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噪声限值》
GB/T10069.1-2006《旋转电机噪声测定方法及限值第1部分:
旋转电机噪声测定方法》
GB/T4772.1-1999《旋转电机尺寸和输出功率等级第1部分:
机座号56-400和凸缘号55-1080》
GB/T997-2003《旋转电机结构及安装形式(IM代号)》
GB/T4942.1-2006《旋转电机整体结构的防护等级(IP代码)分级》
GB/T1993-1993《旋转电机冷却方法》
GB3836.1爆炸性气体环境用电气设备第1部分:
通用要求(GB3836.1-2000,
IEC60079-0:
1998,MOD)
GB3836.2爆炸性气体环境用电气设备第2部分:
隔爆型“d”(GB3836.2-2000,
IEC60079-1:
1990,MOD)
GB3836.3爆炸性气体环境用电气设备第3部分:
增安型“e”(GB3836.3-2000)
国际电工委员会IEC最新标准
3电机选型基本知识
3.1.1概念
工作制:
电机所承受的一系列负载状况的说明,包括起动、电制动、空载、停机和断能及其持续时间和先后顺序等。
负载持续率:
工作周期中的负载(包括起动与电制动在内),持续时间与整个周期的时间之比,以百分数表示。
工作类型:
工作制可分为连续、短时、周期性或非周期性几种类型。
周期工作制包括一种或多种规定了持续时间的恒定负载;
非周期性工作制中的负载和转速通常在允许的运行范围内变化。
3.1.2工作制类型
常用工作制类型为S2~S9
S2工作制——短时工作制
在恒定负载下按给定时间运行,电机在该时间内不足以达到热稳定,随之停机和断能,其时间足以使电机再度冷却到与冷却介质温度差在2k以内。
S3工作制——断续周期工作制(周期性工作制是指负载运行期间电机未达到热稳定)
按系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段停机和断能时间。
时间
这种工作制,每一周期的起动电流不致对温升有显著影响。
:
恒定负载运行时间;
:
停止和断能时间
负载持续率=
常用负载持续率:
S3-15%、25%、40%、60%。
电动机基准工作制:
S3-40%(即负载持续率为40%,每个周期为10分钟)每小时起动6次。
S3工作制负载持续率40%的意义:
即在10分钟内运行4分钟,停机或断能6分钟。
S4工作制——包括起动的断续周期工作制
按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间,一段恒定负载运行时间和一段停机和断能时间。
标准标法:
工作制S4,随后应标识负载持续率以及归算至,电动机转轴上的电动机转动量(JM)和负载转动惯量(Jext)例:
S425%JM=0.15kg.m2Jest=0.7kg.m2
——起动/加速时间
——恒定负载时间
——停机和断能时间
(
+
)/TC
S4工作制根据起动次数不同分三种,而每种起动次数又有不同的负载持续率:
如:
150次/小时25%40%60%;
300次/小时40%60%;
600次/小时60%
S5工作制——包括电制动的断续周期工作制
定义:
按一系列相同的工作制周期运行,每一周期包括一段起动时间,一段恒定负载运行时间,一段电制动时间和一段停机和断能时间。
——恒定负载时间
——电制动时间
S5工作制根据起动次数不同分三种,而每种起动次数又有不同的负载持续率:
S5与S4工作制20年功率是一样的,虽然S5电制动时温度有所上升,但不致影响太大,因而S4与S5功率是一样。
S6工作制——按系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和空载运行,无停机和断能时间。
S7工作制——按一系列相同的工作制周期运行,每一周期包括一段起动时间,一段恒定负载运行时间和一段电制动时间,无停机和断能时间。
S7与S5相似,只是没有停机和断能时间。
S9工作制——负载和转速非周期变化的工作制。
负载和转速在允许范围内作非周期恒定变化的工作制。
这种工作包括经常性过载,其值可运远超过基准负载。
3.2断续周期工作制电机额定功率及极数的选择换算
3.2.1负载持续率不同时的功率,一般分15%、25%、40%、60%、100%按表1计算
在产品样本中没有给出各负载持续率下的功率时按表1计算,样本给出的以样本为准。
表1
工作方式
S3类
负载持续率
15%
25%
40%
60%
100%
额定功率(kW)
P×
1.35
1.18
