Motor kalauz kisfeszültségű standard motorok műszaki alapinformációi

Átírás

1 Motor kalauz

2

3 Motor kalauz

4

5 Motor kalauz kisfeszültségű standard motorok műszaki alapinformációi Kisfeszültségű motorok Fenntartjuk magunknak a konstrukció, a műszaki adatok és méretek előzetes értesítés nélküli változtatásának jogát. Részleges utánnyomás vagy fénymásolás csak engedéllyel megengedett. ISBN Második kiadás, 2005

6 iv

7 Tartalomjegyzék 1. Az ABB-ről 1.1 Az ABB csoport ABB motorok A termékskála Minőség, műbizonylatok Információtechnológiai támogatás Központi raktárrendszer Energiamegtakarítás és a környezet 2.1 Általános leírás Energiatakarékos motorok Motorok az EU motor hatásfok szintekre Az EPAct követelményeket kielégítő motorok A magas hatásfokú motorok előnyei Energiamegtakarítás, életciklus becslés (LCA) Az ABB környezet mendzselési programja ISO Szabványok 3.1 Általános bevezető Forgásirány Hűtés Védettségi osztályok: IP jelölések/ik jelölések Standard feszültségtartományok 40 - A feszültségsávok betűkódjai 40 - Motorok más feszültségekre Tűrések Építési formák 43 - Nemzetközi szabványok, IM építési formák 43 - Példák az általános építési formákra Méretek és teljesítményszabványok Villamos felépítés 4.1 Szigetelés Környezeti hőmérsékletek és magas 50 tengerszint feletti magasságok - Megengedett leadott teljesítmény magas környezeti hőmérsékleteken, vagy nagy tengerszint feletti magasságokon Motorok indítása 50 - D.O.L. (direkt indítás) 50 -Y/D-indítás 51 v

8 Tartalomjegyzék Lágyindítók Indítási idő 53 - Megengedett indítási idő 53 - Az indítások és forgásirány váltások megengedett gyakorisága Indítási jellemzők Példák az indításra Üzemmód típusok 60 - Üzemmódok S1-től S9-ig Túlterhelés Hatásfok Teljesítménytényező Fáziskompenzáció Teljesítménytényező értékek Bekötési rajzok Mechanikai felépítés 5.1 Házkonstrukciók Kapocsdobozok 74 - A kapocsdobozok és a kábelbevezetések koordinálása Csapágyak 77 - Csapágy élettartamok 77 - Csapágy méretek 77 - Csapágy kialakítások aluminium motorokhoz 78 - Csapágy kialakítások acél és öntöttvas motorokhoz 78 - Rezgésteszt fotó Kiegyensúlyozás Felületkezelés Zaj 6.1 Zajcsökkentés Zajt okozó részegységek Ventilátor Mágneses zaj Légzaj és szerkezeti zaj Légzaj Szerkezeti zaj Zajszegény motorok Hangnyomás szint és hangteljesítmény szint Súlyozó szűrők Oktávsávok 88 - Oktávsáv elemzés Konverter üzem További hangforrások 91 vi

9 Tartalomjegyzék A hangszintbeli különbségek érzékelése Hangnyomás szintek Szerelés és karbantartás 7.1 Szállítmányok átvétele Szigetelési ellenállás ellenőrzés Nyomaték a kapcsokon Üzemeltetés 96 - Üzemeltetési feltételek 96 - Biztonság 96 - Balesetmegelőzés A motorok kezelése 97 - Tárolás 97 - Szállítás 97 - Gépsúlyok Gépalapok Alapozó tőcsavarok Tengelykapcsoló illesztés Szíjtárcsák és tengelykapcsoló felek szerelése Csúszósínek Csapágyak szerelése Kenés Motorok örökre zsírozott csapágyakkal Zsírzószemmel fölszerelt csapágyak Biztosítók névleges adatai Az SI rendszer 8.1 Mennyiségek és egységek Példa Átváltási tényezők Motorok kiválasztása 9.1 Motortípus A burkolat típusa Terhelés (kw) Fordulatszám Motor fordulatszám táblázat Szerelés (beépítés) Táplálás Üzemi környezet Megrendelési ellenőrző lista Ellenőrző listák 117 vii

10 Tartalomjegyzék 10. Fordulatszám szabályzó hajtások 10.1 Általános leírás Konverterek Direkt konverterek Indirekt konverterek Impulzus szélesség moduláció A hajtás méretezése Motor kiválasztás Motor konstrukció Konverter kiválasztás Terhelhetőség (nyomaték) Hatékonyabb hűtés Szűrés Speciális forgórész kialakítás Szigetelési szint Földelés Nagy fordulatszámú üzemelés Maximális nyomaték Csapágy konstrukció Kenés Ventillátorzaj Kiegyensúlyozás Kritikus fordulatszámok Tengelytömítések Kis fordulatszámú üzem Kenés Hűtőképesség Elektromágneses zaj 131 viii

11 Az ABB 1

12

13 1. Az ABB 1.1. Az ABB csoport ABB: Vezető a világ villamosiparában Az ABB ( vezető az energetikai és automatizálási technológiák területén, melyek lehetővé teszik a közüzemi és ipari ügyfelek számára működésük javítását, miközben csökkentik a káros környezeti hatásokat. Az ABB csoport társaságai mintegy 100 országban működnek és mintegy dolgozót foglalkoztatnak. Az ABB áramvonalasította a belső felépítését, hogy két üzleti területre fókuszáljon, ezek: energetikai technológiák és automatizálási technológiák. Az ABB Power Technologies (energetikai technológiák) a villamos, gáz és víz közüzemeket, valamint az ipari és kereskedelmi ügyfeleket szolgálja, termékek, rendszerek és szolgáltatások széles skálájával az energiaátvitel, -elosztás és automatizálás területén. Az ABB Automation Technologies (automatizálási technológiák) egyesíti a robusztus termék- és szolgáltatás portfóliót a végfelhasználói gyakorlattal és a globális jelenléttel annak érdekében, hogy megoldásokkal szolgáljon a technológiai és berendezésipar teljes palettáján a vezérlések, szabályozások és védelmek területén. 11

14

15 1. Az ABB 1.2. ABB kisfeszültségű motorok Az ABB több mint 100 éve gyárt motorokat. Termékeinket úgy terveztük, hogy megbízhatóak, jó hatásfokúak és költséghatékonyak legyenek, és gyakorlatilag bármilyen alkalmazáshoz tudunk motort szállítani. Világméretű szervizszervezetünkön keresztül szolgáltatásaink teljes skálája elérhető a legkorszerűbb ebusiness rendszerekkel, amelyekre 24 órás elérést, könnyű megrendelést és gyors szállítást biztosítanak. Az ABB Általános célú motorjai a központi raktárakból és nagykereskedőktől az egész világon beszerezhetők. Miközben motorjaink standard és általános célokra készülnek, módosítani lehet őket a legtöbb specifikáció kielégítése érdekében. A legmagasabb gyártási standardoknak megfelelően konstruált általános célú motorjaink a világ legkülönbözőbb részeiről beszerzett legjobb anyagokból épülnek föl. Ez olyan minőséget és megbízhatóságot jelent, amelyet a több mint 30 éve üzemelő motorjaink igazolnak. Versenyképes árukkal a motorok kielégítik az EFF2 energiahatékonysági osztály követelményeit, opcióként EFF1 osztályú gépek is kaphatók. Az ABB Technológiai motorjai úgy vannak kialakítva, hogy kielégítsék az ipari területen található legigényesebb alkalmazások követelményeit is, ide értve a cellulóz- és papíripart, a vízkezelést, az élelmiszeripart, a fémfeldolgozó- és építőanyag ipart. A motorok tervezési specifikációja olyan magas színvonalú, hogy az ABB még ezen kritikus alkalmazásokban is 3 éves garanciát tud biztosítani ezekre a gépekre. A legkiválóbb gyártási standardoknak megfelelően kivitelezett technológiai motorok a világ minden részéről beszerzett legjobb anyagok felhasználásával készülnek. Ez olyan minőséget és megbízhatóságot eredményez, amelyet a több mint 30 éve üzemelő motorjaink igazolnak. Versenyképes árukkal a motorok kielégítik az EFF1 hatásfok osztály követelményeit. 13

16 1. Az ABB 1.3. Termékskála Kisfeszültségű motorok minden alkalmazásra Technológiai motorok Öntöttvas motorok Aluminium motorok Általános célú motorok Alumínium motorok Acél motorok Öntöttvas motorok Átszellőztetett motorok Fékmotorok Egyfázisú motorok Integrált motorok 14

17 1. Az ABB 1.3. Termékskála Robbanásveszélyes környezetre készült motorok Nyomásálló tokozású motorok Fokozott biztonságú motorok (Al , öntöttvas (80-400) Gyújtásszikra-mentes motorok (Al , öntöttvas (71-400) DIP Porgyulladás biztos motorok (Al , öntöttvas ) Tengerészeti motorok Alumínium motorok Acél motorok Öntöttvas motorok Átszellőztetett motorok műbizonylatolt 15

18 1. Az ABB 1.3. Termékskála Az ABB motorok teljes termékkínálata Az ABB számos átfogó terméksorozatot kínál váltakozó áramú motorokból és generátorokból. Gyártunk szinkronmotorokat még a legnagyobb igényeket támasztó alkalmazásokra is és gyártjuk a kis- és nagyfeszültségű aszinkron motorok teljes gyártmánysorát. Az ipari technológiák téren szerzett alapos ismereteink biztosítják, hogy mindig a legjobb, az Ön igényeinek megfelelő megoldást biztosítjuk. Kisfeszültségű motorok és generátorok Általános célú motorok Robbanásveszélyes környezetre Egyéb alkalmazások standard alkalmazásokra készült motorok - Alumínium motorok - Nyomásálló tokozású motorok - Állandó mágneses motorok - Acél motorok - Fokozott biztonságú motorok - Nagy fordulatszámú motorok - Öntöttvas motorok - Gyújtószikra-mentes védelmű motorok - Szélturbina generátorok - Átszellőztetett - Porgyulladás biztos motorok - Füstelszívó motorok motorok - Vízhűtésű motorok - Globális motorok Tengerészeti motorok - Motorok görgősor hajtásokhoz - Fék motorok - Alumínium motorok - Egyfázisú motorok - Acél motorok - Integrált motorok - Öntöttvas motorok - Átszellőztetett motorok Technológiai motorok igényesebb alkalmazásokra - Alumínium motorok - Öntöttvas motorok - Magas környezeti hőmérsékletre készült motorok NEMA motorok Nagyfeszültségű és szinkron motorok és generátorok - Nagyfeszültségű öntöttvas motorok - Moduláris aszinkron motorok - Csúszógyűrűs motorok - Robbanásveszélyes környezetre készült motorok - Szervomotorok - Szinkron motorok és generátorok - Egyenáramú motorok és generátorok 16

19 1. Az ABB 1.4. Minőség, műbizonylatok Az ABB motorgyártó üzemei minősítve vannak az ISO 9001 minőségi szabvány és az ISO környezeti szabvány előírásainak megfelelően. Minden leszállított ABB motor darabvizsgálva van annak biztosítására, hogy hibamentes legyen és rendelkezzék a megkövetelt konstrukciós és teljesítményjellemzőkkel. Rutinellenőrzés Ezt az ellenőrzést minden egyes motoron végrehajtjuk. Magába foglalja annak ellenőrzését, hogy a motor rendelkezik-e a szükséges villamos szilárdsággal és a villamos és mechanikai működése megfelelő-e. Típusellenőrzés A típusellenőrzést egy vagy több motoron hajtjuk végre annak demonstrálására, hogy a konstrukció jellemzői és funkciói a gyártó specifikációinak megfelelnek-e. A típusellenőrzés a következők ellenőrzését és tesztelését foglalja magában: villamos és mechanikai működés villamos és mechanikai szilárdság hőmérséklet-emelkedés és hatásfok túlterhelhetőség a motor egyéb speciális jellemzői. 17

20 1. Az ABB 1.4. Minőség, műbizonylatok Mintavételes ellenőrzés A megrendelés időpontjában kötött megállapodásnak megfelelően a vásárlók kiválaszthatnak egy adott megrendelésből bizonyos számú motort olyan részletesebb ellenőrzésre és tesztelésre, mely tartalmában hasonlít a típusvizsgálatokra. A megmaradó motorok rutinellenőrzésen esnek át. Speciális motorváltozatok A kereskedelmi hajókon vagy potenciálisan robbanásveszélyes területeken használt motorokat kiegészítő ellenőrzéseknek és teszteknek kell alávetni, ahogyan azt a vonatkozó osztályozó társaságok vagy az alkalmazandó nemzeti illetve nemzetközi szabványok követelményei rögzítik. Vizsgálati jegyzőkönyvek Kérésre kiadjuk az ügyfeleknek az általuk vásárolt motorok tipikus teljesítményértékeit tartalmazó típusvizsgálati jegyzőkönyveket az ellenőrzési és tesztelési jegyzőkönyvek másolatával együtt. 18

21 1. Az ABB 1.5. Információ technológiai támogatás Műszaki dokumentációk széles választéka mint például adatlapok, körvonalrajzok és a világ különböző hatóságainak tanusítványai letölthetők weboldalunkról. Könnyen használható motor kiválasztó eszközünk, az Online Motor Data Search lehetővé teszi a motorok online kiválasztását a motorspecifikus dokumentációval együtt. A MotSize méretező szoftverünk is letölthető webszájtunkról. Az információk megtekintéséhez és letöltéséhez egyszerűen kövesse könnyen használható navigációs rendszerünket a kívánt termékig. A következők érhetők el a web-ről: Tartozékok - részletes információ az elérhető motoropciókról CAD körvonalrajzok, amelyek bemásolhatók gyakorlatilag bármely AutoCad rendszerbe Jóváhagyó műbizonylatok (bizonyítványok) - aktuális bizonyítványok széles választéka a világ számos országának különböző hatóságaitól Megfelelőségi nyilatkozatok - ide értve a feszültség direktívákat, CE jelöléseket stb. Kézikönyvek - melyek számos nyelven rendelkezésre állnak Karbantartás - specifikus információk, amik a katalógusokban gyakran nem szerepelnek, mint például a motorok hosszabb időn keresztüli tárolásának speciális szabályai. 19

22 1. Az ABB 1.5. Információ technológiai támogatás Motor körvonaljzok - több mint 5000 motor méretrajz, ide értve a házméret és házhossz specifikus rajzokat, úgy a kis- mind a nagyfeszültségű szabvány szerint, valamint speciális motorokra. Pótalkatrészek Az ABB weboldalát rendszeresen frissítjük és folytonosan fejlesztjük. CD-ROM CD-ROM-on is elérhetők a következők: teljes motorkatalógusok CAD körvonalrajzok méretrajzok motorkiválasztási program. 20

23 1. Az ABB 1.6. Logisztikai rendszer Az ABB 1988-ban logisztikai rendszert hozott létre kisfeszültségű motorjai számára. Ma számos más ABB termék, pl. kisfeszültségű hajtások, is kihasználja ezt a koncepciót. A központi raktárakkal rendelkező logisztikai rendszer koncepciója páratlan a villamos motorok piacán. Az a gyors és hatékony szolgáltatás, melyet ez a rendszer biztosít, az ABB melletti nyomatékos marketing és eladási érvvé vált. Az ABB értékesítési potenciálját az ezen az üzleti területen, a legkifinomultabb szállítási rendszer támogatja motor és hajtás variációban áll rendelkezésre az új európai disztribúciós rendszer három központi raktárában, Németországban, Svédországban és Spanyolországban, amelyek együttesen lefedik Európát. A Szingapúrban elhelyezkedő központi raktár kezeli Délkelet- Ázsiát, míg Sanghaj szolgálja ki Kínát és New Berlin/Wisconsin Észak-Amerikát. Ráadásul a helyi disztribútorok számos standard terméket tartanak raktáron. Az ABB logisztikai rendszere, az általános megrendelés menedzselő rendszerrel (OMS) a legnagyobb felügyeleti rendszer a motorok és hajtások logisztikája területén az összes gyártó között. Biztosítja bármely ABB motor- vagy hajtásgyár tetszőleges termékének gyors és korrekt szállítását. Az OMS ugyancsak kiküszöböli a manuális adatbevitelt a központi raktárakban és garantálja az adatok biztonságos feldolgozását. Az online hozzáférés megoldható egy EDI csatlakozással közvetlenül az ABB OMS-hez, vagy a Business Online-on (BOL) keresztül, mely a mi webbázisú vevőinterfészünk az OMS-hez. Ez magában foglalja a raktári státusz és rendelkezésre állás információhoz való hozzáférést is. A BOL eléréséhez vegye fel kérjük a kapcsolatot legközelebbi értékesítési irodánkkal. Ha speciális igényei vannak, akkor számos gyártó által támogatott konstrukciós módosítás áll rendelkezésre az ABB által tárolt standard motorsorozatokban. Minden tárolási helyszínen van műhely a módosítások kivitelezésére. Mintegy módosított változat áll rendelkezésre. Ezek olyan opciókat foglalnak magukban, mint eltérő tengelyvégek, csapágyak, szigetelés, kapocsdoboz, pajzs sőt még színek is, valamint egyedi igényeknek megfelelően átalakított motorok. A fentiekhez hasonló módosításokat 24 órán belül kivitelezzük. 21

