Szybko znajdź produkt, którego potrzebujesz.
Silnik pompy o mocy 15 kW może przejść test na stanowisku badawczym i nadal wyzwalać przekaźnik termiczny po 20 minutach przy obciążeniu 80%. Przyczyną często nie jest uzwojenie, ale niedopasowanie momentu obciążenia, chłodzenia i wybranego wariantu silnika. Trójfazowy asynchroniczny silnik indukcyjny to dojrzała, samoczynnie uruchamiająca się maszyna, która jednak nie jest towarem powszechnie dostępnym. Praktyczny wniosek: przed porównaniem ceny wybierz profil momentu obrotowego, cykl pracy, klasę wydajności, obudowę i metodę sterowania. Jeśli zdobędziesz te pięć punktów, silnik zwykle będzie działał cicho przez lata. Jeśli przegapisz jeden, sprzęgło, stycznik lub skrzynia biegów może stać się kolejnym słabym punktem.
W tym przewodniku wyjaśniono, jak działa silnik, gdzie poślizg i wydajność wpływają na rzeczywiste koszty operacyjne oraz jakie kontrole zmniejszają ryzyko zakupu i konserwacji.
Trójfazowe uzwojenie stojana wytwarza wirujące pole magnetyczne. Prędkość pola jest prędkością synchroniczną: n s = 120f/p, gdzie f to częstotliwość zasilania, a p to liczba biegunów. Przy 50 Hz 4-biegunowy silnik ma prędkość synchroniczną 1500 obr./min. Wirnik nie pracuje z tą prędkością. Ruch względny pomiędzy polem wirującym a prętami wirnika indukuje prąd w wirniku, który wytwarza moment obrotowy. Różnica między prędkością synchroniczną a prędkością wirnika to poślizg, zwykle kilka procent przy pełnym obciążeniu.
Poślizg nie jest wadą. Jest to mechanizm, który pozwala maszynie dostarczać moment obrotowy. Zbyt mały poślizg przy danym obciążeniu może wskazywać na zbyt duży silnik pracujący przy niewielkim obciążeniu; zbyt duży poślizg może wskazywać na przeciążenie, niskie napięcie lub problem z wirnikiem. Miernik cęgowy, obrotomierz i sprawdzenie tabliczki znamionowej mówią więcej niż tylko przypuszczenia.
W tabeli zastosowano typowy przykład 4-biegunowy, 50 Hz. Rzeczywisty poślizg zależy od oporu wirnika, obciążenia i konstrukcji. Silnik o prędkości znamionowej 1450 obr./min przy pełnym obciążeniu to nie to samo, co silnik o prędkości znamionowej 1480 obr./min, nawet jeśli oba są maszynami 4-biegunowymi.
IEC 60034-30-1 ustala klasy sprawności dla silników indukcyjnych zasilanych liniowo. IE3 jest powszechnym punktem odniesienia o wysokiej wydajności; IE4 to klasa super-premium. Różnica to nie tylko etykieta. Wyższa wydajność zwykle oznacza więcej aktywnego materiału, ściślejszą kontrolę produkcji i inny poziom cenowy. W przypadku silnika pracującego 4000 godzin rocznie dwupunktowy wzrost wydajności może przewyższyć niewielką premię za zakup, ale zwrot kosztów zależy od profilu obciążenia, ceny energii i rzeczywistych godzin.
Używaj tabliczki znamionowej i certyfikatu testu, a nie nagłówków katalogów. Sprawdź wydajność przy pełnym obciążeniu i przy częściowym obciążeniu, jeśli obciążenie jest zmienne. Silnik, który jest bardzo wydajny przy 100% obciążeniu, ale pracuje przy 30% obciążeniu przez większą część roku, może nie zapewnić oczekiwanych oszczędności. Aby uzyskać bardziej szczegółowe porównanie klas, zobacz this Porównanie silników IE3 i IE4 .
