50 Hz 与. 60赫兹交流齿轮电机: 出口OEM厂商必须重新检查哪些内容
一台机器离开50赫兹工厂,抵达60赫兹工厂, 或者反过来. 齿轮电机固定在同一车架上,轴也安装相同的联轴器, 所以外观看起来没什么不同. 这种物理匹配并不代表输出速度, 制动操作, 或者变速箱限制保持可接受.
供应频率不是确认一次就忘的细节. 本次复查涵盖了一般三相交流感应齿轮电机. 通过直接在线 (趴下) 连接, 电机以市电频率供电, 而其实际轴速则取决于该频率, 电机极的数量, 以及负载依赖滑移. 配备变频驱动 (变频器), 驱动器设定电机频率; 其自身的输入电源仍需适合目标站点. 以下是出口OEM的逐步复核.
为什么供应频率很重要
交流感应电机的速度与供电频率挂钩. 同步速度遵循一个简单的关系:
n_s = 120 × f / p
其中 f 是以赫兹为单位的供电频率, p 是极点数. 对于四极电机, 50 Hz 可实现同步转速为 1500 rpm, 60 Hz 转速为 1800 转/分钟.
真实电机的转速略低于同步速度. 间隙是滑动, 它的存在是因为转子必须滞后旋转磁场以感应电流并产生扭矩. 使用所选电机和运行条件的额定转速,而非一般滑差百分比.
对于固定极点计数, 同步速度从50 Hz提升1.2倍至 60 Hz. 如果电机转速大约提高这个倍数,且变速箱比保持固定, 输出速度也会上升. 这是一个速度比较, 这并不证明电机能在新频率下提供原始扭矩或功率.
阅读完整电机名称
车名是检查电机制造和额定性能的起点. 全部读完, 然后使用匹配的数据手册, 操作说明, 以及任何书面制造商确认.
每个额定频率对应特定的电压和绕组连接, 输出功率, 现状, 以及速度. 50 Hz 的额定值本身并不能确定 60 Hz 的性能. 用于在不同电网上的直接在线操作, 这是一个配置问题, 不是即插即用的替代.
车牌还带有电压, 相位, 满载电流, 以及额定速度. 额定速度是指额定电压和频率下的满载速度, 它与同步速度之间的差值就是滑差. 这些值属于一组额定条件,不能单独应用于不同的网格. 占空和环境温度评定决定电机是为连续使用而定,还是更短的等级, 以及在什么条件下.
一条规则将这部分串联起来. 用于双频工作, 请阅读名称和批准文件中关于目标频率的完整数据集. 切勿以为50 Hz电机可以连接到60 Hz并按其原始名牌值运行.
重新检查驱动机
如果所选工作条件改变了实际电机转速, 问问这对它驱动的机器有什么影响.
从所需的机器转速和工艺周期开始. 如果驱动设备被指定为某个输出速度, 电机端1.2×的变速会改变输出速度,除非齿轮比或经过批准的电机转速控制装置进行调整. 对于输送机来说, 这意味着皮带速度. 对于调音台来说, 它指的是搅拌速率和混合时间.
下一个, 检查负载扭矩及其限制. 配备适宜额定的变频系统, 基频以下可提供近似恒定扭矩, 受限于电流和冷却限制. 一旦驱动器达到电压极限, 提高频率会降低每赫兹的电压: 这就是场弱化, 在可用扭矩下降的情况下,可在批准的工作包围内实现近似恒定功率范围. 这和同时增加电压和频率以维持V/f是不同的. 仅有匹配的比值无法确定可接受的载荷能力或温度上升.
终于, 确认机器自身的极限. 轴承, 印章, 润滑装置, 结构部件必须保持在其批准的操作范围内, 所以,只有在驱动侧与其自身额定值进行对照后,重新检查才算完成. 一条额定为单条传送带速度的输送机, 一种适合搅拌速率的搅拌器, 或者围绕一个周期时间构建的包装线,它们都有天花板, 而更高的电机转速则可以推动机器超过该速度.
验证电气和热兼容性
这里频率变化不再是机械性的,而是电变和热变换.
首先, 确认批准的电压-频率组合. 使用针对所选电机评级或批准的电压-频率组合. 如果你需要不同的组合, 获取相应的性能数据和制造商确认,而非沿用原始评级.
第二, 一起复习绕组和义务. 电压和频率的变化会影响启动特性, 损失, 以及温度上升; 这种影响取决于电机设计和负载类型.
第三, 单独检查冷却方式. 依赖轴安装风扇的风扇散热电机,运行速度变慢时冷却效果也较差, 所以请查阅制造商说明,而不是仅凭比值推断性能.
