Yleiset tekniset tiedot sähkömoottoreista

Jännite

Kolmivaiheiset yksinopeusmoottorit voidaan normaalisti kytkeä kahdelle eri jännitealueelle. Tämä johtuu siitä, että staattorin käämityksen kolme vaihetta voidaan kytkeä kahdella tavalla: tähtikytkentä (Y-kytkentä) – korkeampi jännite, tai kolmiokytkentä (D-kytkentä) – matalampi jännite, √3 suhteessa. Matalinta jännitettä käytetään, kun moottori on kytketty D-kytkennän mukaan, ja korkeinta jännitettä, kun moottori on kytketty Y-kytkennän mukaan. Jännite Y-kytkennällä = √3 × jännite D-kytkennällä. Moottorimme on käämitty laajalle jännitealueelle esim. 380-420V. Tämä takaa laajan käyttöalueen ja yksinkertaistaa tilausten ja varastoinnin hallintaa.

Esimerkki:

Delta-Star-connections-a.png
a) 220-240 VD/380-420 VY – voidaan merkitä 230/400 V (standardi 3kW ja pienemmille moottoreille). Soveltuu suorakäynnistykseen 380-420 V verkossa.

Delta-Star-connections-b.png
b) 380-420 VD/660-720 VY – voidaan merkitä 400 VD (standardi 4kW ja suuremmille moottoreille). Soveltuu suorakäynnistykseen tai tähti- /kolmiokäynnistykseen 380-420 V verkossatai suorakäynnistykseen 660-720 V verkossa.

Verkkojännite voi vaihdella ± 10% 400 V:n jännitteellä tai ± 5% laajalle jännitealueelle luokitelluilla moottoreilla ilman tarvetta moottorin nimellistehon muutokselle. Huomaa, että hyötysuhde on asetettu 230 V:n ja 400 V:n arvoille, kullekin erikseen.

Tasapainotus

Moottorit on tasapainotettu puolella kiilalla. Erityisen tarkka tasapainotus on saatavilla pyynnöstä.

Sulakkeet ja moottorin suojaus

Sulakkeet eivät tarjoa suojaa moottorille, vaan suojaavat vain virtapiiriä oikosuluilta.

Moottorin suojakytkimet

Moottorin kohonnut lämpötila, johtuen ylikuormituksesta tai vaiheen vioittumisesta, estetään moottorin suojakytkimellä. Virran arvo, jolle terminen ylikuormitussuoja tulee asettaa, ilmoitetaan moottorin tyyppikilvessä. Joissain tapauksissa tavallinen moottorin suojakytkin ei ole riittävä suoja. Tämä koskee erityisesti vaikeampia käyttöolosuhteita esim. korkean hitausmomentin omaavien laitteiden käynnistäminen, käytettäessä taajuusmuuttajia ja käyttöolosuhteet, joissa on suuret ympäristön lämpötilan vaihtelut. Näissä tapauksissa voidaan käyttää lämpösuojia (esim. Klixon) tai termistoreja käämissä.

Lämpösuojat

Lämpösuojat asennetaan yleensä moottorin käämiin. Kun tietty lämpötila saavutetaan, lämpösuojat katkaisevat sähköpiirin, esim. syöttöjännitteen kytkimelle, joka sammuttaa moottorin. Katkaiseva kontakti on lämpötilaherkkä bimetallijousi. BEVI voi jälkikäteen asentaa lämpösuojia kaikkiin moottorikokoihin.

Termistorit

Termistoreja käytetään lämpötilan seurantaan.

Suojayksikkö koostuu termistoreista, jotka voidaan asentaa käämiin, ja laukaisulaitteesta. Termistorit ovat lämpötilaherkkiä vastuksia, jotka muuttavat tietyssä lämpötilassa vastusta huomattavasti. Laukaisulaite havaitsee tämän ja esim. kytkee syöttöjännitteen pois päältä. BEVI:n IE3-moottoreissa on termistorit vakiona. BEVI voi myös jälkikäteen asentaa termistoreita kaikkiin moottoreihin.

Jäähdytys

Standardin mukaan tuuletin ja suojus on asennettu laitteen peräpäähän (IC 411 jäähdytys). Myös muilla jäähdytystavoilla varustettuja moottoreita voidaan tarvittaessa toimitta. Esim. erillistuulettimella varustettuna, joita käytetään usein invertterikäytöissä.

Seisontalämmityselementit

Olosuhteissa, joissa on suuret lämpötilavaihtelut, tai äärimmäisissä ilmasto-olosuhteissa käytettävät moottorit, voivat vaurioitua käämitykseen kondensoituvan kostumisen vuoksi. Seisontalämmityselementeillä varustetuissa moottoreissa käämityksiä lämmitetään muutaman asteen ympäristön lämpötilaa korkeammaksi, kun moottori sammutetaan. Tämä riittää estämään kondensoitumisen. Seisontalämmitys on kytkettävä pois päältä moottorin ollessa käynnissä.

Myös pienempiä moottoreita voidaan lämmittää kohdistamalla matala jännite moottorin käämin yli. Jännitteen tulisi olla 5-10% nimellisjännitteestä kahden vaiheen välillä.

BEVI pystyy asentamaan lämmittimiä kaikkiin moottorikokoihin pyydettäessä.

Eristysluokka

Moottorit käytetään erilaatuisia eristäviä materiaaleja. Eristysmateriaalit on jaettu eri luokkiin, jotka on merkitty kirjaimin, esim. B tai F. Eristysluokka ilmoittaa lämpötilan ylärajan, jonka eristysmateriaali kestää. Ympäristön lämpötila, sallittu lämpenemä ja varmuusmarginaali ovat tekijöitä, jotka määrittävät kuinka paljon moottoria voidaan kuormittaa.