24

25 Energia megtakarítás és a környezet 2

26

27 2. Energia megtakarítás és a környezet 2.1. Általános leírás A Kyoto-ban, Japánban 1997 decemberében megtartott Környezetvédelmi Világkonferencián a föld 55 nemzete megállapodott olyan intézkedések bevezetésében, amelyek csökkentik az emissziót a globális környezet stabilizálása érdekében. A 38 ipari nemzet megállapodott, hogy 2008 és 2012 között átlagosan 5%-kal csökkenti a melegház hatást okozó kibocsátások évi szintjét. Az Európai Unió vállalta továbbá, kibocsátásának 8%-kal történő csökkentését Hatásfok osztályok - EU/CEMEP megállapodás 98 októberében 4 pólus Eff1 Eff2 Eff3 1,1 1,5 2, ,5 7, , Leadott teljesítmény kw 1998 októberében az Európai Unió és a CEMEP (Villamos Gép- és Teljesítményelektronika Gyártók Európai Bizottsága) megállapodott három hatásfok osztály bevezetésében a villamos motorokra vonatkozólag. Ez a megállapodás részét képezi a Európai Bizottság energiahatékonyságot növelő és CO2 kibocsátást csökkentő célkitűzéseinek, és máris az Eff3 (a legalacsonyabb hatásfok osztály) motorok számának jelentős csökkenését eredményezte a piacon. Kiegészítésképpen emissziócsökkentő folyamatok indulnak be az EU-n belül 2005-ben. Eff1/Eff2 határvonal Eff/2/Eff3 határvonal A fosszilis tüzelőanyagok villamos energia előállítása érdekében történő elégetése, mely villamos energiát elsősorban a háztartások és az ipar fogyasztja el, az üvegház hatást okozó kibocsátások fő forrása. Ezért az iparnak főszerepet kell játszania az ártalmas kibocsátások csökkentésében. Például gyártási folyamataik hatékonyságának növelésével és energiahatékony berendezések beépítésével az ipari folyamatok kevesebb villamos energiát fognak fogyasztani. Ez pedig csökkenti az igények kielégítése érdekében előállított villamos energia mennyiséget. 25

28 2. Energia megtakarítás és a környezet 2.2. Energiatakarékos motorok A motorok fogyasztják el az ipari alkalmazásokban elfogyasztott villamos energia mintegy 65 %-át. Az energiamegtakarítás függ a motorok névleges kw teljesítményétől, a terheléstől és a tényleges üzemórák számától. Ezért a nagyobb hatékonyságú motorok jelentős részt vállalhatnak a CO2 kibocsátás csökkentésében. Az ABB motorok tervezésüknek köszönhetően megfeleljenek a világ energiahatékonyság és motorteljesítmény iránti megváltozott elvárásainak. Ezeknek a motoroknak az összevont üzemi teljesítménye nagy utat tesz meg a világ kormányainak a Kyoto-i Csúcsértekezleten rögzített elkötelezettségének teljesítése irányába. Az ipar a nyersanyagok, mint például műanyagok és alumínium újrahasznosításával is segíteni tud a probléma megoldásában. Ez is villamos energiát takarít meg, mely az anyagoknak a nyersanyagokból (olajból, alumíniumból, vagy egyebekből) való előállításához szükséges Motorok az EU motor hatásfok szintekre Az ABB annak a maroknyi európai vezető motorgyártónak az egyike, amelyek motor gyártmánysorokkal rendelkeznek az EU megállapodásban a kisfeszültségű motorokra vonatkozólag rögzített legmagasabb minimális hatékonysági szintek kielégítésére vagy meghaladására. Ezek a hatékonysági szintek vonatkoznak a 2- és 4-pólusú, 3-fázisú, rövidrezárt forgórészű aszinkron motorokra, 400 V és 50 Hz névleges adatokkal, S1 üzemi osztállyal és 1,1-90 kw közötti teljesítménnyel, melyek a piacon a legnagyobb volument jelentik Az EPAct követelményeket kielégítő motorok Az utóbbi időben megváltoztatott American Energy Policy and Conservation Act (= Amerikai energiapolitikai és környezetmegőrzési törvény) melyre általában EPAct-ként történik hivatkozás, megköveteli a 0,7-150 kw (1-200 LE) tartományba eső, az Egyesült Államokban vagy Kanadában gyártott vagy oda importált villamos motoroktól, hogy kielégítsék a törvény által előírt hatékonysági szinteket. Az ABB széles termékskálája tartalmazza azokat a motorokat is, amelyek teljesítik ezeket a követelményeket Globális motorok Globális motorok azok a motorok, amelyek bárhol specifikálhatók és használhatók, és több címkével vannak ellátva, hogy kielégítsék a következő előírásokat: UR, EPAct, CE, EFF1, CSA, EEF. Ide tartoznak a 2- és 4-pólusú alumínium motorok, IEC tengely magassággal. 26

29 2. Energia megtakarítás és a környezet A magas hatásfokú motorok előnyei Az energiaköltségek csökkentése az egyik módja annak, ahogyan a vállalatok csökkenteni tudják általános költségeiket, hogy versenyképesek maradjanak. Jelentős megtakarításokat lehet elérni jó hatásfokú motorok beépítésével. Ez különösen akkor igaz, ha vagy új berendezéseket vagy berendezéscsomagokat veszünk figyelembe, túlméretezett vagy alulterhelt motorokat cserélünk be, s így jelentős módosításokat hajtunk végre a létesítményeken vagy technológiákon, vagy ezeket a meghibásodott motorok javítása vagy újratekercselése helyett alkalmazzuk. A magas hatásfokú motorok a csökkent energiaköltségek, a kevesebb üzemkiesés és az alacsonyabb pótalkatrész készletszint miatt megtakarításokat biztosítanak. A hatásfok kismértékű emelkedése is jelentős megtakarításokat eredményez a motor összköltségében, számításba véve mind az üzemeltetési, mind a tőkeköltséget. Például az Egyesült Királyságban egy 11 kw-os motor megvétele jellemzően kevesebb mint 500 GBP-be kerül, ugyanakkor több mint GBP az üzemeltetési költsége egy 10 éves üzemi élettartam alatt. A beszerzési ár ezért mintegy 1 százaléka a motor életciklusára eső összes költségnek. Az alábbi táblázat a különböző motorméretek tőkeköltségeit veti össze üzemeltetési költségeikkel, hozzávetőlegesen bemutatva, hogy milyen hosszú ideig tart, amíg felhasználják saját tőkeköltségeiket energiaköltségeikben. Tőkeköltségek és üzemeltetési költségek (GBP) Névl. teljesítmény 5.5 kw 18.5 kw 90 kw 250 kw Kb. tőkeköltség ,700 10,500 Tipikus hatásfok 85 % 90 % 92 % 94 % Fölvett kw 6,.47 20,56 97,83 265,.96 Napi üzemeltetési ktsg. 7,76 24,67 117,40 319,15 A napok száma a tőkektsg. elfogyasztásáig Folyamatos üzemet és 0,05 GBP/kWh tarifát figyelembe véve. Az összes ABB motor alapkivitelben energiatakarékos és minden standard házméretben raktárról rendelkezésre áll. Van egy magas hatásfokú motorsorozatunk is. Ezek a megfelelő kiépítésben minden alkalmazásra elérhetők, beleértve a robbanásveszélyes környezetben való alkalmazásokat és a fordulatszám szabályozó hajtásokat. 27

30 2. Energia megtakarítás és a környezet A magas hatásfokú motorok előnyei Az energiatakarékos motor ugyanazt a leadott teljesítményt (nyomatékot) állítja elő, mint a standard hatásfokú motor, de kevesebb fölvett villamos teljesítményt (kw) igényel. Ezt a nagyobb hatékonyságot jobb minőségű és vékonyabb állórész lemezcsomag felhasználásával (a magveszteség csökkentése érdekében), és a 2 hornyokban több réz beépítésével (I R veszteség csökkentése érdekében) éri el. Az energiatakarékos motorok csökkentették a ventilátor és szórási veszteségeket is. Három fő motorhatásfok tesztelési szabvány létezik, ezek az IEC (EU), IEEE (USA), és JEC 37 (Japán). A fő különbség az, hogy az IEEE 112 egy közvetlen módszerrel méri az összes veszteséget, így a legalacsonyabb értéket eredményezi. Az IEC egy indirekt módszer, amely a járulékos veszteségeket 0,5 százalékra becsüli, amely kisebb, mint a valódi veszteségek a kis motorok esetében. A JEC 37 ugyancsak egy indirekt módszer, amely a járulékos veszteségeket 0 értékre tételezi föl, így a legnagyobb értékeket eredményezi. 28

31 2. Energia megtakarítás és a környezet Energia megtakarítás, élettartambecslés (LCA) Az élettartambecslés megmutatja a tervezőknek, hogy hogyan határozhatják meg termékeik környezetvédelmi előnyeit. Az alábbi táblázat két eltérő konstrukciójú, standard 11 kw-os villamos motort hasonlít össze. Az A motort az ABB gyártotta, az X motort egy versenytársa. Az ABB motor gyártásához több rézre és vasra van szükség, mint az X motorhoz, de ez üzem közben hatékonyabbá teszi az ABB gépét. Ez azt jelenti, hogy kevesebb villamos energiát használ fel élettartama alatt, mint az X motor. Ha 15 éven keresztül évi órát üzemel, akkor a nagyobb hatékonyságú ABB motor kwh energiát használ föl, sakevésbé hatékony X motor kwh-t. 91,1 %-os hatásfokával az ABB motor a kwh energiának 8,9 %-át fordítja veszteségre. Az X motor, melynek 89 % a hatásfoka, a kwhnak 11 %-át fordítja veszteségre. A táblázat ennek a két motornak a környezeti aspektusait mutatja be veszteségeik, gyártásuk és 96 %-os újrahasznosításuk alapján. Az EPS modell szerint kiértékelve az A motor környezetre gyakorolt hatása 21%-kal kisebb. Környezetvédelmi aspektusok a teljes életciklus alatt ABB Motor X Motor 11 kw 11 kw Hatásfok 91 % 89 % Források felhasználása a villamos energia előállításához, átlagos európai keverék Szén kg 16,370 20,690 Gáz kg 2,070 2,620 Olaj kg 3,240 4,090 Acél és egyéb anyagok (kg) Kibocsátások (emissziók) (kg) 64,278 81,067 CO2százalék Összes EPS indexek 8,260 ELU 2 ) 10,430 ELU 99.4 % üzemelésből 99.5 % üzemelésből 1 ) Az EPS = Environmental Priority Strategies (=Környezeti prioritások stratégiája) a tervezésben. Az EPS módszer öt megóvandó célt foglal magában: emberi egészség, biodiverzitás, biológiai gyártás, források és esztétikai értékek. 2 ) A környezetterhelési határ, ELU, arra használatos, hogy bevigyük az EPS öt megóvandó célját. 29

32 2. Energia megtakarítás és a környezet 2. Az ABB környezetmenedzselési programja Az ABB vezető az energetikai és automatizálási technológiák területén, melyek lehetővé teszik a közüzemi és ipari ügyfelek számára működésük javítását, miközben csökkentik a káros környezeti hatásokat. Arra törekszünk, hogy úgy teremtsünk értéket részvényeseink számára, hogy kielégítjük vevőink, dolgozóink és azon közösségek igényeit, ahol üzleti tevékenységet folytatunk. Igyekszünk csökkenteni környezetre gyakorolt hatásunkat. Hozzájárulunk az eco hatékonysághoz, és a környezetgazdálkodáshoz azokban a közösségekben és országokban, ahol tevékenykedünk. Alapvető üzleti tevékenységünk az energiahatékony rendszerek, termékek és szolgáltatások megajánlása, amelyek lehetővé teszik fogyasztóink számára, hogy csökkentsék energiafelhasználásukat és a természeti források igénybe vételét. A környezetmenedzselés legmagasabb prioritást élvező üzleti céljaink egyike és elkötelezettek vagyunk a következőkre: Munkánkat környezetkímélő módon hajtjuk végre környezetmenedzselési rendszerek mint például ISO alkalmazásával, és a környezeti elvek, mint például a folyamatos jobbítás iránti elkötelezettség, a jogszabályok maximális figyelembevétele és alkalmazottaink környezettudatosságra oktatása alapján a világ minden táján. Támogatjuk a környezet iránti felelősséget a teljes értéklánc mentén úgy, hogy szállítóinkat, alvállalkozóinkat és vevőinket arra bátorítjuk és ösztönözzük, hogy alkalmazzák a nemzetközi környezeti standardokat. Gyártási technológiáinkat az energia- és erőforrás hatékonyságra fókuszálva fejlesztjük. Üzemeink, megszerzett új létesítményeink és fúzióval a csoporthoz csatolt létesítményeink környezetvédelmi teljesítéseit rendszeresen auditáljuk. Környezethatékony technológiákat adunk át a fejlődő országoknak. Olyan termékeket és rendszereket fejlesztünk ki és viszünk piacra, amelyek forráshatékonyak és a megújuló energiaforrások használatát valósítják meg. Alapvető termékeink környezeti hatásait deklaráljuk úgy, hogy életciklus becslésen alapuló környezeti terméknyilatkozatokat publikálunk. Ide értjük a környezetvédelmi szempontokat a jelentősebb vevői projektek kockázatbecslésében. Biztosítjuk az átláthatóságot az éves fenntarthatósági jelentés elkészítésével, amely a GRI követelményeken alapul és amelyet független szervezet verifikál. A környezeti politika az ABB fenntartható fejlődés iránti elkötelezettségének integráns része és be van ágyazva stratégiánkba, technológiáinkba és napi üzleti tevékenységünkbe a teljes ABB csoport minden részében 30

33 2. Energia megtakarítás és a környezet 2.4. Az ISO Az ISO a környezetmenedzselési rendszerek nemzetközi szabványa. A Fenntartható Fejlődés Világ Üzleti Tanácsának albizottsága által kitűzött általános célja az ISO nek az, hogy támogassa a környezetvédelmet és megakadályozza a szennyezéseket a szociális-gazdasági igények egyensúlyban tartásával. A szabvány előírja, hogy a szervezetek hozzanak létre és tartsanak fönn környezetmenedzselési rendszereket és tűzzék ki a környezettel kapcsolatos munkák céljait. Az összes vonatkozó környezeti jogszabály kielégítésének kiegészítéseként a társaságoknak elkötelezetteknek kell lenniük a folyamatos jobbítás és a szennyezések megakadályozása mellett. Az ISO lehetővé teszi a nyilvánosság számára, hogy felbecsülje a szervezetek környezettel kapcsolatos tevékenységét. Az ABB már jelentős előrehaladást ért el az ISO alkalmazásában a föld különböző területein található létesítményeiben végére kb. 400 gyártó- és szervizüzem vezette be a ISO et. 31

34

35 Szabványok 3

36

37 3. Szabványok 3.1. Általános bevezetés Az ABB kisfeszültségű standard motorjai és generátorai teljesen zárt, 3-fázisú, rövidre zárt forgórészű típusok, amelyek kielégítik a nemzetközi IECszabványokat, a CENELEC és vonatkozó VDE-szabályozásokat és a DINszabványokat. A más nemzeti és nemzetközi specifikációknak megfelelő motorok kérésre ugyancsak rendelkezésre állnak. Minden ABB motorgyártó üzemegység minősítve van az ISO nemzetközi minőségi szabvány szerint és megfelel minden vonatkozó EU direktívának. Az ABB erőteljesen támogatja az európai szabványok harmonizálásához vezető utat és aktívan hozzájárul a különböző munkacsoportok munkájához mind az IEC-ben, mind a CENELEC-ben. Nemzetközi szabványok: EN ,2 5, 6, 7, 9 NEMA MG IEC Villamos IEC IEC IEC IEC Mechanikai IEC IEC IEC IEC IEC IEC Forgásirány A motor hűtése független a forgásiránytól, kivéve bizonyos nagyobb 2-pólusú motorokat. Ha a hálózati betáplálás úgy van a háromfázisú motor U, V és W betűkkel jelölt állórész kapcsaira kötve, hogy a hálózat fázissorrendje L1, L2, L3, akkor a motor az óramutató járásával megegyező irányba forog a motor D (hajtás) vége felől nézve. A forgás iránya megfordítható az indítókapcsoló vagy a motor kapcsain bármely két vezeték felcserélésével 35

