4 Курс / САЭС / Курсовая работа 2 / Каталоги для работы / Низковольтные электродвигатели промышленного назначения

Общая информация

Стандарты и нормативы

Электродвигатели АВВ - это однофазные или трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором закрытого и открытого брызгозащищенного типа, изготовленные в соответствии с международными стандартами IEC и EN. По запросу поставляются также электродвигатели, соответствующие требованиям других национальных или международных норм.

1Все производственные подразделения сертифицированы на соответствие требованиям Международного стандарта управления качеством ISO 9001 и Стандарта по охране окружающей среды ISO 14000, а также отвечают всем применимым Директивам ЕС.

M000001

M000003

M000523

M000329

IEC/EN 60034-2-1; 2007

Новый стандарт IEC/EN 60034-2-1, вступивший в силу в сентябре 2007 г., вводит новые правила касающиеся методов испытаний, применяемых для определения потерь и КПД.

Он предлагает два метода определения КПД: прямой и косвенный. Этот новый стандарт устанавливает следующие параметры для определения КПД косвенным методом:

–исходная температура

–три варианта определения дополнительных нагрузочных потерь: измерение, оценка и математический расчет.

Всоответствии с новым стандартом ABB использует метод косвенного расчета, при этом дополнительные нагрузочные потери определяются на основе измерений.

Получаемые значения КПД отличаются от значений, полученных в соответствии с предыдущим стандартом IEC, устанавливающим методы испытаний, IEC 60034-2: 1996.

Следует отметить, что значения КПД сопоставимы только в том случае, если они определены одинаковым методом.

В документации на электродвигатель должен быть указан используемый метод.

Значения КПД на страницах технических характеристик данного каталога приведены в соответствии как с новым, так и с прежним методом расчета.

В таблице ниже показаны различия между прежним и новым стандартами.

Прежний стандарт, устанавливающий методы испытаний для определения КПД EN/IEC 60034-2: 1996

Прямой метод

Косвенный метод

•Показатель PLL (= дополнительные потери) рассчитан при 0,5 % подводимой мощности при номинальной нагрузке

Потери в обмотках статора и ротора определены при температуре 95°C.

Новый стандарт, устанавливающий методы испытаний для определения КПД EN/IEC 60034-2-1: 2007

Прямой метод

Косвенный метод

•Измерение; показатель PLL рассчитан на основе нагрузочных испытаний

•Оценка; показатель PLL при 2,5–1,0% подаваемой мощности при номинальной нагрузке в диапазоне между 0,1 и 1000 кВт

•Математический расчет; Eh star — альтернативный косвенный метод с математическим расчетом показателя PLL

Потери в обмотках статора и ротора определены при

[25°C + измеренное фактическое превышение температуры]

–IE1 = Стандартный класс энергоэффективности (уровни энергоэффективности, примерно эквивалентные классу энергоэффективности EFF2, применяемому сейчас в Европе)

–IE2 = Высокий класс энергоэффективности (уровни энергоэффективности, примерно эквивалентные классу энергоэффективности EFF1, применяемому сейчас в Европе, и идентичные классу энергоэффективности EPAct в США для 60 Гц)

–IE3 = Высший класс энергоэффективности (новый класс энергоэффективности в Европе в настоящее время и идентичный классу энергоэффективности "NEMA Premium" в США для 60 Гц)

Уровни энергоэффективности, установленные в Стандарте IEC 60034-30, основаны на методах испытаний, указанных в Стандарте IEC 60034-2-1: 2007.

По сравнению с прежними классами энергоэффективности в соответствии с соглашением CEMEP диапазон был расширен.

Действие Стандарта IEC 60034-30 распространяется почти на все электродвигатели промышленного назначения (например, стандартные, для взрывоопасных зон, для применения в морских условиях, электродвигатели

стормозом):

–односкоростные, трехфазные, 50 Гц и 60 Гц;

–2, 4 или 6-полюсные;

–с номинальной мощностью от 0,75 до 375 кВт;

–с номинальным напряжением UN до 1000 В;

–для режима работы S1 (продолжительный режим) или S3 (повторно-кратковременный режим) с номинальной продолжительностью включения 80% или выше;

–способных работать с прямым управлением в реальном масштабе времени.

