50 Hz vs. 60-Hz-Wechselstrom-Getriebemotoren: Was Export-OEMs erneut überprüfen müssen

Eine Maschine verlässt eine 50-Hz-Fabrik und erreicht einen 60-Hz-Standort, Oder umgekehrt. Der Getriebemotor wird am selben Rahmen verschraubt und die Welle passt in dieselbe Kupplung, Außen sieht also nichts anders aus. Diese physische Passung bestätigt diese Ausgangsgeschwindigkeit nicht, Bremsfunktion, oder die Getriebegrenzen bleiben akzeptabel.

Die Versorgungsfrequenz ist kein Detail, das man einmal bestätigt und dann vergisst. Diese Überprüfung umfasst allgemeine dreiphasige Wechselstrom-Aduktionsgetriebemotoren. Mit einem Direct-on-Line (RUNTER) Verbindung, Der Motor wird mit Netzfrequenz versorgt, während die tatsächliche Wellengeschwindigkeit von dieser Frequenz abhängt, Die Anzahl der Motorpole, und lastabhängigen Schlupf. Mit einem variablen Frequenzantrieb (VFD), Der Antrieb stellt die Motorfrequenz ein; die eigene Eingangsversorgung muss weiterhin dem Zielort entsprechen. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Überprüfung für Export-OEMs.

Warum die Versorgungsfrequenz wichtig ist

Die Geschwindigkeit eines Wechselstrom-Induktionsmotors ist an die Versorgungsfrequenz gebunden. Synchrone Geschwindigkeit folgt einer einfachen Beziehung:

n_s = 120 × f / p

wobei f ist die Versorgungsfrequenz in Hertz und p ist die Anzahl der Pole. Für einen Vierpolmotor, 50 Hz ergibt eine Synchrongeschwindigkeit von 1500 U/min, und 60 Hz ergibt 1800 U/min.

Echte Motoren laufen leicht unter der Synchrondrehzahl. Die Lücke ist Slip, und sie existiert, weil der Rotor das rotierende Feld hinterherziehen muss, um Strom zu induzieren und Drehmoment zu erzeugen. Verwenden Sie die angegebene Drehzahl für den gewählten Motor und den Betriebszustand anstelle eines allgemeinen Schlupfprozentsatzes.

Für eine feste Polanzahl, Die synchrone Geschwindigkeit steigt um den Faktor 1,2 von 50 Hz auf 60 Hz. Wenn die tatsächliche Motordrehzahl ungefähr um diesen Faktor steigt und das Getriebeverhältnis konstant bleibt, Auch die Ausgangsgeschwindigkeit steigt. Dies ist ein Geschwindigkeitsvergleich, kein Beweis, dass der Motor sein ursprüngliches Drehmoment oder seine Leistung bei der neuen Frequenz liefern kann..

Lesen Sie das vollständige Motornamensschild

Das Namensschild ist der Ausgangspunkt, um zu überprüfen, wofür der Motor gebaut und ausgelegt wurde. Lies alles, Dann verwenden Sie das entsprechende Datenblatt, Betriebsanweisungen, und jede schriftliche Herstellerbestätigung.

Jede Nennfrequenz ist mit einer festgelegten Spannungs- und Wicklungsverbindung verbunden, Ausgangsleistung, current, und Geschwindigkeit. Eine 50-Hz-Bewertung allein stellt keine Leistung bei 60 Hz fest. Für direkten Online-Betrieb auf einem anderen Gitter, Das ist eine Konfigurationsfrage, kein Plug-and-Play-Ersatz.

Die Namensplakette führt außerdem Spannung, Phase, Volllaststrom, und die Nenngeschwindigkeit. Die Nenngeschwindigkeit ist die Volllastgeschwindigkeit bei Nennspannung und -frequenz, und der Unterschied zwischen ihr und synchroner Geschwindigkeit ist der Slip. Diese Werte gehören zu einer bestimmten Menge von Bewertungsbedingungen und können nicht separat auf ein anderes Gitter angewendet werden. Die Leistungs- und Umgebungswerte bestimmen, ob der Motor für den Dauerbetrieb oder für etwas Kürzeres ausgelegt ist, und unter welchen Bedingungen.

Eine Regel verbindet diesen Abschnitt. Für den Doppelfrequenzbetrieb, Lesen Sie den vollständigen Datensatz zur vorgesehenen Frequenz im Namensschild und in der genehmigten Dokumentation. Gehen Sie niemals davon aus, dass ein 50-Hz-Motor auf 60 Hz angeschlossen werden kann und mit seinen ursprünglichen Namensschilderwerten betrieben werden kann.

Überprüfen Sie die angetriebene Maschine noch einmal

Wenn die gewählten Betriebsbedingungen die tatsächliche Motordrehzahl verändern, Frag, was das mit der Maschine macht, die es ansteuert..