38 3. Szabványok 3.3. Hűtés A hűtés módjára vonatkozó jelölés az IEC szabványra épül. Példa IC 4 (A) 1 (A) 6 Nemzetközi hűtés Hűtőkör elrendezés 0: szabad cirkuláció (nyitott hűtőkör) 4: felülethűtött ház Primér hűtőközeg A = levegő (elhagyható az egyszerűsített megjelölésben) A primér hűtőközeg mozgásának módja 0: szabad konvekció 1: Öncirkuláció 6: A gépre szerelt független részegység Szekundér hűtőközeg A = levegő (elhagyható az egyszerűsített megjelölésben) W=víz A szekundér hűtőközeg mozgásának módja 0: szabad konvekció 1: öncirkuláció 6: a gépre szerelt független részegység 8: relatív kiszorítás Az ABB az alábbiakban felsorolt motorokat tudja szállítani: IC 410: Teljesen zárt motor ventilátor nélkül IC 411: Teljesen zárt standard motor (a ház felülete ventilátorral hűtött) IC 416: Teljesen zárt motor ventilátor segédmotorral IC 418: Teljesen zárt motor, a ház felülete ventilátor nélkül hűtött IC 01: Nyitott motorok IC 31W: Beömlő és kiömlő cső vagy csatorna: cirkulációs vízhűtés Megjegyzés: A ventilátor nélküli motorok azonos leadott teljesítményt tudnak biztosítani, föltéve, hogy installálásuk az IC 418 szerint történt. 36

39 3. Szabványok 3.3 Hűtés Az ház bordái közötti levegőáramlás és a levegő áramlási sebessége ki kell elégítse az alábbi táblázatban a tengelymagasságra vonatkoztatva megadott minimumszámokat. A számok 50 Hz-es hálózatról való táplálásnak felelnek meg, 60 Hz-es hálózatok esetében 20 %-ot hozzá kell adni. Levegő sebesség és levegő áramlás: Tengelymagasság Póluszám Levegő sebesség m/s Levegő áramlás m /s NA NA 8 NA NA

40 3. Szabványok 3.3. Hűtés Az IC 410 szerinti ventilátor nélküli motorok külön rendelésre. ABB motorpaletta: Hűtés jelölés Motorsorozat, házméretek IC 410 Tipikus példák a görgősor motorok IC 411 Standard motorok IC 416 Standard motorok (Általában csak a nagyobb házméretek vannak felszerelve segédventilátorral). IC 418 Ventilátor alkalmazások motorjai hűtőventilátor nélkül, a meghajtott gép levegő áramlásával hűtve. IC 01 Átszellőztetett motorok IC 31 W Vízhűtésű motorok 38

41 3. Szabványok 3.4. Védettségi osztályok: IP jelölések/ik jelölések A védettségi fokok osztályozása, ami a forgógépek házain van feltüntetve, az alábbi szabványokban van rögzítve: - IEC vagy EN szabvány az IP jelölésekre vonatkozólag; - EN szabvány az IK jelölésekre vonatkozólag. IP védettség: Személyek védelme, hogy ne kerülhessenek érintkezésbe (vagy ne közelíthessék meg) a feszültség alatti alkatrészeket és hogy ne kerülhessenek érintkezésbe a házon belül elhelyezkedő mozgó alkatrészekkel. Ugyancsak tartalmazza a gépek védelmét a szilárd idegen tárgyak gépbe jutása ellen. A gépek védelme a víz behatolása miatt ártalmas hatások ellen. IP 5 5 Betűjel Személyek és a motor házon belül található alkatrészeinek védelmi foka 2: 12 mm-nél nagyobb szilárd testek ellen védett motorok 4: 1 mm-nél nagyobb szilárd testek ellen védett motorok 5: Porvédett motorok 6: Pormentes motorok A ház által biztosított védettségi fok a behatoló víz ártalmas hatásai ellen 3: Eső ellen védett motorok 4. Fröccsenő víz ellen védett motorok 5: Vízsugár ellen védett motorok 6: Vízhullám ellen védett motorok IK jelölések: Azon védettségi fokok osztályozása, melyeket a ház biztosít a motorok számára a külső mechanikai behatások ellen. IK 05 Nemzetközi mechanikai védelem Jellemző csoport Az IK jelölés és a behatást gyakorló energia közötti viszony: IK jelölés IK 00 IK 01 IK 02 IK 03 IK 04 IK 05 IK 06 IK 07 IK 08 IK 09 IK 10 Ható * energia Joule *Az EN szerint nem védett 39 ABB szabvány

42 3. Szabványok 3.5. Standard feszültség tartományok Az ABB tud motorokat szállítani a világ bármely országába. Annak érdekében, hogy kielégítsék a megrendelő igényeit, az ABB termékek úgy vannak tervezve, hogy széles feszültségtartományon belül üzemelhessenek. Az S és D kódok lefedik a világon előforduló feszültségek teljes skáláját. Egyéb feszültségtartományok rendelésre kaphatók. Az ABB egy fordulatszámú motorjai ezekben a tartományokban kaphatók. Direkt indítás vagy -kapcsolással Y/ indítás is Motor- S D méret 50 Hz 60 Hz 50 Hz 60 Hz V V V VY VY VY V V V VY VY VY ) 220, 230 V 380, 400, 415 Y V 380, 400, 415 VY 440 VY 660, 690 VY - Motor E F méret 50 Hz 60 Hz 50 Hz 60 Hz V 2) 500 VY 2) V 2) 500 VY 2) V 2) 2) 2) A világ feszültségtartományairól szóló poszter beszerzése érdekében vegye föl a kapcsolatot legközelebbi ABB motorokat értékesítő irodával. 1) 2) A feszültségtartományok típusról típusra változnak. Kérjük, mindig ellenőrizze az érvényes értékeket a vonatkozó termékkatalógusban. Rendelésre. 40

43 3. Szabványok 3.5. Standard feszültség tartományok Más feszültségekre készült motorok Egy adott 50 Hz-es feszültségre tekercselt motorok használhatók más feszültségeken is. A hatásfok, a teljesítménytényező és a fordulatszám megközelítőleg azonos marad. Garantált értékek külön rendelésre állnak rendelkezésre. Motor -ra tekercselve 230 V 400 V 500 V 690 V 50 Hz-re kötve 220 V 230 V 380 V 415 V 500 V 550 V 660 V 690 V Az érték %-a 400 V 50 Hz-en Kimenő teljesítmény I N I S /I N T S /T N T max /T N

44 3. Szabványok 3.6. Tűrések Hatásfok a veszteségek összegzésével Hatásfok fölvett-leadott teszttel Teljesítménytényező Indítási áram Indítási nyomaték Szinkronozó nyomaték Tehetetlenségi nyomaték Zajszint Szlip A tűrések az IEC szabvány szerintiek és az IEC szabvány szerinti mérési eljáráson alapulnak. 42

45 3. Szabályok 3.7. Építési formák Nemzetközi szabványok IM építési formák Példa a II kód szerinti jelölésre IM A nemzetközi építés jelölése A felépítés típusa, talpas motor mindkét végén csapágypajzzsal Építési forma, vízszintes szerelés talppal lefelé stb. Külső tengelyvég, egy hengeres tengelyvég stb. Példák a szokásos építési formákra I kódjel IM B3 IM V5 IM V6 IM B6 IM B7 IM B8 II kódjel IM 1001 IM 1011 IM 1031 IM 1051 IM 1061 IM 1071 Talpas motor I kódjel IM B5 IM V1 IM V3 *) *) *) II kódjel IM 3001 IM 3011 IM 3031 IM 3051 IM 3061 IM 3071 Peremes motor, nagy perem játékot biztosító rögzítő furatokkal I kódjel IM B14 IM V18 IM V19 *) *) *) II kódjel IM 3601 IM 3611 IM 3631 IM 3651 IM 3661 IM 3671 Peremes motor kis perem menetes rögzítő furatokkal * Nincs megadva az IEC ben 43

46 3. Szabályok 3.8. Méretek és teljesítményszabványok Az alábbiakban található egy tipikus méretrajz, amely rendelkezésre áll a katalógusokban, CD-ROM-on és a web-oldalon. 44

47 3. Szabályok 3.8. Méretek és teljesítményszabványok A leggyakrabban megadott méretek betűjelölései: A = a rögzítő furatok középvonalai közötti távolság (vég felőli nézet) B = a rögzítő furatok középvonalai közötti távolság (oldalnézet) B' = a segéd-rögzítőfuratok középvonalai közötti távolság C = a tengelyen a D (hajtás felőli) végen található váll és a legközelebbi láb szerelőfuratainak középvonala közötti távolság D = a tengelyvég átmérője a D végen E = a tengelyvég hossza a D végen található válltól mérve F = a tengelyvég reteszhorony szélessége a D végen GA = a retesz felső élétől a tengelyvég ellenoldali felületéig mért távolság a D végen H = a tengely középvonalától a talp aljáig mért távolság HD = az emelőszem, a kapocsdoboz vagy más leginkább kiálló, a motor tetejére szerelt alkatrész és a talp alja közötti távolság K = a furatok átmérője vagy a rések szélessége a motor talpaiban L = a motor teljes hossza egy tengelyvéggel M = a rögzítő furatok osztókör átmérője N P S = a központosító csap átmérője = a perem külső ármérője, vagy nem kör alakú külső vonal esetében a maximális radiális méret kétszerese = a szerelő peremben található rögzítő furatok átmérője vagy a menet névleges átmérője 45

48 3. Szabályok 3.8. Méretek és teljesítményszabványok A HD 231 számú CENELEC harmonizációs dokumentum fekteti le a névleges leadott teljesítmény és építési adatokat, azaz a tengelymagasság, rögzítési méret és tengelyvég méreteket a különböző védettségekre és motorméretekre. Ez tartalmazza a teljesen zárt, rövidre zárt forgórészű 50 Hz-es motorokat, az M házméretekben. 46

49 4. Villamos felépítés 4

50

51 4. Villamos felépítés 4.1. Szigetelés Az ABB F osztályú szigetelési rendszereket alkalmaz a motorokhoz, mely a B hőmérséklet-emelkedési osztállyal a leggyakoribb követelmény az iparban napjainkban. F osztályú szigetelési rendszer Max. környezeti hőmérséklet 40 C Max. megengedhető hőmérséklet-emelkedés 105 K A túlmelegedett hely határértéke +10 K B osztályú emelkedés Max. környezeti hőmérséklet 40 C Max. megengedhető hőmérséklet-emelkedés 80 K A túlmelegedett hely határértéke +10 K Szigetelési rendszer hőmérsékleti osztály F osztály 155 C B osztály 130 C H osztály 180 C Az F osztályú szigetelés B osztályú hőmérséklet-emelkedésre való alkalmazása ABB termékek számára 25 C biztonsági értéket biztosít. Ezt fel lehet használni a terhelés korlátozott időtartamokra való megnöveléséhez, a motorok nagyobb környezeti hőmérsékleteken vagy tengerszint feletti magasságokon, ill. nagyobb feszültség- és frekvenciatűrések közötti üzemeltetésére. Fel lehet használni a szigetelés élettartamának megnövelésére is. Például egy 10 K- es hőmérséklet csökkentés megnöveli a szigetelés élettartamát. C Túlmelegedett hely határérték Megengedett hőmérséklet-emelkedés Maximális környzeti hőmérséklet Biztonsági határok/szigetelési osztály Szigetelési osztály Maximális tekercselés hőmérséklet B F H

52 4. Villamos felépítés 4.2. Környezeti hőmérsékletek és nagy tengerszint feletti magasságok Táblázatok a magas környezeti hőmérsékleteken vagy nagyobb tengerszint feletti magasságokon megengedett leadott teljesítményekről A motorok alapvetően 40 C maximális környezeti hőmérsékleten és maximálisan méter tengerszint feletti magasságokon való üzemelésre vannak tervezve. Ha egy motort nagyobb környezeti hőmérsékleten kell üzemeltetni, akkor normál esetben az alább található táblázat szerint kell csökkenteni leadott teljesítményét. Kérjük, jegyezze meg, hogy ha egy standard motor kimenő teljesítményét csökkenti, akkor a katalógusokban található viszonylagos értékek mint például I /I változnak. S N Környezeti hőmérséklet, C Megengedett leadott teljesítmény, a névl. leadott telj. %-ban , , Tengerszint feletti magasság, m Megengedett leadott teljesítmény, a névl. leadott telj. %-ban Motorok indítása Kapcsolási tranziensek Fontos figyelembe venni, hogy az indítási áram megnevezés állandósult effektív értékre vonatkozik. Ez az érték akkor mérhető, amikor néhány periódus után a tranziens jelenségek már lejátszódtak. A tranziens áram, a csúcsérték, mintegy 2,5- szer nagyobb lehet az állandósult állapotbeli áramnál, de gyorsan leépül. A motor indítási nyomatéka hasonlóképpen viselkedik, és ezt feltétlenül szem előtt kell tartani, ha a hajtott gép tehetetlenségi nyomatéka nagy, mivel a tengelyvégre és a tengelykapcsolóra jutó igénybevételek nagyon nagyok lehetnek. Direkt (D.O.L.) indítás Egy rövidre zárt forgórészű motor indításának legegyszerűbb módja a motor közvetlenül hálózatra kötése. Ebben az esetben a direkt (D.O.L.) indító berendezés az egyetlen szükséges indító berendezés. Ennek a módszernek az egyetlen korlátját az jelenti, hogy nagy indítási áramok fellépésével jár. Ennek ellenére ez az előnyben részesített módszer, hacsak nincsenek speciális okok elkerülésére. 50

53 4. Villamos felépítés 4.3. Motorok indítása Y/ indítás Ha a hálózati korlátozások miatt korlátozni kell a motor indítási áramát, akkor a Y/ módszer alkalmazható. Ez az a módszer, ahol például egy 400 V tekercselésű motor indítása Y-ba kötött tekercseléssel történik, és ez az indítási áram értékét a közvetlen indítás áramának mintegy 30 %-ra csökkenti, és az indítási nyomaték a D.O.L. érték mintegy 25 %-ra redukálódik. Ugyanakkor ennek a módszernek a használata előtt először meg kell határozni, hogy a csökkent motornyomaték kielégítő-e a terhelés fölgyorsítására a teljes fordulatszám tartományon keresztül. Kérjük vegye fel a kapcsolatot a legközelebbi ABB értékesítő irodával, a MotSize méretező program beszerzésére, vagy töltse le azt web-oldalunkról. D.O.L. indítás Y/ indítás A példa a MotSize méretezési programból véve s a D.O.L. indítási görbéket mutatja öntöttvas motorokra (1. indítási nyomaték Un feszültségen, 2. indítási nyomaték Un 80 %-án, 3. terhelő nyomaték) A példa a MotSize méretezési programból véve, s Y/ indítási görbéket mutat egy alumínium motor esetében (1. indítási nyomaték Un feszültségen, 2. indítási nyomaték Un 80 %-án, 3. terhelő nyomaték) Az ABB kínálatában a motorok indítására és vezérlésére vonatkozó kisfeszültségű termékek teljes skálája szerepel. További információért vegye föl kérjük a kapcsolatot az ABB-vel. 51

54 4. Villamos felépítés Lágyindítók A lágy indítók korlátozzák az indítás áramot, s így sima indítást biztosítanak. Az indítási áram nagysága közvetlenül függ az indítás során megkövetelt statikus nyomaték nagyságától, és a felgyorsítandó terhelés tömegétől. Az ABB lágy indító berendezései flexibilisek és beállításaik szabályozhatóak, hogy kielégítsék minden alkalmazás követelményeit. Az indítás során a motor feszültségének fokozatos növelésével az eredmény a nagyon sima indulás. A megfelelő fordulatszám elérésekor az az általános gyakorlat, hogy a lágyindítót áthidaljuk a félvezetőkből származó teljesítményveszteség folyamatos üzem közbeni elkerülése érdekében. Az áthidalásra általában egy kívül fölszerelt AC-1 mágneskapcsolót szokás használni. Ez a mágneskapcsoló beépíthető a lágyindítóba is, így például az ABB PSTB lágy indító sorozatába. Ez az oka, hogy ez a sorozat a piacon található legkompaktabb lágyindítók egyike. Az ABB lágyindítójában a főáramkör áramát mechanikai érintkezők helyett félvezetők vezérlik. Minden fázisban található két, párhuzamos ágakban szembekötött tirisztor, ami lehetővé teszi az áram bármely ponton történő kapcsolását, mind a pozitív, mind a negatív félperiódusban. A vezetési időt a tirisztor gyújtásszöge vezérli, amelyet pedig egy beépített nyomtatott áramkör irányít. A lágyindítók mind az áramot, mind a nyomatékot csökkentik 52

55 4. Villamos felépítés Indítási idő Az indítási idő a terhelő nyomaték, a tehetetlenség és a motornyomaték függvénye. Mivel az indítási áram mindig sokkal nagyobb, mint a névleges áram, a rendkívül hosszú indítási periódus ártalmas hőmérsékletnövekedést okoz a motorban. A nagy áram elektromechanikus igénybevételekhez is vezet. Megengedett indítási idő Tekintettel a hőmérséklet emelkedésre, az indítási idő nem haladhatja meg a táblázatban megadott időértékeket. A táblázatban megadott számok normál üzemi hőmérsékletről való indításra vonatkoznak. Hideg állapotból indítva ezeket az értékeket meg lehet duplázni. Kérjük vegye figyelembe, hogy az alábbi értékek egyfordulatszámú motorokra vonatkoznak, kétfordulatszámú motorokra vonatkozó értékek külön kérésre. Maximális indítási idők (másodpercekben) időnkénti indításra 53

