SIMOTICS SD 1LE8033低压大功率电机
SIMOTICS 1LE8033 新一代低压大功率电动机的特点是可靠、功率大,通过设计优化,使电机结构非常紧凑且具有高功率密度,可适用于最高到690V变频使用。标准 IE3效率,紧凑高效,坚固耐用。
SIMOTICS 1LE8033 是基于 SIMOTICS 全球设计平台,针对中国市场开发的适用于一般用途和严苛环境大负荷应用的新一代低压大功率电机;
SIMOTICS 1LE8033 新一代低压大功率电动机的特点是可靠、功率大,通过设计优化,使电机结构非常紧凑且具有高功率密度,可适用于最高到690V变频使用。标准 IE3效率,紧凑高效,坚固耐用。
SIMOTICS 1LE8033 电动机技术特性
■ 机座材料:灰铸铁;
■ 标准颜色:石头灰(RAL7030);
■ 额定功率:132 ~ 485 kW 50Hz;
■ 达到 GB18613-2020 标准能效等级 3 级,且能满足 IEC 60034-30 标准中的IE3效率等级(50Hz);
■ 优化的紧凑结构设计,具有很高的功率密度;
■ 标准安装结构类型(符合 IEC 60034-7 标准规定):IM B3、IM V1、IM B35 等;
■ 所有的电动机设计防护等级为 IP55(IEC 60034-5)且可达到IP56,IP65 防护等级;
■ 标配再润滑装置;
■ 可选择增强悬臂力设计;
■ 标配两组三芯串联的 PTC 热敏电阻用于报警和跳闸 ;
■ 接线盒标准位置处于机座顶端,进线孔处于右侧(从驱动端看),选项中接线盒位置和进线方向可变化;
■ 绝缘系统按 155(F)温度等级设计,在变频使用时按 155(F)温度等级使用;
■ 电动机标准冷却方式为自扇冷却 IEC 60034-6 规定的 IC 411,可提供独立驱动风扇强制冷却;
运行环境
■ 防护等级 IP55(IEC 60034-5);
■ 高度不超过海拔 1000 m(IEC 60034-1);
■ 允许的环境温度在 -20 ºC ~ 40 ºC(IEC 60034-1);
■ 所允许的相对湿度:
• -20 ºC T 20 ºC:100 %
• 20 ºC < T 30 ºC:95 %
• 30 ºC < T 40 ºC:55 %
振动
所有电动机转子都使用半键按照 A 级(标准)振动等级进行动态平衡。
电动机在空载时测得振动速度有效值A 级所列值。
机械特性
接线盒
接线盒标准位置处于机座顶端,且自身可4×90º 旋转安装,从而使电缆可以从各个方向进入。315机座的接线盒有两个主进线孔,355机座的接线盒有三个主进线孔,所有进线孔采用螺塞密封。
接线盒位置
接线盒除标准位置外,还可处于电动机机座的左上侧或右上侧。
冷却与通风
SIMOTICS 1LE8033标配装有径流(离心)式冷却风扇,其冷却效能与电动机的旋转方向无关(冷却方法符合 IEC60034-6 标准的 IC411)。
对于某些应用,可以考虑配置独立驱动风扇 ,如,
■ 电动机在低速运行时,推荐使用独立驱动风扇,从而使电动机得到有效利用;
■ 电动机在明显高于额定同步转速的速度运行时,同样推荐选用独立驱动风扇,这样有助于降低电动机噪声。
轴承系统
SIMOTICS 1LE8033 系列电机标准配置深沟球绝缘轴承或角接触球轴承,这些轴承是可再润滑型的。
电机驱动端轴承浮动,非驱动端轴承固定。
标准配置的轴承可以承受一定的悬臂力,关于悬臂力参考第 11 页“电机轴允许的最大悬臂力”。当电机轴上需要承受的悬臂力较大时,可以考虑选择增强悬臂力的选项(选件号:L22),此时驱动端使用圆柱滚子轴承。
轴承寿命(标称寿命)
轴承的标称额定寿命可根据 ISO 281 标准规定的标准计算程序计算出来的。如果电动机在该样本中所规定条件下运行,90 % 甚至更高比例的轴承的运行时间可达到标称寿命。通常,轴承的使用寿命取决于轴承规格、轴承载荷、运行条件、转速以及润滑脂寿命。
当电动机水平安装,且不受轴向力的情况下,电动机的轴承寿命至少能够达到 40,000 小时。在承受最大容许载荷的情况下,其寿命也至少有 20,000 小时,这里所说的轴承寿命,指的都是电动机在 50 Hz 下正常运行的情况。
当电动机在非正常的条件下运行时,轴承的寿命会缩短。如下面几种情况:
■ 当电动机的运行速度高于额定速度时,由于电动机的振动增大,使得轴承受到额外的径向力和轴向力,导致其寿命减少;
■ 当环境或设备等因素引起电动机振动加大时,同样轴承也会因此受到额外的径向力和轴向力,而导致其寿命减少;
■ 当环境温度每升高 10ºC,润滑脂寿命以及再润滑时间缩短一半。
电气特性
额定输出
