Motor electric trifazat de 10 CP: curent de sarcină completă, dimensiuni de cadru și ghid IE4

Un motor electric trifazic de 10 CP consumă 28 A la 230 V, 14 A la 460 V și aproximativ 15 A la 400 V. Toate cele patru figuri descriu aceeași putere de 7,5 kW de ax și fiecare indică un cablu, un contactor și o setare de suprasarcină diferită.

Ieșirea arborelui și intrarea electrică sunt două numere diferite. Un motor de 10 CP produce 7,46 kW de putere mecanică la arborele său când este complet încărcat, în timp ce puterea pe care o consumă la terminale este mai mare, deoarece nicio mașină nu convertește electricitatea în cuplu la o eficiență de 100%. Curentul pe care îl trage depinde atât de tensiunea de alimentare cât și de sarcină. Instalatorii care citesc „10 CP” ca cifra electrică sunt cei care comandă un contactor de 16 A pentru un motor care consumă 28 A.

Acest ghid acoperă cele patru decizii care determină dacă un motor de 10 CP funcționează timp de cincisprezece ani sau se defectează în primul său an: curentul la sarcină maximă, dimensiunile cadrului și montajul, clasa de eficiență și metoda de pornire. Datele de referință provin din Tabelul NEC 430.250 și IEC 60034-30-1. Pentru o vedere mai largă a modului în care sunt specificate și protejate mașinile de joasă tensiune, Ghid de selectare a motorului de joasă tensiune acoperă clasele de eficiență, protecția și integrarea unităților în profunzime.

Ce înseamnă motorul electric de 10 CP în trei faze pe o plăcuță de identificare

Un motor trifazat de 10 CP furnizează 7,5 kW de putere mecanică la arborele său, iar orice altă valoare imprimată lângă el explică modul în care este produsă acea ieșire.

Conversia este primul lucru de fixat în cap: 1 CP este egal cu 0,746 kW, deci 10 CP înseamnă 7,46 kW. IEC rotunjește aceeași putere la 7,5 kW, motiv pentru care o plăcuță de identificare europeană și o plăcuță de identificare nord-americană descriu o mașină identică. Dincolo de ieșire, placa poartă numerele care contează la biroul de achiziții: tensiunea nominală, frecvența, amperi la sarcină maximă, factorul de putere, clasa de eficiență, sarcina, clasa de izolație, ambientul maxim și tipul de carcasă.

Numărul de poli decide viteza și cuplul și are cele mai mari consecințe mecanice ale oricărei alegeri:

Seria IE3 Motor trifazat cu inducție H80-355MM Cadre Motor cu inducție IE3 de înaltă eficiență în cadre H80-355MM cu 2-12 poli și putere de 0,75-355 kW, potrivit pentru acționări industriale continue unde alegerea vitezei și a cuplului contează. Vizualizare produs →

Cuplul urmează numărarea stâlpilor. La 7,5 kW, o mașină cu patru poli produce aproximativ 47,8 Nm, în timp ce o mașină cu șase poli produce aproximativ 71,6 Nm la două treimi din viteză. Acest cuplu suplimentar merită adesea cadrul mai mare, deoarece îndepărtează o transmisie prin curea sau un reductor de viteză din tren și elimină un punct de uzură.

Două detalii ale plăcuței de identificare provoacă dispute reale. Un motor NEMA are de obicei un factor de serviciu de 1,15, care este o alocație de suprasarcină pe termen scurt, mai degrabă decât o licență pentru a funcționa continuu la 115% din rating. Mașinile IEC stabilesc, în mod normal, un factor de serviciu de 1,0 și declară taxa ca S1, S2 sau S3. Un motor de 10 CP selectat pentru funcționare intermitentă și apoi funcționat non-stop își va supraîncălzi înfășurarea cu mult înainte ca rulmenții săi să dea probleme.

Curent de sarcină maximă: numărul care dimensionează un circuit trifazat cu motor electric de 10 CP

Curentul de sarcină completă este amperajul pe care un motor trifazat de 10 CP îl consumă la tensiunea, frecvența și puterea nominală și stabilește valoarea nominală a cablului, contactorului, releului de suprasarcină și protecția circuitului de ramură.

Curentul crește pe măsură ce tensiunea de alimentare scade, deoarece puterea este produsul dintre tensiune, curent, factor de putere și eficiență. Un motor de 10 CP care trage 14 A la 460 V trage de două ori mai mult decât la 230 V:

Practica nord-americană împarte calculul în două. Intensitatea conductorului și protecția la scurtcircuit sunt dimensionate din valoarea din tabel a curentului de sarcină completă crescută cu 125 la sută pentru funcționare continuă, astfel încât un motor de 230 V are nevoie de un curent de proiectare de 35 A și un conductor de cupru de 8 AWG la 75 C. Protecția la suprasarcină funcționează diferit: releul este setat de pe plăcuța de identificare la sarcină completă, motiv pentru care mașina ar trebui să aibă amperi de pe plăcuță, care ar trebui să aibă 410 V. declanșarea sa termică stabilită la 15 A.

