Электродвигатели МТН 312

Электродвигатели МТН 312: полный технический обзор и сфера применения

Электродвигатели серии МТН 312 представляют собой асинхронные машины с короткозамкнутым ротором, трехфазного тока, предназначенные для продолжительного режима работы S1 по ГОСТ. Данные двигатели относятся к модификации общепромышленных электродвигателей серии АИР (по современной классификации) с повышенным скольжением. Ключевая особенность серии МТН — это способность выдерживать частые пуски и значительные перегрузки по моменту, что определяет их основную сферу применения в приводах механизмов с тяжелыми условиями пуска и работы.

Конструктивные особенности и исполнения

Конструктивно двигатели МТН 312 выполнены в соответствии с ГОСТ 51689-2000 (аналогично стандарту IEC 60034). Основные узлы включают в себя: чугунные станину и подшипниковые щиты, статор с многослойным магнитопроводом из электротехнической стали, обмотку статора из медного провода с теплостойкой изоляцией (класс F или H), короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка» с литыми алюминиевыми стержнями. Повышенное скольжение (обычно в диапазоне 7-13% в зависимости от мощности) достигается за счет применения ротора с увеличенным активным сопротивлением.

Двигатели поставляются в различных климатических и конструктивных исполнениях:

    • По способу монтажа: IM 1081 (лапы с фланцем), IM 2081 (лапы без фланца), IM 3081 (фланец без лап).
    • По климатическому исполнению: У3, У2, У1 (для умеренного климата), Т2, Т1 (для тропического), ХЛ1 (для холодного).
    • По степени защиты IP: Наиболее распространено исполнение IP54 (защита от попадания пыли и брызг воды со всех направлений), также встречается IP55.
    • По способу охлаждения: IC 0141 (самовентиляция, крыльчатка на валу двигателя).

    Основные технические характеристики и параметры

    Номенклатура двигателей МТН 312 охватывает диапазон мощностей от 0.75 кВт до 45 кВт при синхронной частоте вращения 3000, 1500 и 1000 об/мин (соответственно, 2, 4 и 6 полюсов). Наиболее распространенной является серия с частотой 1500 об/мин (4 полюса). Рабочее напряжение — 380/660 В при частоте сети 50 Гц. Соединение обмоток — «треугольник/звезда» для соответствующих напряжений. Двигатели допускают прямой пуск от сети.

    Таблица 1. Основные параметры двигателей МТН 312 (4 полюса, 1500 об/мин, IP54, IM 1081)
    Мощность, кВтТок при 380В, АКПД, %, не менееcos φСкольжение, %Момент инерции ротора, кг·м²Масса, кг
    1.53.778.00.839.50.003525
    3.06.981.50.849.00.006538
    5.511.884.00.868.50.01258
    11.022.586.50.878.00.035105
    18.537.088.00.887.50.065155
    30.058.089.50.897.00.12230

    Механические характеристики и особенности пуска

    Кривая момента двигателей МТН 312 отличается повышенным пусковым моментом (Мп/Мн) и максимальным моментом (Мmax/Мн) по сравнению со стандартными двигателями серии АИР. Это обеспечивает уверенный разгон привода под нагрузкой. Типичные значения: пусковой момент — от 2.0 до 2.3 от номинального, максимальный момент — от 2.4 до 2.8 от номинального. Минимальный момент на кривой также выше, что снижает риск «застревания» двигателя при разгоне. Повышенное скольжение приводит к большим потерям в роторе, что требует качественного теплоотвода, но позволяет «смягчать» ударные нагрузки на механическую передачу и снижать динамические нагрузки.

    Сфера применения и типовые приводы

    Благодаря своим характеристикам, двигатели МТН 312 нашли широкое применение в промышленности для привода механизмов с тяжелыми условиями пуска и работы, где требуются частые включения/отключения или работа в режиме «таскания».

    • Приводы центробежных машин: центрифуги, сепараторы, вентиляторы с тяжелым пуском.
    • Подъемно-транспортное оборудование: тельферы, тали, лебедки, краны (в режимах С25% и выше).
    • Обрабатывающие станки: приводы главного движения и подачи в металлорежущих станках, где требуются частые реверсы.
    • Приводы дробилок, мельниц, смесителей.
    • Насосы поршневого типа и компрессоры.

Выбор, монтаж и эксплуатация

При выборе двигателя МТН 312 для конкретного привода необходимо учитывать не только мощность, но и инерцию приводимого механизма, частоту пусков, характер нагрузки (постоянная, переменная, ударная). Важно проверить, чтобы кривая момента двигателя на всех участках превышала кривую момента сопротивления механизма. Монтаж осуществляется на жестком, выверенном фундаменте с обязательной центровкой валов. Требуется регулярное техническое обслуживание: контроль вибрации, температуры подшипниковых узлов (не должна превышать 95°C для подшипников качения), состояние изоляции обмоток (сопротивление мегомметром).