Действие Стандарта IEC 60034-30 теперь не распространяется на следующие электродвигатели:

–электродвигатели, предназначенные исключительно для работы с преобразователем;

–электродвигатели, полностью интегрированные в машину (например, насос, вентилятор и компрес-

сор), которые нельзя испытать отдельно от машины.

Предельные значения КПД в соответствии

с соглашением CEMEP, на основе Стандарта IEC 60034-2; 1996

Классы энергоэффективности EFF — электродвигатель, 4 полюса

КПД, %

Предельные значения КПД согласно Стандарту IEC 60034-30, октябрь 2008 г.; на основе Стандарта IEC 60034-2-1; 2007 г.

Классы энергоэффективности IE — электродвигатель, 4 полюса

КПД, %

Мощность на валу, кВт

M000414

Способы монтажа

Код изделия, поз. 12

A = монтаж на лапах, соединительная коробка сверху

R = монтаж на лапах, 1 соединительная коробка справа

L = монтаж на лапах, соединительная коробка слева

B = монтаж на фланце, большой фланец

C = монтаж на фланце, малый фланец

Н = монтаж на лапах

ифланце, соединительная коробка сверху

S = монтаж на лапах

ифланце, соединительная коробка справа Т = монтаж на лапах

ифланце, соединительная коробка слева

J = монтаж на лапах

и фланце, малый фланец

Система обозначений методов охлаждения соответствует Стандарту IEC 60034-6.

1

Пример

Код IC (Международная классификация методов охлаждения)

Схема контура 0: Свободная циркуляция (открытый контур)

4: Охлаждение поверхности корпуса

Первичный хладагент

A - воздух (опускается для упрощения обозначения)

Способ перемещения первичного хладагента

0:Свободная конвекция

1:Самоциркуляция

6: Независимый компонент, установленный на машине

Вторичный хладагент

A - воздух (опускается для упрощения обозначения) W - вода

Способ перемещения вторичного хладагента

0:Свободная конвекция

1:Самоциркуляция

6: Независимый компонент, установленный на машине 8: Относительное смещение

Степени защиты: код IP/код IK

Классификация степеней защиты, обеспечиваемых оболочками вращающихся машин, приведена согласно:

–Стандарту IEC 60034-5 или EN 60529 в отношении кода IP;

–Стандарту EN 50102 в отношении кода IK.

Защита IP:

Защита людей от контакта с токоведущими частями, находящимися под напряжением, (или от сближения с ними) и от контакта с движущимся частям внутри корпуса. А также защита машины от проникновения внешних твердых предметов. Защита машины от вредных воздействий, обусловленных проникновением воды.

ABB использует системы изоляции класса F, что в настоящее время, при классе превышения температуры B, является наиболее распространенным требованием в промышленности.

Применение изоляции класса F с классом превышения температуры B обеспечивает изделиям АВВ запас безопасности в 25 °C. Его можно использовать для повышения нагрузки до 12 процентов на ограниченный период времени, для работы при более высоких температурах окружающей среды или на больших высотах, либо для работы с увеличенными допусками по напряжению и частоте. Его можно также использовать для увеличения срока службы изоляции. Например, снижение температуры на 10 K увеличивает срок службы изоляции.

Система изоляции класса F

–макс. температура окружающей среды 40°С

–макс. допустимое превышение температуры 105 K

–предельная температура зоны температурного максимума + 10 K

Класс превышения B

–макс. температура окружающей среды 40°С

–макс. допустимое превышение температуры 80 K

–предельная температура зоны температурного максимума + 10 K

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором отличаются высокой надежностью и энергоэффективностью. Они способны обеспечивать еще более высокий КПД при применении в комбинации с преобразователями частоты, которые также называются частотнорегулируемыми приводами (VSD). Их преимущества — плавный пуск, низкий пусковой ток и плавное регулирование скорости в широком диапазоне, в зависимости от необходимости. Кроме того, преобразователь частоты, как

1правило, обеспечивает значительную экономию энергии и снижение уровня излучения.

