Elektrisk installasjon i kompressorsystemer
30 juni, 2022
Sikre sikker og pålitelig drift av det elektriske kompressorsystemet. Lær viktige elektriske installasjonsfaktorer å vurdere, fra motorer til kretsbeskyttelse.
Nøkkelprinsipper for luftkompressorens elektriske motor
For å generere trykkluft bruker en elektromotor i luftkompressoren energi til å produsere strøm. Den vanligste typen er en trefaset kortsluttet induksjonsmotor, som brukes i alle typer industrier. Den er stillegående og pålitelig, og er derfor en del av de fleste systemer, inkludert kompressorer.
En elektromotor for luftkompressor består av to hoveddeler, den stasjonære statoren og den roterende rotoren. Statoren, som er koblet til trefasenettet, produserer et roterende magnetfelt. Energi omdannes til bevegelse, dvs. mekanisk energi med rotoren.
Strømmen i statorviklingene skaper et roterende magnetisk kraftfelt som induserer strøm i rotoren. Dette resulterer i et magnetfelt også der. Interaksjonen mellom statorens og rotorens magnetfelt skaper dreiemoment som får rotorakselen til å rotere.
Hvis induksjonsmotorakselen roterer med samme hastighet som magnetfeltet, vil den induserte strømmen i rotoren være null. På grunn av ulike tap i for eksempel lagrene er dette imidlertid umulig. Hastigheten er derfor alltid ca. 1-5 % under magnetfeltets synkrone hastighet (kalt «sluring»). (Permanentmagnetmotorer produserer ingen slipp i det hele tatt.)
Energikonvertering i en motor skjer ikke uten tap. Disse tapene er blant annet et resultat av resistive tap, ventilasjonstap, magnetiseringstap og friksjonstap.
Isolasjonsmaterialet i motorens viklinger er delt inn i isolasjonsklasser i henhold til standardene til International Electrotechnical Commission (IEC) 60085. En bokstav som tilsvarer temperaturen , som er den øvre grensen for isolasjonsområdet, angir hver klasse. Hvis den øvre grensen overskrider 10 °C over en periode, reduseres isolasjonens levetid med nesten halvparten.
Isolasjonsklasse |
B |
F |
H |
Maks. viklingstemperatur °C |
130 |
155 |
180 |
Omgivelsestemperatur °C |
40 |
40 |
40 |
Temperaturøkning °C |
80 |
105 |
125 |
Termisk margin °C |
10 |
10 |
15 |
Beskyttelsesklasser i henhold til IEC 60034-5 spesifiserer hvordan motoren er beskyttet mot kontakt og vann. Disse er angitt med bokstavene IP og to sifre. Det første sifferet angir beskyttelsen mot kontakt og inntrengning av en fast gjenstand. Det andre sifferet angir beskyttelsen mot vann. Se nedenfor for hva hver klasse representerer.
IP 23: (2) beskyttelse mot gjenstander større enn 12 mm. (3) beskyttelse mot direkte vannsprut opptil 60° fra loddrett.
IP 54: (5) beskyttelse mot støv. (4) beskyttelse mot vannsprut fra alle retninger.
IP 55: (5) beskyttelse mot støv. (5) beskyttelse mot vannstråler med lavt trykk fra alle retninger.
Kjølemetoder i henhold til IEC 60034-6 spesifiserer kjølemetoder for motoren. Dette betegnes med bokstavene IC etterfulgt av en rekke tall som representerer kjøletypen (ikke-ventilert, selvventilert, tvungen kjøling) og kjølemodusen (intern kjøling, overflatekjøling, kjøling med lukket krets, væskekjøling osv.).).
Installasjonsmetoden, representert av bokstavene IM og fire sifre, angir hvordan motoren er installert i henhold til IEC 60034-7. Nedenfor finner du to eksempler på hva dette betyr.
IM 1001: to lagre, en aksel med en fri tappende og en statorkropp med føtter.
IM 3001: to lagre, en aksel med fri tappende, en statorkropp uten føtter og en stor flens med glatte festehull.
En trefaset elektrisk motor kan kobles til på to måter: stjerne (Y) eller delta (Δ). Viklingsfasene i en trefaset motor er merket U, V og W (U1-U2; V1-V2; W1-W2). Standarder i USA henviser til T1, T2, T3, T4, T5, T6. Med stjernekoblingen (Y) blir "endene" på motorviklingsfasene koblet sammen, danner et nullpunkt. Visuelt ser den ut som en stjerne (Y).
En fasespenning (fasespenning = hovedspenning/√3; for eksempel 400 V = 690/√3) vil ligge over viklingene. Strømmen Ih inn mot nullpunktet blir en fasestrøm, og tilsvarende vil en fasestrøm flyte gjennom viklingene hvis = Ih. Med delta (Δ)-tilkoblingen blir begynnelsen og endene koblet sammen mellom de ulike fasene, som deretter danner en delta (Δ). Som et resultat er det en hovedspenning over viklingene.
Strømmen Ih til motoren er hovedstrømmen. Denne blir delt mellom viklingene for å gi en fasestrøm, Ih/√3 = If. Den samme motoren kan kobles til som en 690 V stjernekobling eller 400 V deltakobling. I begge tilfeller er spenningen på tvers av viklingene 400 V.
En 690 V stjernekobling har lavere strøm til motoren enn en 400 V deltakobling. Forholdet mellom strømnivåene er √3. Med dette kan motorskiltet angi 690/400 V (som et eksempel). Stjernekoblingen er for den høyere spenningen. Som antydet er deltakoblingen for den nedre. Strømmen, som også er angitt på platen, viser den laveste verdien for den stjernekoblede motoren og den høyeste for den deltakoblede motoren.
En elektromotors dreiemoment er et uttrykk for rotorens dreiekapasitet. Hver motor har maksimalt dreiemoment. En belastning over dette momentet betyr at motoren ikke har mulighet til å rotere. Ved normal belastning arbeider motoren betydelig under maksimalt dreiemoment, men startsekvensen vil innebære en ekstra belastning. Motorens egenskaper vises vanligvis i en momentkurve.
Relaterte artikler
Energigjenvinning i kompressorsystemer
30 juni, 2022
Oppdag hvordan energi fra spillvarme gjenvinnes i vannkjølte eller luftkjølte trykkluftsystemer. Vi vil ta en titt på utvinningspotensialet og de ulike metodene for energigjenvinning.
Strøminngang
5 september, 2022
Elektrisitet spiller en stor rolle i komprimeringen av luft. Lær mer om elektrisk kraft og forholdet mellom aktiv, reaktiv og tilsynelatende kraft.