YE3/IE3 Wysokowydajny 4-biegunowy silnik indukcyjny ogólnego przeznaczenia Seria 0,55–315 kW, 1500 obr./min w celu sprawdzenia wydajności z tabliczki znamionowej, ramy, mocowania i obciążenia maszyny napędzanej przed wyborem. Zobacz produkt → W przypadku zastosowań 4-biegunowych ogólnego przeznaczenia, wysokowydajna seria YE3/IE3 jest jednym z punktów wyjścia, należy jednak potwierdzić dane dotyczące ramy, montażu i wydajności w odniesieniu do napędzanej maszyny.
Zacznij od momentu obrotowego, a nie kW. Przenośnik, kruszarka lub pompa wyporowa mogą wymagać wysokiego momentu rozruchowego i konstrukcji, która może przyspieszyć ładunek. Wentylator lub pompa odśrodkowa mają zwykle niższe zapotrzebowanie na rozruch. Silnik musi mieć wystarczający moment awaryjny, aby przetrwać spadki napięcia i wystarczający moment rozruchowy, aby przyspieszyć napędzaną maszynę bez nadmiernego nagrzewania.
Poniższa tabela zamienia typowe ryzyko związane z zakupami w kontrole.
| Wymaganie | Co sprawdzić | Ryzyko w przypadku pominięcia |
|---|---|---|
| Moment obciążenia i profil rozruchu | Porównaj moment rozruchowy, moment rozruchowy i moment awaryjny z krzywą napędzanej maszyny | Utknięcie, zużycie sprzęgła, uciążliwe podróże |
| Cykl pracy | Ciągły, przerywany, cofania i startów na godzinę | Przegrzanie i skrócona żywotność izolacji |
| Środowisko | Pył, woda, wilgoć, temperatura otoczenia, niebezpieczny gaz | Korozja, awaria izolacji, niebezpieczna praca |
| Sprawność i współczynnik mocy | Klasa IE3 lub IE4, wydajność przy częściowym obciążeniu, rabat na media | Wyższe koszty eksploatacji i zbyt duży prąd |
| Montaż i sterowanie | Łapa lub kołnierz, pasowanie na wale, DOL, softstarter, VFD, hamulec | Wibracje, awarie łożysk, harmoniczne, naprężenia izolacji |
W przypadku górnictwa i transportu ciężkiego cykl pracy często obejmuje zapylenie, obciążenie udarowe i częste rozruchy; otaczający sprzęt zasługuje na taką samą uwagę jak silnik. A przegląd rozwiązań dla maszyn górniczych może pomóc w sformułowaniu tych kontroli.
Gdy ładunek musi utrzymać pozycję lub szybko się zatrzymać, silnik z hamulcem zmienia wybór. Sprawdź moment hamowania, czas zwolnienia i liczbę uruchomień na godzinę; silnik z hamulcem pozycjonującym ogólnego przeznaczenia to inny zakup niż hamulec trzymający.
Silnik z hamulcem pozycjonującym YEJ2 ogólnego przeznaczenia, 4-biegunowy Aby uzyskać pozycję zatrzymania lub utrzymania, ten silnik z hamulcem o mocy 0,55–45 kW wymaga sprawdzenia momentu hamowania, czasu zwolnienia i liczby uruchomień pod kątem obciążenia. Zobacz produkt → Podstawowy silnik klatkowy staje się rodziną, gdy aplikacja dodaje do niego zatrzymanie, niebezpieczną lokalizację lub kontrolę prędkości. Silnik z hamulcem elektromagnetycznym zawiera hamulec po stronie nienapędowej. Stosowany jest do podnośników, maszyn pakujących i osi pozycjonowania, gdzie niedopuszczalny jest wybieg. Sprawdź moment hamowania w stosunku do momentu obciążenia, czas zwolnienia w stosunku do czasu cyklu i zużycie hamulców w odniesieniu do uruchomień na godzinę. Hamulec, który jest wystarczająco mocny, ale wolno się zwalnia, może się przegrzać.
