Табличка с техническими данными

В соответствие с DIN EN 60034-1, приблизительный рабочий вес указан на табличке с техническими даееыми для всех двигателей с размером корпусам 90 и выше (примерно 30 кг.).
Для всех двигателей дополнительная табличка может поставляться не закрепленной, код заказа К31. Дополнительная табличка для идентификационных кодоа также возможна, код заказа Y82. В стандартной версии, табличка с техническими данными доступна на английском и немецком языках.

Пример таблички для двигателя 1LA8 работающего от сети (IE2)

Пример таблички для двигателя 1LA8 работающего от сети (IE3)

Пример таблички для двигателя 1LA8 работающего от преобразователя

Все двигатели, которые соответствуют требованиям международного стандарта IEC 60034-30:2008 (Вращающиеся электрические машины – Часть 30: Класс эффективности с одной скоростью, трехфазные, асинхронные двигатели (код IE) показывают класс эффетивности и эффективность на табличке с техническими данными. Эта эффективность основывается, в соответствие с этим стандартом, на убытках опредляющихся в соответствие с частью IEC 60034-2-1:2007.

Взрывозащищенные двигатели, код заказа M35 и M39 для Зоны 22, также как и М72 и М73 для Зоны 2, отображают соответствующий идентификатор на дополнительной табличке.

пример дополнительной таблички для Зоны 22( работы от сети и от преобразователя)

Пример дополнительной таблички для Зоны 2( работы от сети и от преобразователя)

Работа от преобразователя

Двигатели оборудованы стандартными роторами и подходят для работы от сети или от преобразователя. Все двигали могут работать от преобразователя, в принципе. Специальны меры необходимы в случаях некоторых двигателей, особенно когда используются преобразователи не от .

Все данные применимы к синусоидальному питанию в 50 Гц.

Номинальное напряжение

Допуск на номинальное напряжение в соответствии с DIN EN 60034-1 во всех случаях, когда диапазон номинальных напряжений не указан.

Защита двигателя

Функция защиты двигателя может быть реализованы, используя I₂t схему управления, реализованную в программном обеспечении преобразователя.

Если требуется, более точная зищита двигателя может быть обеспечена путем непосредственного измерения температуры используя датчики KTY84, термометров сопротивления PT100 или термисторами РТС в обмотке двигателя. Некоторые преобразователи от Siemens определяют температуру двигателя, используя сопротивление температурного датчика. Они могут установлены на требуемую температуру для сигнализации и остановки.
Если термометры сопротивления PT100 для контроля температуры охлаждения (код заказа A61) или температурные датчики KTY84 (код заказ A23), стандартные термисторы опускаются. Сочетание A12 и A61 или A12 и A23 возможно, за дополнительные расоды по запросу.
Оценка датчика KTY или PT100 выполняется как показано выше, например, в преобразователе. Для двигателей работающих от сети, устройство контроля температуры, которое является частью защитного оборудования, должно быть заказано отдельно, для дальнейшей информации смотреть Каталог IC 10.

Изоляция

Стандартная изоляция для двигателей разработана таким образом, что работа от преобразователя возможно без ограничения напряжения ? 500 V. Это также распространяется на работу с преобразователем с широтно-импульсной модуляцией, со временем нарастания напряжения t_s > 0.1 ?s на клеммах двигателя.
Все двили с кодами напряжений 4, 5 и 8 должны эксплуатироваться в соответствии с этими предпосылками на преобразователе.

Это не распространяется на двигатели с напряжением> 500 до 690 V, которые должны иметь специальную изоляцию для работы от преобразователя с широтно-импульсной модуляцией(SINAMICS, SIMOVERT MASTERDRIVES) без схем преобразовател (du/dt фильтр или синусоидальный фильтр),т.е. когда 10-ая позиция порядкового номера = "M").

Для работы от преобразователя с мощностями, указанными в Каталоге, двигатели эксплуатируются в с оответствие с температурным классом 155 (F), т.е. в этом случае ни фактор службы > 1, ни повышение температуры охлаждающей жидкости не возможно (код заказа C11, C12 и C13 не могут быть заказаны).