P
0.85
0.73
P——S3-40%功率(kW)
3.2.2S4及S5的功率按表2计算
表2
S4及S5
150次/小时
300次/小时
PH×
1.12
0.86
=PH
0.87
0.88
=PF
PF×
0.93
PH——为S4及S5负载持续率40%,150次/小时的功率
PF——为S4及S5负载持续率40%,300次/小时的功率
3.2.3.负载持续率与起动次数
(1)负载持续率的选择
是根据现场使用情况,经过相当一段时间统计数据定的,尽可能代表实际情况。
(2)起动次数
起动次数通常指全起动结束的次数,但在电动机工作状态下,往往有点动,制动状态且没达到全起动,所以按等效发热原则折算成等效起动次数,折算方法为
a.点动一次(终了时电动机的转速不大于额定转速的25%)相当1/4次起动;
b.电制动(制动到额定转速1/3)一次相当0.8次起动;
c.每小时等效起动次数典型举例如表3
表3
Dutytype
起制动状态
热等效起动次数
Startingclassi.e.numberofstartsofthemalequivalentperhour
每小时起动次数
startsperhour
每小时点动次数
Jogsperhour
每小时制动次数
Brakingstostandstillperhour
每小时制动并反转次数
Completebrakingsandreversalsperhour
S3
6
4
2
8
S4
S5
150
100
80
65
30
200
130
160
300
60
400
260
320
600
120
800
520
640
3.3安装方式
钢铁行业用电机常用的安装方式:
B3:
有底脚,靠底脚安装在基础构件上,轴伸水平。
B35:
有底脚,端盖上凸缘,借底脚安装在基础构件上,并附用凸缘平面安装,轴伸水平。
B5:
无底脚,端盖上带凸缘,凸缘安装,轴伸水平。
V1:
无底脚,端盖上带凸缘,借凸缘安装,轴伸向下。
V3:
V6:
有底脚,靠底脚安装,轴伸向上。
3.4冷却方式
钢铁行业用电机常用的冷却方式:
IC410:
无风扇,自然冷却
IC411:
带风扇,电机带动风扇,吹拂机座表面
IC416:
带轴流式或背包式风机,强迫风冷
IC511:
电机周围布管;
IC666:
带空-空冷却器
IC86W:
带空-水冷却器
3.5防护型式
3.5.1防护等级
IP54
第二位表征数字(防水)
第一位表征数字(防尘)
防护等级标志字母
第一位数字含义
0——无防护电机;
1——防护直径大于50mm固体的电机;
2——防护直径大于12mm固体的电机;
3——防护直径大于2.5mm固体的电机;
4——防护直径大于1mm固体的电机;
5——防尘电机(一般灰尘)。
第二位数字含义
1——防滴电机(垂直滴水无有害影响);
2——15°
防滴电机(当电要从正常位置向任何方向倾斜至15°
以内任一角度时,垂直滴水应无有害影响);
3——防淋电机(与垂直线成60°
角范围内的淋水应无有害影响);
4——防溅水电机(承受任何方向的溅水应无有害影响);
5——防喷水电机(承受任何方向的喷水应无有害影响);
6——防海浪电机(承受猛烈的海浪冲击或强烈喷水时,电机的进水量应不达到有害的程度);
7——防浸水电机(当电机浸入规定压力的水经规定时间后,电机的进水量应不达到有害的程度);
8——潜水电机(在规定的条件下能长期潜水)。
3.5.2气候防护类型及环境代号
TH——湿热带型
F1——户内防中等腐蚀
F2——户内防强腐蚀;
WF1——户外防中等腐蚀;
WF2——户外防强腐蚀。
W——户外防轻腐蚀。
电机绝缘等级分为A、E、B、F、H、C五种。
钢铁行业用电机常用的绝缘等级为F、H级。
F级电机环境温度为40℃,H级电机环境温度为60℃
3.6防爆知识
我国防爆电气标准对电机来说,主要有:
GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分:
通用要求》
GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分:
隔爆型“d”》GB3836.3-2000《爆炸性气体环境用电气设备第3部分:
增安型“e”》
GB12476.1-2000《可燃性粉尘环境用电气设备》
GB/T2900.35-1998电工术语爆炸性环境用电气设备
还有其它一些标准,例如:
本质安全型“i”;
正压型“p”;
充油型“o”;
充砂型“q”;
无火花型“n”;
浇封型“m”;
等等。
3.6.1一般术语
3.6.1.1防爆电气设备:
在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备。
3.6.1.2爆炸性环境用电气设备的类别:
按照电气设备使用的爆炸性环境而划分的类别:
Ⅰ类:
煤矿井下用电气设备;
Ⅱ类:
除煤矿井下之外所有其他爆炸性气体环境用电气设备。
3.6.1.3最高表面温度:
电气设备在允许的最不利运行条件下工作时,其表面或任一部分可能达到的并有可能引燃周围爆炸性气体环境的最高温度。
3.6.1.4温度组别:
爆炸性环境用电气设备按其最高表面温度划分的组别。
共分为T1~T6组。
3.6.1.5爆炸性环境:
在大气条件下,气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维状的可燃物质与空气形的混合物,点燃后,燃烧传至全部未燃混合物的环境。
3.6.1.6爆炸性气体环境:
在大气条件下,气体、蒸气或薄雾状的可燃物质与空气形成混合物,点燃后,燃烧传至全部未燃混合物的环境。
3.6.1.7爆炸性粉尘环境:
在大气条件下,粉尘或纤维状的可燃物质与空气形成混合物,点燃后,燃烧传至全部未燃混合物的环境。
3.6.1.8危险区域划分中的0区:
连续或长期出现爆炸性气体环境的区域。
3.6.1.9危险区域划分中的1区:
正常运行时可能出现爆炸性气体环境的区域。
3.6.1.10危险区域划分中的2区:
正常运行时不可能出现爆炸性气体,如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的的区域。
3.6.1.11隔爆三要素:
隔爆间隙,表面粗糙度,隔爆面长度。
其中,表面粗糙度隔爆最低要求不超过6.3um。
3.6.1.12间隙:
隔爆接合面相对应表面之间的距离。
对于圆筒形表面,该间隙是直径间隙(两直径之差)。
3.6.1.13隔爆面长度:
从隔爆外壳内部通过隔爆面到隔爆外壳外部的最短通路长度。
3.6.2钢铁行业用电机常用隔爆型电气设备“d”
隔爆型电气设备“d”:
指具有隔爆外壳的电气设备。
它能把点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内。
该外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,从而阻止外壳内部的火花、电弧、和危险温度。
且外壳内部火花、电弧和危险温度点燃内部爆炸性气体混合物后的爆炸生成物即使传到外壳外部,也不会引起外壳外部爆炸性气体混合物的爆炸。
(这主要依靠最大试验安全间隙再留有安全裕度之后的结构间隙,即国家标准规定的结构间隙。
这个结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或加速链的终止,从而达到隔爆的目的。
隔爆型电机最大试验安全间是以爆炸性气体、液体蒸气、薄雾的分级为依据,所以分为4个防爆标志(ExdI、ExdIIA、ExdIIB、ExdIIC)。
3.7.1简单介绍变频器的控制方式
异步电动机调速传动时,需要根据电动机的特性对供电电压电流,频率进行适当控制。
变频器是有这种控制功能,但采用不同的控制方式所得到的调速性能,特性以及用途是不同的。
变频器控制方式大体分为两种,开环控制和闭环控制
3.7.2各种控制方式的原理
3.7.2.1V/F控制
从同步转速公式:
可以看出,异步电动机的转速由电源频率和极数决定,所以改变频率电动机就可以调速运行,但是频率改变时电机内部阻抗也改变,这样单是改变频率将产生由弱励磁起转矩不足,或由于过励磁引起的强饱和现象,使电动机的功率因数、效率显著下降。
V/F控制是这样一种控制方式,改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机气隙磁通保持一致,在广范围内调速运转使电动机的效率、功率因数不下降,因为是控制电压(VOltage)与频率(Frequency)的比称为V/F控制。
3.7.2.2转差频率控制
转差频率是这样一种控制方式,检出电动机转速,然后以电机速度与转差频率的和给定变频器的输出频率。
通常用于单机运转即一台变频器控制一台电动机,所以不常用
转差频率与转矩与电流有关
3.7.2.3矢量控制
就是将定子电流分解成规定的磁场电流和转矩电流,分别进行任意控制,同时将二者合成后的定子电流供给电动机。
3.7.3常用控制方式对电机的要求
变频调速电机在基频以下为恒转矩输出,在基频以上为恒功率输出,不同的控制方式对电机的要求是不同的。
3.7.3.1V/f控制对电机的要求
