1LE0001 高效系列電動(dòng)機(jī)是鑄鐵機(jī)殼通用型全封閉自扇冷卻式三相異步電動(dòng)機(jī),其防護(hù)等級(jí)為 IP55,1LE0001 系列電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)符合 ISO、IEC、GB 等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。采用 1LE0001 系列電動(dòng)
機(jī),客戶可以節(jié)能達(dá) 10% 之多!
1LE0001 系列電動(dòng)機(jī)適用于連續(xù)工作制(S1)、恒轉(zhuǎn)速或一定速度范圍內(nèi)的變頻調(diào)速應(yīng)用。
■ 機(jī)座和接線盒材料:灰鑄鐵;
■ 標(biāo)準(zhǔn)顏色:石頭灰(RAL 7030);
■ 額定功率:0.55kW~315kW (50Hz)
■ 0.75kW及以上的 2、4、6 極電動(dòng)機(jī)達(dá)到 GB18613-2012 標(biāo)準(zhǔn)能效等級(jí) 3 級(jí),且 能滿足 IEC 60034-30 標(biāo)準(zhǔn)中的 IE2 效率等級(jí);
■ 優(yōu)化的緊湊型結(jié)構(gòu);
■ 標(biāo)準(zhǔn)安裝結(jié)構(gòu)類型(符合 IEC 60034-7 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定):IM B3、IM B5、IM B35 等;
■ 所有的電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)防護(hù)等級(jí)為 IP55(IEC 60034-5);
■ FS 1) 280 ~ 355 標(biāo)配再潤(rùn)滑裝置,F(xiàn)S 1) 100 ~ 250 的作為選項(xiàng);
■ 對(duì)于 FS 100 ~ 355 范圍電動(dòng)機(jī),可選擇增強(qiáng)懸臂力設(shè)計(jì);
■ 電動(dòng)機(jī)可選 PTC 或 PT100 熱敏電阻或 KTY84-130 進(jìn)行繞組保護(hù);
■ 接線盒標(biāo)準(zhǔn)位置處于機(jī)座頂端,進(jìn)線孔處于 右側(cè)(從驅(qū)動(dòng)端看),選項(xiàng)中接線盒位置和進(jìn)線方向可變化;
■ 絕緣系統(tǒng)按 155(F)溫度等級(jí)設(shè)計(jì),在額定輸出和直接供電時(shí)按 130(B)溫度等級(jí)使用;
■ 電動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)冷卻方式為自扇冷卻(IEC 60034-6 規(guī)定的 IC 411),可提供獨(dú)立驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻;
■ FS 80 ~ 90 電動(dòng)機(jī)沒有吊環(huán);FS 100 ~ 315 電動(dòng)機(jī)都有 2 個(gè)吊環(huán),F(xiàn)S 355 電動(dòng)機(jī)有 1 個(gè)吊環(huán)用于運(yùn)輸。
1) FS,機(jī)座的英文(Frame Size)縮寫。
■ 防護(hù)等級(jí) IP55(IEC 60034-5);
■ 高度不超過海拔 1000 m(IEC 60034-1);
■ 允許的環(huán)境溫度在 -20 oC ~ 40 oC(IEC 60034-1);
■ 所允許的相對(duì)濕度:
? -20 oC ≤ T ≤ 20 oC:100 %
? 20 oC < T ≤ 30 oC:95 %
? 30 oC < T ≤ 40 oC:55 %
對(duì)于更高的環(huán)境溫度、以及(或者)高于海拔 1000 m 的地點(diǎn),電動(dòng)機(jī)的額定功率換算系數(shù)為 k HT 。所允許的功率值(P adm ):
P adm = P rated ? k HT
1LE0001 電動(dòng)機(jī)適于變轉(zhuǎn)速、恒轉(zhuǎn)速的各種應(yīng)用,如風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)、紡織機(jī)械等。
當(dāng)變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),電磁干擾的程度大小取決于變頻器的類型(種類,IGBT 數(shù)量,干擾控制措施及制造商)、布線、距離以及應(yīng)用需求。在設(shè)計(jì)和應(yīng)用階段必須參考變頻器制造商關(guān)于電磁兼容性的安裝指導(dǎo)。
當(dāng) 1LE0001 電動(dòng)機(jī)變頻應(yīng)用(變頻器供電),且輸出額定功率時(shí),電動(dòng)機(jī)的使用溫度等級(jí)為 155(F)。為了避免雜散電流對(duì)電動(dòng)機(jī)軸承的損壞,推薦 FS250 ~ 355 電動(dòng)機(jī)使用絕緣軸承。請(qǐng)向西門子咨詢關(guān)于絕緣軸承的詳細(xì)信息。
