Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.

Perusteet sähkömoottoreiden ymmärtämiseen

Peruspaketti sähkömoottoreista: merkinnät, runkoko, hyötysuhde, laakerointi, lämpötilavalvonta, kytkennät, tuuletustavat, jännitteet.

  • Identifiez-vous pour voir les commentaires

  • Soyez le premier à aimer ceci

Perusteet sähkömoottoreiden ymmärtämiseen

  1. 1. Perustietoa moottoreista Teollisuuden liikkeelle paneva voima VEM MOTORS FINLAND OY 1
  2. 2. 2 IEC-runkokoko > IEC (International Electrotechnical Commission) > VEM oikosulkumoottorit ovat IEC-rungossa CENELEC-tehoilla > IEC-tunnus kertoo moottorin akselikorkeuden > IEC 132: mitta akselin keskikohdasta tassujen pohjaan on 132 mm 2
  3. 3. 3 IEC-runkokoko > Samalla määräytyy akselin halkaisija ja pituus, etäisyys akselin olakkeelta tassujen N- pään reikään sekä tassuissa olevat reiät. > Saman IEC-tunnuksen omaavat moottorit ovat asennusmittojensa puolesta keskenään vaihtokelpoisia. 3
  4. 4. 4 IEC-runkokoko > IEC määrittää myös laippamitat > IE2-WE1R 132M 4, IMB5 FF265 > IE2-WE1R 132M 4, IMB14FT165 / IMB14FT215 4
  5. 5. 5 Drive end / Non drive end > IEC 60034-7 määrittelee sähkömoottorin päädyt • D-pää (Drive end) • N-pää (Non drive end) > Akselin pyörimissuunta on joko myötäpäivään tai vastapäivään moottorin D-päästä katsottuna. > Kun verkon vaiheet L1, L2 ja L3 kytketään U, V ja W -> akselin pyörimissuunta on myötäpäivään. 5
  6. 6. 6 Käyttötavat 6 > Moottorin nimelliskäyttötavat merkitään S1, S2, S3, … S10 > S1 jatkuva käyttö • Kone toimii vakiokuormituksella niin pitkän ajan, että loppulämpötila savutetaan. > S2 Lyhytaikainen käyttö • Kone toimii vakiokuormituksella määrätyn, niin lyhyen ajan, että loppulämpötilaa ei saavuteta. • Leimaus esim. S2 60 min. > S3 Jaksollinen ajoittaiskäyttö • Käyttö muodostuu sarjasta keskenään samanlaisia jaksoja, joista jokaiseen kuuluu toimintaaika vakiokuormituksella sekä seisonta-aika. Loppulämpötilaa ei saavuteta jakson aikana. • Leimaus esim. S3 25 %.
  7. 7. 7 Käyttötavat > S4 Jaksollinen käynnistyskäyttö • Käyttö muodostuu sarjasta keskenään samanlaisia jaksoja, joista jokaiseen kuuluu käynnistysaika, toiminta-aika vakiokuormituksella sekä seisonta-aika. Loppulämpötilaa ei saavuteta jakson aikana. • Leimaus esim. S4 - 25 % - 120 c / h – JM > S5 Jaksollinen käynnistys- ja jarrutuskäyttö • Käyttö muodostuu sarjasta keskenään samanlaisia jaksoja, joista jokaiseen kuuluu käynnistysaika, toiminta-aika vakiokuormituksella, jarrutusaika ja seisonta-aika. Loppulämpötilaa ei saavuteta jakson aikana. • Leimaus esim. S5 - 40 % - 120 c / h - JM 7
  8. 8. 8 Käyttötavat > S6 Pysähtymätön ajoittaiskäyttö • Käyttö muodostuu sarjasta keskenään samanlaisia jaksoja, joista jokaiseen kuuluu toiminta-aika vakiokuormituksella sekä tyhjäkäyntiaika. Loppulämpötilaa ei saavuteta jakson aikana. • Leimaus esim. S6 40 %. > S7 Keskeytymätön käynnistys- ja jarrutuskäyttö • Käyttö muodostuu sarjasta keskenään samanlaisia jaksoja, joista jokaiseen kuuluu käynnistysaika, toiminta-aika vakiokuormituksella sekä jarrutusaika. Jarrutus tapahtuu sähköisesti( esim. vastavirtajarrutus ). Loppulämpötilaa ei saavuteta jakson aikana. • Leimaus esim. S7 - 500 c / h – JM 8
