Elektromotor 10 HP 3-fázový: Proud při plném zatížení, Velikosti rámů a průvodce IE4

Třífázový elektromotor o výkonu 10 k odebírá 28 A při 230 V, 14 A při 460 V a asi 15 A při 400 V. Všechny čtyři údaje popisují stejný výkon hřídele 7,5 kW a každý ukazuje na jiný kabel, stykač a nastavení přetížení.

Výstup hřídele a elektrický vstup jsou dvě různá čísla. Motor o výkonu 10 k produkuje 7,46 kW mechanického výkonu na svém hřídeli při plném zatížení, zatímco výkon, který spotřebovává na svorkách, je vyšší, protože žádný stroj nepřevádí elektřinu na točivý moment se 100procentní účinností. Proud, který odebírá, závisí na napájecím napětí stejně jako na zátěži. Instalatéři, kteří čtou "10 hp" jako elektrické číslo, jsou ti, kteří objednávají 16A stykač pro motor, který odebírá 28A.

Tato příručka pokrývá čtyři rozhodnutí, která určují, zda motor o výkonu 10 hp běží patnáct let nebo selže v prvním roce: proud při plném zatížení, rozměry rámu a montáže, třída účinnosti a způsob spouštění. Referenční data pocházejí z tabulky NEC 430.250 a IEC 60034-30-1. Pro širší pohled na to, jak jsou nízkonapěťové stroje specifikovány a chráněny, průvodce výběrem nízkonapěťového motoru pokrývá třídy účinnosti, ochranu a integraci pohonu do větší hloubky.

Co znamenají jmenovité hodnoty 3fázového elektromotoru o výkonu 10 hp na typovém štítku

Třífázový motor o výkonu 10 k dodává na hřídeli mechanický výkon 7,5 kW a každá další hodnota vytištěná vedle něj vysvětluje, jak se tento výkon vyrábí.

Přestavba je první věc, kterou si v hlavě zafixujete: 1 hp se rovná 0,746 kW, takže 10 hp je 7,46 kW. IEC zaokrouhluje stejný výkon na 7,5 kW, což je důvod, proč evropský a severoamerický štítek popisují identický stroj. Kromě výstupu nese štítek čísla, na kterých záleží u nákupního pultu: jmenovité napětí, frekvence, zesilovače při plném zatížení, účiník, třída účinnosti, zatížení, třída izolace, maximální okolní prostředí a typ krytu.

Počet pólů rozhoduje o rychlosti a točivém momentu a nese největší mechanické důsledky z každé jednotlivé volby:

Třífázový indukční motor řady IE3 Rámy H80-355MM Vysoce účinný indukční motor IE3 v rámech H80-355MM s 2-12 póly a výkonem 0,75-355 kW, vhodný pro kontinuální průmyslové pohony, kde záleží na volbě rychlosti a točivého momentu. Zobrazit produkt →

Točivý moment sleduje počet pólů. Při výkonu 7,5 kW produkuje čtyřpólový stroj asi 47,8 Nm, zatímco šestipólový stroj produkuje asi 71,6 Nm při dvou třetinách otáček. Tento extra točivý moment často stojí za větší rám, protože odstraňuje řemenový pohon nebo převodovku z vlaku a eliminuje bod opotřebení.

Dva detaily na typovém štítku způsobují skutečné spory. Motor NEMA obvykle nese provozní faktor 1,15, což je krátkodobý přídavek na přetížení spíše než povolení k nepřetržitému provozu na 115 procent jmenovitého výkonu. Stroje IEC běžně udávají provozní faktor 1,0 a deklarují provoz jako S1, S2 nebo S3. 10hp motor vybraný pro přerušovaný provoz a pak běžící nepřetržitě, přehřeje své vinutí dlouho předtím, než jeho ložiska způsobí potíže.

Proud při plném zatížení: číslo, které dimenzuje třífázový elektrický motor o výkonu 10 hp

Proud při plném zatížení je proud, který odebírá třífázový motor o výkonu 10 hp při jmenovitém napětí, frekvenci a výkonu, a nastavuje jmenovitý výkon kabelu, stykače, nadproudového relé a ochrany větveného obvodu.

Proud roste s poklesem napájecího napětí, protože výkon je součinem napětí, proudu, účiníku a účinnosti. Motor o výkonu 10 hp, který odebírá 14 A při 460 V, táhne dvakrát více než při 230 V:

Severoamerická praxe rozděluje výpočet na dvě části. Zatížitelnost vodiče a ochrana proti zkratu jsou dimenzovány z tabulkové hodnoty proudu při plném zatížení zvýšeného o 125 procent pro nepřetržitý provoz, takže motor na 230 V potřebuje návrhový proud 35 A a měděný vodič 8 AWG při 75 C. Ochrana proti přetížení funguje jinak: relé je nastaveno z typového štítku s uvedením ampérů při plném zatížení na stroji, proto by měla mít tepelná ochrana 00 V na 4 A 15 A.

