Электродвигатели МТН 132

Электродвигатели МТН 132: полное техническое описание, конструкция и применение

Электродвигатели серии МТН 132 представляют собой асинхронные трехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором, предназначенные для продолжительного режима работы S1. Данная серия является частью унифицированного ряда двигателей типа МТН (Москва, Томск, Харьков) и соответствует мощности 7,5 кВт при синхронной частоте вращения 3000 об/мин (2 полюса) и 5,5 кВт при 1500 об/мин (4 полюса). Двигатели МТН 132 относятся к классу энергоэффективности IE1 (стандарт ГОСТ Р 51677-2000, МЭК 60034-30), что является базовым уровнем для данного типа машин. Конструктивно они разработаны для эксплуатации в условиях умеренного (У3) и тропического (Т2) климата, в помещениях и на открытом воздухе, при условии защиты от прямого воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков.

Конструктивные особенности и исполнения

Двигатели МТН 132 имеют закрытое обдуваемое исполнение (IP23 по ГОСТ 17494-87). Это означает, что двигатель защищен от проникновения внутрь твердых тел диаметром более 12,5 мм и от водяных брызг, падающих под углом до 60° от вертикали. Охлаждение осуществляется внешним вентилятором, расположенным под защитным кожухом на валу двигателя, который нагнетает воздух через ребристую поверхность станины.

Основные узлы двигателя:

• Станина (корпус): Изготавливается из чугуна СЧ15, имеет продольные ребра для увеличения поверхности охлаждения. К корпусу крепятся все основные элементы.
• Сердечник статора: Набирается из изолированных листов электротехнической стали, запрессовывается в станину. В пазы сердечника укладывается трехфазная обмотка из медного провода класса нагревостойкости В или F.
• Ротор: Короткозамкнутый, типа «беличья клетка». Сердечник ротора также набран из стальных листов и напрессован на вал. Обмотка ротора выполнена путем заливки пазов расплавленным алюминиевым сплавом, что формирует стержни, торцевые кольца и вентиляционные лопатки.
• Вал: Изготовлен из стали 45, имеет цилиндрическую исполнение по ГОСТ 12080-66. На валу расположены посадочные места для подшипников и соединительной полумуфты или шкива.
• Подшипниковые щиты и узлы: Двигатель имеет два подшипниковых щита (передний и задний), в которых установлены шарикоподшипники качения. Со стороны привода обычно устанавливается подшипник радиально-упорный (например, №46210), а со стороны противоположной приводу – радиальный шариковый (например, №310). Подшипниковые узлы имеют масленки для периодической закладки пластичной смазки (ЦИАТИМ-221, ЛИТОЛ-24).
• Коробка выводов (борно): Расположена в верхней части станины. В ней размещены клеммные колодки для подключения кабелей питания. Обмотка статора может быть соединена в «звезду» (Y) или «треугольник» (Δ) в зависимости от линейного напряжения сети.

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры двигателей МТН 132 варьируются в зависимости от числа полюсов. Ниже приведены сводные данные для наиболее распространенных исполнений.

Параметр	МТН 132-2 (2p=2)	МТН 132-4 (2p=4)	МТН 132-6 (2p=6)	МТН 132-8 (2p=8)
Мощность на валу, P2, кВт	7.5	5.5	4.0	3.0
Синхронная частота вращения, об/мин	3000	1500	1000	750
Номинальная частота вращения, об/мин	~2920	~1440	~955	~710
Номинальный КПД, η, %	86.5	86.5	85.0	83.0
Коэффициент мощности, cos φ	0.90	0.87	0.80	0.72
Номинальный ток при 380В, Iн, А	14.9	11.5	9.5	8.0
Пусковой ток, Iп/Iн	6.5	6.5	5.5	5.0
Пусковой момент, Mп/Mн	1.3	1.8	1.6	1.5
Максимальный момент, Mmax/Mн	2.4	2.4	2.2	2.0
Масса, кг	~85	~80	~75	~70

Условия эксплуатации и монтаж

Двигатели МТН 132 рассчитаны на работу от сети трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 В (также возможны исполнения на 220/380, 380/660 В). Допустимое отклонение напряжения ±5%, частоты ±2.5%. Высота установки над уровнем моря – не более 1000 м. Окружающая среда не должна содержать взрывоопасных газов, проводящей пыли в концентрации, нарушающей работу, а также химически активных веществ, разрушающих металлы и изоляцию.