變頻器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行
1LE0001 電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)絕緣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,能夠保證其在變頻器供電電壓不超過 460 V 時(shí)正常運(yùn)行。
1LE0001 電動(dòng)機(jī)帶有特定的負(fù)載時(shí)能夠使用變頻器驅(qū)動(dòng),其特定的負(fù)載扭矩如以下圖表所示:
當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩在允許的轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)時(shí),電動(dòng)機(jī)能夠自扇冷卻;當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過所允許的轉(zhuǎn)矩時(shí),電動(dòng)機(jī)需要強(qiáng)迫冷卻。
在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度超過額定轉(zhuǎn)速時(shí),噪聲和振動(dòng)值將增加,并且軸承的壽命將縮短。需要注意再潤(rùn)滑周期和潤(rùn)滑脂的壽命。
變頻運(yùn)行時(shí)當(dāng)頻率超過 60 Hz 時(shí),必需按照特定的限值進(jìn)行動(dòng)平衡。
電壓(峰值和梯度值)承受值
繞組絕緣的電介質(zhì)應(yīng)力決定于:
標(biāo)準(zhǔn)接線盒的材料為鑄鐵,標(biāo)準(zhǔn)位置處于機(jī)座頂端,且自身可4×90o 旋轉(zhuǎn)安裝,從而使電纜可以從各個(gè)方向進(jìn)入。所有接線盒都有兩個(gè)進(jìn)線孔,其中一個(gè)進(jìn)線孔采用葛蘭密封,另一個(gè)進(jìn)線孔采用螺塞密封。
接線盒位置
接線盒除標(biāo)準(zhǔn)位置外,還可處于電動(dòng)機(jī)機(jī)座的左側(cè)或右側(cè)。電動(dòng)機(jī)接線盒位置可以在電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)的第 16 位用數(shù)字 表示出。
接線盒的位置是指從電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端來看的位置。
■ 標(biāo)配接線盒在頂部,電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)的第 16 位數(shù)字為 4;
■ 接線盒在右邊,電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)的第 16 位數(shù)字為 5;
■ 接線盒在左邊,電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)的第 16 位數(shù)字為 6。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)的接線盒位置與其它部件沖突時(shí),可以將接線盒從驅(qū)動(dòng)端移到非驅(qū)動(dòng)端(選件號(hào):H08)。
接線盒的進(jìn)線孔
除非另作規(guī)定,否則進(jìn)線孔的標(biāo)準(zhǔn)位置如下圖所示。接線盒可以按照?qǐng)D示的位置旋轉(zhuǎn)。
■ 朝向驅(qū)動(dòng)端
接線盒旋轉(zhuǎn) 90°,進(jìn)線口朝向驅(qū)動(dòng)端,選件號(hào)為 R10。
對(duì)于 FS80 ~ 112 的帶法蘭(IM B5)電動(dòng)機(jī),只有接線盒在非驅(qū)動(dòng)(選件號(hào):H08)時(shí),才可以選擇進(jìn)線孔朝向驅(qū)動(dòng)端。
■ 朝向非驅(qū)動(dòng)端
接線盒旋轉(zhuǎn) 90°,進(jìn)線口朝向非驅(qū)動(dòng)端,選件號(hào)為 R11。
■ 朝向左側(cè)(與標(biāo)準(zhǔn)方向相反)
接線盒旋轉(zhuǎn) 180°,進(jìn)線口位置相反,選件號(hào)為 R12。
如果接線盒的位置改變時(shí)(如右側(cè)或左側(cè)),須要檢查進(jìn)線孔的位置是否方便進(jìn)線。必要時(shí),可以同時(shí)訂購其它選件(R10,R11 和 R12)。
所有電動(dòng)機(jī)標(biāo)配裝有徑流(離心)式冷卻風(fēng)扇,其冷卻效能與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)(冷卻方法符合 IEC60034-6 標(biāo)準(zhǔn)的 IC411)。
對(duì)于某些應(yīng)用,可以考慮配置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇 ,如,
■ 電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行時(shí),推薦使用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,從而使電動(dòng)機(jī)得到有效利用;
■ 電動(dòng)機(jī)在明顯高于額定同步轉(zhuǎn)速的速度運(yùn)行時(shí),同樣推薦選用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,這樣有助于降低電動(dòng)機(jī)噪聲。
獨(dú)立驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的選件號(hào)為 F70。當(dāng)安裝獨(dú)立驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇時(shí),電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度將增加 ?L。
1LE0001系列電動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置深溝球軸承或角接觸球軸承,這些軸承是密封的或可再潤(rùn)滑型的。
FS80 ~ 132 范圍的 1LE0001 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端與非驅(qū)動(dòng)端軸承浮動(dòng);FS160 ~ 355 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承浮動(dòng),非驅(qū)動(dòng)端軸承固定。
標(biāo)準(zhǔn)配置的軸承可以承受一定的懸臂力,關(guān)于懸臂力可以參見第 11 頁“電動(dòng)機(jī)軸驅(qū)動(dòng)端允許的最大懸臂力”。當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸端承受的懸臂力較大時(shí),可以考慮選擇增強(qiáng)懸臂力的軸承設(shè)計(jì)(選件號(hào):L22)。
FS80 ~ 250 范圍電動(dòng)機(jī)標(biāo)配不帶再潤(rùn)滑裝置;FS280 ~ 355 范圍的電動(dòng)機(jī)標(biāo)配可再潤(rùn)滑軸承,并標(biāo)配再潤(rùn)滑裝置。如果需要,F(xiàn)S100 ~ 250 范圍的電動(dòng)機(jī)也可選用可再潤(rùn)滑軸承和再潤(rùn)滑裝置(選件號(hào)L23)。
軸承壽命(標(biāo)稱壽命)
軸承的標(biāo)稱額定壽命可根據(jù) ISO 281 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算程序計(jì)算出來的。如果電動(dòng)機(jī)在該樣本中所規(guī)定條件下運(yùn)行,90 % 甚至更高比例的軸承的運(yùn)行時(shí)間可達(dá)到標(biāo)稱壽命。通常,軸承的使用壽命取決于軸承規(guī)格、軸承載荷、運(yùn)行條件、轉(zhuǎn)速以及潤(rùn)滑脂壽命。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)水平安裝,且不受軸向力的情況下,電動(dòng)機(jī)的軸承壽命至少能夠達(dá)到 40,000 小時(shí)。在承受最大容許載荷的情況下,其壽命也至少有 20,000 小時(shí),這里所說的軸承壽命,指的都是電動(dòng)機(jī)在 50 Hz 下正常運(yùn)行的情況。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)在非正常的條件下運(yùn)行時(shí),軸承的壽命會(huì)縮短。如下面幾種情況:
■ 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度高于額定速度時(shí),由于電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)增大,使得軸承受到額外的徑向力和軸向力,導(dǎo)致其壽命減少;
■ 當(dāng)環(huán)境或設(shè)備等因素引起電動(dòng)機(jī)振動(dòng)加大時(shí),同樣軸承也會(huì)因此受到額外的徑向力和軸向力,而導(dǎo)致其壽命減少;
■ 當(dāng)環(huán)境溫度每升高 10oC,潤(rùn)滑脂壽命以及再潤(rùn)滑時(shí)間縮短一半。
潤(rùn)滑脂壽命和再潤(rùn)滑周期
對(duì)于不可再潤(rùn)滑的軸承,其潤(rùn)滑脂壽命與軸承壽命相當(dāng)。但是,這只能是在電機(jī)嚴(yán)格按照本樣本中規(guī)定的技術(shù)數(shù)據(jù)運(yùn)行。
對(duì)于以規(guī)定間隔再潤(rùn)滑的電機(jī),軸承壽命可以延長(zhǎng),從而補(bǔ)償不利因素,諸如溫度、安裝條件、轉(zhuǎn)速、軸承規(guī)格和機(jī)械載荷造成的影響。
為了計(jì)算徑向負(fù)載的最大懸臂力,據(jù)軸肩處的懸臂力 F Q (N)必須位于軸伸端以內(nèi),(長(zhǎng)度為 x)。長(zhǎng)度 x[mm]是距離軸肩的距離。長(zhǎng)度最長(zhǎng)為 x max ,與軸伸長(zhǎng)度相同??偟膽冶哿?F Q 使用以下公式計(jì)算。