Однако при этом необходимо учитывать определенные факторы при проектировании и выборе электродвигателей, предназначенных для применения в частотнорегулируемых приводах.

Модельный ряд электродвигателей промышленного назначения от ABB включает в себя электродвигатели, пригодные для применения с преобразователями частоты и особенно со стандартными приводами АВВ, такими как серия ACS550. Для областей применения с повышенными требованиями рекомендуются электродвигатели для перерабатывающих отраслей и промышленные приводы АВВ.

При выборе электродвигателей промышленного назначения для применения в частотно-регулируемом приводе следует учитывать следующие параметры:

1. Выбор типоразмера

Напряжение (или ток), подаваемое посредством преобразователя частоты, не является чисто синусоидальным. Вследствие этого могут увеличиться потери электродвигателя, вибрации и шум. Кроме того, может измениться распределение потерь, что способно повлиять на температурный баланс электродвигателя. Поэтому чтобы правильно выбрать типоразмер, необходимо оценить электродвигатель и преобразователь в комбинации.

При применении преобразователей частоты ABB рекомендуется использовать программу DriveSize, разработанную АВВ для определения типоразмера. Эта программа содержит правила выбора, основанные на полных типовых испытаниях комбинации. При выборе типоразмера вручную, следует иметь в виду, что нагрузочные кривые, приведенные в настоящем каталоге (рис. 3 и 4), и соответствующие руководства носят только рекомендательный характер: точные параметры конкретного электродвигателя и преобразователя можно получить по запросу.

2. Диапазон частоты вращения

Если электродвигатель используется с преобразователем частоты, его фактическая рабочая частота вращения может значительно отличаться от номинальной частоты вращения (т. е. от частоты вращения, проштампованной на паспортной табличке).

При работе с более высокими частотами вращения убедитесь в том, что не превышается максимальная допустимая частота вращения электродвигателя или критическая частота вращения для оборудования в целом. Для работы с высокой частотой вращения необходимо также проверить следующие параметры:

–максимальный крутящий момент электродвигателя;

–конструкцию подшипника;

–балансировку;

–уплотнения вала;

–шум вентилятора.

Ориентировочные максимальные значения частоты вращения для электродвигателей промышленного назначения с алюминиевой станиной показаны на рис. 1. Точные значения можно получить по запросу.

Рис 1. Ориентировочные максимальные значения частоты вращения для электродвигателей промышленного назначения

с алюминиевой станиной:

3. Охлаждение

При работе с низкой частотой вращения эффективность охлаждения вентилятора уменьшается, что снижает нагрузочную способность электродвигателя. Для повышения охлаждающей и нагрузочной способностей при низких частотах вращения можно использовать независимый вентилятор с постоянной частотой вращения. Если электродвигатель оснащен пластмассовым вентилятором, то его следует заменить металлическим вентилятором для работы с высокой частотой вращения.

4. Смазка

Работа с переменной частотой вращения влияет на температуру подшипника, поэтому необходимо применять правильный тип смазки и соблюдать периодичность смазки, а также следить за сроком службы герметизированных подшипников. Дополнительная информация приведена в разделах по конкретным изделиям настоящего каталога и в Руководстве по низковольтным электродвигателям АВВ.

5. Защита изоляции

Питание от преобразователя частоты является причиной более высоких градиентов напряжений в обмотках электродвигателя по сравнению с синусоидальным напряжением питания. Систему изоляции и, в некоторых случаях, фильтры необходимо выбирать в соответствии с конкретным напряжением и типом преобразователя. Сведения о выборе системы изоляции и фильтров приведены на рис. 2.