Szybko znajdź produkt, którego potrzebujesz.
Jeśli na tabliczce znamionowej silnika widnieje napięcie 400 V, 415 V, 460 V lub 690 V, jest to silnik o niskim napięciu. Wniosek nasuwa się pierwszy: dla prawie każdego napędu przemysłowego o mocy poniżej około 1 MW, niskie napięcie jest właściwym wyborem, ponieważ cały otaczający go łańcuch, od styczników i kabli po softstarty i łożyska zapasowe, jest standardowy, niedrogi i dostępny wszędzie. Trudniejszą częścią nie jest zakres napięcia. Pozwala to uzyskać odpowiednią liczbę biegunów, obudowę, izolację i klasę wydajności do rzeczywistych zastosowań.
Niskie napięcie, zwykle skracane do LT, opisuje pasmo, które norma IEC 60038 klasyfikuje jako niskie napięcie: do 1000 V AC między fazami. Powyżej tego, silniki stają się średnim lub wysokim napięciem, a architektura elektryczna zmienia się całkowicie, z rozdzielnicą SN, zakończeniami kabli SN i rozrusznikiem lub napędem o napięciu znamionowym 3,3 kV, 6,6 kV, 10 kV lub 11 kV. Niskie napięcie to potoczne określenie w Wielkiej Brytanii, Indiach, na Bliskim Wschodzie i w dużej części Azji; niskie napięcie jest równoważnym sformułowaniem w dokumentacji IEC i Ameryce Północnej.
Prawie wszystkie silniki przemysłowe niskiego napięcia to trójfazowe maszyny asynchroniczne (indukcyjne) o mocy od około 0,06 kW do 1000 kW, przy 690 V jako praktycznym pułapie dla standardowej konstrukcji. Jednofazowe silniki niskiego napięcia istnieją przy napięciu 230 V, ale rzadko mają sens powyżej 2,2 kW, ponieważ prąd rozruchowy i rozmiar ramy szybko rosną.
| Pasmo napięcia | Typowe napięcia silnika | Typowy zakres mocy | Sprzęt startowy |
|---|---|---|---|
| Niskie napięcie (LV) | 230, 400, 415, 460, 480, 525, 690 V | 0,06 do 1000 kW | DOL, gwiazda-trójkąt, softstarter, VFD niskiego napięcia |
| Średnie napięcie (MV) | 3,3, 6,6, 10, 11 kV | 200 kW do 20 MW | Softstarter SN lub VFD SN |
| Wysokie napięcie | Powyżej 33 kV | Nie stosowany w silnikach standardowych | Nie dotyczy |
Komercyjną zaletą taśmy niskiego napięcia jest standaryzacja. Styczniki, przekaźniki przeciążeniowe, dławiki kablowe, skrzynki zaciskowe i łożyska to produkty gotowe z krótkim terminem realizacji, a silnik zamienny często można pozyskać w ciągu kilku dni, a nie miesięcy.
Standardowy silnik niskiego napięcia to całkowicie zamknięta maszyna chłodzona wentylatorem (TEFC). Stojan ma uzwojenie trójfazowe w laminowanym rdzeniu stalowym, wirnik jest klatką wiewiórczą, wał osadzony jest w dwóch łożyskach tocznych, a wentylator zamontowany na wale pod osłoną przepycha powietrze przez żebra ramy. Skrzynka zaciskowa, tabliczka znamionowa, punkty podnoszenia i stopy montażowe są odlane lub obrobione w tej samej ramie, dlatego 4-biegunowy silnik jednego dostawcy może zwykle wpaść w miejsce innego dostawcy.
Podczas zakupu należy zwrócić uwagę na dwie oceny z tabliczki znamionowej. Izolacja klasy F ze wzrostem temperatury klasy B to normalna specyfikacja przemysłowa: system uzwojeń jest znamionowy do 155 °C, ale konstrukcja utrzymuje rzeczywisty wzrost w granicach klasy B przy obciążeniu znamionowym, co znacznie wydłuża żywotność izolacji. IP55 to typowa obudowa, pyłoszczelna i odporna na strumienie wody z dowolnego kierunku, która pasuje do pompowni, warsztatów i osłoniętych instalacji zewnętrznych.