Beginnen Sie mit der erforderlichen Maschinengeschwindigkeit und dem Prozesszyklus. Wenn die angetriebene Ausrüstung um eine bestimmte Ausgangsgeschwindigkeit festgelegt wurde, Eine Änderung von 1,2 × auf der Motorseite verändert diese Ausgangsdrehzahl, es sei denn, das Übersetzungsverhältnis oder eine genehmigte Motordrehzahlregelung wird angepasst. Für ein Förderband, Das bedeutet Gürtelgeschwindigkeit. Für einen Mixer, Es bedeutet Rührgeschwindigkeit und Mischzeit.

Nächster, Überprüfe das Lastmoment und dessen Grenzen. Mit einem passend bewerteten VFD-System, Unter der Grundfrequenz kann ein ungefähr konstantes Drehmoment verfügbar sein, Vorbehaltlich Strom- und Kühlgrenzen. Sobald das Laufwerk seine Spannungsgrenze erreicht hat, Die Erhöhung der Frequenz reduziert Volt pro Hertz: Das ist Feldschwächung, wo das verfügbare Drehmoment sinkt und ein ungefähr konstanter Leistungsbereich innerhalb des genehmigten Betriebsbereichs möglich sein kann. Das unterscheidet sich vom gemeinsamen Erhöhen von Spannung und Frequenz, um V/f aufrechtzuerhalten. Ein Anpassungsverhältnis allein stellt keine akzeptable Lastbarkeit oder Temperaturanstieg fest.

Finally, Bestätigen Sie die eigenen Grenzen der Maschine. Lager, Siegel, Schmieranordnungen, und strukturelle Bauteile müssen innerhalb ihrer genehmigten Betriebsgrenzen bleiben, Die Überprüfung ist also erst abgeschlossen, wenn die Fahrerseite mit ihren eigenen Bewertungen verglichen wird. Ein Förderband, der für eine Bandgeschwindigkeit ausgelegt ist, ein Mischer, der für eine Rührgeschwindigkeit ausgelegt ist, oder eine Verpackungslinie, die um eine Zykluszeit gebaut ist, haben alle eine Obergrenze, und eine höhere Motordrehzahl kann die Maschine daran vorbeischieben.

Überprüfung der elektrischen und thermischen Kompatibilität

Hier hört eine Frequenzänderung auf, mechanisch zu sein, sondern wird elektrisch und thermisch.

Erster, Bestätigen Sie die genehmigte Spannungs-Frequenz-Kombination. Verwenden Sie eine Spannungs-Frequenz-Kombination, die für den gewählten Motor ausgelegt oder zugelassen ist. Wenn du eine andere Kombination brauchst, Die entsprechenden Leistungsdaten und die Herstellerbestätigung erhalten, anstatt die ursprünglichen Bewertungen zu übernehmen.

Zweitens, Überprüfen Sie die Wicklung und die Funktion gemeinsam. Spannungs- und Frequenzänderungen können die Starteigenschaften beeinflussen, Verluste, und Temperaturanstieg; Der Effekt hängt vom Motordesign und Lasttyp ab.

Drittes, Überprüfen Sie die Kühlmethode selbst. Ein ventilatorgekühlter Motor, der auf wellenmontierte Lüfter setzt, kühlt ebenfalls weniger effektiv, wenn er langsamer läuft, Überprüfe also die Herstellerdokumentation, anstatt die Leistung aus einem Verhältnis zu schließen.

Vierter, Behandle den Betrieb mit variabler Frequenzantrieb als separate Bewertung. Ein VFD ist nicht nur eine Frequenzquelle. Sein Ausgang besitzt eine Trägerfrequenz und eine Spannungsanstiegsrate, die mit der Motorisolierung und der Kabellänge interagieren, und lange Motorkabel können die Spitzenspannung auf Niveaus bringen, die die Wicklung belasten.. Der Betrieb einer Frequenzradleitung kann zudem Probleme mit Lagerstrom und Versorgungsharmonischen verursachen. Überprüfen Sie die Motor- und Antriebsanforderungen für die Wicklungsdämmung, Schaltfrequenz, Kabellänge, Filterung, Lagerstromschutz, und Niedriggeschwindigkeitskühlung. Die Isolierungsklasse allein stellt keine Wechselrichtereignung fest.

Bestätigen Sie den kompletten Getriebemotor

Der Getriebemotor ist ein System, Und jeder Teil muss mit der neuen Geschwindigkeit überprüft werden.

Überprüfe das Übersetzungsverhältnis mit der Ziel-Ausgangsdrehzahl. Die Ausgangsdrehzahl ergibt sich aus der Motordrehzahl geteilt durch das Verhältnis, Wenn sich also die Motordrehzahl ändert und das Verhältnis konstant bleibt, Damit ändert sich die Ausgangsgeschwindigkeit. Wenn die Ziel-Ausgangsgeschwindigkeit gehalten werden muss, Wählen Sie ein geeignetes Verhältnis oder einen genehmigten VFD-Betriebspunkt; Der Motor, Antrieb, und die Last muss diesen Betriebspunkt tragen.