Stejnou péči si zaslouží i výběr stykače. Vyberte zařízení určené pro použití AC-3 při proudu motoru spíše než zařízení uvedené na AC-1, protože stykač prodávaný jako jednotka 20 A může být dobrý pouze pro 9 A, když ve skutečnosti spíná motor.

IE3 nebo IE4: jaká je hodnota třídy účinnosti při 7,5 kW

U čtyřpólového motoru o výkonu 7,5 kW je účinnost IE3 asi 91 procent a IE4 asi 92,4 procenta a při 6 000 provozních hodinách ročně má tato mezera hodnotu zhruba 1 086 kWh.

Třífázový vysoce účinný indukční motor řady IE4 H80-355MM Řada indukčních motorů IE4 s vyšší účinností v rámech H80-355MM, nabízející výkon 0,75-355 kW pro energeticky úsporné průmyslové pohony, kde roční provozní hodiny zvyšují efektivitu. Zobrazit produkt →

Aritmetika je jednoduchá, jakmile jsou výstup hřídele a vstupní výkon odděleny. Při 75procentním zatížení dodává motor o výkonu 10 k na hřídeli asi 5,6 kW. Vydělením podle účinnosti získáte elektrický příkon: 5,6 kW při 89,7 procenta (IE2) se rovná 6,24 kW a stejný výkon při 92,4 procenta (IE4) se rovná 6,06 kW. Rozdíl 0,18 kW za 6 000 hodin je 1 086 kWh, což je přibližně 130 USD ročně při 0,12 USD za kWh.

Třídy účinnosti jsou také otázkou souladu. Evropské nařízení 2019/1781 nastavuje IE3 jako minimum pro motory od 0,75 kW do 1000 kW a zvyšuje laťku na IE4 pro pásmo 75 kW až 200 kW, takže stroj s výkonem 7,5 kW sedí v úrovni IE3. NEMA Premium v ​​Severní Americe je v zásadě ekvivalentní IE3, což znamená, že náhradní motor o výkonu 10 hp zakoupený na obou kontinentech má srovnatelnou minimální účinnost.

Jedno upozornění je důležitější než označení. Motor o výkonu 10 hp běžící při 40 procentech jmenovitého zatížení je na své křivce účinnosti nízko a přeřazení tohoto výkonu na stroj s výkonem 5,5 kW ušetří více energie než jakýkoli upgrade třídy. Než zaplatíte za vyšší třídu, přizpůsobte hodnocení zátěži.

NEMA 215T proti IEC 132M: montážní past

Rám NEMA 215T a rám IEC 132M mají výkon 10 hp na čtyřech pólech, ale jejich hřídele a patky nejsou zaměnitelné a tento nesoulad zdržuje více projektů než jakýkoli elektrický problém.

Motory TEFC v produktové řadě motorů NEMA Náboj kategorie pro řadu motorů TEFC NEMA včetně modelů s prémiovou účinností, čerpadlem, drtičem, olejovým vrtem a brzdou, užitečný při ověřování kompatibility rámu a montáže. Zobrazit produkt →

Dvě výšky hřídele se liší o jeden milimetr, což je přesně ta past: motor spadne do držáku a otvory pro nohy se pak nesrovnají. Před uvolněním objednávky si vždy vyžádejte rozměrový výkres a ověřte průměr hřídele, délku hřídele, šířku drážky pro pero, rozteč otvorů pro patky a typ příruby nebo čela.

Frekvence je druhá past. 60 Hz motor připojený k 50 Hz zdroji běží asi o 17 procent pomaleji, a pokud napájecí napětí zůstane na jmenovité hodnotě, poměr voltů na hertz se zvýší o 20 procent, čímž se zvýší tok, proud a teplota vinutí. Motor 50 Hz posunutý na 60 Hz překročí stejnou rezervu a může překročit konstrukční limity poháněného zařízení.

Pro jmenovitý výkon 7,5 kW vyrábějí dodavatelé, jako je Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd., stejný výkon ve standardních nízkonapěťových rámech IEC, v rámech NEMA a v řadách odolných proti výbuchu, takže závod, který míchá standardy, může být pokryt v jediné objednávce odpovídajícími startéry a ovládacími skříněmi. Recenze aplikační případové studie Před zmrazením specifikace je levný způsob, jak se vyhnout druhé objednávce adaptérových desek.

Startovací proud a ochrana pro třífázový motor o výkonu 10 hp

Třífázový motor o výkonu 10 hp spouštěný přímo ze sítě odebírá 6 až 8 násobek proudu při plném zatížení, což je zhruba 90 až 120 A při 400 V po dobu prvních několika set milisekund.