Монтаж осуществляется на жесткой, выверенной по горизонтали фундаментной плите или раме через лапы двигателя. Обязательна центровка вала двигателя с валом рабочей машины. Использование жесткой или упругой муфты обязательно; прямой привод ремнем или цепью создает дополнительную радиальную нагрузку на вал, что требует согласования с производителем. Неправильная центровка – основная причина вибрации и преждевременного выхода из строя подшипников.

Схемы подключения и пуск

Обмотка статора двигателей МТН 132, как правило, имеет шесть выводов, что позволяет подключать ее по двум схемам в зависимости от напряжения сети. Наиболее распространенное исполнение – на напряжение 380 В при соединении обмоток «звездой» (Y). Если двигатель имеет маркировку «220/380 В», то для сети 220 В обмотки соединяются «треугольником» (Δ), а для сети 380 В – «звездой».

Пуск двигателей данной серии осуществляется, как правило, прямым включением на полное напряжение сети (DOL). Это допустимо благодаря умеренному отношению пускового тока к номинальному (5-6.5) и удовлетворительному пусковому моменту. Однако при слабых сетях или необходимости снижения механических ударов применяют схемы пуска через автотрансформатор, переключение «звезда-треугольник» (для двигателей, рассчитанных на работу в Δ при 380В) или частотные преобразователи. Последние также позволяют осуществлять плавное регулирование скорости вниз от номинальной.

Техническое обслуживание и ремонт

Плановое техническое обслуживание (ТО) двигателей МТН 132 включает в себя:

• Ежедневный внешний осмотр: Контроль температуры корпуса на ощупь или пирометром, проверка на наличие посторонних шумов и вибрации, контроль состояния борновой коробки.
• Периодическое ТО (раз в 3-6 месяцев): Проверка и подтяжка крепежных соединений, контроль состояния заземления, очистка наружных поверхностей от пыли и грязи, препятствующей охлаждению.
• ТО 1 (раз в 1-2 года): Замена смазки в подшипниковых узлах. Старая смазка удаляется, полости промываются бензином и заполняются свежей смазкой на 1/2-2/3 объема. Проверка состояния щеточного узла (если есть).
• ТО 2 (капитальное, по мере необходимости): Полная разборка, замена подшипников, продувка обмоток сжатым воздухом, проверка сопротивления изоляции мегаомметром (норма не менее 1 МОм на 1 кВ рабочего напряжения, но не менее 0.5 МОм для двигателя до 500В). При снижении сопротивления изоляции требуется сушка обмоток.

Типичные неисправности: износ подшипников (проявляется гулом и вибрацией), ослабление крепления лап или фундамента (вибрация), межвитковое замыкание или пробой изоляции на корпус (перегрев, срабатывание защит, запах гари), обрыв фазы (двигатель не запускается или гудит).

Области применения и аналоги

Двигатели МТН 132 благодаря своей надежности и неприхотливости широко применялись и продолжают использоваться в различных отраслях промышленности в качестве привода механизмов, не требующих регулирования скорости:

• Привод центробежных насосов и вентиляторов.
• Станки дерево- и металлообработки (циркулярные пилы, точильные станки, компрессоры).
• Подъемно-транспортное оборудование (лебедки, конвейеры малой мощности).
• В сельском хозяйстве – привод зернодробилок, кормораздатчиков, вентиляционных систем.

Современными прямыми аналогами серии МТН 132 являются двигатели серий АИР (российские, по ГОСТ Р 51689-2000) и IM 1001 (европейские, по МЭК). Например, двигатель АИР132М2 соответствует МТН 132-2 по мощности и частоте вращения, но имеет более высокий класс энергоэффективности (IE2, IE3). При замене необходимо сверять установочные и присоединительные размеры по ГОСТ 2479 (габариты IM).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Какое напряжение питания требуется для двигателя МТН 132?

