Průvodce elektromotorem 50 hp: Velikosti rámů, ampéry při plném zatížení a kroky výběru

Elektrický motor o výkonu 50 k běžící rychlostí 1 800 ot./min na napájení 460 V odebírá při plné zátěži asi 65 A, otáčí 2,125palcovým hřídelem a přišroubuje se k rámu NEMA 326T. Tato čtyři čísla rozhodují o tom, zda výměna proběhne během víkendu, nebo se změní na třítýdenní inženýrský projekt.

Třída 50 hp neboli 37 kW mimo Severní Ameriku je tažnou velikostí pro odstředivá čerpadla, šroubové kompresory, ventilátory chladicí věže, pásové dopravníky a procesní mixéry. Nachází se přímo na poruchové linii mezi malými a středními průmyslovými stroji, a proto je to také velikost, kde se nejčastěji zaměňují specifikace NEMA a IEC, typové štítky 50 Hz a 60 Hz a standardní a výkonové hodnocení měniče.

Kupující, kteří považují 50 hp za jedinou specifikaci, za něj obvykle zaplatí později. Jmenovitý výkon určuje pouze výkon hřídele. Neříká nic o proudu, který motor potáhne, točivém momentu, který dokáže dodat, rámu, na který je namontován, nebo krytu, který potřebuje, a každý z těchto čtyř detailů se může u dvou motorů s identickým štítkem o výkonu 50 hp lišit.

Co znamená 50 hp v kilowattech, ampérech a točivém momentu

Motor o výkonu 50 k je stroj o výkonu 37 kW, který odebírá 65 A při 460 V a produkuje točivý moment zhruba 146 lb-ft při 1 800 ot./min. Kilowatty popisují výkon, ampéry popisují, co musí dodávat elektrický systém, a točivý moment popisuje, čím se může hřídel skutečně otáčet.

Proud při plném zatížení je údaj, který určuje dimenzování kabelů, startovací ohřívače a výběr jističů, takže je to první číslo, které vytáhne typový štítek nebo datový list výrobce. Rozpětí mezi napájecími napětími je natolik široké, že motor objednaný pro nesprávný nelze v terénu jednoduše znovu odpojit.

Zesilovače na typovém štítku mohou sedět 5 procent na obou stranách těchto hodnot v tabulce, což je důležité, protože přetěžovací relé jsou nastavena na obrázku na typovém štítku. Motor s označením 62 A a jeden s označením 68 A potřebují různé topné články, i když se oba prodávají jako 50 hp.

Provozní faktor a okolní teplota hýbou také využitelným výkonem. Provozní faktor 1,15 je běžný u rámů NEMA a umožňuje krátkodobé přetížení, zatímco motory IEC mají obvykle hodnotu 1,0 s izolačním systémem třídy F a zvýšením teploty třídy B. Stejný fyzický stroj tedy může nést dva velmi odlišné přísliby.

Rychlost a točivý moment: Proč se motor o výkonu 50 k při 900 otáčkách za minutu chová jako jiný stroj

Výkon zůstává konstantní napříč počtem pólů, ale točivý moment nikoli: motor o výkonu 50 k při 900 otáčkách za minutu poskytuje dvojnásobný točivý moment hřídele než motor o výkonu 50 k při 1 800 otáčkách za minutu. Vztah je pevně daný točivým momentem rovným 5 252 násobeným výkonem děleným rychlostí a rozhoduje o tom, zda lze poháněný stroj připojit přímo nebo potřebuje řemen nebo převodovku.

Čtyřpólový motor s 1 800 otáčkami za minutu dominuje v severoamerickém průmyslu, protože se přímo shoduje s frekvencí 60 Hz, zatímco ekvivalent IEC běží s 1 500 otáčkami za minutu při 50 Hz. 60 Hz motor provozovaný na 50 Hz napájení klesne na 1 500 ot./min., takže ventilátor nebo čerpadlo dimenzované na původní provozní bod již nehýbou návrhovým průtokem.

