Electrical Installation in Compressor Systems
30 lipnja, 2022
Ensure safe, reliable operation of your electrical compressor system. Learn essential electrical installation factors to consider, from motors to circuit protection.
Osnovna načela elektromotora kompresora za zrak
Za proizvodnju komprimiranog zraka elektromotor kompresora za zrak upotrebljava energiju za rad. Najčešći tip je trofazni indukcijski motor s kavezom, koji se koristi u svim vrstama industrija. Tih i pouzdan te je stoga sastavni dio većine sustava, uključujući kompresore.
Elektromotor kompresora za zrak sastoji se od dva glavna dijela, stacionarnog statora i rotirajućeg rotora. Stator, priključen na trofazno mrežno napajanje, stvara rotirajuće magnetsko polje. Energija se pretvara u kretanje, tj. mehaničku energiju s rotorom.
Struja u namotajima statora stvara rotirajuće magnetsko polje sile koje inducira struje u rotoru. Time se i tamo stvara magnetsko polje. Interakcija između magnetskih polja statora i rotora stvara okretni moment koji uzrokuje okretanje osovine rotora.
Ako se osovina indukcijskog motora okreće istom brzinom kao i magnetsko polje, inducirana struja u rotoru bit će nula. Međutim, zbog različitih gubitaka u, primjerice, ležajevima, to nije moguće. Stoga brzina uvijek iznosi oko 1 - 5 % ispod sinkrone brzine magnetskog polja (poznate kao „klizanje”). (Motori s trajnim magnetom uopće ne proklizavaju.)
Pretvorba energije u motoru ne odvija se bez gubitaka. Ti su gubici, između ostalog, rezultat otporničkih gubitaka, gubitaka ventilacije, gubitaka magnetizacije i gubitaka uslijed trenja.
Izolacijski materijal u namotajima motora podijeljen je u razrede izolacije u skladu s normama Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC) 60085. Slovo koje odgovara temperaturi , što je gornja granica za područje primjene izolacije, označava svaki razred. Ako gornja granica prekorači 10 °C tijekom određenog vremenskog razdoblja, vijek trajanja izolacije skraćuje se za gotovo polovicu.
Klasa izolacije |
B |
F |
H |
Maks. temperatura namotaja °C |
130 |
155 |
180 |
Temperatura okoline °C |
40 |
40 |
40 |
Povećanje temperature °C |
80 |
105 |
125 |
Toplinska granica °C |
10 |
10 |
15 |
Razredi zaštite, u skladu s normom IEC 60034-5, određuju kako je motor zaštićen od dodira i vode. Oni su označeni slovima IP i dvije znamenke. Prva znamenka označava zaštitu od dodira i prodiranja krutog predmeta. Druga znamenka označava zaštitu od vode. Pogledajte u nastavku što predstavlja svaki razred.
IP 23: (2) zaštita od predmeta većih od 12 mm. (3) zaštita od izravnih mlazova vode do 60° od okomitog položaja.
IP 54: (5) zaštita od prašine. (4) zaštita od prskanja vode iz svih smjerova.
IP 55: (5) zaštita od prašine. (5) zaštita od mlazova vode niskog tlaka iz svih smjerova.
Metode hlađenja u skladu s normom IEC 60034-6 određuju metode hlađenja motora. To je označeno slovima IC nakon kojih slijedi niz znamenki koji predstavljaju vrstu hlađenja (neventilirano, samoventilirano, prisilno hlađenje) i način rada hlađenja (unutarnje hlađenje, površinsko hlađenje, hlađenje zatvorenog kruga, hlađenje tekućinom itd.).).
Način ugradnje, koji predstavljaju slova IM i četiri znamenke, navodi način ugradnje motora u skladu s normom IEC 60034-7. U nastavku su navedena dva primjera.
IM 1001: dva ležaja, osovina sa slobodnim krajem rukavca i tijelo statora s nožicama.
IM 3001: dva ležaja, vratilo sa slobodnim krajem rukavca, tijelo statora bez nožica i velika prirubnica s ravnim pričvrsnim otvorima.
Trofazni elektromotor može se spojiti na dva načina: zvijezda (Y) ili trokut (Δ). Faze namotaja u trofaznom motoru označene su slovima U, V i W (U1-U2; V1-V2; W1-W2). Standardi u Sjedinjenim Američkim Državama odnose se na T1, T2, T3, T4, T5, T6. Sa zvjezdastim (Y) priključkom, „krajevi” faza namotaja motora spajaju se u nultu točku. Vizualno izgleda kao zvijezda (Y).
Fazni napon (fazni napon = glavni napon/√3; na primjer 400 V = 690/√3) nalazit će se preko namotaja. Struja Ih u smjeru nulte točke postaje fazna struja i prema tome će fazna struja protjecati kroz namotaje ako = Ih. Kod spoja delta (Δ) početak i krajevi spajaju se između različitih faza, koje zatim tvore delta (Δ). Kao rezultat toga, na namotajima postoji glavni napon.
Struja Ih u motoru je glavna struja. To se dijeli između namotaja kako bi se dobila fazna struja, Ih/√3 = If. Isti motor može se spojiti kao 690 V zvjezdasti spoj ili 400 V trokutasti spoj. U oba slučaja napon preko namotaja iznosi 400 V.
Zvjezdasti spoj od 690 V ima manju struju do motora od trokutastog spoja od 400 V. Odnos između razina struje je √3. Pritom na pločici motora može biti navedeno 690/400 V (kao primjer). Zvjezdasti spoj je za viši napon. Kao što se podrazumijeva, trokutasti spoj je za niži. Struja, također navedena na pločici, prikazuje nižu vrijednost za motor spojen u zvijezdu i višu vrijednost za motor spojen u trokut.
Okretni moment elektromotora izraz je okretnog kapaciteta rotora. Svaki motor ima maksimalni okretni moment. Opterećenje iznad tog momenta znači da se motor ne može okretati. Kod normalnog opterećenja motor radi znatno ispod maksimalnog okretnog momenta, međutim, slijed pokretanja uključuje dodatno opterećenje. Karakteristike motora obično su prikazane u obliku krivulje momenta.
Povezani članci
Energy Recovery in Compressor Systems
30 lipnja, 2022
Discover how energy from waste heat is recovered in water-cooled or air-cooled compressed air systems. We will take a look at the recovery potential and the different methods of energy recovery.
Električna snaga
5 rujna, 2022
Električna energija ima veliku ulogu u kompresiji zraka. Saznajte više o električnoj snazi i odnosu između aktivne, reaktivne i prividne snage.