1. Přímé spouštění využívá stykač, nadproudové relé a pojistku nebo jistič. Je to nejjednodušší a nejlevnější možnost a je přijatelná tam, kde je napájení tuhé a hnaná zátěž má nízkou setrvačnost. Očekávejte 6 až 8násobek proudu při plném zatížení při každém spuštění.
2. Spouštění hvězda-trojúhelník snižuje rozběhový proud a točivý moment na přibližně jednu třetinu hodnot přímého zapojení. Vyžaduje to šestisvodový motor a zpoždění přepnutí dostatečně dlouhé na to, aby motor před přechodem zrychlil, jinak může proudová špička při přepnutí překročit hodnotu přímého připojení.
3. Softstartér zvýší napětí během 5 až 20 sekund a udrží rozběhový proud na 2 až 4násobku proudu při plném zatížení s nastavitelným limitem. Vyhovuje čerpadlům a ventilátorům, kde mechanické zatížení narůstá postupně s rychlostí.
4. Frekvenční měnič omezuje proud na 100 až 150 procent proudu při plném zatížení a přidává řízení rychlosti. Specifikujte invertorový motor s izolací třídy F a na větších rámech s uzemňovacím kroužkem hřídele pro ochranu ložisek.

Nastavení ochrany vycházejí ze stejných čísel:

• Nastavte tepelné přetížení na jmenovité ampéry s plným zatížením, s vypínací třídou 10 pro standardní zátěže a třídou 20 nebo 30 pro zátěže s vysokou setrvačností, jako jsou drtiče a mixéry.
• Velikost ochrany proti zkratu z tabulkového proudu při plném zatížení, protože obvod větve motoru umožňuje mnohem vyšší jmenovitý výkon jističe než obvod pro všeobecné použití.
• Zahrnout ochranu proti výpadku fáze. Třífázový motor běžící na dvě fáze zničí své vinutí během několika minut.
• U měniče zkontrolujte délku kabelu motoru oproti limitu výrobce a při dlouhém běhu přidejte výstupní tlumivku nebo dv/dt filtr.

Kontrolní seznam specifikací před objednáním motoru 10 hp

Šest parametrů rozhoduje o tom, zda 10hp třífázový motor vyhovuje aplikaci, a všech šest by mělo být potvrzeno na rozměrovém výkresu před vystavením objednávky.

Těchto šest hodnot napište do poptávky a požádejte o certifikovanou zkušební zprávu. Motor o výkonu 7,5 kW je dostatečně malý na to, aby náhrady vypadaly na papíře neškodně, a dostatečně velký na to, aby nesprávný rám zastavil výrobní linku.

Často kladené otázky o třífázových motorech o výkonu 10 hp

Kolik ampérů odebírá třífázový motor o výkonu 10 hp?

Tabulka NEC 430.250 uvádí 30,8 A při 208 V, 28 A při 230 V, 14 A při 460 V a 11 A při 575 V. Čtyřpólový stroj IEC 7,5 kW IE3 na zdroji 400 V 50 Hz obvykle ukazuje 15,5 A na svém štítku 15,0 A Vodiče dimenzujte vždy podle tabulkové hodnoty a nadproudové relé nastavte podle hodnoty na typovém štítku.

Může třífázový motor o výkonu 10 hp běžet na jednofázové napájení?

Ne přímo. Rotační fázový měnič nebo frekvenční měnič může syntetizovat třetí fázi, ale měnič musí být dimenzován nad proud na štítku motoru, často 1,5 až 2krát, a motor by měl být odlehčen, protože se mění chlazení a zvlnění proudu. S třífázovým motorem o výkonu 10 hp na jednofázovém odvozeném zdroji by se mělo zacházet jako se strojem o výkonu 7 až 8 hp, dokud výrobce nepotvrdí opak.

Jakou velikost kabelu potřebuje třífázový motor o výkonu 10 hp?

Při 230 V je 125 procent z 28 A 35 A, což vyžaduje měď 8 AWG při 75 C. Při 460 V je 125 procent 14 A 17,5 A, což vyžaduje měď 12 AWG. Dlouhé běhy vyžadují zvýšení velikosti, aby udrželo úbytek napětí na odbočném okruhu do 3 procent, proto zkontrolujte vzdálenost a také ampacitu.

Je 10 koní totéž jako 7,5 kW?

V praxi ano. Deset koňských sil se rovná 7,46 kW a IEC staví 7,5 kW rám pro stejné zatížení, takže evropský motor 7,5 kW a severoamerický motor 10 k jsou funkčně totožné. Typový štítek zesilovačů pro plné zatížení se liší podle napětí, frekvence a třídy účinnosti, nikoli podle označení hp nebo kW.