Selectarea contactorului merită aceeași grijă. Alegeți un dispozitiv nominal pentru utilizarea AC-3 la curentul motorului, mai degrabă decât unul cotat la AC-1, deoarece un contactor vândut ca unitate de 20 A poate fi bun doar pentru 9 A atunci când comută efectiv un motor.

IE3 sau IE4: cât valorează o clasă de eficiență la 7,5 kW

Pentru un motor cu patru poli de 7,5 kW, eficiența IE3 este de aproximativ 91 la sută și IE4 de aproximativ 92,4 la sută, iar la 6.000 de ore de funcționare pe an, acest interval valorează aproximativ 1.086 kWh.

Motor cu inducție trifazat de înaltă eficiență seria IE4 H80-355MM Linie de motoare cu inducție IE4 cu eficiență mai mare în cadre H80-355MM, oferind o putere de 0,75-355 kW pentru unități industriale care economisesc energie, unde orele de funcționare anuale fac ca câștigurile de eficiență să fie valoroase. Vizualizare produs →

Aritmetica este simplă odată ce ieșirea arborelui și puterea de intrare sunt ținute separate. La o sarcină de 75%, un motor de 10 CP furnizează aproximativ 5,6 kW la arbore. Împărțiți la eficiență pentru a obține intrarea electrică: 5,6 kW la 89,7 la sută (IE2) este egal cu 6,24 kW, iar aceeași putere la 92,4 la sută (IE4) este egal cu 6,06 kW. Diferența de 0,18 kW peste 6.000 de ore este de 1.086 kWh, în valoare de aproximativ 130 USD pe an la 0,12 USD per kWh.

Clasele de eficiență sunt, de asemenea, o întrebare de conformitate. Regulamentul European 2019/1781 stabilește IE3 ca minim pentru motoarele de la 0,75 kW la 1000 kW și ridică ștacheta la IE4 pentru banda de 75 kW până la 200 kW, astfel încât o mașină de 7,5 kW se află în nivelul IE3. NEMA Premium în America de Nord este în mare echivalent cu IE3, ceea ce înseamnă că un motor de schimb de 10 CP achiziționat pe oricare dintre continente are o eficiență comparabilă.

O atenție contează mai mult decât eticheta. Un motor de 10 CP care funcționează la 40% din sarcina nominală se află la un nivel scăzut pe curba de eficiență, iar reevaluarea acestei sarcini la o mașină de 5,5 kW economisește mai multă energie decât orice upgrade de clasă. Potriviți evaluarea cu sarcina înainte de a plăti pentru o clasă superioară.

NEMA 215T față de IEC 132M: capcana de montare

Un cadru NEMA 215T și un cadru IEC 132M transportă ambele 10 CP la patru poli, dar arborii și picioarele lor nu sunt interschimbabile și această nepotrivire întârzie mai multe proiecte decât orice problemă electrică.

Motoare TEFC din linia de produse de motoare NEMA Butuc de categorie pentru seria de motoare TEFC NEMA, inclusiv modele de eficiență premium, pompă, concasor, puț de ulei și frână, util atunci când se verifică compatibilitatea cadrului și montajului. Vizualizare produs →

Cele două înălțimi ale arborelui diferă cu un milimetru, care este exact capcana: motorul cade în suport și apoi orificiile pentru picioare nu se aliniază. Solicitați întotdeauna un desen dimensionat și verificați diametrul arborelui, lungimea arborelui, lățimea canalului de cheie, distanța dintre orificiile piciorului și tipul de flanșă sau față înainte de eliberarea comenzii de achiziție.

Frecvența este a doua capcană. Un motor de 60 Hz conectat la o sursă de 50 Hz funcționează cu aproximativ 17% mai lent, iar dacă tensiunea de alimentare rămâne la valoarea de pe plăcuță, raportul volți-per-hertz crește cu 20%, crescând fluxul, curentul și temperatura înfășurării. Un motor de 50 Hz împins la supraviteze de 60 Hz cu aceeași marjă și poate depăși limitele de proiectare ale echipamentului acționat.

Pentru o putere de 7,5 kW, furnizori precum Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd. construiesc aceeași putere în cadre standard IEC de joasă tensiune, în cadre NEMA și în game antiexplozive, astfel încât o fabrică care amestecă standarde poate fi acoperită într-o singură comandă cu demaroare și dulapuri de control potrivite. Revizuirea studii de caz aplicative înainte ca o specificație să fie înghețată este o modalitate ieftină de a evita o a doua comandă pentru plăcile adaptoare.