Подключение двигателей

При подключении двигателей важно учитывать ограничения для машин, работающих от сети, также максимальное проводящее сечение, разрешенное для преобразователя.

Вентиляция/генерация шума

Уровень шума вентилятора может увеличиться на скоростях выше, чем номинальные скорости самовентиляции двигателя (не в случае двигателей с принудительной вентиляцией 1PQ8). Чтобы увеличить использование двигателя на низких скоростях, рекомендуется использовать двигатели с принудительной вентиляцией 1PQ8.

В общем, лоя работы от преобразователя, уровень шума выше чем тот, что указан в Каталоге (исключение: 1PQ8). Увеличение зависит от типа преобразователя и может быть между 5 и 10  dB(A) в зависимости от размера корпуса и числа полюсов у двигателя.

Механические нагрузки и срок службы смазки

Когда двигатели работают на скоростях выше номинальных, плавность хода и подшипники подвергаются большой механической нагрузке. Это сокращает срок службы смазки и подшипников. Более детальная информация по запросу.

Подшипники

Для предотвращения ущерба, причиняемого в результате токов в подшипниках, изолированные подшипники используются на нерабочей части (NDE) двигателей 1LA8, 1LL8 и 1PQ8 для работы от преобразователя в стандартной версии (это можно признать, когда 9ая позиция порядкового номера = "P").

При работе многофазных асинхронных машин от преобразователя, электрические нагрузки в подшипниках результат наведенных емкостных напряжений через смазку подшипников, в зависимости от принципов использования. Физической причиной этого является синфазное напряжение на выходе из преобразователя, которому присущ метод управления: По сумме трехфазных напряжений - в отличие от простой работы от сети - не равен нулю в любой момент времени. высокочастотные, импульсные синфазные напряжения приносят остаточный ток, который закрывается назад на преобразователе DC через внутренние емкости машины, корпуса машины и заземляющего контура. Внутренние емкости машины включают основную обмотку изоляции емкости, геометрическую емкость между ротором и статором, смазочная пленка и емкость любой изоляции подшипника, которые могут присутствовать. Уровени токов из-за внутренних емкостей пропорционален градиенту, т.е. колебаниям напряжения DC напряжения (i_(t) = C ? du/dt).

В целях приминения синусоидальных токов двигатателя, насколько это возможно (плавность хода, крутящий момент, дополнительные потери) высокая тактовая частота требуется для выходного напряжения преобразователя . Соответствующие (очень резкие) переключения напряжения на выходе из преобразователя (и, следовательно, синфазное напряжение) вызывают соответственно высокие емкостные токи и напряжения на внутренние емкости.

Напряжение, которое ёмкостно вводится через подшипник, может привести, в худшем случае, в стохастические дуги через смазочную пленку подшипника и преждевременного старения или поврежденния подшипника. (Импульсы токов, вызванные дугой в смазочной пленке известны как токи EDM (Electrostatic Discharge Machining)в технической литературе.)

Этот физический эффект, который возникает в отдельных случаях, в основном, при подключении более мощных двигателей.

EMC-совместимая установка системы привода является основной предпосылкой для предотвращения преждевременной поломки подшипника в результате токов в подшипниках.

Наиболее важные меры для снижения токов в подшипниках:

• Изолированные подшипники двигателя на нерабочей части NDE (стандарт для 1LA8, 1LL8 и 1PQ8 для работы от преобразователя)
• Использование кабелей с симметричным сечением:

• Предпочтение отдается питанию с изолированной нейтральной точкой (система IT)
• Использование заземленных кабелей, с низким сопротивлением в большом диапазоне частоты (DC примертно до 70 МГц): например, плетенные медные ленточные кабели, HF litz провода.
• Отдельные HF электропроводящие контактные кабели между корпусом двигателя и приводом машины
• Отдельные HF электропроводящие контактные кабели между корпусом двигателя и преобразователем PE сборных шин
• 360° HF соединение экрана кабела на корпусе двигателя и на преобразователе РЕ сборных шин. Это может быть достигнуто, с помощью ЕМС прикрученного сальника на конец двигатель и EMC зажимом экрана на конце преобразователя, например
• Использование дросселейй двигателя в преобразователе
• Общий режим фильтров на выходе из преобразователя