  9. 9. 9 Käyttötavat > S8 Pysähtymätön määräjaksollinen käyttö • Käyttö muodostuu sarjasta keskenään samanlaisia jaksoja. Jokaiseen jaksoon kuuluu toiminta-aika vakiokuormituksella määrätyllä nopeudella, jota välittömästi seuraa toiminta aika toisella nopeudella ja toisella vakiokuormituksella. Pyörimisnopeuksia voi olla kaksi tai useampia. Loppulämpötilaa ei saavuteta jakson aikana. > S9 Käyttö vaihtelevalla kuormalla ja nopeudella • Käyttö muodostuu sallitulla käyttöalueella tapahtuvista kuorman ja nopeuden vaihteluista, jotka yleensä eivät ole jaksollisia. Tämä käyttö sisältää usein tapahtuvia ylikuormituksia, jotka voivat merkittävästi ylittää nimelliskuorman. > S10 Käyttö vaihtelevalla vakiokuormalla • Käyttöjakso muodostuu enintään neljästä osajaksosta erisuurella vakiokuormalla. Käyttöaikakullakin vakiokuormalla on niin pitkä, että loppulämpötila saavutetaan. 9
  10. 10. 10 Kytkennät > Tähtikytkentä (Y) / kolmiokytkentä (D) 10 > Kaksinopeusmoottorit (navanvaihtomoottorit)
  11. 11. 11 Kytkennät > Dahlanderkytketyt moottorit 11 > Yksivaihemoottorit
  12. 12. 12 Liitinmerkinnät / jännitteet > IE-standardin mukaiset jännitteet 12 > Arvot (zone A) > 230 / 400 V D/Y ± 5 %, 50 Hz, zone A > 400 / 690 V D/Y ± 5 % ,50 Hz, zone A > 500 V ± 5 %, 50 Hz, zone A > 690 V ± 5 %, 50 Hz, zone A > 460 V ± 5 %, 60 Hz, zone A >Tyyppikilvessä > 220-240 / 380-420 V D/Y, 50 Hz > 380-420 / 660- 725 V D/Y, 50 Hz > 475-525 V, 50 Hz > 660-690 V, 50 Hz > 440-480 V,60 Hz
  13. 13. 13 Liitinmerkinnät / jännitteet > IE-standardin mukaiset jännitteet 13 > Arvot (zone B) > 230 / 400 V D/Y ± 10 %, 50 Hz, zone B > 400 / 690 V D/Y ± 10 % ,50 Hz, zone B > 500 V ± 10 %, 50 Hz, zone B > 690 V ± 10 %, 50 Hz, zone B > 460 V ± 10 %, 60 Hz, zone B >Tyyppikilvessä > 210-250 / 360-440 V D/Y, 50 Hz > 360-440 / 625-760 V D/Y, 50 Hz > 450-550 V, 50 Hz > 625-690 V, 50 Hz > 420-500 V, 60 Hz
  14. 14. 14 Liitinmerkinnät / tyyppikilpi > IE-standardin mukaiset jännitteet 14
  15. 15. 15 Rakenne ja asennuslajit > Yleisimmät käyttöasennot > B3 jalka-asennus > B5 laippa-asennus > B35 jalka/laippa-asennus > Asennusasennoissa huomioitava > hihnakäytöt > mahdollinen kondensointi > jäähdyttimeen ”tippuvat” esineet > roottorin paino > kytkimen paino 15
  16. 16. IC 411 IC 416 IC 410 IC 31W Tavallisimmat IC-luokat 16 Merkintä Suljettu, sisäinen ilman virtaus ja vaippajäähdytys koneen akselille asennettujen tuulettimien avulla. Pakkotuuletettu moottori Tuulettamaton moottori Nestejäähdytetty moottori . Määritelmän