56 4. Villamos felépítés Indítási idő Az indítások és forgásirány váltások megengedett gyakorisága Ha egy motort gyakran indítunk, akkor a tekercselésben fellépő indítási termikus veszteségek miatt nem terhelhető névleges kimenő teljesítményével. A megengedhető leadott teljesítmény számítása az óránkénti indításszámon, a terhelés tehetetlenségi nyomatékán és a terhelés fordulatszámán alapulhat. A mechanikai igénybevételek ugyancsak korlátot jelenthetnek, akár a termikus tényezők által okozott teljesítmény korlátok alattit is. Megengedett leadott teljesítmény P =P N 1- m m o P N = a motor névleges leadott teljesítménye folyamatos üzemben J m=x. M +J' L J M x = J M = J' L = m o = az óránkénti indítások száma 2 a motor tehetetlenségi nyomatéka kgm -ben 2 a terhelés tehetetlenségi nyomatéka kgm -ben, átszámítva a motor tengelyére, azaz megszorozva 2 a (terhelés fordulatszám/motor fordulatszám) tényezővel. 2 2 A J tehetetlenségi nyomaték (kgm ) egyenlő 1/4 GD2-tel kpm -ben. a terheletlen motor legnagyobb megengedett óránkénti indításszáma, ahogyan a jobboldali táblázat mutatja. 54

57 4. Villamos felépítés Indítási idő A terheletlen motor legnagyobb megengedett óránkénti indításszáma A pólusok száma Motor méret B A B A B S L L LA LB M (S, M) MA M L M L LA L S M M rendelésre 55

58 4. Villamos felépítés Indítási jellemzők A katalógusok általában a motorméret és fordulatszám függvényeként adják meg a maximális indítási időt. Ugyanakkor az IEC szabványban egy szabványosított követelmény szerepel, mely a hajtott gép megengedett tehetetlenségi nyomatékát adja meg az indítási idő helyett. Kis motorok esetében a termikus igénybevétel az állórész tekercselésben a legnagyobb, míg nagyobb motoroknál a forgórész tekercselésben a legnagyobb. Ha a motor és a terhelés nyomatékgörbéi ismertek, akkor az indítási idő a következő egyenlőség integrálásával számítható ki: T M -T L =(J M +J L )x dω dt ahol T M = motornyomaték, Nm T L = terhelőnyomaték, Nm J M = a motor tehetetlenségi nyomatéka, kgm 2 J L = a terhelés tehetetlenségi nyomatéka, kgm 2 ω = a motor szögsebessége Fogaskerék áttétek esetén a T és J kicserélendő T', és J' -re. L L L L Ha a motor TS indítási nyomatéka és Tmax maximális nyomatéka ismert a terhelés fajtájával együtt, akkor az indítási időt megközelítő pontossággal ki lehet számolni a következő egyenlőségből: t st =(J M +J L )x K 1 T acc ahol t st = indítási idő, s T acc = gyorsítási nyomaték, K 1 N m K 1 = az alábbi táblázatban található Fordulatszám- polusszám Frekvencia állandó Hz n m K n m K

59 4. Villamos felépítés Indítási jellemzők TM átlagértéke T M = 0,45 x (T S+T max) T acc =T M -K L x T L K értékét az alábbi táblázatból vehető ki: L Liftmozgatás Ventilátor Dugattyús szivattyú Lendkerék K L 1 1/ Példák az indítási idő számítási programból Ha hajtómű (áttét) van a motor és a hajtott gép között, akkor a terhelő nyomatékot át kell számítani a motor fordulatszámára a következő képlet segítségével: T' L =T L x n L n M A tehetetlenségi nyomatékot ugyancsak át kell számítani a következő képlettel: J' L =J L x ( n L ) 2 n M 57

60 4. Villamos felépítés Példák az indításra Példák az indításra különböző terhelő nyomatékok esetén 4-pólusú motor, 160 kw, 1475 f/min Motornyomaték: T N = 1040 Nm T s = 1.7 x 1040 = 1768 Nm T max = 2.8 x 1040 = 2912 Nm A motor tehetetlenségi nyomatéka: J M =2,5kgm 2 A terhelés lefelé áttételezett 1:2 arányban. Terhelőnyomaték: T L = 1600 Nm; n L = n M f/min-nél 2 T' L = 1600 x 1/2 = 800 Nm; n f/min-nél M A terhelés tehetetlenségi nyomatéka: 2 n J L = 80 kgm ; n L = M f/min-nél 2 J' =80x ( L ) = 20 kgm ; nm f/min-nél Teljes tehetetlenségi nyomaték: J M + J' L; nm f/min-nél = 22,5 kgm 2 1. példa: T L = 1600 Nm T' L = 800 Nm Állandó a gyorsítás során T acc = 0.45 x (T S + T max) - T' L Liftmozgatás Nyomaték T' L T acc = 0.45 x ( ) = 1306 Nm Fordulatszám K 1 t st =(J M +J')x L T acc t st = 22.5 x 157 =2.7s

61 4. Villamos felépítés Példák az indításra 2. példa: T L = 1600 Nm T' L = 800 Nm Lineáris növekedés a gyorsítás során Dugattyús szivattyú Nyomaték T acc =0.45x(T S +T max )- 1 2 xt' L T acc = 0.45 x ( ) - 1 x 800 = 1706 Nm 2 T' L Fordulatszám t st =(J M +J' L )x K 1 T acc t st = 22.5 x 157 =2.1s példa: T L = 1600 Nm T' L = 800 Nm Négyzetes növekedés a gyorsítás során Ventilátor Nyomaték T acc =0.45x(T S +T max )- 1 T' 3 L T acc = 0.45 x ( ) - 1 x 800 = 1839 Nm 3 T' L Fordulatszám t st =(J M +J' L )x K 1 T acc t st = 22.5 x 157 =1.9s példa: T L =0 T acc =0.45x(T S +T max ) T acc = 0.45 x ( ) = 2106 Nm Lendkerék Nyomaték t st =(J M +J' L )x K 1 T acc t st = 22.5 x 157 =1.7s 2106 Fordulatszám 59

62 4. Villamos felépítés 4.4. Üzemmód típusok Az üzemmód típusok az IEC és a VDE 0530, 1. rész szerint az S1 S10 szimbólumokkal vannak jelölve. A katalógusokban megadott kimenő adatok (leadott teljesítmények) névleges kimenő teljesítményre és S1 folyamatos üzemre vonatkoznak. A névleges üzemmód típus megadásának hiányában folyamatos üzemet kell feltételezni a motor üzemmódjaként. S1 folyamatos üzem Annyi ideig tartó állandó terhelés melletti üzem, amíg a termikus egyensúly kialakul. Jelölése S1. P N Idő S2 rövid idejű üzem Az idő kevesebb, mint a termikus egyensúly eléréséhez szükséges, s ezt üzemszünet követi és elég hosszú legerjesztett állapot, hogy a motor hőmérséklete környezeti vagy hűtési hőmérsékletre térjen vissza. A 10, 30, 60 és 90 perc értékek az ajánlott ciklusidők. Jelölése pl. S2 60 min. P N Idő S3 szakaszos üzem Azonosan ismételődő ciklusok sorozata, melyek mindegyike tartalmaz egy állandó terhelés melletti üzemelést és egy álló és legerjesztett periódust. A ciklusidő túl rövid ahhoz, hogy a gép termikus egyensúlyi állapotot érjen el. Az indítási áram nem befolyásolja szignifikánsan a hőmérséklet emelkedést. P N Egy ciklus R Idő Magyarázat a rajzokhoz P = leadott teljesítmény D = gyorsulás N = névleges feltételek közötti üzemelés F = villamos fékezés V = terhelés nélküli üzem R = álló és legerjesztett állapot P N = teljes terhelés 60

63 4. Villamos felépítés 4.4. Üzemmód típusok A ciklikus időtartam tényező ajánlott értékei a következők: 15, 25, 40 és 60 százalék. Egy üzemciklus tartama 10 perc. Jelölése például: S3 25 %. A ciklikus időtartam tényező = N x 100% N+R S4 szakaszos üzem, indítással Azonos üzemi ciklusok egy sorozata, beleértve egy jelentős indítási periódust, egy állandó terheléssel üzemelési periódust és egy álló és legerjesztett periódust P Egy üzemi ciklus D N R Idő A ciklusidő túl rövid ahhoz, hogy a gép elérje a termikus egyensúly állapotát. Ebben az üzemmód típusban a motort a terhelés állítja le vagy mechanikus fékezés, ami termikusan nem terheli a motort. A következő paraméterekre van szükség az üzemmód típus teljes meghatározásához: ciklikus időtartam tényező, az óránkénti ciklusok száma (c/h), a terhelés tehetetlenségi nyomatéka JLés a motortehetetlenségi nyomatéka J M. 2 Jelölése pl.: S4 25 % 120 c/h J L = 0,2 kgm 2 J M = 0,1 kgm Ciklikus időtartam tényező = D+N D+N+R x 100% S5 szakaszos üzem, indítással és villamos fékezéssel Azonos üzemi ciklusok egy sorozata, melyek közül mindegyik egy jelentős indítási periódusból, egy állandó terhelésen történő üzemi periódusból, egy gyors villamos fékezési periódusból és egy álló és legerjesztett periódusból áll. P Egy üzemi ciklus F D N R Idő 61

64 4. Villamos felépítés 4.4. Üzemmód típusok Az üzemi ciklusok túl rövidek ahhoz, hogy elérjük a termikus egyensúlyt. A következő paraméterekre van szükség az üzemmód típus teljes meghatározásához: ciklikus időtartam tényező, az óránkénti ciklusok száma (c/h), a terhelés tehetetlenségi nyomatéka JLés a motor tehetetlenségi nyomatéka J M. Jelölése pl.: S5 40 % 120 c/h J L = 2,6 kgm 2 J M = 1,3 kgm 2. Ciklikus időtartam tényező = D+N+F D+N+F+R x 100% S6 folyamatos működésű periodikus üzemmód Azonos üzemi ciklusok egy sorozata, melyek mindegyike egy állandó terhelés melletti periódusból és egy üresjárati periódusból tevőik össze. Az üzemi ciklusok túl rövidek ahhoz, hogy termikus egyensúlyt érjünk el. P egy üzemi ciklus N V Idő A ciklikus időtartam tényező ajánlott értékei a következők: 15, 25, 40 és 60 százalék. Az üzemi ciklus tartama 10 perc. Jelölése pl. S6 40 %. Ciklikus időtartam tényező = N N+V x 100% S7 folyamatos működés melletti periodikus üzem, villamos fékezéssel Azonos üzemi ciklusok egy sorozata, melyek mindegyike egy indítási periódusból, egy állandó terhelés melletti működésből és egy fékezési periódusból áll. A fékezés módszere villamos fékezés, pl. ellenáramú fékezés. Az üzemi ciklusok túl rövidek a termikus egyensúly eléréséhez. P egy üzemi ciklus D N F Idő 62

65 4. Villamos felépítés 4.4. Üzemmód típusok A következő paraméterekre van szükség az üzemmód típus teljes meghatározásához: az óránkénti ciklusok száma (c/h), a terhelés tehetetlenségi nyomatéka JLés a motor tehetetlenségi nyomatéka J M. Jelölése pl.: S7 500 c/h J L = 0.08 kgm 2 J M =0.08 kgm 2. S8 folyamatos működésű periodikus üzem, a terhelés fordulatszámának változásaival Azonos üzemi ciklusok egy sorozata, melyek mindegyike egy indítási periódusból, egy előre P Egy üzemi ciklus meghatározott fordulatszámon való állandó terhelés melletti működési periódus, amelyet egy vagy több más állandó terhelés melletti, különböző fordulatszámokon való D működési periódus követ. Nincs N F 1 N 2 F 2 N 3 álló és legerjesztett periódus. Az üzemi ciklusok túl rövidek a termikus egyensúly eléréséhez. Idő Ez az üzemmód típus használatos pl. a pólusszám váltó motorok esetében. A következő paraméterekre van szükség az üzemmód típus teljes meghatározásához: az óránkénti ciklusok száma (c/h), a terhelés tehetetlenségi nyomatéka J L, a motor tehetetlenségi nyomatéka J M, és a terhelés, fordulatszám és ciklikus időtartam tényező minden egyes működési fordulatszámra. Jelölése pl. S8 30 c/h J L = 63.8 kgm 2 J M 2,2 kgm kw 740f/min 30% 60 kw 1460f/min 30% 45 kw 980f/min 40% D+N 1 1 ciklikus időtartam tényező = x 100% D+N 1 +F 1 +N 2 +F 2 +N 3 F 1 +N 2 2 ciklikus időtartam tényező = x100% D+N 1 +F 1 +N 2 +F 2 +N 3 F 2 +N 3 3 ciklikus időtartam tényező = x100% D+N 1 +F 1 +N 2 +F 2 +N 3 63

66 4. Villamos felépítés 4.4. Üzemmód típusok S9 üzemelés nem periodikus terhelés és fordulatszám változásokkal Olyan üzemmód, amelyben általában a terhelés és a fordulatszám nem periódikusan változik a megengedett működési tartományon belül. Ez az üzemmód gyakorta tartalmaz túlterheléseket, amelyek nagymértékben meghaladhatják a teljes terhelést. Erre az üzemmód típusra megfelelő teljes terhelési értékeket kell a túlterhelési koncepció alapjául választani. P P N Idő S10 Üzemelés diszkrét állandő terhelésekkel és fordulatszámokkal Olyan üzemmód, amely egy adott számú diszkrét terhelés értékből (vagy ekvivalens terhelésből) és esetleg fordulatszámból áll; minden egyes terhelés/fordulatszám kombináció elegendő ideig áll fönn ahhoz, hogy lehetővé váljék a gép termikus egyensúlyának elérése. Egy adott üzemi cikluson belül a minimális terhelés lehet nulla értékű (üresjáratú vagy legerjesztett és álló motor). A megfelelő rövidítés: S10, amit a vonatkozó terhelésre és annak tartamára vonatkozó egységre vonatkoztatott mennyiségek pl t és a szigetelési rendszer várható termikus élettartamára vonatkozó egységre vonatkoztatott TL mennyiség követ. A várható termikus élettartam referencia értéke a folyamatos üzem melletti és a megengedett hőmérséklet emelkedési határok közötti az S1 üzemmód típuson alapuló névleges várható élettartam. A legerjesztett és álló állapot idejére a terhelést r betűvel jelöljük. Példa: S10 plδt = 1,1/0,4; 1/0,3; 0,9/0,2; r/0,1 TL = 0,6 A TL értékét kerekíteni kell 0,05 legközelebbi többszörösére. 64

67 4. Villamos felépítés 4.4. Üzemmód típusok Erre az üzemmód típusra egy kb. kiválasztott és az S1 üzemmód típuson alapuló állandó terhelést kell referenciaértékként fölvenni ( P ref az ábrán) a diszkrét terhelésekre. MEGJEGYZÉS: A diszkrét terhelés értékek általában ekvivalens terheléssé változtathatók egy időtartamra való integrálással. Nem szükségszerű, hogy minden egyes terhelésciklus pontosan ugyanaz legyen, csak az, hogy a cikluson belüli minden terhelés elegendően hosszú ideig álljon fenn ahhoz, hogy a gép elérje a termikus egyensúly állapotát, és hogy minden egyes terhelési ciklust integrálni lehessen, hogy ugyanazt a relatív termikus várható élettartamot adja Túlterhelés A motor rövid idejű vagy szakaszos üzemében elérhető kisebb hőmérséklet emelkedés miatt általában nagyobb leadott teljesítményt lehet várni a motortól az ilyen típusú üzemmódban, mint az S1 folyamatos üzemben. Az alábbi táblázat erre mutat néhány példát. Figyelmet kell fordítani arra, hogy a motor maximális nyomatéka T /T > 1,8 legyen a megnövelt leadott teljesítményre vonatkoztatva. max N Rövid idejű üzem, S2 Megengedett leadott teljesítmény az S1 folyamatos üzem névleges leadott teljesítményének százalékában az alábbi motorméretekre: min min Szakaszos üzem, S3 Pólusszám Pólusszám Megengedett leadott teljesítmény az S1 folyamatos üzem névleges leadott teljesítményének százalékában az alábbi motorméretekre: % , % , % , % ,

68 4. Villamos felépítés 4.6. Hatásfok A névleges leadott teljesítményre vonatkozó hatásfok értékeket termékkatalógusaink műszaki adatokra vonatkozó táblázatai tartalmazzák. Az alábbi táblázat a részleges terhelések tipikus értékeit mutatja be. Például egy 90 %-os hatásfokú motor 3/4 terhelésértéken 90 %-os, 1/2 terhelésen 89 %-os, és 1/4 értéken 85 %-os hatásfokú. Megrendelésre az ABB garantált részleges terhelés melletti értékeket tud szállítani. Hatásfok (%) 2-4pólus 6-12 pólus xp N xp N xp N xp N xp N xp N xp N xp N xp N xp N