Пределы тепловой мощности

В случае самовентилируемых двигатей, таких как серии 1LA8 и 1LL8, термически допустимые моменты нагрузки уменьшаются для непрерывной работы на скоростях ниже номинальных. Это необходимо принимать во внимание, в тех приложениях, в частности, не подверженных моменту нагрузки, который зависит от квадрата скорости. Также и в случае с принудительным воздушным охлаждением для двигателей серии 1PQ8, максимальный момент нагрузки уменьшается незначительно для высокоскоростных диапазонов.

Когда двигатели работают на скоростях выше их номинальной (работа в области ослабления поля), максимальный момент нагрузки также снижается.

Работа точек со скоростью меньше, чем одна десятая часть номинальной скорости возможна после консультации. В следствие, момент нагрузки, продолжительность нагрузки и, в случае необходимости, чатсота (число за интервал времени) текущей нагрузки, должны быть указаны.

Пределы тепловой мощности для 1LA8

Пределы тепловой мощности для 1PQ8

Пределы тепловой мощности для 1LL8

Технические пояснения отностельно момента и определения времени запуска для работы от сети

Характеристика момента

Вращающий момент трехфазного двигатела на валу значительно варьируется в диапазоне скоросте от n = 0 до n = n_s. Характеристическая кривая момента как функция скорости трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором показана на следующей диаграмме.

Значения момента для заторможенного ротора и критического момента также как и ток для заторможенного ротора для определенного двигателя можно найти в данных для выбора и заказа.

Предел механического перегрузки это критический момент. В соответствие с IEC/EN 60034-1 асинхронные двигаетли должны иметь перегрузочную способность при номинальном напряжении и номинальной частоте до 1.6. раз выше номинального крутящего момента на протяжение 15 секунд.

При номинальной напряжении, минимальный пусковой момент асинхронного двигателя должен, если не согласовано иное, иметь, по крайней мере, значения номинального момента, указанных далее.

Для трехфазных двигателей без смены полюсов с номинальным моментом равным или выше 100 кВт, применяется следующее:

• 0.3 раза их номинальный момент и как минимум 0.5 раз момент заторможенного ротора

В соответствие с IEC/EN 60034-1, разрешаются следующие допущения:

• Для момента заторможенного ротора от -15 до 25 % указанного момента заторможенного ротора
• Для тока заторможенного ротора до 20 % указанного тока заторможенного ротора, без нижнего предела
• Для критического момента до -10 % указанного критического момента
• Для минимального пускового момента -15 % гарантированной величины.

Принимая во внимание эти допузения, момент заторможенного ротора должен быть значительно выше, чем пусковой момент рабочей машины; и крутящий момент двигателя постоянно должен превышать момент нагрузки во время разгона, пока скорость работы не будет достигнута.

В случае с короткозамкнутым двигателей, момент заторможенного ротора и критический момент преечислены в данных для выбора и заказа, как кратные номинальному крутящему моменту.

Обычной практикой является начать с короткозамкнутого двигателя непосредственно от линии. Класс крутящего момента указывает на то, что с пуска неповредственно от линии, даже при наличии 5%-ного понижения напряжения, можно запустить двигатель от момента нагрузки

• 130 % (для CL 13),
• 100 % (для CL 10),
• 70 % (для CL 7),
• 50 % (для CL 5)

от номинального крутящего момента.

Номинальный крутящий момент может быть посчитан, как:

T_rated номинальный момент в Нм

n_rated номинальная скорость в об/мин

P_rated номинальная мощность в кВт

Номинальная скорость двигателя отличается от синхронной скорости скольжения S_rated.