Наиболее распространенное исполнение – трехфазное напряжение 380 В, частота 50 Гц. Обмотка статора соединена «звездой». Встречаются также двигатели на 220/380 В, где для сети 220 В обмотки соединяются «треугольником», а для 380 В – «звездой». Точную информацию указывают на шильдике двигателя.

2. Как правильно подобрать тепловую защиту или автомат для данного двигателя?

Номинальный ток теплового реле или уставка магнитного расцепителя автомата выбирается по номинальному току двигателя (I_н), указанному на шильдике. Для МТН 132-4 I_н ≈ 11.5 А. Защита настраивается на это значение. Для защиты от токов короткого замыкания учитывают пусковой ток (I_п ≈ 6.5*I_н), поэтому время-токовая характеристика автомата должна быть типа «D» или подобной, чтобы избежать ложных срабатываний при пуске.

3. Можно ли использовать двигатель МТН 132 с частотным преобразователем (ЧП)?

Да, можно, но с учетом ряда ограничений. Это двигатель с изоляцией класса В или F, не оптимизированный специально для работы с ШИМ. При питании от ЧП на длинных кабелях возможны перенапряжения на выводах обмотки. Рекомендуется использовать выходные дроссели или фильтры ЧП, а также снижать несущую частоту ШИМ. При длительной работе на низких скоростях (менее 20-25 Гц) с полным моментом может потребоваться независимое охлаждение (внешний вентилятор), так как собственный вентилятор на валу будет неэффективен.

4. Как часто и какой смазкой нужно смазывать подшипники?

Интервал смазки зависит от условий работы (температура, запыленность, режим). В нормальных условиях пересмазку рекомендуется проводить каждые 4000-5000 часов работы. Используется тугоплавкая пластичная смазка: ЦИАТИМ-221, ЛИТОЛ-24, их импортные аналоги (Shell Gadus, Mobilux). Объем смазки – примерно 1/2-2/3 свободного пространства подшипниковой полости. Переполнение смазкой ведет к перегреву и вытеканию.

5. Двигатель сильно греется. В чем могут быть причины?

Перегрев может быть вызван:

• Механические причины: Задевание ротора за статор из-за износа подшипников, повышенное трение в приводном механизме, перетянутые ремни.
• Электрические причины: Работа при повышенном или пониженном напряжении сети, обрыв одной фазы (двигатель работает на двух), межвитковое замыкание в обмотке.
• Внешние причины: Загрязнение ребер станины, ухудшающее охлаждение, высокая температура окружающей среды (выше +40°C), частые пуски или работа в режиме S3-S6 при двигателе, рассчитанном на S1.

Необходимо проверить ток по фазам, сопротивление изоляции, состояние подшипников и охлаждающих поверхностей.

6. Чем отличается МТН 132 от АИР 132?

МТН 132 – серия более старого, советского производства (единой серии МТН). АИР 132 – серия по современному российскому и международному стандарту (IEC). Основные отличия:

• Класс энергоэффективности: МТН – IE1 (низкий), АИР – IE2 (повышенный) или IE3 (высокий).
• Уровень шума и вибраций: У АИР, как правило, ниже за счет оптимизации конструкции.
• Материалы и технология: В АИР чаще применяются улучшенные электротехнические стали и изоляционные материалы.
• Габаритные и установочные размеры: В основном соответствуют друг другу (габарит IM 1001 по высоте оси вращения 132 мм), но мелкие различия возможны, поэтому при замене необходим чертеж.

Заключение

Электродвигатели серии МТН 132 представляют собой проверенное, надежное и ремонтопригодное оборудование для базовых промышленных применений. Несмотря на то, что по показателям энергоэффективности они уступают современным сериям (АИР, IE3), их обширный парк все еще находится в эксплуатации благодаря долговечности и простоте обслуживания. Успешная работа этих двигателей на протяжении десятилетий зависит от соблюдения условий монтажа, правильного выбора схемы защиты и своевременного проведения регламентных работ, в первую очередь, связанных с подшипниковыми узлами и состоянием изоляции. При модернизации оборудования замена двигателей МТН 132 на аналоги класса IE2/IE3 является экономически оправданной мерой, приводящей к значительному снижению энергопотребления.