Liczba biegunów określa prędkość, a prędkość określa moment obrotowy. Przy zasilaniu 50 Hz prędkości synchroniczne wynoszą 3000, 1500, 1000 i 750 obr./min dla 2, 4, 6 i 8 biegunów, a prędkość przy pełnym obciążeniu jest o kilka procent niższa z powodu poślizgu. Zależność jest prosta: moment obrotowy w Nm wynosi 9550 pomnożonych przez moc w kW i podzieloną przez prędkość obrotową w obr./min. Zatem 4-biegunowy silnik o mocy 15 kW wytwarza około 99 Nm przy pełnym obciążeniu, podczas gdy ten sam silnik o mocy 15 kW na 8 biegunach wytwarza około 199 Nm.
| Polacy | Prędkość przy 50 Hz | Prędkość przy 60 Hz | Moment obrotowy 15 kW | Typowy obowiązek |
|---|---|---|---|---|
| 2 | Około 2900 obr./min | Około 3500 obr./min | Około 49 Nm | Pompy, wentylatory, maszyny wysokoobrotowe |
| 4 | Około 1450 obr./min | Około 1750 obr./min | Około 99 Nm | Ogólnego przeznaczenia, pompy, przenośniki |
| 6 | Około 960 obr./min | Około 1160 obr./min | Około 149 Nm | Mieszalniki, kruszarki, ciężki rozruch |
| 8 | Około 720 obr./min | Około 870 obr./min | Około 199 Nm | Przenośniki powolne, młyny, napęd bezpośredni |
Wybierz liczbę biegunów na podstawie momentu obrotowego i prędkości wymaganej przez napędzaną maszynę, a nie z przyzwyczajenia. Silnik 2-biegunowy jest kompaktowy i niedrogi, ale oferuje wąski zakres użytecznego momentu obrotowego, podczas gdy 8-biegunowy silnik z napędem bezpośrednim eliminuje skrzynię biegów kosztem masy i ceny. Do ogólnych zadań związanych z pompą, wentylatorem i przenośnikiem rozsądną opcją domyślną jest 4-biegunowa maszyna IE3, taka jak 4-biegunowy wysokowydajny silnik indukcyjny ogólnego przeznaczenia YE3/IE3.
YE3/IE3 Wysokowydajny silnik indukcyjny ogólnego przeznaczenia (4-biegunowy) Wysokowydajny silnik indukcyjny ogólnego przeznaczenia YE3/IE3 (4-biegunowy) jest częścią serii YE3(IE3) o wysokiej wydajności, charakteryzującej się prędkością synchroniczną 1500 obr./min i mocą wyjściową... Zobacz produkt → IEC 60034-30-1 definiuje międzynarodowe klasy efektywności od IE1 do IE4. W UE rozporządzenie 2019/1781 wymaga, aby od lipca 2021 r. poziom IE3 był minimalny dla większości silników trójfazowych o mocy od 0,75 kW do 1000 kW, przy czym stopień IE4 był wymagany dla niektórych wartości znamionowych od lipca 2023 r., a na wielu innych rynkach obowiązują porównywalne zasady dotyczące minimalnej sprawności. Jako punkt odniesienia można przyjąć, że silnik IE3 ma około 20% mniejsze straty niż silnik IE2 o tej samej mocy.
Cena zakupu nie jest kosztem decydującym. Badania cyklu życia cytowane przez agencje energetyczne zazwyczaj pokazują, że energia elektryczna stanowi znacznie ponad 90% całkowitego kosztu silnika w ciągu 10–15 lat ciągłej pracy, podczas gdy sam silnik stanowi tylko niewielki ułamek. Dlatego też składka IE4 zwraca się w ciągu kilku miesięcy w przypadku pompy pracującej 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, a w przypadku silnika pracującego kilkaset godzin rocznie może zająć lata. Tam, gdzie praca jest ciągła, a obciążenie jest prawie pełne, maszyna IE4, taka jak 4-biegunowy energooszczędny silnik indukcyjny YE4/IE4 ogólnego przeznaczenia, jest tańszym wyborem w całym okresie użytkowania.
Energooszczędny silnik indukcyjny ogólnego przeznaczenia YE4/IE4 (4-biegunowy) Jeśli model 2-biegunowy jest zbudowany z myślą o szybkości, 4-biegunowy energooszczędny silnik indukcyjny ogólnego przeznaczenia YE4/IE4 jest zbudowany z myślą o kompatybilności. Przy prędkości synchronicznej 1500 R... Zobacz produkt → Cztery warunki lokalizacyjne regularnie odsuwają projekt od domyślnych ustawień katalogu:
Tam, gdzie kontrola prędkości jest częścią procesu, maszyna z oznaczeniem VFD, taka jak 4-biegunowy silnik o zmiennej częstotliwości ogólnego przeznaczenia YVF2, pozwala uniknąć kompromisów w zakresie chłodzenia i izolacji w przypadku standardowego silnika zasilanego przez falownik. Obowiązki takie jak serwis pomp i klimatyzacji łączą długie godziny pracy z niewielkim momentem rozruchowym, czyli dokładnie w tym miejscu, w którym klasa efektywności ma największy wpływ na koszty eksploatacji.