69 4. Villamos felépítés 4.7. Teljesítménytényező A motor felvesz mind hatásos energiát, amelyet mechanikai munkává alakít, mind meddő energiát, amely a mágnesezéshez szükséges, de nem végez semmiféle munkát. A hatásos és meddő teljesítmény, amelyet az alább látható ábrán P és Q betűvel jelöltünk, együttesen adja az S látszólagos teljesítményt. A kw-ban mért hatásos teljesítmény és a kva-ben mért látszólagos teljesítmény közötti arányt ismerjük teljesítménytényezőként. APésazSközötti szöget általában -vel jelöljük. A teljesítménytényező pedig cos -vel egyenlő. A teljesítménytényező általában 0,7 és 0,9 közötti. Kisebb motorokra kisebb, és nagyobb motorokra nagyobb. A teljesítménytényezőt a fölvett teljesítmény, feszültség és áram névleges leadott teljesítmény melletti mérésével határozzuk meg. A megadott teljesítménytényező tűrése (1-cos )/6 értékű. Ha egy berendezésben több motor található, akkor az ilyen egység sok meddő energiát fogyaszt és ezért a teljesítménytényező kisebbé válik. Ebből az okból az áramszolgáltatók néha megkövetelik egy adott berendezés teljesítménytényezőjének növelését. Ez úgy történik, hogy kondenzátorokat kötünk a tápláláshoz, amelyek elnyelik a meddő teljesítményt és így növelik a teljesítmény tényezőt Fáziskompenzáció A fáziskompenzáció esetében a kondenzátorok általában párhuzamosan vannak kötve a motorral vagy a motorok adott csoportjával. Ugyanakkor egyes esetekben a túlkompenzálás az aszinkron motorok öngerjesztését és generátorként való üzemelését okozhatja. Ezért a komplikációk elkerülése érdekében az a szokásos gyakorlat, hogy csak a motor üresjárati áramára és nem nagyobb áramértékekre kompenzálunk. A kondenzátorokat nem szabad párhuzamosan kötni a tekercselés egyes fázisaival; az ilyen elrendezés nehézzé vagy lehetetlenné teszi a motor csillag-delta indítását. 67

70 4. Villamos felépítés Fáziskompenzáció Ha egy kétfordulatszámú, különálló tekercselésekkel rendelkező motor mindkét tekercselésén fáziskompenzátorral rendelkezik, akkor a kondenzátoroknak nem szabad a használaton kívüli tekercs áramkörében maradniuk. Bizonyos körülmények között az ilyen kondenzátorok a tekercselés megnövekedett melegedését okozhatnak, és akár rezgéseket is. A következő képletet használjuk a fázisonkénti kondenzátor méret számításához 50 Hz-es hálózati frekvencián: C = Q U 2 ahol C = kapacitás, μf U = kondenzátor feszültség, V Q = meddő teljesítmény kvar A meddő teljesítmény a következő képlettel kapható meg: Q=K P P η ahol K = egy a jobboldali táblázatban található állandó P=amotornévlegesteljesítménye,kW η = a motor hatásfoka cos j K állandó kompenzávió nélkül Kompenzáció Cos j =... értéke

71 4. Villamos felépítés Teljesítménytényező értékek A névleges leadott teljesítményre vonatkozó teljesítmény tényező értékek termékkatalógusaink műszaki adat táblázataiban vannak fölsorolva. Az alábbi táblázat a tipikus értékeket mutatja. Az ABB megrendelésre garantált értékeket tud szállítani. A következő példa azt mutatja, hogy egy 0,85-ös teljesítménytényezőjű motor 3/4 terhelésnél 0,81, 1/2 terhelésnél 0,72 és 1/4 terhelésnél 0,54-es teljesítménytényezővel rendelkezik. (teljesítménytényező cos ) 2-4pólus 6-12 pólus xp N xp N xp N xp N xp N xp N xp N xp N xp N xp N

72 4. Villamos felépítés 4.8. Bekötési rajzok Háromfázisú, egy fordulatszámú motorok bekötése -kapcsolás Y-kapcsolás Kétfordulatszámú motorok bekötése A normál bekötésű kétfordulatszámú motorok az alábbi rajzon találhatók; a forgásirány a 35. oldalon megadottak szerinti. A normál kialakítású motorok 6 kapoccsal és egy földelő kapoccsal rendelkeznek a kapocsdobozban. A két különálló tekercseléssel rendelkező motorok általában - -ba kötöttek. Kötésük lehet Y/Y, Y/ vagy /Y is. Az egy tekercseléssel rendelkező motorok Dahlander-kötése lehet /YY-ba vannak kötve ha állandó nyomatékú hajtásokra tervezettek. Ventilátor hajtáshoz a kötés Y/YY. Bekötési rajzot minden egyes motorral szállítunk. Ha egy motort Y kötéssel indítjuk, akkor mindig be kell tartani az indító berendezés gyártója által szállított bekötési rajzot. 1. Két különálló tekercselés Y/Y kis fordulatszám nagy fordulatszám kis fordulatszám nagy fordulatszám 2. Két különálló tekercselés / kis fordulatszám nagy fordulatszám kis fordulatszám nagy fordulatszám 3. Dahlanderkapcsolás /YY Állandó nyomatékú hajtás kis fordulatszám nagy fordulatszám kis fordulatszám nagy fordulatszám 4. Dahlanderkapcsolás Y/YY Ventilátor hajtás kis fordulatszám nagy fordulatszám kis fordulatszám nagy fordulatszám 70

73 Mechanikai felépítés 5

74

75 5. Mechanikai felépítés 5. Mechanikai felépítés 5.1. Házkonstrukciók A korszerű, teljesen zárt, rövidre zárt forgórészű aszinkron motorok lehetnek alumínium-, acél- és öntöttvas házasak, vagy átszellőzött acélházasok a különböző alkalmazási területekre. Motorház felépítés STANDARD Alumíniumházas Acélházas Öntöttvas házas VESZÉLYES TERÜLETRE EEx e, EEn na (Al és öntöttvas) EEx d, EEx de (öntöttvas) DIP (Al és öntöttvas) NYITOTT, CSEPEGŐ VÍZ ÁLLÓ (acélház) TENGERÉSZETI EGYFÁZISÚ (alumínium) FÉKES MOTOROK 73

76 5. Mechanikai felépítés 5.2. Kapocsdobozok A kapocsdobozok vagy a motor tetejére vagy annak valamelyik oldalára vannak szerelve. Motorméret és a ház anyaga Felül Kapocsdoboz Jobboldalt Baloldalt alumínium motorok 1 standard alumínium motorok 1 standard opció opció 71; 450 öntöttvas motorok standard öntöttvas motorok standard opció opció öntöttvas motorok standard standard standard acélmotorok standard standard standard A kapocsdobozok nem standard kialakítása - pl. méret, védettség szempontlából 1 - opcióként elérhető. Az ) méretű alumínium motorok kapocsdoboza 1 kitörhető nyílásokkal rendelkezik.. A ) méretek kapocsdoboza két tömszelence lappal van ellátva. A méretű öntöttvas motorok kapocsdobozai üres fedőlappal rendelkeznek tömszelencék rögzítéséhez. A közötti motorméreteknél a kapocsdoboz kábel tömszelencével vagy kábelvégelzáróval van ellátva. Minden más motorhoz a kábel tömszelencék opcióként állnak rendelkezésre. Az alumínium motorok kapocsdobozai a kábelbevezetést mindkét oldalról lehetővé teszik. A méretek közötti öntöttvas motorok kapocsdobozai 4x90 -ban elforgathatók, a közötti méreteknél 2x180 -ban, hogy lehetővé tegyék a motor bármely oldaláról való kábelbevezetést. A standard kapocsdoboz védettsége IP 55. 1) Az információ típusról típusra változhat, kérjük mindig ellenőrizze az adatokat a vonatkozó termékkatalógusban. 74

77 5. Mechanikai felépítés 5.2. Kapocsdobozok Annak biztosítására, hogy a motorhoz megfelelő kapcsok legyenek fölszerelve, adja meg kérjük a kábel típusát, mennyiségét és méretét megrendeléskor. Egy öntöttvas és egy alumínium motor kapocsdoboza Kapocsdoboz az alumínium motoroknál, as méret Kapocsdoboz alumínium motoroknál, as méret 75

78 5. Mechanikai felépítés 5.2. Kapocsdobozok A kapocsdobozok és kábelbevezetések koordinálása Ha nincs kábelspecifikáció megadva a megrendelésben, akkor föltételezzük, hogy PVC-szigetelésű kábelről van szó, és a bekötő alkatrészeket a következő táblázatnak megfelelően szállítjuk. A következő táblázat szerinti standard kialakítástól való eltérések külön kérésre kaphatók. Acél- és öntöttvas motorok kapocsdobozainak és kábelbevezetéseinek koordinációja Motor méret Nyílás Kábelbevezetés Max. bekötő Kapocs rézkábel keresztmetszet csavar méret 71 Menetes furat 2xM16 6mm 2 M Menetes furat 2 x M 25 6 mm 2 M4 100, 112 Menetes furat 2 x M mm 2 M5 132 Menetes furat 2 x M mm 2 M5 160 Tömszelence lap 2 x M mm 2 M6 180 Tömszelence lap 2xM40 25mm 2 M6 200 Tömszelence lap 2xM63 35mm 2 M Tömszelence lap 2xM63 50mm 2 M Tömszelence lap 2xM63 70mm 2 M10 Kábel tömszelence/ 280 -végelzáró 2xM63 2x150mm 2 M12 Kábel tömszelence/ 315 SA -végelzáró 2 x M 63 2 x 240 mm 2 M12 Kábel tömszelence/ 315 S_, M_, L_ -végelzáró 2 x M 63 2 x 240 mm 2 M12 Kábel tömszelence/ 355 SM_ -végelzáró 2xM 2 x 240 mm 2 M12 Kábel tömszelence/ 355 M_, L_ -végelzáró 2xM 4 x 240 mm 2 M12 400L, LK Kábel tömszelence/ -végelzáró 2 4 x 240 mm 2 M Kábelvégelzáró 2 4 vagy 6x240 mm 2 M12 Alumínium motorok kapocsdobozainak és kábelbevezetéseinek koordinációja Motor méret , , Nyílás Kitörhető nyílás Kitörhető nyílás Kitörhető nyílás Kitörhető nyílás Kitörhető nyílás Tömszelence lap Kábelbevezetés Max. bekötő rézkábel keresztmetszet Kapocs csavar méret 2x2Pg11 2.5mm 2 Fejes csavar 2x2Pg mm 2 Fejes csavar 2x2Pg mm 2 Fejes csavar 2 x (Pg 21 + Pg 16) 10 mm 2 M5 2 x (2 Pg Pg 11) 35 mm 2 M6 2 x Pg 29, mm 2 M10 76

79 5. Mechanikai felépítés 5.3. Csapágyak A motorok normál esetben egysoros mélyhornyú golyóscsapágyakkal vannak szerelve. A teljes csapágykonstrukció a legtöbb motortípus adattábláján megtalálható. Ha a motor hajtásoldali csapágyát kicseréljük NU- vagy NJ görgőscsapágyakra, akkor az nagyobb radiális erőnek ellenáll. A görgőscsapágyak különösen alkalmasak szíjhajtás alkalmazásokhoz. Ha nagy axiális erők lépnek föl, akkor ferde hatásvonalú golyóscsapágyakat kell használni. Ez külön rendelésre kapható. Ha ferde hatásvonalú csapágyakkal szerelt motort rendel, akkor meg kell adni a szerelés módját és az axiális erő irányát és nagyságát. Lásd még a vonatkozó termékkatalógust a csapágyakra vonatkozó részletesebb adatokkal. Csapágyélettartam Az ISO szabvány úgy deffiniálja, hogy egy csapágy normál L10 élettartama megegyezik az azonos csapágyakon végrehajtott nagyszámú méréssorozat során az elért üzemórákkal, amelyeket a csapágyak 90 %-a elért, bizonyos specifikus feltételek mellett. A csapágyak 50 %-a ezen élettartamnak legalább ötszörösét éri el. Csapágyméret A megbízhatóság a csapágyak tervezésének fő kritériuma, számításba véve a legelterjedtebb alkalmazástípusokat, motorterheléseket és motorméreteket. Az ABB 63-as sorozatú csapágyakat alkalmaz, amelyek robusztus kialakításúak, s így nagyobb az élettartamuk és terhelhetőségük. A 62-es sorozatú csapágyak alacsonyabb zajszinttel, nagyobb maximális fordulatszámmal és kisebb veszteségekkel rendelkeznek. 77

80 5. Mechanikai felépítés 5.3. Csapágyak Csapágy kialakítás alumínium motorok esetén Motorméret HO HEO Gördülőcsapágy opció Rögzített Z sorozat 62-2Z sorozat nem Hajtás oldal Z sorozat 62-2Z sorozat nem Hajtás oldal Z sorozat 62-2Z sorozat nem Hajtás oldal Z sorozat 62-2Z sorozat nem Hajtás oldal Z sorozat 62-2Z sorozat nem Hajtás oldal Z sorozat 62-2Z sorozat nem Hajtás oldal Z sorozat 62-2Z sorozat nem Hajtás oldal Z sorozat 62-2Z sorozat nem Hajtás oldal Z sorozat 62-2Z sorozat igen Hajtás oldal Z sorozat 62-2Z sorozat igen Hajtás oldal sorozat 62 sorozat igen Hajtás ellen oldal sorozat 62 sorozat igen Hajtás ellen oldal sorozat 62 sorozat igen Hajtás ellen oldal 280 Csapágy kialakítás acél- és öntöttvas motorok esetén Motorméret HO HEO Gördülőcsapágy opció Rögzített RS sorozat 62-2RS sorozat nem Hajtás oldal RS sorozat 62-2RS sorozat nem Hajtás oldal RS sorozat 62-2RS sorozat nem Hajtás oldal RS sorozat 62-2RS sorozat nem Hajtás oldal RS sorozat 62-2RS sorozat nem Hajtás oldal RS sorozat 62-2RS sorozat nem Hajtás oldal Z sorozat 63-Z sorozat igen Hajtás oldal Z sorozat 63-Z sorozat igen Hajtás oldal Z sorozat 63-Z sorozat igen Hajtás oldal Z sorozat 63-Z sorozat igen Hajtás oldal Z sorozat 63-Z sorozat igen Hajtás oldal 280, 2 pole 6316/C3 6316/C3 igen Hajtás oldal 280, 4-12 pole 6316/C3 6316/C3 315, 2 pole 6316/C3 6316/C43 igen Hajtás oldal 315, 4-12 pole 6319/C3 6316/C3 355, 2 pole 6316M/C3 6316M/C3 igen Hajtás oldal 355, 4-12 pole 6322/C C3 400, 2 pole 6317M/C3 6317M/C3 igen Hajtás oldal 400, 4-12 pole 6324/C C3 450, 2 pole 6317 M/C M/C3 igen Hajtás oldal 450, 4-12 pole 6326/C3 6322/C3 ékszíjtárcsa Hajtás oldal belső csapágyfedél B5 Hajtás ellen oldal rugós alátét réstömítés Csapágyak standard motorokban Csapágyelrendezések alumínium motorokban méretek labirint tömítés 78

81 5. Mechanikai felépítés 5.4. Kiegyensúlyozás A rezgés mm/s-ban (négyzetes középérték) van kifejezve, mérése üresjáratban, a motort rugalmas keretre helyezve történik. A követelmények a Hz-es mérési tartományra vonatkoznak. 79

82 5. Mechanikai felépítés 5.4. Kiegyensúlyozás Az ABB motorok standard módon az A fokozatnak megfelelően vannak kiegyensúlyozva. Vibrációs fokozat Fordulatszám tartomány min -1 m A > B < 1800 > 1800 < 1800 Maximális relatív tengelyeltérés Maximális kombinált mechanikai és villamos elmozdulás m , Megjegyzés: B vibrációs fokozatú gépek kritikus berendezések nagy fordulatszámú hajtásaihoz. 2. Megjegyzés: A maximális relatív tengelyeltérés határértékei magukban foglalják az elmozdulást. Az elmozdulás definíciójára vonatkozólag lásd az ISO szabványt. 80

83 5. Mechanikai felépítés 5.5. Felületkezelés Különös figyelmet fordítunk az ABB motorok felületkezelésére. A csavarok, acél, alumíniumötvözetek és öntöttvas részek az egyes anyagoknak megfelelő módszerekkel vannak kezelve. Ez a legnehezebb környezeti feltételek között is megbízható korrózió elleni védelmet biztosít. A fedőbevonat kék, Munsel színkódja 8B 4.5/3.25. Jelölik NCS 4822B05G jelzéssel is. A standard felületbevonat nedvesség- és trópusálló a DIN tal összhangban. Ez megfelelő szabadtéri berendezésekhez, ide értve a vegyi üzemeket is. Acél- és öntöttvas motorok felületkezelése Motorméret Felületkezelés Festék specifikáció Kétkomponensű poliuretán festék>60μm Színdefiníció: Munsell kék 8B, 4.5/3.25/NCS 4822 B05G Kétkomponensű epoxy festék>70μm Színdefiníció: Munsell kék 8B, 4.5/3.25/NCS 4822 B05G Alumínium motorok felületkezelése Motorméret Felületkezelés Festék specifikáció Epoxy poliészter porfesték>30μm Poliészter porfesték>30μm Poliészter porfesték>50μm Színdefiníció: Munsell kék 8B, 4.5/3.25/NCS 4822 B05G Színdefiníció: Munsell kék 8B, 4.5/3.25/NCS 4822 B05G Színdefiníció: Munsell kék 8B, 4.5/3.25/NCS 4822 B05G 81