Она равна:

S_rated скольжение в %

n_S синхронная скоростьв об/мин

n_rated номинальная скорость в об/мин

Расчет времени пуска двигателя для прямого пуска двигателя

Время запуска от n = 0 to n = n_op может быть приблизительно определено из среднейго момента ускорения.

t_st время пуска в с

J общий момент иннерции в кгм²

n_op рабочая скорость в об/мин

T_aav средний момент ускорения в Нм

Суммарный момент иннерции состоит из момента иннерции двигателя плюс момент иннерции рабочей машины и муфты или ременные шкивы и преобразуются в скорость вала двигателя.

Предельные значения для пусковой кривой трехфазного короткозамкнутого двигателя для напряжения до и включительно 690 В включены в IEC/EN 60034.

Если нет звука, запуск возможен блягодаря большому моменту иннерции и/или большому моменты нагрузки, больший двигатель или трехфазный двигатель с преобразователем частоты SINAMICS могут быть выбраны для двигателей SIMOTICS N-compact.

Механическим решением для борьбы с тяжелым запуском явялется использование муфты, приминение которых ограничено ее способностью поглощать тепло.

Определение среднего момента ускорения.

Процедура запуска трехфазного двигателя с короткрзамкнутым ротором

TТехфазные двигатели с короткозамкнутым ротором должны, насколько это возможно, быть запущены непосредственно on-line.

• Должно быть отмечено, что кривая момента и тока, непосредственно, для конкретного двигателя предопределена, независимо от сложности процедуры запуска. Запуск двигателя звезда/дельта с короткозамкнутым ротором должен использоваться, если токи в заторможенном роторе малы (например в условиях поставок электроэнергии) или, в частности, низкий крутящий момент запуска( плавный пуск). Момент заторможенного ротора, критический момент и все другие величины моментов также как и ток в заторможенном роторе составляют от 25 до 30 % от величины при on-line запуске.
• Крутящий момент двигателя должен быть значительно выше, чем момент нагрузки в течение прцедуры пуска звездой. Изменение от звезды к дельта не должно произойти примероно до рабочей скорости.

Первая диаграмма показывает случай в котором пуск звезда-дельта не целесообразен, так как черезмерный момент нагрузки вызывает преждевременное изменение, которое в свою очередь вызывает высокий крутящий момент и рост тока , что делает пуск звезда-дельта неэффективным.

Кривая крутящего момента может быть примерно снижена квадратом напряжения и кривой тока линейно с помощью напряжения, уменьшая напряжение на зажимах двигателя с помощью пускового трансформатора или пускового резистора. .

Пуск с номинальным током возможен на преобразователе - вторая диаграмма.

Плавный пуск двигателей с короткозамкнутым ротором может также быть достигнут с пкоротким замыканием плавного хода (резистор может быть соединен в одной фазе на протяжении пуска). Момент заторможенного ротора может быть произвольно уменьшен с помощью этого тока. Ток в заторможенном роторе без резистора или реактора немного выше, чем в обеих фазах, чем прямой on-line запуск.

Это процедура пуска может быть более удовлетворительной, используя устройство плавного пуска "SIKOSTART", который ограничивает крутящий момент и ток при запуске.

Любые запросы, касающиеся процедуры запуска, должны включать следующую информацию:

1) Требуемуюю мощность и номинальную скорость рабочей машины

2) Планируемая скорость двигателя

3) Момент нагрузки рабочей машины, зависящий от скорости рабочей машины или скорости двигателя

4) Общий внешний момент иннерции и номинальную скорость или упомятую скорость двигателя

5) Количество стартов в определенный период времени или рабочих циклов

6) Характеристики и количество рабочих циклов в определенное время (метод торможения)

Время пуска и момент иннерции для двигателей 1LA8, работающих от сети otors for mains-fed operation (значения по умолчанию)

Значения, приведенные в следующей таблице, действительны только для двигателей 1LA8, работающих от сети и подходят для постоянного нагрева 90 % номинальной мощности ри 50 Гц (0.9 x P_rated). При 60 Гц допустимый момент иннерции должен быть уменьше примерно на 20 %. Момент иннерции J_adm в таблице это момент иннерции, который рабочая машина позволяет иметь как максимум для того, чтобы запустить двигатель. По этой причине, момент иннерции двигателя уже взят во внимание в документах для выбора и заказа.