Silniki przeciwwybuchowe nie są zwykłymi silnikami w cięższej obudowie. Obudowa, ścieżki płomienia, komora zaciskowa i certyfikaty muszą odpowiadać klasyfikacji obszaru niebezpiecznego i grupie gazów. Częstym błędem jest wybór według kW i ramy, ignorując oznaczenie Ex, klasę temperaturową i lokalne wymagania atestów. W strefach pyłowych lub gazowych tabliczka znamionowa silnika i certyfikat stanowią część obudowy bezpieczeństwa.
Standardowy 4-biegunowy silnik indukcyjny w wykonaniu przeciwwybuchowym YBX3 Silnik 0,12–315 kW Exd IIB T4/CT4 do stosowania w obszarach zagrożonych wybuchem gazów lub pyłów; sprawdzić oznakowanie Ex, klasę temperaturową i lokalne atesty w odniesieniu do danej strefy. Zobacz produkt → Praca ze zmienną częstotliwością stanowi kolejną warstwę. Silniki standardowe mogą pracować na falowniku VFD w określonym zakresie prędkości, ale należy sprawdzić izolację, prąd łożysk, chłodzenie przy niskiej prędkości i długość kabla. Silniki pracujące z inwerterem i oddzielne wentylatory chłodzące są powszechne tam, gdzie wymagany jest stały moment obrotowy poniżej prędkości podstawowej.
Większość przedwczesnych awarii nie jest tajemnicza. Pochodzą one z niewspółosiowości, przeciążenia, wilgoci, poluzowanych zacisków lub zablokowanego chłodzenia. Schemat przedstawia główne punkty kontrolne całkowicie zamkniętego silnika indukcyjnego chłodzonego wentylatorem.
Przed uruchomieniem sprawdzić ustawienie wału i napięcie paska, sprawdzić, czy pokrywa wentylatora i żeberka chłodzące są drożne oraz sprawdzić moment obrotowy na zaciskach zgodnie z danymi producenta. Zmierz rezystancję izolacji, jeśli silnik był przechowywany w wilgotnych warunkach. Po uruchomieniu zanotuj prąd na wszystkich fazach, wibracje i temperaturę łożysk przy stałym obciążeniu. Kilkuprocentowa nierównowaga faz może powodować zauważalną nierównowagę prądu i dodatkowe nagrzewanie.
Napędza pompy, wentylatory, przenośniki, sprężarki, obrabiarki i inne urządzenia przemysłowe, w których potrzebny jest wytrzymały, samorozruchowy silnik.
IE4 ma wyższą minimalną klasę sprawności niż IE3 zgodnie z IEC 60034-30-1, ale oszczędności zależą od profilu obciążenia, godzin pracy i ceny zakupu.
Użyj I = P / (√3 × V × współczynnik mocy × wydajność), gdzie P jest w watach. Użyj wartości z tabliczki znamionowej, jeśli są dostępne; wynikiem jest szacunkowa liczba kontroli kabli i zabezpieczeń.
Typowe przyczyny to przeciążenie, niskie napięcie, niezrównoważenie faz, zablokowane chłodzenie, wysoka temperatura otoczenia i zbyt duża liczba uruchomień na godzinę.
Tak, w zatwierdzonym zakresie prędkości silnika. Sprawdź izolację, chłodzenie przy niskiej prędkości, długość kabla i prąd łożyska; konstrukcje przystosowane do pracy z falownikiem są preferowane w przypadku stałego momentu obrotowego poniżej prędkości podstawowej.
Dopasuj oznaczenie Ex, grupę gazów lub pyłów, klasę temperaturową, obudowę, ramę, sposób montażu i certyfikat. Nie zastępuj standardowego silnika w obszarze niebezpiecznym.