84

85 Zaj 6

86

87 6. Zaj 6.1. Zajcsökkentés A zajra napjainkban szigorú előírások vonatkoznak, melyek megadják a maximális megengedett szinteket. Ennek megfelelően a zajcsökkentést motorjaink fejlesztésénél egyik fő tervezési kritériummá tettük Zajt okozó részegységek Egy motor fő zajkeltő részegységei a ventilátor és a mágneses kör. Nagy fordulatszám és nagy kimenő teljesítmény esetén a ventilátor zaja dominál. Kis fordulatszám esetén a mágneses kör dominál. Csúszógyűrűs motorok esetében a kefék és a csúszógyűrűk ugyancsak hozzátesznek a zajhoz. Zajszint db(a) Össz. zaj Ventilátor zaj Csapágy zaj Mágnes zaj A zajszintet növelő részegységek Teljesítmény kw 85

88 6. Zaj Ventilátor A ventilátorzajt csökkenteni lehet annak optimalizált konstrukciójával. Ehhez hasonlóan a motor teljes hatásfokának növelése lehetővé teszi a ventilátor átmérőjének csökkentését. Ugyanakkor a ventilátornak eléggé nagynak kell lennie ahhoz, hogy kielégítő légáramlást előállítva biztosítsa a motor megfelelő hűtését. A nagy motorok zajszintje csökkenthető csillapítók felszerelésével. Nagyobb 2 pólusú motorokon a csak egy forgásirányra tervezett ventilátorok használhatók, melyek kevesebb zajt generálnak. Az ABB el tudja látni Önt tanácsokkal a speciális alkalmazásának megfelelő legjobb megoldással kapcsolatban Mágneses zaj Az ABB motorok új villamos konstrukciója csökkenti a mágneses zajt Lég- és szerkezeti zaj A zaj két úton terjedhet. A ventilátor által okozott zaj a levegővel terjed. A csapágyak keltette, és a motor házán, alapozásán, a falakon és csöveken végigfutó vibráló mágneses zaj a szerkezeti zaj alaptípusai Légzaj Az alkalmazástól függően a légzajt csillapítótag beépítésével, egy irányban forgó ventilátorral vagy vízhűtésű motor beépítésével lehet csökkenteni. Például egy levegő-víz hűtésű motorváltozat választása sokkal kisebb zajszinttel jár nagy leadott teljesítmény esetén és sokkal olcsóbb megoldás, mint egy teljesen zárt levegő-levegő hűtésű változat. Egy teljesen zárt változat különálló hűtőlevegő betáplálással és elszívással általában ugyanazt a zajszintet eredményezi, mint egy vízhűtéses verzió, és még kevesebbe kerül. És mivel a nagyobb motorokat gyakran külön helyiségekbe telepítik, a zajszint fontossága másodlagos. 86

89 6. Zaj Szerkezeti zajok A szerkezeti zajok megszüntetésének hatékony módja pontosan méretezett rezgéscsillapító szerkezetek beszerelése. Ha önkényesen választja ki ezen elemeket, az ronthatja a zajproblémát Zajszegény motorok A legtöbb gyártó nagymotorjait és nagy fordulatszámra készült motorjait zajszegény változatban is kínálja. Ugyanakkor a kis zajszint eléréséhez a motor konstrukciója úgy van módosítva, hogy az befolyásolhatja a hűtést. Bizonyos esetekben egy nagyobb motor lehet szükséges az előírt leadott teljesítmény eléréséhez, és így növekszik a motor költsége. A zajszegény motorok költségeit ezért szembe kell állítani az egyéb zajcsökkentő intézkedések költségeivel, amelyeket egy adott üzemben alkalmazni lehet Hangnyomás- és hangteljesítmény szint A hang egy nyomáshullám, melyet egy objektum bocsát ki azon a közegen keresztül (rendszerint levegő), melyben az objektum elhelyezkedik. A hangnyomást a zajmérés során db-ben mérjük. Az emberi fül által észlelhető hangnyomás és az ember fájdalomküszöbe közötti különbség 1: Mivel a nyomásbeli különbség ilyen nagy, és 10 db különbséget a hangszint megduplázódásaként érzékelünk, logaritmikus skálát alkalmazunk, ahol: Tiszta hangok zajnyomás szintje, fölött hallható tartomány hallásküszöb fájdalomküszöb zene beszéd frekvencia 2 hangnyomás szint L P = 10 log (P/P 0) db -5 P 0 = 2* 10 (Pa) minimálisan észlelhető zaj P = mért nyomás (Pa) 87

90 6. Zaj 6.4. Hangnyomás és hangteljesítmény szint A zajnyomás mérése mérőhelyiségben történik, hogy kiküszöböljük a visszavert zajok és külső hangforrások hatását. Egy mikrofont helyezünk el különböző helyekre a motortól 1 m távolságra, hogy megmérjük a különböző irányokból érkező hangot. Mivel a zajszint változik a különböző irányokban a zajforrás befolyásoló hatása következtében, 3 db (A) tűrést veszünk figyelembe az átlagos hangnyomás szint esetében. A mért hangszint (Lp) átalakítható a hangforrásból kisugárzott teljesítménnyé, hogy meghatározzuk a hangteljesítmény szintet (Lw). Az erre vonatkozó képlet a következő: Lw = Lp + Ls (az Ls a mérőfelületből a DIN szerint van számítva) Súlyozó szűrők Egy összetett hang mérésekor erősítőket és különböző szűrőket használunk. Az ilyen módon mért db számok a db jel után írt (A), (B) vagy (C) betűkkel vannak jelölve attól függően, hogy melyik szűrőt használjuk. Normál esetben csak a db(a) szám van megadva. Ez felel meg a leginkább a fül érzékelési görbéjének. A szűrők áteresztik a teljes frekvenciasávot, de annak bizonyos részeit csillapítják vagy erősítik. A szűrő karakterisztikák megfelelnek a tiszta (színuszos) hangok stilizált 40-, 70- és 100 fonos görbéinek. A zajnyomás szintre vonatkozó információ csak akkor bír jelentéssel, ha a zajforrástól való távolság is meg van adva. Például egy adott pontszerű hangforrástól 1 m távolságban 80 db(a) érték 70 db(a) értéknek felel meg 3 méterre Oktávsávok Az átlagos hangnyomás szint a teljes frekvenciasávot lefedő szélessávú szűrőkkel van mérve. Végeznek méréseket keskenysávú szűrőkkel is, az oktávsávonkénti (frekvenciasáv) zajszint meghatározásához, minthogy az emberi fül hangérzékelése az oktávsávoktól függ. 88 frekvencia

91 6. Zaj 6.6. Oktávsávok Oktávsáv elemzések Ahhoz, hogy képet alkossunk az összetett hang karakteréről, ésszerűnek bizonyult a frekvenciatartomány oktávsávokra osztása, a sávok határait alkotó frekvenciák közötti 1:2 arányokkal. A frekvenciasávra általában a sáv középfrekvenciájával hivatkozunk. Az összes oktávsáv mért db számai és az oktávsáv szintek általában oktávsáv diagram formájában kerülnek bemutatásra. Az ISO szabvány keretében jel/zaj viszony görbék - NR görbékként ismertek általában - kerültek kialakításra a különböző zajok szubjektív zavarkeltő hatásainak kifejezésére. Ezeket a görbéket akkor kell használni, amikor a halláskárosodás kockázatát akarjuk fölbecsülni. Hasonló rendszerek ugyancsak rendelkezésre állnak. Az NR görbe számok megadják a zaj fokát. Az Hz középfrekvenciájú oktávsávra vonatkozó szám egyenlő a db-ben mért hangnyomás szinttel. Az az NR görbe, amely érinti a kérdéses motor zajgörbéjét, az határozza meg a motor névleges zaját. Az alábbi táblázat illusztrálja a névleges zajérték használatát. Ez azt mutatja be, hogy milyen hosszú ideig tud egy ember egy adott zajos környezetben maradni, maradandó halláskárosodás nélkül. Nincs halláskárosodás kockázat. Az NR 85 görbe érinti a motor zajgörbéjét. A zajszint: 88 db(a) Fennáll a halláskárosodás kockázata. Az NR 88 görbe érinti a motor zajgörbéjét. A zajszint 90 db(a). NR Idő/nap 85 > 5 óra 90 = 5 óra 95 = 2 óra < 20 perc < 5 perc 89

92 6. Zaj 6.7. Frekvenciaváltás üzem A motor által egy bizonyos oktávsávban produkált zaj jelentősen változhat a frekvenciaváltó kapcsolási frekvenciájától függően. A frekvenciaváltó nem szinuszos feszültséget produkál. Ugyanakkor, mivel az ABB Direct Torque Control (= közvetlen nyomatékvezérlésű) konvertereinek nincs rögzített kapcsolási frekvenciájuk, a zajszint sokkal kisebb, mint egy rögzített kapcsolási frekvenciájú konverter esetében. 90

93 6. Zaj 6.8. Több hangforrás A hangszintbeli különbségek érzékelése Az 1 db nagyságú hangszintbeli eltérés alig észlelhető, míg egy 10 db-s különbséget a hangszint duplázódásaként vagy feleződéseként észlelünk. A táblázat egy olyan zajnyomás szintet illusztrál, ahol számos hangforrás van jelen. Az A diagram például azt mutatja, hogy a zajnyomás szint 3 db-lel lesz nagyobb, ha két azonos zajforrás zajtszintjei adódnak össze. A B diagram azt mutatja, hogyan változik a zajnyomás szint, ha a zajforrások eltérő nyomásszintűek. Minden esetre mielőtt logaritmikus értékeket lehetne összeadni vagy kivonni, abszolút számokká kell átalakítani őket. Hangforrások összeadásának vagy kivonásának egyszerűbb útja az alábbi diagramok használata: A teljes hangnyomás szint növekedése A teljes hangnyomás szint növekedése Az összeadandó szintek közötti különbség Az azonos erősségű hangforrások száma Több azonos hangforrás összeadása. Két ilyen forrás összeadása a teljes szintet 3 db-vel növeli; négy összeadása 6 db-vel növeli és így tovább. Két eltérő szint összeadása. Ha a két hangnyomás szint közötti különbség nagyobb mint 10 db, akkor a kisebb szint olyan kevéssé járul hozzá a teljes hangnyomás szinthez, hogy figyelmen kívül hagyható. 91

94 6. Zaj 6.9 Hangnyomás szintek Hangnyomás szint 50 Hz-es hálózati üzemnél Alumínium és acél motorok 2 pólus 4 pólus 6 pólus 8 pólus házméret db(a) házméret db(a) házméret db(a) házméret db(a) Hangnyomás szint 50 Hz-es hálózati üzemnél Öntöttvas motorok 2pólus 4pólus 6pólus 8pólus házméret db(a) házméret db(a) házméret db(a) házméret db(a)

95 Szerelés és karbantartás 7

96

97 7. Szerelés és karbantartás 7.1. Szállítmányok átvétele Kérjük vegye figyelembe, hogy minden motort a szállítási csomagolásba helyezett Kezelési Útmutató füzetben rögzítettek szerint kell kezelni és karbantartani. A jelen fejezetben található szerelési és karbantartási útmutatások valóban csak útmutatási célokat szolgálnak. 1. Kérjük, ellenőrizze a berendezést a szállítási sérülések szempontjából leszállításkor, és ha sérülést talál azonnal tájékoztassa erről a szállítást végzőt. 2. Ellenőrizze az adattábla adatokat, különösen a feszültséget és a tekercselés bekötését (Y vagy ). 3. Vegye ki az esetleges szállítási rögzítőket és kézzel forgassa meg a tengelyt a szabad forgás ellenőrzése érdekében Szigetelési ellenállás ellenőrzés A motor üzembe helyezése előtt, vagy ha a tekercs átnedvesedésére gyanakszik, mérje meg a szigetelési ellenállást. A 25 C-on mért ellenállás meg kell haladja a referenciaértéket, pl. 10 M ohm (500 V-os egyenáramú szigetelés vizsgálóval mérve). FIGYELMEZTETÉS A tekercselést közvetlenül a mérés után ki kell sütni az áramütés kockázatának elkerülése érdekében. A szigetelési ellenállás referencia értéke feleződik a környezeti hőmérséklet minden 20 C-os emelkedése esetén. Ha a referencia ellenállás értéknél alacsonyabbat mért, akkor a tekercselés túl nedves és kemencében ki kell szárítani, 90 C-on órán keresztül, amit 6-8 órányi szárítás kövessen 105 C-on. Megjegyzés: Ha van beépítve leeresztő nyílás dugó, akkor azt mindig ki kell venni a kemencében történő szárítás előtt. Ha a nedvesedést tengervíz okozta, akkor a gépet át kell tekercselni. 95

98 7. Szerelés és karbantartás 7.3. A kapocscsavarok meghúzási nyomatéka Ezek csak irányértékek. A ház anyaga és a felületkezelés módja befolyásolja a meghúzási nyomatékot. Acélcsavarok és anyák meghúzási nyomatéka Menet 4,60 5,8 8,8 10,9 12,9 Nm Nm Nm Nm Nm M2,5 0,26 M3 0,46 M M M M M M M M M M M M M M Üzemeltetés Üzemeltetési feltételek A motorok ipari hajtás-alkalmazásokban való felhasználásra vannak tervezve. A normál környezeti hőmérsékleti tartomány: -25 C-tól +40 C-ig terjed. A maximális tengerszint feletti magasság: m. Biztonság Minden motort csak szakképzett, az összes vonatkozó biztonsági követelményt ismerő dolgozókkal szerelhetnek és üzemeltethetnek. A helyi egészségügyi óvórendszabályok által megkövetelt biztonsági és baleset megelőzési berendezéseknek mindig rendelkezésre kell állni a szerelés és üzemeltetés helyén. FIGYELMEZTETÉS A termikusan érzékeny kapcsolókkal közvetlenül kapcsolt tápáramú kis motorok automatikusan elindulhatnak. Baleseetmegelőzés Soha ne álljon rá a motorra. Az égési sérülések elkerülése érdekében a külső házat soha nem szabad megérinteni üzemelés közben. Bizonyos speciális motoralkalmazásokra (pl.: frekvencia konverteres táplálás) speciális útmutatások is vonatkozhatnak. A motor emelésére mindig az emelőszemeket használja. 96

99 7. Szerelés és karbantartás 7.5. Kezelés Tárolás A motorokat mindig száraz, rezgés- és pormentes környezetben kell tárolni. A kezeletlen gépfelületeket (tengelyvégek és peremek) korrózió gátló anyaggal kell kezelni. Ajánlatos a tengelyt rendszeres időközönként kézzel megforgatni, hogy megakadályozzuk a zsír vándorlását. A kondenzáció elleni fűtőelemeket ha vannak ilyenek fölszerelve, lehetőleg feszültség alá kell helyezni. Az elektrolit kondenzátorokat, ha vannak ilyenek az egyfázisú motorokra szerelve, újra kell formázni ha a tárolási idő több mint 12 hónap. Vegye fel a kapcsolatot az ABB helyi irodájával a részletekre vonatkozólag. Szállítás A hengeres görgős csapágyakkal és/vagy ferde hatásvonalú csapágyakkal szerelt gépeket a szállítás során rögzítőkkel kell ellátni. Gépsúlyok Az azonos házméretű gépek teljes súlya a leadott teljesítmény, a szerkezeti felépítés és a speciális szerelvények függvényében változhat. Pontosabb súlyadatokat az egyes motorok adattábláján találhat. 97

100 7. Szerelés és karbantartás 7.6. Gépalapok A vevő felelős a motor alapozásának elkészítéséért. A gépalapnak simának, szintezettnek és ha lehet, rezgésmentesnek kell lennie. Ezért a betonalapozást javasoljuk. Ha fém alapot használ, ezt korrózió gátló anyaggal kell lekezelni. Az alapozásnak kielégítően stabilnak kell lennie ahhoz, hogy egy háromfázisú rövidzárlat bekövetkezésekor keletkező erőknek ellen tudjon állni. A rövidzárlati nyomaték elsődlegesen csillapított szinuszos oszcilláció és így mind pozitív, mind negatív értékeket fölvehet. Az alapozást érő igénybevétel a motor katalógusában található táblázati adatok segítségével és az alábbi képlettel számítható. F=0.5xgxm+ 4xT max A ahol F = oldalankénti erő, N g = gravitációs gyorsulás, 9,81 m/s2 m = a motor súlya, kg T max = maximális nyomaték, Nm A = oldaltávolság a motor talpában található furatok között, m A méretek a méretrajzról vannak véve, és méterben kifejezve. Az alapozást úgy kell méretezni, hogy elegendően nagy rezonanciatávolságot biztosítson a berendezés saját frekvenciája és a sok inferferencia frekvencia között Alapozó csavarok A motort alapozó csavarokkal vagy egy alaplappal kell rögzíteni. Szíjhajtásokban alkalmazott motorokat csúszósínekre kell szerelni. Az alapozó csavarok a motorok talpához vannak csavarozva, ha a beállító csapok már be vannak helyezve az erre a célra feldörzsölt furatokba. A csavarokat a megfelelő talpakba a csavar és a talp között elhelyezett 1-2 mm-es alátét lemezekkel kell szerelni; lásd a csavarokon és az álló rész talpán elhelyezett jelöléseket. Helyezze a motort az alapra, és illessze a tengelykapcsolót. A tengely vízszintes helyzetét vízszintmérővel ellenőrizze. Az állórész ház magasságát beállító csavarokkal vagy alátét lemezkékkel lehet beszabályozni. Ha egészen biztos abban, hogy a beállítás pontos, akkor öntse ki cementtejjel a blokkokat. 98