Moottorin nimellisteho määritetään normaalisti + 40°C:n ympäristön lämpötilaan. Jos ympäristön lämpötila on korkeampi, kuormitusta täytyy vähentää.

BEVI:n moottorit on normaalisti käämitty F-luokan materiaalilla, mutta niitä voi tilata myös muilla materiaaleilla, esim. puukuivainmoottorimme on käämitty H-luokan materiaalilla.

Eristysluokka A E B H
Ympäristön lämpötila  (°C) 40 40 40 40 40
Sallittu lämpenemä (°C) 60 75 80 105 125
Varmuusmarginaali (°C) 5 5 10 10 15
Maksimi lämpötila (°C) 105 120 130 155 180

Moottoreiden käyttötapatyypit

Moottorin käyttötavat on merkitty luokilla S1 – S9. S1 on normaali jatkuva käyttö, jonka mukaan moottorin nimellisteho ilmoitetaan. Tietyissä käyttötilanteissa moottorin nimellistehoa voidaan kuitenkin lisätä. Alla esitetään eri käyttötapatyypit, jotka riippuvat moottorin kuormituksen ja siten ulostulotehon vaihtelusta ajan suhteen. Kunkin tyypin nimellisteho määritetään kuormitustestillä, jonka moottorin tulee läpäistä ylittämättä IEC 60034-1 : 2017 -standardissa asetettuja lämpötilarajoja.

Käytettäessä tyyppiä S2, nimikettä on seurattava kuormitusjakson pituus. Käyttötapatyypeissä S3 ja S6 nimikettä on seurattava jaksoittaiskerroin. Esimerkki: S2 60 min, S3 25%, S6 40%. Tyypeissä S4, S5, S7, S8, S9 nimikkeitä on seurattava hitausmomentti jne.

S1 – Jatkuva käyttö
Moottoria käytetään vakiokuormituksella tarpeeksi pitkän aikaa, että se saavuttaa loppulämpötilan.
S2 – Lyhytaikainen käyttö
Moottoria käytetään vakiokuormituksella, muttei tarpeeksi pitkän aikaa, jotta loppulämpötila saavutettaisiin. Lepoajat ovat riittävän pitkiä, jotta moottori saavuttaa ympäristön lämpötilan.
S3 – Jaksoittainen käyttö
Peräkkäiset, identtiset käyttö- ja leposyklit vakiokuormituksella. Loppulämpötilaa ei koskaan saavuteta. Käynnistysvirralla on vähäinen vaikutus lämpötilan nousuun.
S4 - Jaksoittainen käyttö merkittävällä käynnistysjaksolla
Peräkkäiset, identtiset käynnistys-, käyttö- ja leposyklit vakiokuormituksella. Loppulämpötilaa ei saavuteta, mutta käynnistysvirta vaikuttaa lämpötilan nousuun. (Samanlainen kuin S3, mutta jaksollisessa käytössä on huomattava käynnistysaika.)
S5 – Jaksoittainen käyttö sähköjarrutuksella
Identtisiä käyttösyklejä peräkkäin – käynnistys, käyttö, jarrutus ja lepo. Loppulämpötilaa ei saavuteta.
S6 – Jatkuva toiminta, jaksollinen käyttö
Peräkkäiset, identtiset käyttösyklit, jossa kuormitusjaksoa seuraa kuormittamaton jakso. Ero S1:n välillä on se, että moottoria käytetään välillä ilman kuormitusta, ilman että se pysähtyy.
S7 – Jatkuva toiminta, jaksollinen käyttö sähköjarrutuksella
Peräkkäiset, identtiset syklit, jotka koostuvat käynnistyksestä, käytöstä vakiokuormituksella ja sähköjarrutuksesta. Ei lepojaksoja. Kuten S6, mutta merkittävillä käynnistys- ja sähköjarrutusjaksoilla. Tässäkin tapauksessa moottoria käytetään jaksoittain ilman kuormitusta, pysäyttämisen sijaan.
S8 – Jatkuva toiminta, jaksollinen käyttö vastaavilla kuormituksen/nopeuden muutoksilla.
Peräkkäiset, identtiset käyttösyklit ensiksi vakiokuormituksella ja annetulla nopeudella, jonka jälkeen eri vakiokuormituksilla ja nopeuksilla. Ei lepojaksoja eikä loppulämpötilaa saavuteta.
S9 – Käyttö jaksottomalla kuormituksella ja nopeuden vaihteluilla
Kuorma ja nopeus vaihtelevat jaksottaisesti sallitulla toiminta-alueella. Toistuvia ylikuormituksia voi tapahtua.

Kotelointi (suojausaste)

Oikea kotelointiluokka on edellytys moottorin turvalliselle pitkäaikaiselle toiminnalle kovassa käytössä ja haastavassa ympäristössä. Standardina moottorit valmistetaan IP55-kotelointiasteella, mutta ne ovat saatavilla myös muilla kotelointiasteilla.

Standardit

Moottorin rakenne, tehot ja asennusmitat täyttävät alla lueteltujen kansainvälisten standardien vaatimukset.

Standardi
  • IEC 6034-1:2017
  • IEC 60072-1:1994
Hyötysuhteen mittausmenetelmien standardi
  • IEC 60034-30-1:2014
  • IEC 60034-2-1-2014

Jörgen Danielsson

Jörgen Danielsson, Tuotepäällikkö sähkömoottorit
Puh: +46 499-271 26
jorgen.danielsson@bevi.com