Tam, kde musí stroj běžet při skutečně nízkých otáčkách hřídele, jako je šnekový dopravník, pohon rotační pece nebo extrudér, je motor o výkonu 50 hp obvykle spárován s převodovkou spíše než jako rám s 900 nebo 1 200 otáčkami za minutu. Nízkorychlostní motor je větší, těžší a dražší na jednotku točivého momentu a je obtížnější jej získat jako náhradní.

NEMA 326T nebo IEC 225M: Rámy pro motor o výkonu 50 hp

Motor o výkonu 50 k, 1800 ot./min. je normálně rám NEMA 326T nebo IEC 225M až 250M a oba se bez adaptéru nepřišroubují na stejnou základnu. Průměr hřídele, rozteč patek a celková délka se liší.

Při rekonstrukci záleží nejvíce na detailech rámu. Závod nahrazující čtyřicet let starý motor o výkonu 50 k může shledat, že původní vzor patky je zastaralý a nový rám 326T potřebuje vrtanou desku adaptéru nebo vyrobenou základnu. Rozpočet pro tuto desku je mnohem levnější než zjištění nesouladu v okně vypnutí.

Výběr krytu: TEFC, ODP a odolný proti výbuchu

TEFC je výchozí kryt pro 50hp motor v téměř každém průmyslovém závodě a je to správná volba, pokud klasifikace oblasti nebo procesní prostředí neříkají jinak. Otevřené konstrukce odolné proti kapající vodě přežijí pouze v čistém, suchém a vnitřním vzduchu.

Motory TEFC NEMA pro průmyslové drtiče čerpadel a olejové vrty Prohlédněte si řadu motorů TEFC pro uzavřené chlazení ve všeobecných průmyslových aplikacích, čerpadlech, drtičích, ropných vrtech a brzdových aplikacích, kde se očekává robustní provoz závodu. Zobrazit produkt →

Litinový motor TEFC 50 hp při 1 800 otáčkách za minutu obvykle váží 600 až 700 lb (272 až 318 kg) v závislosti na materiálu rámu. Hliníkové rámy šetří hmotnost, ale jinak přenášejí vibrace, a proto cementárny, důlní a chemické závody zůstávají u litiny i přes penalizaci při manipulaci.

Provoz motoru 50 hp na měniči s proměnnou frekvencí

Standardní motor o výkonu 50 hp není automaticky vhodný pro měnič kmitočtu. Provoz měniče vyžaduje izolaci dimenzovanou pro výstup měniče, zemnící kroužek hřídele pro odvedení ložiskových proudů a bezpečný rozsah otáček dohodnutý s výrobcem.

Výstup měniče není čistá sinusovka. Rychlé přepínání způsobuje překmit napětí na svorkách motoru a účinek roste s délkou kabelu. Nad zhruba 100 stopami (30 m) nestíněného kabelu se dv/dt filtr nebo výstupní tlumivka stává spíše standardní praxí než možností.

Chlazení je druhým omezením. Motor TEFC s vlastním chlazením závisí na ventilátoru namontovaném na hřídeli a tento ventilátor ztrácí účinnost, když otáčky klesají. Nepřetržitý provoz pod přibližně 30 procenty základní rychlosti obecně vyžaduje samostatně poháněné dmychadlo nebo invertorový motor vyrobený pro široký rozsah konstantního točivého momentu.

Nízkonapěťový třífázový indukční motor s proměnnou frekvencí řady YPT Pro pohony s proměnnou rychlostí nabízí tento motor YPT duální ventilaci, rozsah 5–100 Hz a robustní ochranu pro nepřetržitý průmyslový provoz. Zobrazit produkt →

Efektivita a návratnost: IE3 versus IE4 při 4 000 hodinách ročně

Motor IE4 o výkonu 50 k ušetří při 4 000 provozních hodinách ročně zhruba 360 USD na elektřině ve srovnání se starší jednotkou IE2, která splatí prémii za účinnost za dva až čtyři roky při typických průmyslových tarifech.

Procenta vypadají nevýrazně, a to je přesně důvod, proč jsou ignorována. Zisk 1,1 bodu mezi IE2 a IE3 je 1 400 kWh ročně na jediném stroji o výkonu 50 k, tedy asi 168 USD. Sám o sobě malý, ale skutečný, když jich závod provozuje dvacet na tři směny.