101 7. Szerelés és karbantartás 7.7. Tengelykapcsoló illesztés A motorokat mindig pontosan kell illeszteni. Ez különösen fontos közvetlenül összekapcsolt motorok esetében. A helytelen illesztés csapágyhibákhoz, rezgéshez és akár tengelytöréshez vezethet. Ha csapágyhibát vagy vibrációt észlel, akkor az illesztést azonnal ellenőrizni kell. A helyes illesztés elérésének legjobb módja egy mérőóra pár felszerelése a 100. oldalon bemutatott módon. A mérőórák egy-egy tengelykapcsoló félen helyezkednek el, és a tengelykapcsoló felek közötti eltérést mutatják mind axiális, mind radiális irányban. A tengelyek lassú elforgatása, miközben megfigyeljük az órák által mutatott értékeket, jelzi az elvégzendő beállításokat. A tengelykapcsoló feleket lazán kell összecsavarozni, hogy könnyen követhessék egymást elforgatáskor. Annak meghatározására, hogy a tengelyek párhuzamosak-e, hézagmérővel kell megmérni a tengelykapcsoló felek külső élei közötti x távolságot kerületük egy pontján: lásd a 100. oldalt. Forgassa el a két felet együttesen 90 -kal a tengelyek relatív helyzetének változtatása nélkül, és végezzen mérést pontosan ugyanazon a ponton. Mérje meg a távolságot 180 -kal és 270 -kal való elforgatás után is. A tipikus tengelykapcsoló méretek esetében a legnagyobb és legkisebb leolvasott érték közötti eltérés nem haladhatja meg a 0,05 mm-t. Annak ellenőrzésére, hogy a tengelyek középvonalai egybe esnek-e, helyezzen egy acélvonalzót az egyik tengelykapcsoló fél kerületére a tengellyel párhuzamosan és azután mérje meg az eltérést a vonalzó és a másik tengelykapcsoló fél kerülete között négy ponton, ahogyan azt a párhuzamosság ellenőrzésénél tette. A legnagyobb és legkisebb leolvasott érték közötti különbség nem haladhatja meg a 0,05 mm-t. 99

102 7. Szerelés és karbantartás 7.7. Tengelykapcsoló illesztés Ha egy motort olyan géppel illeszt össze, melynek háza a normál üzemben járó motor hőmérsékletétől eltérő hőmérsékletet ér el, akkor játékot kell biztosítani az eltérő hőtágulásból származó tengelymagasság különbség számára. A motor esetében a tengelymagasság növekedése mintegy 0,03 %, miközben a környezeti hőmérsékletről a teljes leadott teljesítmény melletti üzemi hőmérsékletre melegszik. A szivattyúk, hajtóművek stb. gyártóinak szerelési útmutatói gyakorta megadják a tengely üzemi hőmérsékleten történő függőleges és vízszintes elmozdulását. Fontos, hogy szem előtt tartsa ezt az információt, az üzem közbeni rezgések és egyéb problémák elkerülése érdekében. A szögeltérés ellenőrzése Mérőórák alkalmazása az illesztéshez 100

103 7. Szerelés és karbantartás Szíjtárcsák és tengelykapcsoló felek A szíjtárcsák és tengelykapcsoló felek felhelyezésekor gondot kell fordítani a csapágyak sérülésének megakadályozására. Soha nem szabad ezeket a gépelemeket erővel helyükre juttatni vagy onnan kiemelni. Az olyan illesztésű tengelykapcsolót felet vagy szíjtárcsát, melyet fel lehet csúsztatni a tengelyre, kézzel fel kell csúsztatni a tengelyvég kb. félhosszúságáig. Azután speciális szerszámot vagy tövig menetes csavart, anyát és két lapos vasdarabot kell használni a teljes helyére csúsztatáshoz a tengelyen található vállig. Szíjtárcsa szerelése tövig menetes csavarral, anyával és két lapos vasdarabbal 101

104 7. Szerelés és karbantartás 7.8. Csúszósínek Szíjhajtások motorjait csúszósínekre kell szerelni a 2. ábrán bemutatott módon. A csúszósíneket vízszintesen egyszintben kell elhelyezni. Azután helyezze a motort és a csúszósíneket az alapra és illessze azokat úgy, hogy a motor szíjtárcsájának középvonala egybe essen a hajtott gép szíjtárcsájának középvonalával. Ellenőrizze, hogy a motor tengelye párhuzamos legyen a hajtott tengellyel és feszítse meg a szíjat a szállító útmutatásainak megfelelően. Ne lépje túl a maximális szíjfeszesség értéket (radiális csapágyterhelés), mely a termék katalógusban van megadva. A szíjhoz közelebbi csúszósínt úgy kell elhelyezni, hogy a feszítő csavar a motor és a hajtott gép közé essék. A másik csúszósínben található csavart a másik oldalra kell elhelyezni. Lásd az ábrát. Az illesztés elvégzése után öntse ki cementtejjel a csúszósín rögzítő csavarokat. FIGYELMEZTETÉS Ne feszítse túl a szíjakat. A túl nagy szíjfeszesség károsíthatja a csapágyakat és tengelytörést okozhat. Csúszósínek elhelyezése szíjhajtásokhoz A szíjhajtás beüzemelése előtt a tengelyeknek párhuzamosaknak kell lenniük és a szíjtárcsáknak egy vonalba kell esniük. 102

105 7. Szerelés és karbantartás 7.9. Csapágyak szerelése Mindig fordítson külön gondot a csapágyakra. A csapágyak fölhúzása melegítéssel vagy célszerszámokkal, lehúzása csapágylehúzó szerszámmal történjék. Ha csapágyat kell egy tengelyre szerelni, akkor hideg vagy meleg szerelési módot lehet alkalmazni. A hideg szerelés csak kis csapágyak esetében alkalmas, és olyan csapágyaknál, amelyeket nem kell nagyon hosszan fölhúzni a tengelyre. A meleg szerelés esetében, és ahol a csapágy szorosan van illesztve a tengelyen, a csapágyat először olajfürdőben vagy speciális melegítő eszközzel fel kell melegíteni. Azután fel kell préselni a tengelyre olyan szerelőkarmantyúval, amely illeszkedik a csapágy belső gyűrűjéhez. A zsírral feltöltött csapágyakat amelyek általában rendelkeznek tömítő lapokkal vagy pajzsokkal nem szabad melegíteni. 103

106 7. Szerelés és karbantartás Kenés Az ABB üzletpolitikájának része, hogy fontos témaként kezeli a csapágytervezést és a csapágykenési rendszereket. Ez az, ami miatt követjük az L1-elvet (mely azt jelenti, hogy a motorok 99 százaléka végigszolgálja a kenések közötti időt). A kenési időközöket az L10 politikának megfelelően is számítani lehet, ami azt jelenti, hogy a motorok 90 százaléka szolgálja végig feltétlenül a kenések közötti időt. Az L10 érték normál esetben az L1 érték duplája. Ezen értékek az ABB irodáktól szükség esetén beszerezhetők Motorok örökre zsírozott csapágyakkal A 180-as házméretig a motorok örökre zsírozott, Z vagy 2Z típusú csapágyakkal vannak fölszerelve. Útmutató a csapágyak élettartamára vonatkozólag: 1 4-pólusú motorok, üzemóra ) 1 2 és 2/4 pólusú motorok, üzemóra ) A rövidebb időtartamok a nagyobb motorok esetében igazak 1) Az alkalmazástól és a terhelési feltételektől függően Kenőrendszerrel ellátott motorok Üzemelés közben kenje a motort. Ha zsíreltávolító dugaszolt, akkor kenés közben ezt ideiglenesen vegye ki, vagy állandóan, ha automatikus kenés van alkalmazva. Ha a motor kenési adattáblával rendelkezik, akkor alkalmazza a megadott értékeket, egyébként használja az L1-elv szerinti értékeket a következő oldal táblázatát követve: 104

107 7. Szerelés és karbantartás Kenés A következő általános kenési táblázat az L1-elvet követi, amely az ABB standard előírása az összes kisfeszültségű motor esetében. Kenési intervallumok és mennyiségek Házméret Zsír mennyiség f/min g/csapágy Golyóscsapágy f/min f/min f/min f/min f/min Kenés időközök üzemórákban ) ) ) ) M3BP 1) ) Görgőscsapágy Kenés időközök üzemórákban ) ) ) ) M3BP 1) ) ) Kérjük ellenőrizze a helyes mennyiségeket a Kézikönyvből. Részletesebb tájékoztatást található a Kézikönyvben, mely az abb.com/motors&drives címen, vagy bármely ABB irodában beszerezhető. 105

108 7. Szerelés és karbantartás Kenés A táblázatok vízszintesen szerelt motorokra készültek. Függőlegesen szerelt motorok esetében felezze a táblázatban található értékeket. Ha a motor el van látva kenési információt tartalmazó táblával, akkor az ezen a táblán található értékeket kell betartani. Részletesebb információ található az ABB-től beszerezhető Kézikönyvben Biztosítók névleges értékeinek útmutatója Biztosítók névleges értékeinek útmutatója Közvetlen hálózati motorral Max. motor Ajánlott Ajánlott biztosíték, A standard biztosíték áramkör biztosíték ref M M M M M M M M M M M M M M M

109 Az SI rendszer 8

110

111 8. Az SI rendszer 8.1. Mennyiségek és egységek A jelen fejezet a villamos motorokkal és alkalmazásaikkal kapcsolatos néhány SI rendszerbeli (Syst'eme International d'unités) egységet magyaráz meg. Különbséget teszünk a mennyiségek, a mennyiségek értékei, az egységek, a mérőszámok és az egységek nevei és szimbólumai között. Ezeket a megkülönböztetéseket magyarázza a következő példa: Példa: Név Szimbólum Mennyiség teljesítmény P Egység watt W P = 5,4 W, azaz a teljesítmény 5,4 W Mérőszám = 5,4 Az egység szimbóluma = W Az egység neve = watt A mennyiség szimbóluma = P A mennyiség neve = teljesítmény A mennyiség értéke = 5,4 watt 109

112 8. Az SI rendszer 8.1. Mennyiségek és egységek Mennyiség Egység Név Szimbólum Név Szimbólum Megjegyzés Tér és idő Egyenes szög Hosszúság Terület Térfogat Idő Frekvencia Sebesség Gyorsulás A szabadesés gyorsulása Energia Hatásos Wattmásodperc Wattóra Meddő Látszólagos Teljesítmény Hatásos Radián Fok Perc Másodperc Méter Négyszetméter Köbméter Liter Másodperc Perc Óra Hertz Méter per másodperc Méter per másodperc négyzet Méter per másodperc négyzet Joule Var másodperc Var óra Volt amper szekundum Volt amper óra Watt km/h a legelterjedtebb többszörös Meddő Látszólagos Var Volt amper 1) 1 kw = 1,34 LE (UK, US) használatos az IEC 72 publikációban 1 kw = 1,36 LE (metrikus lóerő) 110

113 8. Az SI rendszer 8.1. Mennyiségek és egységek Mennyiség Egység Név Szimbólum Név Szimbólum Megjegyzés Mechanika Tömeg Sűrűség Erő Nyomaték Inercia nyomaték Nyomás Hőtan Termodinamikai hőmérséklet Celsius hőmérséklet Hőmérsékletkülönbség Termikus energia Villamosság Villamos potenciál Villamos feszültség Villamos áram Kapacitás Reaktancia Ellenállás Impedancia Kilogram Tonna Kilogram per köbméter Newton Newton-méter Kilogram-méter Pascal Newton per négyzetméter Bar Kelvin Celsiusfok Kelvin Celsiusfok Joule Régi név: abszolút hőmérséklet Az 1 K különbség azonos az 1 C különbséggel Prefixumok a többszörösökhöz: Az SI egységek többszöröseit a következő prefixumokkal jelöljük. A zárójelben közölt prefixumok használata korlátozott. hekto deka mikro piko 111

114 8. Az SI rendszer 8.2. Átszámítási tényezők A műszaki alkalmazásokban általánosan használt egységek az SI egységek. Ugyanakkor előfordulhatnak más egységek a leírásokban, rajzokon stb. különösen ahol a hüvelyk rendszer elterjedt. Figyelje meg, hogy az USA gallon és az UK (angol) gallon nem ugyanaz. A zavarok elkerülésére tanácsos az egység után US vagy UK jelet írni. Hossz Energia Sebesség csomó csomó Teljesítmény Terület Hőmérséklet Térfogat Áramlás Hőmérséklet összehasonlító táblázat Tömeg Erő Nyomás 112

115 Motorkiválasztás 9

116

117 9. Motorkiválasztás 9.1. Motortípus Motorok kiválasztásakor figyelembe veendő két alapvető változó a következő: A táplálás, melyre a motort ráköti. A burkolat vagy ház típusa. A ház típusa Két ház alaptípus áll rendelkezésre: átszellőztetett acélból vagy teljesen zárt alumíniumból, acélból vagy öntött vasból. Napjaink ipari alkalmazásainak domináns típusa a teljesen zárt, ventilátorral hűtött (TEFC) motorok. A sokoldalú TEFC motor a teljesen zárt a motorházon belül, a hűtőlevegőt egy kívülre szerelt ventilátor hajtja át. Az ABB motorok listája: Standard háromfázisú motorok Szélkerék generátorok IEC és NEMA Vízhűtésű motorok Veszélyes területre gyártott motorok Görgősor motorok Tengerészeti motorok Ventilátor alkalmazások motorjai Átszellőztetett motorok Füst elszívó alkalmazások motorjai Egyfázisú motorok Nagy fordulatszámú motorok Fékmotorok Vontató motorok Integrált motorok Reluktancia motorok 9.2. Terhelés (kw) A terhelést a meghajtandó berendezés és a tengelyen rendelkezésre álló nyomaték határozza meg. A villamos motorok házméretenként standard leadott teljesítménnyel rendelkeznek Fordulatszám Az aszinkron (indukciós) motorok állandó egyfordulatszámú gépek. Fordulatszámuk a táplálás frekvenciájától és az állórész tekercselés felépítésétől függ. 115

118 9. Motorkiválasztás 9.3. Fordulatszám Az üresjárati fordulatszám egy kicsit kisebb, mint a szinkron fordulatszám a gép veszteségei következtében. A teljes terhelés melletti fordulatszám jellemzően további 3-4 százalékkal kisebb, mint az üresjárati fordulatszám. Szinkron fordulatszám f/perc = frekvencia x 120)/ pólusszám (álló rész tekercselés) Motor fordulatszám 50 Hz-es fordulatszám f/p 60 Hz-es fordulatszám f/p A pólusok száma Szinkron Tipikus, Szinkron teljes terhelésen Tipikus teljes terhelésen 9.4. Szerelés A szerelési helyzetet megrendeléskor mindig meg kell adni Táplálás A tápfeszütséget és frekvenciát rendeléskor mindig meg kell adni Üzemi környezet Megrendeléskor a motor üzemeltetési környezet megoldása, igen fontos tényező, mivel a környezeti hőmérséklet, páratartalom és tengerszint feletti magasság befolyásolja a működést/teljesítményt. 116

119 9. Motorkiválasztás 9.7. Megrendelési ellenőrző lista Ellenőrző lista Biztonságos terület, TEFC motor, állandó fordulatszám Táplálás Névl. telj. V kw Fázis Ford. szám Üzemmód f/perc Pólus Szerelés IM Hz Hajtás Szigetelés/Hőmérséklet emelkedés Nyomatéktípus Közvetlen Nényzetes Szíjhajtás Állandó Környezeti feltételek IP Környezeti hőmérséklet Relatív páratartalom Ellenőrző lista Biztonságos terület, TEFC motor, változó fordulatszám Táplálás Névl. telj. V kw Fázis Ford. szám Üzemmód f/perc Pólus Szerelés IM Hz Hajtás Szigetelés/Hőmérséklet emelkedés Nyomatéktípus Közvetlen Nényzetes Szíjhajtás Állandó Környezeti feltételek IP Környezeti hőmérséklet Relatív páratartalom VSD A vezérlés típusa Fordulatszám tartomány Teljesítmény igény (kw) Kimenő szűrők (du/dt) Max. kábelhossz (m) Van Nincs 117