Silnik o zmiennej częstotliwości YVF2 ogólnego przeznaczenia (4-biegunowy) Silnik o zmiennej częstotliwości YVF2 ogólnego przeznaczenia (4-biegunowy) zapewnia płynną regulację prędkości i dużą wszechstronność, odpowiedni dla szerokiej gamy zastosowań przemysłowych ogólnego przeznaczenia... Zobacz produkt → Ponieważ silniki niskonapięciowe są tak szeroko stosowane, schemat ich awarii jest dobrze udokumentowany. Badania niezawodności silników opublikowane przez IEEE i EPRI konsekwentnie wykazały ten sam rozkład w trójfazowych silnikach indukcyjnych: największą część awarii stanowią łożyska, następnie izolacja uzwojenia stojana, a problemy z wirnikiem i wałem są daleko w tyle.
W przypadku planowania konserwacji oznacza to, że wyosiowanie, napięcie paska, okresy smarowania i jakość łożysk mają większe znaczenie niż jakakolwiek modernizacja instalacji elektrycznej. Praca falownika może przyspieszyć uszkodzenie łożysk na skutek prądów na wale, dlatego też większe silniki pracujące z falownikiem są często wyposażone w izolowane łożyska lub pierścień uziemiający wał.
Niskie napięcie przestaje być ekonomiczne w trzech sytuacjach: moc powyżej około 1 MW, kable są na tyle długie, że spadek napięcia i rozmiar przewodu stają się niepraktyczne, oraz w instalacjach, w których poziom zwarcia na szynie niskiego napięcia powoduje, że rozdzielnica jest kosztowna. Silnik o mocy 500 kW zasilany napięciem 400 V pobiera około 870 A, co już wymaga kilku równoległych przebiegów kabli i bardzo dużego wyłącznika; przy 6,6 kV ten sam silnik pobiera około 53 A. Przejście między niskim napięciem a średnim napięciem zwykle mieści się w przedziale od 500 kW do 1500 kW i rośnie wraz ze wzrostem odległości między rozrusznikiem a silnikiem.
Krótka lista kontrolna zapobiega większości błędów przy zamawianiu:
Silnik niskiego napięcia jest przeznaczony do pracy przy zasilaniu niskim napięciem do 1000 V AC. W praktyce prawie wszystkie są trójfazowymi silnikami indukcyjnymi o napięciu znamionowym od 230 V do 690 V.
Standardowe silniki niskiego napięcia są budowane na napięcie 230 V, 400 V, 415 V, 460 V, 480 V lub 690 V przy 50 Hz lub 60 Hz. 690 V to zwykle górna granica.
Silniki niskiego napięcia działają przy napięciu do 1000 V przy użyciu standardowej rozdzielnicy niskiego napięcia i kabla. Silniki wysokiego napięcia pracują przy napięciu 3,3 kV i wyższym i zwykle rozpoczynają pracę od mocy powyżej 500 kW.
Dopasuj prędkość i moment obrotowy napędzanej maszyny. Przy 50 Hz, 2-biegunowe pracuje z prędkością około 2900 obr./min, 4-biegunowe z prędkością około 1450 obr./min, 6-biegunowe z prędkością około 960 obr./min i 8-biegunowe z prędkością około 720 obr./min.
W ciągłej służbie tak. Energia elektryczna stanowi zwykle ponad 90% kosztów całego cyklu życia, więc wydajność IE3 lub IE4 szybko zwraca różnicę w cenie. W przypadku pracy przerywanej zwrot jest wolniejszy.
Standardowy silnik może w pewnych granicach pracować na falowniku VFD, ale silniki pracujące z inwerterem lepiej radzą sobie z harmonicznymi i chłodzeniem. Długie kable i wysokie częstotliwości przełączania zwiększają ryzyko uzwojenia i łożyska.
Stopień ochrony IP55 oznacza, że obudowa jest pyłoszczelna i odporna na strumienie wody z dowolnego kierunku, co dotyczy większości wewnętrznych instalacji przemysłowych i osłoniętych instalacji zewnętrznych.
Silniki niskiego napięcia są końmi pociągowymi zakładów przemysłowych, a większość błędów w specyfikacji wynika z traktowania ich jako towaru zamawianego wyłącznie na kilowaty. Napięcie, liczba biegunów, klasa wydajności i obudowa mają wymierny wpływ na koszty energii i przestoje. Jeśli potrzebujesz pomocy w dopasowaniu silnika do konkretnego zadania, wyślij szczegóły obciążenia, dane dotyczące dostaw i środowisko , a ramę, klasę efektywności i opcje można potwierdzić przed złożeniem zamówienia.