SIMOTICS 1LE8033电动机的额定功率是指电动机在S1连续运行的情况下(IEC 60034-1),此时周围环境温度为 -20 ºC ~ 40 ºC,海拔高度不超过 1000 m。
电压、频率
IEC 60034-1 将电压和频率的偏差分为 A 类(电压偏差 ±5 %,频率偏差 ±2 %)和 B 类(电压偏差 ±10 %,频率偏差 +3 % / -5 %)。电动机均能够在 A 类和 B 类提供额定转矩。在 A 类中,温度比正常运行下温度大约提升 10 K。
过载倍数
根据 IEC60034 标准要求,SIMOTICS 1LE8033 系列电动机能够在额定电压和频率下承受 1.5 倍的额定电流达 2 分钟。
绝缘系统
SIMOTICS 1LE8033 电动机绝缘系统具有可靠性、耐用性好和寿命长、耐冲击能力强的特点。
SIMOTICS 1LE8033 系列电动机标准设计温度等级为 155(F)。当 1LE8033 电动机变频使用时,其绝缘系统按155(F)温度等级使用。
电动机保护
电动机过热保护
电动机热保护是指将温度保护传感器或温度检测传感器嵌入电动机定子绕组或其他适当的地方,从而使其不会因为过热而受到破坏。
绕阻保护
■ PTC 热敏电阻温度保护
目前,最常用的电动机绕组过热保护方式是采用在电动机绕组中安装 PTC 热敏电阻进行保护。由于热敏电阻的热容量较低以及其在绕足间优良的热传导特性,绕组温度可被准确的监控。当达到极限温度时(标称跳闸温度),PTC 热敏电阻阻值会出现一个阶跃变化。这一变化被跳闸装置捕捉后,即可断开辅助回路。
PTC 热敏电阻本身不能耐受大电流和高电压。否则会导致半导体器件损坏。PTC 热敏电阻和跳闸装置的开关滞后效应小,因此可以实现快速重起。1LE8033电机标配两组三芯串联的 PTC 热敏电阻,其中一组用于在电动机跳闸前报警,一组用于跳闸,报警温度为 145 ºC,跳闸温度为 155 ºC。
■ PT100 热敏电阻传感器温度保护
PT100 热敏电阻是一种精确高、灵敏度高的传感器,其线性温度阻值优于其他电阻式传感器,性能稳定、可靠性高,其特性曲线如下。
四种 PT100 热敏电阻温度保护
-电动机绕组带 3 个 2 线制 PT100 测温元件。
-电动机绕组带 6 个 2 线制 PT100 测温元件。
-电动机绕组带 3 个 3 线制 PT100 测温元件。
-电动机绕组带 6 个 3 线制 PT100 测温元件。
■ PT1000 热敏电阻传感器温度保护
PT1000 热敏电阻可对电机绕组温度进行更精确地监测。
- 绕组中带一个单支两线制 PT1000 测温元件。
- 绕组中带两个单支两线制 PT1000 测温元件。
轴承保护
SIMOTICS 1LE8033 电动机轴承标配不带任何保护。对于某些苛刻的应用,推荐对轴承采取保护措施。轴承保护是通过在电动机驱动端和非驱动端的轴承端盖拧入温度传感器来进行保护。温度传感器的引接线引入电动机主接线盒内。
。
防潮加热保护
当电动机处于较为恶劣的环境时,比如湿度非常大或者昼夜温差比较大,电动机的绕组很可能出现凝露的现象,这样会带来电动机烧毁的风险。对于这种情况,建议选用防潮加热带对电机进行保护。
电动机防潮加热带必须在电动机工作过程中处于不工作状态;当电动机停机时,防潮加热带必须启动工作,为绕组加热。
变频应用
SIMOTICS 1LE8033电机适用于最高到690V的变频应用,适用于多种过程行业,如钢铁,起重,造纸等。
当变频器驱动电动机时,电磁干扰的程度大小取决于变频器的类型(种类,IGBT 数量,干扰控制措施及制造商)、布线、距离以及应用需求。在设计和应用阶段必须参考变频器制造商关于电磁兼容性的安装指导。
当 SIMOTICS 1LE8033 电动机变频应用(变频器供电),且输出额定功率时,电动机的使用温度等级为 155(F)。为了避免杂散电流对电动机轴承的损坏,所有电机都标配绝缘轴承。
变频器驱动运行
SIMOTICS 1LE8033 电动机的标准绝缘系统设计要求,能够保证其在变频器供电电压不超过 500V 时正常运行,选项支持最高到 690V。
当负载转矩在允许的转矩范围内时,电动机能够自扇冷却;当负载转矩超过所允许的转矩时,电动机需要强迫冷却。
在电动机运行速度超过额定转速时,噪声和振动值将增加,并且轴承的寿命将缩短。需要注意再润滑周期和润滑脂的寿命。
变频运行时当频率超过 60 Hz 时,必需按照特定的限值进行动平衡。
电压承受值
绕组绝缘的电介质应力决定于:
■ 电压峰值,上升时间以及变频器产生的脉冲频率;
■ 变频器与电动机连接电缆的特性和长度;
■ 绕组结构和其他系统参数,尤其是绝缘系统中不同绕组的对地电压(代表了绝缘系统的电介质应力)。