F Q = c ? F U
預(yù)緊力系數(shù) c 是從皮帶制造商那得到的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值,下面的估算值可以應(yīng)用。
■ 對(duì)于一般扁平的皮帶,c = 2;
■ 對(duì)于 V 型皮帶,c = 2 ~ 2.5;
■ 對(duì)于特殊的皮帶(取決于皮帶類型和負(fù)載),c = 2 ~ 2.5。
計(jì)算切向力 F U (N)使用下列公式:
F U = 2 x 10 7x( P/ n×D)
F U 切向力(N)
P 額定功率(kW)
n 額定轉(zhuǎn)速
D 滑輪(mm)
假設(shè)電動(dòng)機(jī)不受任何軸向力,下面的表格中列出了允許的徑向懸臂力值(單位:牛頓)。
噪聲值
噪聲值根據(jù) DIN EN ISO 1680 標(biāo)準(zhǔn)在噪音室測(cè)得。表面聲壓級(jí)噪聲L pfa 計(jì)算表示單位為 dB(A)。聲壓級(jí)噪聲的空間平均值是在其測(cè)量面上測(cè)得的。測(cè)量面是距離電動(dòng)機(jī)表面一立方米的地方。聲功率級(jí)噪聲用 LWA 來表示,單位為 dB(A)。下面給出噪聲值僅適用于電動(dòng)機(jī)在 50 Hz 電源供電空載運(yùn)行時(shí)的情況,容差為 +3 dB。當(dāng)在 60 Hz 電源下空載運(yùn)行時(shí),偏差值大約為 +4 dB。
所有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子都使用半鍵按照 A 級(jí)(標(biāo)準(zhǔn))振動(dòng)等級(jí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡。電動(dòng)機(jī)在空載時(shí)測(cè)得振動(dòng)速度有效值不超過下表中的 A 級(jí)所列值。
1LE0001電動(dòng)機(jī)的額定功率是指電動(dòng)機(jī)在連續(xù)運(yùn)行的情況下 S1(IEC 60034-1),此時(shí)周圍環(huán)境溫度為 -20 oC ~ 40 oC,海拔高度不超過 1000 m。
IEC 60034-1 將電壓和頻率的偏差分為 A 類(電壓偏差 ±5 %,頻率偏差 ±2 %)和 B 類(電壓偏差 ±10 %,頻率偏差 +3 % / -5 %)。電動(dòng)機(jī)均能夠在 A 類和 B 類提供額定轉(zhuǎn)矩。在 A 類中,溫度比正常運(yùn)行下溫度大約提升 10 K。
■ 效率η
P rated ≤ 150 kW: - 0.15 x (1 – η)
P rated > 150 kW: - 0.10 x (1 – η)
效率η為小于 1 的值
■ 功率因數(shù):(1 – cos φ) / 6
最小絕對(duì)值:0.02
最大絕對(duì)值:0.07
■ 轉(zhuǎn)差率:±20 %(電動(dòng)機(jī)的偏差 < 1 kW ± 30 % 時(shí)是允許的)
■ 堵轉(zhuǎn)電流:+20 %
■ 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩:-15 % ~ +25 %
■ 最大轉(zhuǎn)矩:-10 %
■ 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:±10 %
根據(jù) IEC60034 標(biāo)準(zhǔn)要求,1LE0001系列電動(dòng)機(jī)能夠在額定電壓和頻率下承受 1.5 倍的額定電流達(dá) 2 分鐘。
1LE0001 電動(dòng)機(jī)絕緣系統(tǒng)具有可靠性、耐用性好和壽命長(zhǎng)、耐沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
1LE0001系列電動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)溫度等級(jí)為 155 (F)。當(dāng) 1LE0 電動(dòng)機(jī)直接供電,且輸出額定功率時(shí),其絕緣系統(tǒng)按 130(B)溫度等級(jí)使用。
電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)
電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)是指將溫度保護(hù)傳感器或溫度檢測(cè)傳感器嵌入電動(dòng)機(jī)定子繞組或其他適當(dāng)?shù)牡胤剑瑥亩蛊洳粫?huì)因?yàn)檫^熱而受到破壞。
不同的電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)方式可以在 1LE0001 電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)的第 15 位采用不同的字母或者選件號(hào)來表示。下面是電動(dòng)機(jī)的繞組保護(hù)和軸承保護(hù)的幾種保護(hù)方式。
繞阻保護(hù)