Сравнение с аналогами и современные замены

Исторически двигатели МТН являются предшественниками современных серий АИР с повышенным скольжением (например, АИРС). В настоящее время прямые функциональные аналоги — это двигатели серий АИРС (российское производство) или двигатели зарубежных производителей, соответствующие спецификации «N-design» с высоким пусковым моментом. При замене устаревшего МТН 312 на современный аналог необходимо сверять не только установочные и присоединительные размеры (по ГОСТ 2479 или IEC 60072-1), но и сравнивать механические характеристики, особенно значение момента инерции ротора, которое влияет на время разгона.

Таблица 2. Сравнение двигателей МТН 312 и современных аналогов (на примере 11 кВт, 1500 об/мин)
ПараметрМТН 312-6АИРС 160S4Примечание
Мощность, кВт11.011.0Идентично
КПД, %86.588.2У аналога выше за счет современных материалов
cos φ0.870.84У МТН может быть выше
Пусковой момент, Мп/Мн2.22.1Параметры сопоставимы
Скольжение, %8.0~8.5Характеристика сохранена
Степень защиты IP5455У аналога часто выше

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем двигатели МТН принципиально отличаются от обычных двигателей АИР?

Основное отличие — конструкция короткозамкнутого ротора, обеспечивающая повышенное активное сопротивление. Это приводит к увеличению скольжения, более высоким пусковому и максимальному моментам, а также к большим потерям в роторе при работе. Обычные двигатели АИР (нормального скольжения) оптимизированы для работы в установившемся режиме с высоким КПД, тогда как МТН — для тяжелых пусков и динамических нагрузок.

Каков допустимый режим пусков для двигателя МТН 312?

Двигатели серии МТН рассчитаны на частые пуски. Конкретное количество пусков в час зависит от мощности, инерции нагрузки и схемы питания. Для большинства модификаций допустим режим с числом включений до 200-300 в час при условии, что длительность цикла «пуск-работа-останов» достаточна для отвода тепла. Точные данные необходимо запрашивать в заводской документации на конкретный типоразмер.

Можно ли использовать частотный преобразователь (ЧП) для управления двигателем МТН 312?

Да, можно, но с учетом специфики двигателя. Повышенное скольжение означает, что номинальная частота вращения при 50 Гц будет ниже, чем у обычного двигателя (например, ~1380 об/мин вместо ~1450 об/мин). Это необходимо корректно задавать в настройках ЧП. Кроме того, из-за большего тепловыделения в роторе может потребоваться снижение рабочего диапазона частот на низких скоростях или применение двигателя с принудительной независимой вентиляцией (IC 416). Рекомендуется консультация с производителем ЧП.

Как определить состояние изоляции обмоток старого двигателя МТН 312?

Состояние изоляции оценивается мегомметром на напряжение 1000 В. Сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса и между фазами при температуре, близкой к рабочей, должно быть не менее 1 МОм. Более точная оценка дается коэффициентом абсорбции (отношение сопротивления через 60 секунд к сопротивлению через 15 секунд измерения). Значение коэффициента выше 1.3 свидетельствует о удовлетворительном состоянии изоляции. Перед измерением двигатель должен быть отключен от сети и разряжен.

Что означает маркировка, например, «МТН 312-6 У2»?

Маркировка расшифровывается следующим образом: МТН — двигатель трехфазный с повышенным скольжением; 312 — габарит (условный размер станины); 6 — число полюсов (синхронная частота 1000 об/мин); У2 — климатическое исполнение для умеренного климата, категория размещения 2 (в закрытых помещениях с естественной вентиляцией, где колебания температуры и влажности несущественны).

Какие подшипники применяются в двигателях МТН 312 и как часто требуется их смазка?

В двигателях малой и средней мощности (примерно до 7.5 кВт) обычно применяются шариковые подшипники закрытого типа, не требующие пополнения смазки в течение всего срока службы. В двигателях большей мощности устанавливаются подшипники качения (шариковые или роликовые) со смазочными канавками. Периодичность пополнения смазки зависит от режима работы, скорости вращения и типа подшипникового узла. В среднем, для двигателей с частотой 1500 об/мин при нормальных условиях рекомендуется проводить смазку каждые 4000-5000 часов работы. Используется консистентная смазка для электродвигателей (например, Лита-24, ЦИАТИМ-221).

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.