第四, 将变频驱动工作视为独立评估. 变频器不仅仅是频率源. 其输出具有载波频率和电压上升率,这些与电机绝缘层和电缆长度相互作用, 而较长的电机电缆可能会将峰值过压推至对绕组施加压力的水平. 变频器工作还可能引发轴承电流和电源谐波问题. 检查绕组绝缘的电机和驱动要求, 切换频率, 电缆长度, 过滤, 轴承电流保护, 以及低速冷却. 仅凭绝缘等级并不能确定逆变器的适用性.
确认齿轮电机已完成
齿轮电机是一个系统, 每个部件都需要根据新速度进行核实.
检查齿轮比与目标输出速度. 输出速度由电机转速除以比值得出, 所以如果电机转速变化,而传动比保持不变, 输出速度会随之变化. 如果必须保持目标输出速度, 选择合适的传动比或经批准的变频器工作点; 电机, 驾驶, 且负载必须支撑该工作点.
检查变速箱允许的输入速度. 实际或指令电机的最高转速必须同时保持在电机允许的机械转速限和齿轮箱输入转速限制之间. 更高的直联频率, 或者更高变频器速度设置, 可以将之前可接受的组合超过该限制. 请检查所选变速箱和配置的官方限制.
检查刹车, 配件, 以及控制等级. 对于电释放制动器, 检查指定的刹车, 纠正, 供应安排, 以及发布时间. 不要假设其电源能跟随电机电压或变频输出变化后提供. 将其他电源连接的控制和附件与它们自身的电压和频率额定值进行比较.
导出配置记录
重新检查只有在书面上才有用. 使用配置记录并列记录起讫地条件, 然后记录确认的部分, 需要哪些文件, 以及每项物品的所有者. 下面第一行是一个例子; 记录实际的现场数据, 包括相位. 针对变频系统, 还要单独记录电机输出频率和主电源频率.
| 项目 | 起源条件 | 目的地条件 | 确认 | 需要文件 | 所有者 |
|---|---|---|---|---|---|
| 供电频率 & 相位 | 50 Hz, 三相 (示例) | 60 Hz, 三相 (示例) | 网格数据/场地调查 | 电气 | |
| 电机铭牌频率 | 车牌照片 | 电气 | |||
| 额定电压-频率组合 & 绕线连接 | 车牌 / 连接图 / 制造商确认 | 电气 | |||
| 额定速度 & 滑动 | 名称 / 数据手册 | 工程 | |||
| 职责 & 环境评级 | 名称 / 数据手册 | 工程 | |||
| 驱动机型需要速度 | 机器规格 | 流程 | |||
| 新转速下的负载扭矩 | 载荷计算 | 工程 | |||
| 绕线 & 绝缘类 | 数据表 | 电气 | |||
| 冷却方法 | 数据表 | 工程 | |||
| 变频输出频率 (如果被使用。) | 变频参数记录 | 电气 | |||
| 变频器评估 (如果被使用。) | 驱动 & 运动数据 | 电气 | |||
| 齿轮比与齿轮比. 目标输出速度 | 变速箱数据表 | 工程 | |||
| 变速箱允许输入速度 | 变速箱数据表 | 工程 | |||
| 制动释放电压 & 时间安排 | 制动数据表 | 电气 | |||
| 控制 & 附属分级 | 组件数据手册 | 电气 | |||
| 最终结局 | 配置记录 | 项目 |
记录强制每张支票必须有所有者和文件, 所以没有任何假设, 并且为网站提供了配置的书面基础.
常见问题
50 Hz电机能直接连接到60 Hz电源吗? 只有当电机符合目标电压-频率组合和负载的额定或特别批准时才适用. 请检查60 Hz数据或获得制造商确认; 不要假设原始的50 Hz额定值会沿用.
相同的齿轮比是否能在两个栅极上提供相同的输出速度?? 同一台直达电机以不同实际速度运行,绝不会. 具有固定比例, 输出速度跟随电机转速. 合适的变频系统可以在任一电网上保持所需的电机频率和速度, 受其输入额定值和批准的电机运行条件限制.
如果电压/赫兹比值匹配, 电机运行安全吗?? 仅靠匹配比例是不够的. 确认允许电压, 现状, 速度, 装载能力, 以及冷却. 当变频器达到电压极限时,频率会持续上升, V/f不再保持恒定,可用扭矩下降在磁场减弱区. 制动供电, 附属分级, 变速箱输入速度仍需单独检查.
技术参考
对于基础的运动原理, 参见 WEG电动机规格指南, 第1.5节, 3.2和11.3, 以及 ABB低压电机手册, 第5和第6条. 他们针对车型的评级不能替代你所选电机的官方文件.
下一步
如果你要把机器或齿轮电机出口到供应频率不同的站点, 把目的地电力状况发给我们, Motor 名称, 以及驱动机的需求. 请让我们根据这些输入来审查可用的配置选项. 探索我们的 三相感应电机 以及 齿轮电机, 或 联系我们 启动配置审查.