■ PTC 熱敏電阻溫度保護(hù)
目前,最常用的電動(dòng)機(jī)繞組過熱保護(hù)方式是采用在電動(dòng)機(jī)繞組中安裝 PTC 熱敏電阻進(jìn)行保護(hù)。由于熱敏電阻的熱容量較低以及其在繞足間優(yōu)良的熱傳導(dǎo)特性,繞組溫度可被準(zhǔn)確的監(jiān)控。當(dāng)達(dá)到極限溫度時(shí)(標(biāo)稱跳閘溫度),PTC 熱敏電阻阻值會(huì)出現(xiàn)一個(gè)階躍變化。這一變化被跳閘裝置捕捉后,即可斷開輔助回路。
PTC 熱敏電阻本身不能耐受大電流和高電壓。否則會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體器件損壞。PTC 熱敏電阻和跳閘裝置的開關(guān)滯后效應(yīng)小,因此可以實(shí)現(xiàn)快速重起。對(duì)于重載起動(dòng)、起動(dòng)頻率高、負(fù)載變化大、環(huán)境溫度高或電源波動(dòng)大等應(yīng)用場(chǎng)合,建議電動(dòng)機(jī)使用該類保護(hù)。
兩種 PTC 熱敏電阻溫度保護(hù)
- 電動(dòng)機(jī)繞組帶一組三芯串聯(lián)的 PTC 熱敏電阻用于跳閘,跳閘溫度為 155 oC,電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)第 15 位字母為“B”。接線盒中將有 2 個(gè)輔助端子。
- 電動(dòng)機(jī)繞組帶兩組三芯串聯(lián)的 PTC 熱敏電阻,其中一組用于在電動(dòng)機(jī)跳閘前報(bào)警,一組用于跳閘,報(bào)警溫度為 145 oC,跳閘溫度為 155 oC,電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)第 15 位字母為“C”。接線盒中將有 4 個(gè)輔助端子。
■ KTY84-130 溫度傳感器溫度保護(hù)
當(dāng) 1LE0001 電動(dòng)機(jī)變頻應(yīng)用時(shí),推薦使用 KTY84-30 溫度傳感器進(jìn)行繞組保護(hù)。KTY84-130 溫度傳感器特性曲線如下所示。
一些西門子變頻器可以通過溫度傳感器的電阻來確定電動(dòng)機(jī)的溫度,從而設(shè)定電動(dòng)機(jī)報(bào)警和跳閘的溫度。
1LE0001 電動(dòng)機(jī)繞組帶一個(gè) KTY 84-130 溫度傳感器,電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)第 15 位字母為“F”。接線盒中將有 2 個(gè)輔助端子用于接線。
■ PT100 熱敏電阻傳感器溫度保護(hù)
PT100 熱敏電阻是一種精確高、靈敏度高的傳感器,其線性溫度阻值優(yōu)于其他電阻式傳感器,性能穩(wěn)定、可靠性高,其特性曲線如下。
兩種 PT100 熱敏電阻溫度保護(hù)
-電動(dòng)機(jī)繞組帶 3 個(gè) 2 線制 PT100 測(cè)溫元件,電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)第15 位字母為“H”。接線盒中將有 6 個(gè)輔助端子。
-電動(dòng)機(jī)繞組帶 6 個(gè) 2 線制 PT100 測(cè)溫元件,電動(dòng)機(jī)訂貨號(hào)第15 位字母為“J”。接線盒中將有 12 個(gè)輔助端子用于接線。
軸承保護(hù)
1LE0001 電動(dòng)機(jī)軸承標(biāo)配不帶任何保護(hù)。對(duì)于某些苛刻的應(yīng)用,推薦對(duì)軸承采取保護(hù)措施。軸承保護(hù)是通過在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端和非驅(qū)動(dòng)端的軸承端蓋擰入溫度傳感器來進(jìn)行保護(hù)。溫度傳感器的引接線引入電動(dòng)機(jī)主接線盒內(nèi)。
1LE0001 電動(dòng)機(jī)軸承裝兩個(gè) PT100 測(cè)溫元件,選件號(hào)為 Q5A。接線盒中將有 4 個(gè)輔助端子。
防潮加熱保護(hù)
當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于較為惡劣的環(huán)境時(shí),比如濕度非常大或者晝夜溫差比較大,電動(dòng)機(jī)的繞組很可能出現(xiàn)凝露的現(xiàn)象,這樣會(huì)帶來電動(dòng)機(jī)燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于這種情況,建議對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組配置防潮加熱帶(選件號(hào):Q04)進(jìn)行保護(hù)。
電動(dòng)機(jī)防潮加熱帶必須在電動(dòng)機(jī)工作過程中處于不工作狀態(tài);當(dāng)電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí),防潮加熱帶必須啟動(dòng)工作,為繞組加熱。防潮加熱帶的電氣參數(shù)如下表所示。