Bod zatížení je důležitý stejně jako třída. Motor běžící na 40 procent zatížení ztrácí více pevnými ztrátami a špatným účiníkem než motor běžící na 75 až 85 procentech. Metoda spouštění přináší další náklady: spouštění napříč linkou odebírá šestinásobek až osminásobek proudu při plném zatížení, což může vyvolat nabíjení nebo stížnosti na pokles napětí ze sousedních zařízení. Praktický průvodce účinnosti a ochrany pro nízkonapěťové motory stojí za přečtení, než dokončíte specifikaci.

Vysoce účinný třífázový indukční motor řady IE4 Pro energeticky úsporné nízkonapěťové pohony tento motor IE4 kombinuje vysokou účinnost, robustní možnosti krytu a spolehlivou izolaci vinutí pro nepřetržitý průmyslový provoz. Zobrazit produkt →

Co je třeba ověřit, než si objednáte motor o výkonu 50 hp

Většina problémů s motorem o výkonu 50 k při uvádění do provozu je způsobena podrobnostmi specifikace, nikoli výrobní vadou. Krátká kontrola podle typového štítku a poháněného zařízení téměř všem zabrání.

• Porovnejte jmenovité zesilovače pro plné zatížení s rozsahem relé proti přetížení, nejen s výkonem v koňských silách.
• Potvrďte číslo rámu, průměr hřídele a drážku pro pero oproti stávající spojce nebo řemenici.
• Ověřte napájecí napětí a frekvenci a zda zařízení běží na 50 Hz nebo 60 Hz.
• Zkontrolujte, zda kryt odpovídá výkresu klasifikace oblasti.
• Požádejte o testovanou účinnost a účiník při zatížení 75 procent, nejen nominální třídě.
• Pokud je pohon plánován nyní nebo později, ověřte, zda je motor určen pro provoz s měničem.
• Stanovte dodací lhůtu a zjistěte, zda se náhradní ložiska a těsnění svorkovnice dodávají s objednávkou.

Doba dodání je skrytá proměnná. Litinové rámy o výkonu 50 hp v nestandardním napětí mohou běžet osm až šestnáct týdnů, což je důvod, proč si závody s kritickým provozem uchovávají rezervu na polici. Přezkoumání toho, jak jsou srovnatelné motory nasazeny v podobných závodech, pomáhá nastavit rozumnou politiku náhradních dílů nainstalované aplikace motoru v cementářství, těžbě a chemickém servisu ukazují, jak často jsou tyto náhradní díly skutečně potřeba.

Často kladené otázky o elektromotorech o výkonu 50 hp

Kolik ampérů odebírá elektromotor o výkonu 50 koní?

Motor o výkonu 50 k odebírá 65 A při 460 V, 130 A při 230 V a 52 A při 575 V při plném zatížení, podle tabulky NEC 430.250. Skutečný proud na typovém štítku se může lišit asi o 5 procent, takže ochrana proti přetížení by měla být vždy nastavena z typového štítku, nikoli podle tabulky.

Je motor o výkonu 50 hp stejný jako 37 kW?

Ano. Jedna koňská síla se rovná 0,746 kW, takže 50 koní je 37,3 kW a výrobci označují ekvivalentní metrický výkon 37 kW. Typové štítky NEMA a IEC popisují stejný výstup na hřídel v různých jednotkách.

Jaký rám NEMA je motor o výkonu 50 hp?

Motor o výkonu 50 k, 1 800 ot./min. je typicky NEMA 326T s 2,125palcovým hřídelem, zatímco verze s 3 600 ot./min používají rám 284TS nebo 324TS a verze s 1 200 ot./min používají 364T. Ekvivalenty IEC pro stejný výkon 37 kW jsou obvykle 225 M nebo 250 M.

Může běžet standardní motor o výkonu 50 hp na měniči s proměnnou frekvencí?

Pouze pokud je dimenzován pro provoz s měničem. Standardní motory mohou tolerovat provoz pohonu s krátkými kabely a středním rozsahem otáček, ale namáhání izolace, proudy na hřídeli a snížené samochlazení při nízkých otáčkách činí z motoru s měničem nebo samostatně ventilovaného motoru bezpečnější volbu pro nepřetržitý provoz.