно важно для IP54), проверку состояния клеммной коробки и затяжки контактных соединений, контроль сопротивления изоляции обмоток мегомметром (не менее 1 МОм при 500 В).
- ТО 1 раз в 1-2 года (в зависимости от наработки): замену смазки в подшипниках качения. Для двигателей МТН 112, как правило, применяется пластичная смазка типа Литол-24 или её импортные аналоги. Необходимо строго соблюдать нормы закладки смазки (обычно 1/2 — 2/3 свободного объема полости), так как пересмазка приводит к перегреву и выходу подшипника из строя.
- Перегрев обмоток: Перегруз по току, нарушение условий охлаждения (загрязнение ребер станины или вентиляционных каналов), частые пуски, несимметрия или пониженное напряжение сети, межвитковое замыкание.
- Повышенная вибрация: Некачественная центровка, дисбаланс ротора или coupling, износ подшипников, ослабление крепления двигателя к фундаменту.
- Шум в подшипниковых узлах: Выработка дорожек качения, отсутствие или загрязнение смазки, попадание посторонних частиц.
- Затрудненный пуск или остановка при нагрузке: Механическая перегрузка, обрыв фазы в сети или в обмотке статора (для работы на двух фазах), низкое сетевое напряжение.
- Использовать ЧП с выходным дросселем или синус-фильтром.
- Ограничить диапазон регулирования скорости (не рекомендуется длительная работа на частотах ниже 20-25 Гц из-за ухудшения охлаждения).
- Предусмотреть независимое охлаждение (отдельный вентилятор) при работе на низких скоростях.
Двигатели могут изготавливаться с различными вариантами монтажа: на лапах (IM1081, IM2081), комбинированным способом (лапы + фланец, IM2081+IMB5). Напряжение питания стандартно составляет 380 В при частоте 50 Гц, однако возможны исполнения на другие напряжения (220/380, 380/660 В). Климатическое исполнение, как правило, У2 или У3 для умеренного климата.
Основные технические параметры и характеристики
Номинальные параметры двигателей серии МТН 112 варьируются в зависимости от количества полюсов, что определяет синхронную частоту вращения. Ключевые характеристики сведены в таблицу.
| Количество полюсов | Синхронная частота, об/мин | Мощность, кВт | Номинальный ток (380В), А | КПД, % | cos φ | Пусковой ток / Ном. ток (Iп/Iн) | Масса, кг (прим.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 3000 | 5.5 — 7.5 | 11.0 — 15.0 | 86.0 — 87.5 | 0.90 — 0.91 | 6.5 — 7.0 | 55 — 65 |
| 4 | 1500 | 5.5 — 7.5 | 11.5 — 15.5 | 87.0 — 88.0 | 0.86 — 0.87 | 6.5 — 7.0 | 60 — 70 |
| 6 | 1000 | 4.0 — 5.5 | 9.5 — 12.5 | 85.0 — 86.0 | 0.78 — 0.79 | 5.5 — 6.0 | 65 — 75 |
| 8 | 750 | 3.0 — 4.0 | 8.0 — 9.5 | 83.0 — 84.0 | 0.72 — 0.73 | 5.0 — 5.5 | 70 — 80 |
Кривая механической характеристики двигателей МТН 112 является жесткой, с небольшим провалом момента при критическом скольжении (5-8%). Пусковой момент (Мп/Мн) для двигателей с 2-4 полюсами составляет 1.8-2.0, для 6-8 полюсов – 1.5-1.8. Максимальный момент (Мmax/Мн) находится в диапазоне 2.2-2.5. Двигатели допускают прямой пуск от сети при условии, что параметры сети соответствуют пусковым токам.
Сфера применения и выбор двигателя
Электродвигатели МТН 112 находят применение в качестве привода для промышленного оборудования, не требующего регулирования скорости в процессе работы. Типичные области использования:
Выбор конкретной модификации осуществляется на основе анализа следующих факторов: требуемая мощность на валу и частота вращения, режим работы (S1 – продолжительный), условия окружающей среды (определяют степень защиты IP), способ монтажа, климатические условия. Важно учитывать момент инерции приводимого механизма для оценки времени и тепловой нагрузки при пуске.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж двигателя должен производиться на ровное, жесткое основание с использованием соответствующих крепежных элементов. Обязательна центровка вала двигателя и рабочего механизма с использованием точных инструментов (индикаторные скобы, лазерные центровщики) для исключения вибраций и преждевременного износа подшипников. Допустимое радиальное биение на полумуфте не должно превышать 0.05 мм.
Эксплуатация требует регулярного технического обслуживания, которое включает:
Возможные неисправности и методы их диагностики
Наиболее распространенные отказы двигателей МТН 112 и их причины:
Диагностика включает измерение токов по фазам (разбаланс не более 5%), измерение сопротивления изоляции, виброакустический контроль, тепловизионный контроль соединений и корпуса.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается МТН 112 от АИР 112М?
МТН и АИР – это разные серии, но близкие по параметрам. АИР является общепромышленной серией по ГОСТ Р 51689-2000 (МЭК 60034). МТН часто соответствует более ранним советским стандартам, но в современном производстве различия могут быть минимальны. Конкретные отличия (материалы, КПД, масса) необходимо уточнять в каталогах конкретного производителя. Часто обозначения используются как синонимы, но это не всегда корректно.
Можно ли использовать двигатель МТН 112 с частотным преобразователем (ЧП)?
Да, но с оговорками. Стандартные двигатели МТН 112 не имеют специализированной изоляции обмоток, рассчитанной на высокочастотные перенапряжения от выходных ШИМ-сигналов ЧП. Для продолжительной работы в таком режиме рекомендуется:
Идеальным решением является выбор двигателя с изоляцией, усиленной для работы с ЧП (индекс «У» или «INV» в маркировке).
Как определить, какой подшипник установлен в двигателе?
Тип подшипников обычно указан в формуляре или паспорте двигателя. На практике для габарита 112 мм со стороны привода (DE) часто устанавливается шариковый радиально-упорный подшипник среднетяжелой серии (например, № 46211 или 36211), а со стороны противопривода (NDE) – шариковый радиальный (например, № 309). Для точного определения необходимо снять защитные крышки и считать маркировку с колец подшипников.
Какое сопротивление изоляции считается нормальным?
Согласно ПТЭЭП и ГОСТ, сопротивление изоляции обмоток статора относительно корпуса и между фазами при температуре +25°C должно быть не менее 1 МОм для двигателей на напряжение до 500 В. Для нагретых обмоток (в рабочем состоянии) допустимо не менее 0.5 МОм. На практике для новых или исправных двигателей МТН 112 это значение обычно превышает 10-100 МОм. Тренд на снижение сопротивления со временем более важен, чем абсолютное значение.
Что означает буква «Н» в маркировке МТН?
Буква «Н» указывает на то, что двигатель нормального исполнения (в отличие от «П» – повышенного скольжения, «С» – с повышенным пусковым моментом, «К» – с фазным ротором). Это определяет его стандартные характеристики, приведенные в таблице 1.
Как правильно выбрать тепловую защиту (тепловое реле) для МТН 112?
Номинальный ток теплового реле (Iн.р.) выбирается равным или близким к номинальному току двигателя (Iн), указанному на шильдике. Для двигателя мощностью 5.5 кВт, 1500 об/мин (Iн ≈ 11.5А) выбирается реле на 12.5 А. Уставка срабатывания обычно регулируется в диапазоне 0.9-1.15 Iн.р. и устанавливается точно на Iн двигателя. Обязательно учитывается тип пуска: при тяжелых условиях пуска может потребоваться реле с функцией защиты от затянутого пуска.