120

121 Fordulatszám szabályozó hajtások 10

122

123 10. Fordulatszám szabályozó hajtások Általános leírás A rövidre zárt forgórészű aszinkron motorok kiváló rendelkezésre állással, megbízhatósággal és hatásfokkal rendelkeznek. Van ugyanakkor két gyengeségük, a rossz indítási tulajdonságuk, és a széles tartományban történő egyenletes fordulatszám szabályozás hiánya. Egy frekvenciaváltóval ellátott motor (VSD) mindkét problémát megoldja. A fordulatszám-szabályozott hajtás motorja lágyan, kis árammal indítható és a fordulatszám szabályozható az alkalmazás követelményeinek megfelelően, fokozatmentesen, igen széles tartományban. A fordulatszám szabályozott hajtások előnyei széles körben elismertek, és a VSD rendszerrel felszerelt különböző alkalmazások száma növekszik. A motor méretétől függően a VSD rendszerű hajtások részaránya az új berendezésekben akár 50 % is lehet. A VSD elvi előnyei az alábbiak: Optimális fordulatszám és szabályozási pontossága jelentős energia- és környezeti megtakarításokat tesz lehetővé. Kisebb a karbantartási igény. Jobb a termelés minősége és nagyobb a termelékenység. 121

124 10. Fordulatszám szabályozó hajtások Konverterek Teljesítmény elektronikai eszközök, amelyek a fölvett állandó feszültségű és frekvenciájú változó áramú energiát változó feszültségű és frekvenciájú leadott elektromos energiává alakítják. Az alkalmazott megoldástól függően direkt vagy indirekt konverterek használatosak Direkt konverterek Például a ciklo-konverterek és a mátrix-konverterek, amelyek a bementet közvetlenül kimenetté alakítják át átmeneti elemek nélkül. A ciklo-konvertereket nagyteljesítményű alkalmazásokban (MW tartomány) és kis frekvencián használjuk Indirekt konverterek Áramgenerátoros, vagy feszültséggenerátoros konverterek. A feszültséggenerátoros konverterben (VSC) a közbeiktatott elem egyenfeszültségű áramforrásként működik és a kimenő jel szabályozott feszültségű, állandóan változó frekvenciájú impulzusokból áll, amelyek a háromfázisú rendszer különböző fázisaiba vannak betáplálva. Ez a motor fokozatmentes fordulatszám szabályozását teszi lehetővé. Az áramgenerátoros konverterben (CSC) az egyenáramú közbeiktatott elem egyenáramú áramforrásként működik, és a kimenő jel egy áramimpulzus vagy áramimpulzusok egy sorozata Impulzusszélesség moduláció (PWM) Az ABB fordulatszám szabályzó hajtásai impulzusszélesség modulációt (PWM) alkalmaznak, változó kapcsolási frekvenciájú feszültséggenerátoros konverterekkel, minthogy ezek illeszkednek a legjobban a követelmények többségéhez. Egy PWM hajtásban az egyenirányító a bejövő hálózati teljesítményt, amely névlegesen állandó feszültségű és frekvenciájú, állandó feszültségű egyenáramú teljesítménnyé alakítja. Ez az állandó feszültségű egyenáramú teljesítmény kerül azután szűrésre a feszültséglüktetés csökkentése érdekében, ami a váltakozó hálózati áram egyenirányításából adódik. Azután az inverter a rögzített feszültségű egyenáramú teljesítményt váltakozó áramú kimenő teljesítménnyé alakítja, melynek változtatható a feszültsége és a frekvenciája. 122

125 10. Fordulatszám szabályozó hajtások A hajtás méretezése Frekvenciaváltó Motor Egyenirányító Egyenáramú áramkör Inverteregység A hajtások és motorok teljes méretezési programja letölthető a oldalról, vagy megkapható CD-n. Itt az alábbiakban rövid információt adunk a motorok és konverterek kiválasztásáról. Motorkiválasztás A tényleges terhelő nyomatéknak a kiválasztott motor- és frekvenciaváltó kombináció jelleggörbe alatt kell elhelyezkednie (lásd a 125. oldali ábrát). Ugyanakkor, ha az üzemelés nem folyamatos minden munkapontban, a terhelési görbe túlléphet a jelleggörbén. Ebben az esetben speciális méretezés szükséges. A motor nyomatékának legalább 40 %-kal nagyobbnak kell lennie, mint a terhelő nyomaték bármely frekvencián, és a motor maximális megengedett fordulatszámát nem szabad túllépni. Motorkonstrukció Az eltérő működési elvű, modulációjú és kapcsolási frekvenciájú konverterek eltérő viselkedést adnak ugyanannak a motornak. Mivel a teljesítmény és a viselkedés függ a motor kialakításától és konstrukciójától, az azonos méretű és leadott teljesítményű, de eltérő kialakítású motorok egészen eltérően viselkedhetnek ugyanazzal a konverterrel, és így a kiválasztási és méretezési útmutatások termékspecifikusak. 123

126 10. Fordulatszám szabályozó hajtások A hajtás méretezése Konverterkiválasztás A konvertert a névleges teljesítmény ( P N ) és a motor névleges árama alapján kell kiválasztani. Kielégítő áramtartaléknak kell rendelkezésre állnia a dinamikus helyzetek kezeléséhez. 124

127 10. Fordulatszám szabályozó hajtások Terhelhetőség (nyomaték) Mind az elméleti számítások, mind a laboratóriumi kísérletek azt mutatják, hogy egy konverter táplálású motor folyamatos maximális terhelése (nyomatéka) főként a konverter modulációjának módjától és kapcsolási frekvenciájától függ, de függ a motor kialakításától is. Az alábbi táblázat iránymutatást ad a motor kiválasztásához. Kényszer hűtés Hőmérséklet emelkedés F osztály Motor terhelhetőség az ABB DTC-vezérlésű frekvencia váltójával. Jelleggörbe az ABB standard aszinkron motorjaihoz. Hőmérséklet emelkedés B osztály A fenti ábra egy motor maximális folyamatos terhelési nyomatékát mutatja be a frekvencia (fordulatszám) függvényében, mely ugyanazt a hőmérséklet emelkedést adja, mint a névleges szinuszos feszültséggel való táplálás, névleges frekvencián és teljes névleges terhelésen. Az ABB motorok hőmérséklet növekedése általában a B osztály szerinti. A standard motorok, de nem a robbanásveszélyes környezetre készült motorok, ilyen esetekben vagy a B osztályú hőmérséklet emelkedési görbének megfelelően, vagy az F görbének megfelelően méretezhetők. Ha az ABB termékkatalógusa azt tartalmazza, hogy az F osztályú hőmérséklet növekedés van kihasználva szinuszos táplálásnál, akkor a motort csak a B osztályú görbe szerinti hőmérséklet emelkedésre lehet méretezni. Az ABB motorokat (IP 55 vagy nagyobb védettségű) a következők szerint lehet frekvenciaváltókkal használni: Öntöttvas vagy alumínium Technológiai motorok igényes ipari alkalmazásokhoz. Általános célú alumínium és öntöttvas motorok az általános alkalmazásokhoz. Robbanásveszélyes környezetre készült motorok: nyomásálló tokozású, gyújtószikra-mentes védelmű és DIP porgyulladás biztos motorok. A standard szivattyú és ventilátor alkalmazásokhoz standard acélmotorok (IP 55) és átszellőztetett (IP23) motorok használhatók. 125 Frekvencia (Hz)

128 10. Fordulatszám szabályozó hajtások Terhelhetőség (nyomaték) A frekvenciaváltóval meghajtott motorok leadott nyomatéka általában enyhén csökkent értékű a harmonikusokból származó külön hőképződés és a frekvenciatartománynak megfelelő hűtéscsökkenés miatt. Ugyanakkor a motor terhelhetősége följavítható a következőkkel: Hatékonyabb hűtés A hatékonyabb hűtést úgy érjük el, hogy különálló állandó fordulatszámú hűtőventillátort szerelünk föl, amely különösen előnyös kis fordulatszámoknál. Egy olyan ventilátor konstrukció kiválasztása, amely nagyobb hűtőhatást biztosít a használati tartományban, mint a standard motor +ventilátor a névleges fordulatszámon. A folyadékhűtés (vízhűtésű motor) a másik nagyon hatásos hűtési módszer. Nagy igénybevétel esetén a csapágypajzsokat is hűteni kell. Szűrés A konverter kimenő feszültségének szűrése csökkenti a motor feszültségének és áramának harmonikus tartalmát, és így csökkenti a motorban keletkező többletveszteségeket. Ez minimalizálja a névleges teljesítmény csökkentésének igényét. A hajtás teljes teljesítményét és a fordulatszám tartományt számításba kell venni a szűrők méretezésekor (plusz reaktancia). A szűrők csökkentik az elektromágneses zajt, EMC-t és feszültségcsúcs problémákat is. Ugyanakkor korlátozzák a motor maximáis nyomatékát. Speciális forgórész konstrukció A korszerű frekvencia konverterekhez ritkán szükségesek speciális forgórészek, de a régebbi típusokhoz a speciális rotorok nagy valószínűséggel szükségesek 355-ös házméret fölött. Egy kifejezetten VSD-re tervezett kalickás forgórészű motor jól teljesít frekvenciaváltós hajtásokban, de általában nem optimális megoldás DOL alkalmazásokhoz. 126

129 10. Fordulatszám szabályozó hajtások Szigetelési szint Egy frekvenciaváltó esetében a kimenő feszültéség (vagy áram) a leggyakrabban egy feszültség (áram) impulzus vagy impulzussorozat. A nagyteljesítményű alkatrészek típusától és a nagyteljesítményű áramkör teljesítményétől függően jelentős túllendülés alakul ki a feszültségimpulzus vezető élénél. Ezért a tekercselés szigetelési szintjét mindig ellenőrizni kell a termékspecifikus útmutatók segítségével. A standard alkalmazásokra vonatkozó alapszabályok a következők: Ha a táphálózat névleges feszültsége maximum 500 V, akkor nincs szükség a szigetelés megerősítésére a standard ABB aszinkron motorok esetében. Ha a névleges hálózati feszültség nagyobb 500 V-nál, de nem nagyobb 600 V- nál, akkor megerősített motorszigetelés vagy du/dt-szűrők alkalmazása ajánlott. Ha a névleges hálózati feszültség nagyobb 600 V-nál, de nem nagyobb 690 V- nál, akkor megerősített motorszigetelés és du/dt-szűrők alkalmazása ajánlott. Pontos termékspecifikus útmutatásokat találhat az ABB termékkatalógusaiban Földelés Egy konverteres hajtásnál külön figyelmet kell fordítani a földelő rendszerre annak biztosítása érdekében, hogy megfelelően működjenek az összes védelmi eszközök és relék; az elektromágneses interferencia szintje minimális vagy elfogadható legyen; a csapágyfeszültségek szintje elfogadható legyen a csapágyáramok és csapágyhibák elkerülése érdekében. 127

130 10. Fordulatszám szabályozó hajtások Nagyfordulatszámú üzemelés Egy frekvencia konverteres hajtás esetében a motor tényleges fordulatszáma jelentősen eltérhet a névleges fordulatszámától. Nagyobb fordulatszámú üzemeléskor a motortípus maximális megengedett fordulatszámát vagy a teljes berendezés kritikus fordulatszámát nem szabad túllépni. Irányadó értékek standard motorok maximális fordulataira Házméret Fordulatszám f/p , 2 pólus , más pólusszám , 2 pólus , más pólusszám , 2 pólus , más pólusszám , 2 pólus , más pólusszám 1800 Ha a nagyfordulatszámú működés túllépi a motor névleges fordulatszámát, akkor a maximális nyomatékot és a csapágy konstrukcióját ugyancsak ellenőrizni kell Maximális nyomaték A mezőgyengítés esetén a motor feszültsége állandó, de a motor fluxusa és nyomaték előállító képessége gyorsan csökken, ha a frekvencia növekszik. A legnagyobb fordulatszámú ponton (vagy bármely más munkaponton a mezőgyengítés területén belül) a maximális (letörési) nyomaték nem lehet mint a terhelő nyomaték + 40%. Ha szűrők vagy kiegészítő reaktanciák vannak a frekvenciaváltó és a motor között, akkor az alapfeszültség feszültségesését teljes terhelő árammal kell számításba venni Csapágykonstrukció Létezik egy olyan fordulatszám határ, ameddig a golyós csapágyak működtethetők. A csapágy típusa és mérete, belső kialakítása, terhelése, kenési és hűtési feltételei, a kosár kialakítása, pontossága és belső játéka mind-mind befolyásolják a megengedhető maximális fordulatszámot. 128

131 10. Fordulatszám szabályozó hajtások Kenés Általában a határt az üzemi hőmérséklet jelöli ki, tekintettel a kenőanyagra és a csapágyra magára. A csapágyak és/vagy kenőanyagok cseréje nagyobb fordulatszámokat tehet lehetővé. Ugyanakkor, ha ezt tesszük, a kombinációt az ABB-vel ellenőriztetni kell. A kenőanyag nyírószilárdságát alapolajának viszkozitása és a sűrítő határozza meg, amely pedig meghatározza az adott csapágy megengedhető üzemi fordulatszámát. A maximális fordulatszám növelhető nagy fordulatszámú zsírok vagy olajkenés használatával. A nagyon pontos kis mennyiségekkel való kenés ugyancsak csökkenti a csapágy súrlódását és a keletkező hőt Ventilátorzaj A ventilátorzaj növekszik a motor fordulatszámának növekedésével, és általában dominánssá válik 50 Hz-en a 2- és 4-pólusú motorok esetében. Ha a motor fordulatszáma tovább növekszik, a zajszint ugyancsak nagyobb lesz. A zajszint növekedését megközelítőleg a következő képlet felhasználásával lehet számítani: Lsp = 60 x log n 2 db (A) n 1 ahol Lsp = a hangnyomás szint növekedése, amikor a fordulatszám n1-ről n2-re változik. A ventilátorzaj jellemzően fehér zaj, azaz a hallható frekvenciasávon belüli minden frekvenciát tartalmazza. A ventilátor zaját csökkenteni lehet: a ventilátor (és burkolatának) lecserélésével egy kisebb külső átmérőjű ventilátorra; egyirányú ventilátor használatával; zajcsillapító fölszerelésével. 129

132 10. Fordulatszám szabályozó hajtások Kiegyensúlyozás A kiegyensúlyozás pontosságát és minden forgó alkatrész mechanikai szilárdságát ellenőrizni kell, ha a standard motorfordulatszám határt túl kell lépni. A motor tengelyére szerelt minden más alkatrészt mint például tengelykapcsoló felek és ékszíjtárcsák, ugyancsak gondosan ki kell egyensúlyozni Kritikus fordulatszámok A teljes hajtásrendszer vagy részegységeinek első kritikus fordulatszámát nem szabad túllépni, és biztosítani kell egy 25 százalékos biztonsági tartalékot. Alkalmazni lehet ugyanakkor kritikus feletti hajtási rendszereket, de ezeket esetről esetre külön kell méretezni Tengelytömítések Minden súrlódó tengelytömítés (V-gyűrűk, olajtömítések, tömített RS csapágyak stb.) rendelkezik egy ajánlott maximális fordulatszám határral. Ha ez a javasolt nagyfordulatszámú üzemelés alatt helyezkedik el, nem súrlódó labirint tömítést kell alkalmazni Kisfordulatszámú üzem Kenés Nagyon kis fordulatszámokon a motor szellőztető ventilátora elveszíti hűtőképességét. Ha a motor csapágyának üzemi hőmérséklete 80 C (ellenőrizze a csapágypajzs felületi hőmérsékletének mérésével), akkor rövidebb kenési időközöket vagy speciális zsírt (Extreme Pressure (EP) zsírt vagy hőálló kenőanyagot) kell használni. A plusz 70 C feletti csapágyhőmérsékletek előfordulásakor minden 15 C hőmérsékletnövekedéssel felezni kell az eredeti kenési időtartamot Hűtőképesség A légáramlás és a hűtőképesség a ventilátor fordulatszámától függ. Külön, állandó fordulatszámú ventilátort lehet használni a hűtőképesség és a motor terhelhetőségének növeléséhez kis fordulatszámokon. Mivel a belső hűtést a külső külön ventilátor nem befolyásolja, a terhelhetőség kis mértékű csökkentése még mindig szükséges nagyon kis fordulatszámokon. 130

133 10. Fordulatszám szabályozó hajtások Elektromágneses zaj A frekvenciaváltók feszültségének harmonikus összetevői növelik a motor mágneses zaját. Ezeknek a mágneses erőhullámoknak a frekvenciatartománya szerkezeti rezonanciát idézhet elő a motorokban, különösen az acélházasokban. A mágneses zajt csökkenteni lehet: A kapcsolási frekvencia növelésével, így nagyobb rendszámú harmonikusokat és kisebb amplitúdókat előidézve, melyekre az emberi fül kevésbé érzékeny. A harmonikus összetevők szűrésével a konverter kimenő oldali szűrőjén vagy egy kiegészítő reaktancián. Motor zajcsillapítókkal. Fehér ventilátorzajjal rendelkező külön hűtőrendszer alkalmazásával, amely lefedi a mágneses zajt. 131

134 Globális szállító helyi jelenlét