Überprüfen Sie die zulässige Eingangsgeschwindigkeit des Getriebes. Die höchste tatsächliche oder befohlene Motordrehzahl muss sowohl innerhalb der zulässigen mechanischen Geschwindigkeitsbegrenzung des Motors als auch innerhalb der Eingangsgeschwindigkeitsbegrenzung des Getriebes bleiben. Eine höhere Direct-on-Online-Frequenz, oder eine höhere VFD-Geschwindigkeit, kann eine zuvor akzeptable Kombination über dieses Limit hinaus nehmen. Überprüfen Sie die dokumentierte Grenze für das gewählte Getriebe und die Konfiguration.

Überprüfe die Bremse, Zubehör, und Kontrollbewertungen. Für eine elektrisch freigegebene Bremse, Überprüfen Sie die angegebene Bremse, Rectify, Versorgungsregelung, und Veröffentlichungszeitpunkt. Gehen Sie nicht davon aus, dass die Versorgung einer veränderten Motorspannung oder einem VFD-Ausgang folgen kann. Überprüfen Sie andere netzgekoppelte Steuerungen und Zubehörteile mit deren eigenen Spannungs- und Frequenzwerten.

Export-Konfigurationsdatensatz

Eine Nachprüfung ist nur dann nützlich, wenn sie schriftlich festgehalten ist. Verwenden Sie einen Konfigurationsdatensatz, um Ursprungs- und Zielbedingungen nebeneinander zu erfassen, Dann protokolliert, was bestätigt wurde, Welche Dokumentation war erforderlich, und wem jeder Gegenstand gehört. Die erste Zeile unten ist ein Beispiel; Erfassen Sie die tatsächlichen Standortdaten, einschließlich Phase. Für VFD-Systeme, außerdem werden die Ausgangsfrequenzen des Motors getrennt von der Netzfrequenz aufgezeichnet.

Der Datensatz erzwingt jeden Scheck, einen Eigentümer und ein Dokument zu haben, Also wird nichts angenommen, und sie liefert dem Standort eine schriftliche Grundlage für die Konfiguration.

Häufig gestellte Fragen

Kann ein 50-Hz-Motor direkt an eine 60-Hz-Versorgung angeschlossen werden?? Nur wenn der Motor für die Ziel-Spannung-Frequenz-Kombination und -Last ausgelegt oder speziell zugelassen ist. Überprüfen Sie die 60-Hz-Daten oder holen Sie sich die Herstellerbestätigung; Gehen Sie nicht davon aus, dass die ursprünglichen 50-Hz-Werte übernommen werden.

Ergibt das gleiche Übersetzungsverhältnis auf beiden Gittern die gleiche Ausgangsgeschwindigkeit? Nicht mit demselben Direct-on-Line-Motor, der mit unterschiedlichen tatsächlichen Geschwindigkeiten läuft. Mit einem festen Verhältnis, Die Ausgangsdrehzahl folgt der Motordrehzahl. Ein geeignetes VFD-System kann die erforderliche Motorfrequenz und -geschwindigkeit auf beiden Netzen behalten, Vorbehaltlich der Eingangsangabe und der genehmigten Betriebsbedingungen des Motors.

Wenn das Volt-pro-Hertz-Verhältnis übereinstimmt, Ist der Motor sicher zu betreiben? Ein Matching-Verhältnis allein reicht nicht aus. Bestätigen Sie die zulässige Spannung, current, Geschwindigkeit, Lastbarkeit, und Kühlung. Wenn ein VFD seine Spannungsgrenze erreicht, steigt die Frequenz weiter an, V/f bleibt nicht mehr konstant und das verfügbare Drehmoment sinkt im Bereich der Feldschwächung. Bremsversorgung, Zubehörbewertungen, und die Getriebe-Eingangsdrehzahl müssen weiterhin separat überprüft werden.

Technische Referenzen

Für die zugrunde liegenden motorischen Prinzipien, Siehe WEGs Elektromotoren-Spezifikationsleitfaden, Abschnitte 1.5, 3.2 und 11.3, und Das Handbuch für Niederspannungsmotoren von ABB, Abschnitte 5 und 6. Ihre modellspezifischen Bewertungen ersetzen nicht die Dokumentation für Ihren gewählten Motor.

Nächster Schritt

Wenn Sie eine Maschine oder einen Getriebemotor an einen Standort mit einer anderen Versorgungsfrequenz exportieren, Senden Sie uns die Ziel-Leistungsbedingungen, Das Motornamensschild, und die Anforderungen an die angetriebenen Maschinen. Bitte uns, die verfügbaren Konfigurationsoptionen anhand dieser Eingaben zu überprüfen. Entdecken Sie unser Dreiphasige Aduktionsmotoren und Getriebemotoren, oder Kontaktieren Sie uns Um eine Konfigurationsüberprüfung zu beginnen.