V/f一定时,在低速转矩减小,这主要是由于当定子供电频率降低时,要使V/f保持恒定,外加端电压随之降低,此时定子阻抗压降相对于定子电压不能忽略,使得产生气隙磁通感应电势减少,造成气隙磁通减弱,使电磁转矩降低,要保持低频时恒转矩输出,在电磁计算时就要考虑采用补偿电压方法,实际上变频器有此功能。
一般我们所说电压补偿是指对端电压进行补偿,变频器电压模式如下图示
在电机设计时,电压补偿一般为额定电压的3%~10%。
3.7.3.2矢量控制方式对电机要求
从前面讲过矢量控制原理可知,矢量控制电机主要是控制电机的电流,这样,需要提供电机以下参数,R1、X1、X2、Xm、Im,最大过载电流。
一般要求转矩电流(Iq)与励磁电流(Id)的比率:
恒转矩控制区:
(Iq/Id)×
过载倍数≤10
恒功率控制区:
过载倍数×
(NB/NT)≤10~15(其中:
NB与NT为转速)
对高次谐波电流的考虑
变频器输出的高次谐波电流是电机额定电流的10%。
3.8现场使用条件
3.8.1海拔
不超过1000m。
(如果在海拔超过1000m使用时,应按GB755的规定处理)
3.8.2湿度
最湿月份的月平均最高相对湿度为95%,同时该月份平均最低温度不高于25℃。
3.8.3环温
F级绝缘适用于环境空气温度不超过40℃的一般场所,H级绝缘适用于环境空气温度不超过60℃的冶金场所,最低环境空气温度非防爆电机为-15℃;
防爆电机为-25℃,两种绝缘等级的电动机具有相同的技术参数。
(如果电动机指定在环境温度高于或低于上述规定适用时,应按GB755的规定处理)
3.8.4电压及频率
电动机运行期间电源电压和频率与额定值的偏差应符合GB755的规定。
4.1YGP系列辊道用变频调速三相异步电动机(H112~450)
YGP系列辊道用变频调速三相异步电动机的额定电压为380V,可按照实际所需的转速范围确定YGP电机的额定频率的最佳值,调速范围宽、振动小、噪声低,能与国内外各种变频装置相配套。
变频范围从5-100Hz;
额定频率以下为恒转距调速,额定频率以上为恒功率调速,适用于V/F控制、转差角频率控制及矢量控制等控制方式。
当用于矢量控制时,如用户需要如图1所示等效电路中的参数时,我公司可单独提供,本样本不再列出。
根据电机和变频器的不同选择和实际需要,可按图2所示Q1、Q2、Q3、Q4曲线进行不同的电压补偿,以满足在低频时输出恒转距的要求。
图1
图2
4.1.1型号的意义
YGP132M1——6
极数
M机座1号铁心长
中心高为132mm
变频调速
辊道用
“异”步电动机
4.1.2结构特点
YGP系列辊道用变频调速三相异步电动机的绝缘等级分为F级和H级两种;
防护等级IP54、IP55;
安装结构方式为IM1001(机座号112-400)、IM3001(机座号112-250);
冷却方式为IC410;
机座号200及以上电动机带有不停机注排油结构,可以不停机进行注油和排油,加长了维护周期,提高工作效率。
4.1.3技术数据表
表1、表2给出了基准工作制S5-60%300次/小时时合理选择YGP系列辊道用变频调速三相异步电动机所最常用的技术数据,表1适用于380V、50Hz、4、6、8极的辊道电机(机座号112-400);
表2适用于380V、30Hz、6、8、10、12极的辊道电机(机座号200-400);
根据用户要求可提供其它任何电压及频率下的电机数据和相应产品。
表4额定电压380V、额定频率50Hz
电机型号
功率
极数
额定转速
额定电流
过载倍数
功率因数
效率
最大电流
转动惯量
重量
kW
Poles
r/min
A
60s
cosφ
%
kg.m2
kg
YGP112L
1409
4.1
2.7
83
11
0.0166
90
1.1
933
2.8
0.77
7.6
YGP132M1
3
1452
87
16.2
0.0251
110
942
4.5
3.0
0.81
13.5
YGP132M2
1455
7.9
88
22.2
0.0333
931
6.9
0.80
82
20.7
YGP160S
5.5
1469
10.8
89
32.4
0.101
180
943
8.7
0.82
85
26.1
YGP160L1
7.5
1465
14.3
2.6
37.2
0.114
210
936
11.6
0.84
34.8
YGP160L2
1466
20.8
56.2
0.14
230
940
15.5
86
46.5
YGP180L
22.6
61.1
0.294
703
- 配套讲稿:
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