  17. 17. 17 Suojausluokat 17 0 Ei suojausta. 1 Suojaus suuria kappaleita vastaan, halkaisija 50mm tai enemmän. 2 Suojaus keskikokoisia kappaleita vastaan, halkaisija yli 12,5mm. 3 Suojaus pieniä kappaleita vastaan, halkaisija yli 2,5mm. 4 Suojaus erittäin pieniä kappaleita vastaan, halkaisija yli 1mm. 5 Suojattu pölyltä. Ei edellytä täydellistä tiiveyttä, mutta haitallisia pölykertymiä ei saa syntyä. 6 Täydellinen suojaus. Pölytiivis. 0 Ei suojausta vettä vastaan. 1 Suojaus suoraan ylhäältä tulevaa vettä vastaan. 2 Suojaus ylhäältä +/-15 astetta tulevaa vettä vastaan. 3 Suojaus ylhäältä +/-60 astetta tulevaa vettä vastaan. 4 Suojaus vesiroiskeita vastaan. 5 Kestää vesiruiskun joka suunnasta. 6 Kestää suurella paineella tulevan ruiskun. 7 Kestää hetkellisen upotuksen veteen. 8 Kestää pysyvän upotuksen. Lisämerkintänä voi olla suurin sallittu asennussyvyys. Ensimmäinen numero; vieraat esineet ja pöly Toinen numero; vesi ja kosteus
  18. 18. 18 Ympäristön lämpötila [°C] 40 45 50 55 60 70 sallittu teho [%] nimellistehosta 100,0 96,5 93,0 90,0 86,5 79,0 Korkeus merenpinnasta [m] 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 sallittu teho [%] nimellistehosta 100,0 97,0 94,5 92,0 89,0 86,5 83,5 18 Asennuspaikka
  19. 19. 19 Eristysluokat > Eristysluokka ilmaisee eristysmateriaalin käyttölämpötila-alueen ylärajan normaaleissa käyttöolosuhteissa 19 Luokka Kuumimman pisteen rajalämpötila [°C] Sallittu käämityksen lämpenemä [°C], kun ympäristön lämpenemä on 40 °C Sallittu vastusmittauksella määritetty lämpenemä [°C] Y 90,0 A 105,0 60,0 E 120,0 75,0 B 130,0 80,0 120,0 F 155,0 100,0 145,0 H 180,0 125,0 165,0 C >180
  20. 20. 20 lämpötila [°C] 180 165 15 155 145 10 130 120 x) 10 125 Käämin keskimääräinen sallittu 105 lämpötilan nousu 80 40 Normin mukainen ympäristön lämpötila ( + 40 40 40 Eristysluokka B F H Suurin sallittu käämin lämpötila, ast. C 130 155 180 Eristysluokat 20 x) Normin mukainen käämin kuumimman pisteen ja sallitun keskimääräisen lämpenemän erotus
  21. 21. 21 Lämpötilan valvonta > PTC-termistorit > puolijohdekomponentteja > saatavissa useita eri toimintalämpötiloja varten > yleensä 3 x moottori (1 x vaihe) > PT100 > platinalangasta valmistettuja 100 Ω vastuksia > lämpötila muuttaa lähes lineaarisesti lämpötilan funktion > 2-, 3- tai 4-johdinantureita > KTY-84 > Mikrokytkin 21
  22. 22. 22 Laakerointi 22 > Sähkömoottoreiden laakeroinnit jaetaan kahteen pääluokkaan: > akselikytkinkäyttö (kevyt käyttö), (2RS 3C), (2Z 3C) > kiilahihnakäyttö (raskas käyttö), (NU) > viistokuulalaakerointi Q-laakeri > Kestovoitelu / jälkivoitelu > voiteluaine > voiteluväli > voiteluaineet kylmiin / kuumiin olosuhteisiin > Kunnonvalvonta > tärinä (SPM) / lämpötila (PT100 / PTC) > Sähköeristetty laakerointi
  23. 23. 23 Hyötysuhdestandardit > Virstanpylväät moottoreiden energiatehokkuuden parantamisessa ja CO2-päästöjen vähentämisessä. > IEC 60034-30 harmonisoi hyötysuhdeluokat maailmanlaajuisiksi 23
  24. 24. 24 PLL PROTOR PFRICTION PIRON PINPUT PWINDING POUTPUT Moottorin hyötysuhde 24
  25. 25. 25 Vanha hyötysuhdeluokitus CEMEPin vapaaehtoinen sopimus perustui standardiin IEC 60034-2:1996 > raja-arvot eff 1, eff 2, eff 3, > sisältää normimoottorit > 400 V, 50 Hz, S1 > tehoalue 1.1 … 90 kW > napaluvut 2 ja 4 > suojausluokat IP 55 ja IP 56 > ei pakollista minimihyötysuhdetta > tehonmääritys EN 60034-2 mukaan > eff-logot pois käytöstä 10.2.2010 25
