Elektrisk installasjon i kompressorsystemer
30 June, 2022
Sikre sikker og pålitelig drift av det elektriske kompressorsystemet. Lær viktige elektriske installasjonsfaktorer å vurdere, fra motorer til kretsbeskyttelse.
Prinsipper for elektriske motornøkler for luftkompressor
For å generere trykkluftbruker en elektrisk motor for luftkompressor energi til å produsere strøm. Den vanligste typen er en trefaset ekornbur induksjonsmotor, som brukes i alle typer bransjer. Det er stille og pålitelig, og er derfor en del av de fleste systemer, inkludert kompressorer.
En elektrisk motor for luftkompressor består av to hoveddeler, den stasjonære statoren og rotoren. Statoren, som er koblet til trefaset nettstrøm, produserer et roterende magnetfelt. Energi blir omgjort til bevegelse, dvs. mekanisk energi med rotoren.
Strømmen i statorviklingene skaper et roterende magnetstyrkefelt som induserer strøm i rotoren. Dette resulterer også i et magnetfelt der. Samspillet mellom statoren og rotorens magnetfelt skaper svingmoment, noe som gjør rotorakselen roterer.
Hvis induksjonsmotorakselen roterer med samme hastighet som magnetfeltet, vil den induserte strømmen i rotoren være null. Men på grunn av ulike tap i, for eksempel lagrene, er dette umulig. Derfor er hastigheten alltid ca. 1–5 % under magnetfeltet synkron hastighet (kalt "sluring"). (Permanente magnetmotorer gir ingen sluring i det hele tatt.)
Energiomregning i en motor skjer ikke uten tap. Disse tapene er resultatet blant annet av resistive tap, ventilasjonstap, magnetiseringstap og friksjonstap.
Isolasjonsmaterialet i motorens viklinger blir delt inn i isolasjonsklasser i samsvar med International Electrotechnical Commission (IEC) 60085-standarder. En bokstav som tilsvarer temperaturen, som er den øvre grensen for området for avgrensningsapplikasjonen, angir hver klasse. Hvis den øvre grensen overstiger 10 °C over en periode, kuttes isolasjonens levetid med nesten en halv.
Isolasjonsklasse |
B |
F |
H |
Maks. Svingete temp. °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, angir hvordan motoren er beskyttet mot kontakt og vann. Disse angis med bokstavene IP og to sifre. Det første sifferet angir beskyttelse mot kontakt og inntrengning av et solid objekt. Det andre sifferet angir beskyttelsen mot vann. Se nedenfor for hva hver klasse representerer.
IP 23: (2) beskyttelse mot objekter som er større enn 12 mm. (3) beskyttelse mot direkte sprayer av vann opp til 60° fra den vertikale.
IP 54: (5) beskyttelse mot støv. (4) beskyttelse mot vann sprayet fra alle retninger.
IP 55: (5) beskyttelse mot støv. (5) beskyttelse mot lavtrykksstråler av vann fra alle retninger.
Kjølemetoder i henhold til IEC 60034-6 angir kjølemetoder for motoren. Dette angis med bokstavene IC etterfulgt av en rekke sifre som representerer kjøletypen (ikke-ventilert, selvventilert, tvungen kjøling) og driftsmodusen (intern kjøling, overflatekjøling, kjøling med lukket krets, væskekjøling osv.).
Installasjonsmetoden, representert ved bokstavene IM og fire sifre, angir hvordan motoren installeres i henhold til IEC 60034-7. Nedenfor er to eksempler på hva dette betyr.
Im 1001: to lagre, en aksel med fri journalende og en statorkropp med føtter.
Im 3001: to lagre, en aksel med fri journalende, en statorkropp uten føtter og en stor flens med enkle festehull.
En trefaset elektrisk motor kan kobles til på to måter: Stjerne (Y) eller delta (Δ). Viklingsfasene i en trefasemotor er merket U, V og W (U1-U2, V1-V2, W1-W2). Standarder i USA refererer til T1, T2, T3, T4, T5, T6. Med stjernetilkoblingen (Y) blir endene "" av motorviklingsfasene sammenføyd og danner et nullpunkt. Visuelt ser det ut som en stjerne (Y).
En fasespenning (fasespenning = hovedspenning/√3; for eksempel 400V = 690/√3) vil ligge over viklingene. Gjeldende Ih inn mot nullpunktet blir en fasestrømmen og deretter vil en fasestrømmen flyte hvis = Ih gjennom viklingene. Med deltaet (Δ) blir begynnelsen og endene sammenføyd mellom de ulike fasene, som deretter danner et delta (Δ). Som et resultat er det en hovedspenning over viklingene.
Strømmen Ih inn i motoren er hovedstrømmen. Dette blir delt mellom viklingene for å gi en fasestrøm, Ih/√3 = If. Den samme motoren kan kobles til som en 690 V stjernetilkobling eller 400 V delta-tilkobling. I begge tilfeller er spenningen over viklingene 400 V.
En 690 V stjernetilkobling har lavere strøm til motoren enn en 400 V delta-forbindelse. Forholdet mellom gjeldende nivåer er √3. Med dette kan motorplaten tilføre 690/400 V (for eksempel). Stjernetilkoblingen er for høyere spenning. Som underforstått er delta-forbindelsen for den nedre. Strømmen, også angitt på platen, viser den nedre verdien for den stjernekoplede motoren og den høyere for den deltatilkoblede motoren.
En elektrisk motors svingmoment er et uttrykk for rotorens svingekapasitet. Hver motor har et maksimalt dreiemoment. En belastning over dette dreiemomentet betyr at motoren ikke har evnen til å rotere. Med normal belastning arbeider motoren betydelig under sitt maksimale dreiemoment, men startsekvensen vil innebære en ekstra belastning. Egenskapene til motoren er vanligvis presentert i en momentkurve.
Relaterte artikler
Energigjenvinning i kompressorsystemer
30 June, 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.
Elektrisk strøm
5 September, 2022
Elektrisitet spiller en stor rolle i kompresjonen av luft. Lær mer om elektrisk kraft og forholdet mellom aktiv, reaktiv og tilsynelatende kraft.