Curent de pornire și protecție pentru un motor trifazat de 10 CP

Un motor trifazat de 10 CP pornit direct consumă de 6 până la 8 ori curentul său la sarcină completă, care este de aproximativ 90 până la 120 A la 400 V pentru primele câteva sute de milisecunde.

1. Pornirea directă utilizează un contactor, un releu de suprasarcină și o siguranță sau întrerupător. Este cea mai simplă și mai ieftină opțiune și este acceptabilă acolo unde alimentarea este rigidă și sarcina antrenată are o inerție scăzută. Așteptați-vă de 6 până la 8 ori curentul la sarcină completă la fiecare pornire.
2. Pornirea stea-triunghi reduce curentul de pornire și cuplul la aproximativ o treime din valorile direct-on-line. Este nevoie de un motor cu șase fire și o întârziere de comutare suficient de lungă pentru ca motorul să accelereze înainte de tranziție, altfel vârful de curent la comutare poate depăși valoarea direct-on-line.
3. Un soft starter crește tensiunea timp de 5 până la 20 de secunde și menține curentul de pornire de 2 până la 4 ori curentul la sarcină completă cu o limită setabilă. Se potrivește pompelor și ventilatoarelor unde sarcina mecanică crește treptat cu viteza.
4. Un variator de frecvență limitează curentul la 100 până la 150% din curentul de sarcină completă și adaugă controlul vitezei. Specificați un motor cu invertor cu izolație clasa F și, pe cadre mai mari, un inel de împământare a arborelui pentru a proteja rulmenții.

Setările de protecție decurg din aceleași numere:

• Setați suprasarcina termică la amperii la sarcină maximă de pe plăcuță, cu clasa de declanșare 10 pentru sarcini standard și clasa 20 sau 30 pentru sarcini cu inerție mare, cum ar fi concasoare și mixere.
• Protecția la scurtcircuit de mărime de la curentul de sarcină maximă de masă, deoarece un circuit de ramificație a motorului permite o capacitate de întrerupător mult mai mare decât un circuit de uz general.
• Includeți protecție împotriva defecțiunii de fază. Un motor trifazat care funcționează în două faze își va distruge înfășurarea în câteva minute.
• Pe o unitate, verificați lungimea cablului motorului față de limita producătorului și adăugați un reactor de ieșire sau un filtru dv/dt atunci când rularea este lungă.

Lista de verificare a specificațiilor înainte de a comanda un motor de 10 CP

Șase parametri decid dacă un motor trifazat de 10 CP se potrivește aplicației și toți cei șase trebuie confirmați pe un desen dimensionat înainte de emiterea unei comenzi de achiziție.

Scrieți cele șase valori în anchetă și solicitați un raport de testare certificat. Un motor de 7,5 kW este suficient de mic încât înlocuirile să pară inofensive pe hârtie și suficient de mare încât un cadru greșit oprește o linie de producție.

Întrebări frecvente despre motoarele trifazate de 10 CP

Câți amperi consumă un motor trifazat de 10 CP?

Tabelul NEC 430.250 enumeră 30,8 A la 208 V, 28 A la 230 V, 14 A la 460 V și 11 A la 575 V. O mașină cu patru poli IEC 7,5 kW IE3 pe o sursă de 400 V 50 Hz arată, de obicei, pe plăcuța sa de la 15.5 A la 15.0. Dimensionați întotdeauna conductorii din valoarea din tabel și setați releul de suprasarcină din valoarea plăcii de identificare.

Poate un motor trifazat de 10 CP să funcționeze cu putere monofazată?

Nu direct. Un convertor rotativ de fază sau un variator de frecvență poate sintetiza a treia fază, dar convertizorul trebuie să fie dimensionat peste curentul de pe plăcuța de identificare a motorului, adesea de 1,5 până la 2 ori, iar motorul ar trebui să fie redus deoarece se modifică curentul de răcire și de ondulare. Un motor trifazat de 10 CP pe o sursă derivată monofazat trebuie tratat ca o mașină de 7 până la 8 CP până când producătorul confirmă contrariul.

Ce dimensiune de cablu are nevoie pentru un motor trifazat de 10 CP?

La 230 V, 125% din 28 A este 35 A, ceea ce necesită 8 AWG cupru la 75 C. La 460 V, 125% din 14 A este 17,5 A, ceea ce necesită 12 AWG cupru. Circuitele lungi au nevoie de mărire pentru a menține căderea de tensiune cu 3 procente pe circuitul de ramură, așa că verificați distanța, precum și ampacitatea.

10 CP este la fel cu 7,5 kW?

Da in practica. Zece cai putere înseamnă 7,46 kW, iar IEC construiește un cadru de 7,5 kW pentru aceeași sarcină, astfel încât un motor european de 7,5 kW și un motor nord-american de 10 CP sunt identice din punct de vedere funcțional. Amperii la sarcină maximă de pe plăcuța de identificare diferă în funcție de tensiune, frecvență și clasa de eficiență, nu după eticheta CP sau kW.