  26. 26. Uusi hyötysuhdeluokitus IEC 60034-30:2008 > IE-hyötysuhdeluokat (Internation Efficiency) > Perustuu mittausstandardiin: 60034-2-1:2007 > IE-luokat kattavat > 2-, 4- ja 6-napaiset moottorit > tehoalue 0,75 - 375 kW > pienjännitteet < 1000 V > taajuudet 50 Hz ja 60 Hz > S1 tai S3 >80 % 26
  27. 27. 27 Hyötysuhteen määrittely IEC 60034-2-1 Ed. 1:n mukaan EN 60034-2: 1996 lisähäviöt : > määritettiin 0.5 %:ksi moottorin verkosta ottamasta sähkötehosta. Uudessa standardissa 60034-2-1 lisähäviöt: > lasketaan kuormitustestin perusteella > voidaan määrittää 1.0 % … 2.5 % moottorin nimelliskuormalla verkosta ottamasta sähkötehosta > staattorin kuparihäviöt ja roottorihäviöt redusoitiin 95 °C lämpötilaan. > häviöt määritetään todellisen lämpenemän mukaan > lisähäviöiden mittaus on harmonisoitu kansainvälisten standardien CSA C-390 ja IEEE 112-B kanssa. 27
  28. 28. 28 Hyötysuhteen määrittely > Hyötysuhde-ero on vertailukelpoinen, kun hyötysuhteet mitattu samalla mittaustavalla. 28 η EN 60034-2:1996 mukaan η EN 60034-2-1:2008 mukaan K21R voidaan verrata WE1R/W21R IE1-K21R voidaan verrata IE2-WE1R/W21R IE1 IE2
  29. 29. 29 Uusi hyötysuhdeluokitus IEC 60034-30:2008 > Perustuu hyötysuhteen mittausstandardiin 60034-2-1:2007. > IE-luokat vaiheittain käyttöön 2011 … 2017. > Koskee tuontia ja käyttöönottoa EU-alueella. 29
  30. 30. 30 Aikataulu IE-käyttöönotolle 30 Asetus • 640/2009 IE2 • 16.6.2011 lähtien IE3 • 7,5 kW - 375 kW • alkaen 1.1.2015 IE3 • 0,75 kW - 375 kW • alkaen 1.1.2017 IE1 IE2 3 IE3 IE4
  31. 31. 31 Uusi hyötysuhdeluokitus IEC 60034-30:2008 Direktiivin ulkopuolelle jäävät > nesteeseen upotetut moottorit > toimilaitteeseen kiinteästi integroidut moottorit > asennuskorkeus yli 1 000 m merenpinnan yläpuolella > ympäristön lämpötila yli 40 °C > ympäristön lämpötila alle −15 °C (mikä tahansa moottori) tai ympäristön lämpötila alle 0 °C (ilmajäähdytteinen moottori) > jäähdytinnesteen lämpötila tuotteeseen sisääntulossa alle 5 °C tai yli 25 °C > räjähdysvaaralliset alueet RL 94/9/EY:n mukaisesti > erityisesti taajuusmuuttajakäyttöön valmistetut moottorit 31
  32. 32. 3232 Uusi hyötysuhdeluokitus IEC 60034-30:2008 > IEC 60034-2, 2nd edition valmisteilla, julkaistaan 2014 aikana > Luokittelemattomien moottoreiden käyttöön tulevat laajennukset • - 30°C …+ 45°C -> - 30°C …+ 60°C • 1000 m -> 4000 m > Luokittelemattomia moottoreita voidaan edelleen käyttää: • DOL käytössä o S2, S3 < 80%, S4, S5, S6 ja S7 • Taajuusmuuttajakäytössä o S8, S9 ja S10
  33. 33. 33 Seuraukset loppukäyttäjälle > Korkeampi hyötysuhde => energiatehokkuus kasvaa > Matalampi käyttölämpötila => vähäisempi huollontarve > Moottorin paino ja hitausmomentti kasvavat 33
  34. 34. 34 Seuraukset loppukäyttäjälle > Muutoksia runkojen ulkomittoihin (asennusmitat samat) > Laakerointi: RS/2RS -> Z/2Z, N-päässä lukittu laakerointi 34
  35. 35. Kiitos ajastasi! Kysy lisää: VEM MOTORS FINLAND OY Mikko Valtonen mikko.valtonen@vem.fi Puh. 0207 613 714 35

×