Hướng dẫn về động cơ điện 50 mã lực: Kích thước khung, Ampe đầy tải và các bước lựa chọn

Một động cơ điện 50 mã lực chạy ở tốc độ 1.800 vòng/phút trên nguồn điện 460 V tiêu thụ khoảng 65 A khi đầy tải, quay một trục 2,125 inch và bắt vít vào khung Nema 326T. Bốn con số đó quyết định liệu việc thay thế sẽ diễn ra trong một ngày cuối tuần hay trở thành một dự án kỹ thuật kéo dài ba tuần.

Loại 50 mã lực, hay 37 kW bên ngoài Bắc Mỹ, là loại phù hợp cho máy bơm ly tâm, máy nén trục vít, quạt tháp giải nhiệt, băng tải đai và máy trộn quy trình. Nó nằm ngay trên đường đứt gãy giữa các máy công nghiệp vừa và nhỏ, đó là lý do tại sao nó cũng là kích thước mà các thông số kỹ thuật NEMA và IEC, bảng tên 50 Hz và 60 Hz cũng như xếp hạng tiêu chuẩn so với nhiệm vụ biến tần thường bị nhầm lẫn nhất.

Những người mua coi 50 mã lực như một thông số kỹ thuật duy nhất thường trả tiền sau. Công suất định mức mã lực chỉ cố định công suất trục. Nó không nói gì về dòng điện mà động cơ sẽ kéo, mô-men xoắn mà nó có thể cung cấp, khung mà nó gắn vào hoặc vỏ mà nó cần và mỗi chi tiết trong số bốn chi tiết đó có thể khác nhau giữa hai động cơ mang bảng tên 50 mã lực giống hệt nhau.

50 hp có nghĩa là gì trong Kilowatt, Amps và mô-men xoắn

Động cơ 50 mã lực là cỗ máy 37 kW, tạo ra dòng điện 65 A ở 460 V và tạo ra mô-men xoắn khoảng 146 lb-ft tại 1.800 vòng/phút. Kilowatt mô tả đầu ra, ampe mô tả những gì hệ thống điện phải cung cấp và mô-men xoắn mô tả những gì trục thực sự có thể quay.

Dòng điện đầy tải là thông số quyết định kích thước cáp, bộ sưởi khởi động và lựa chọn cầu dao, vì vậy đây là con số đầu tiên thể hiện trên bảng tên hoặc bảng dữ liệu của nhà sản xuất. Sự chênh lệch giữa các điện áp cung cấp đủ rộng để một động cơ được đặt hàng sai không thể đơn giản chạm lại vào hiện trường.

Bộ khuếch đại trên bảng tên có thể chiếm 5 phần trăm ở hai bên của các giá trị trong bảng đó, điều này quan trọng vì rơle quá tải được đặt trên hình trên bảng tên. Một động cơ có nhãn 62 A và một động cơ có nhãn 68 A cần các bộ phận làm nóng khác nhau mặc dù cả hai đều được bán ở mức 50 mã lực.

Hệ số bảo trì và nhiệt độ môi trường cũng ảnh hưởng đến đầu ra có thể sử dụng. Hệ số vận hành 1,15 thường gặp trên khung Nema và cho phép xảy ra tình trạng quá tải trong thời gian ngắn, trong khi động cơ IEC thường được xếp hạng 1,0 với hệ thống cách điện loại F và mức tăng nhiệt độ loại B. Do đó, cùng một cỗ máy vật lý có thể mang hai lời hứa rất khác nhau.

Tốc độ và mô-men xoắn: Tại sao động cơ 50 mã lực ở tốc độ 900 vòng/phút lại hoạt động giống như một cỗ máy khác

Mã lực không đổi trên số cực, nhưng mô-men xoắn thì không: động cơ 50 mã lực ở tốc độ 900 vòng/phút mang lại mô-men xoắn trục gấp đôi so với động cơ 50 mã lực ở tốc độ 1.800 vòng/phút. Mối quan hệ được cố định bằng mô-men xoắn bằng 5.252 nhân với mã lực chia cho tốc độ và nó quyết định liệu một máy dẫn động có thể được ghép nối trực tiếp hay cần dây đai hoặc hộp số.

Động cơ bốn cực 1.800 vòng/phút thống trị ngành công nghiệp Bắc Mỹ vì nó khớp trực tiếp với tần số 60 Hz, trong khi động cơ tương đương IEC chạy 1.500 vòng/phút ở 50 Hz. Động cơ 60 Hz hoạt động với nguồn cung cấp 50 Hz giảm xuống còn 1.500 vòng/phút, do đó quạt hoặc máy bơm có kích thước ở điểm hoạt động ban đầu không còn di chuyển dòng thiết kế nữa.

Trong trường hợp máy phải chạy ở tốc độ trục thực sự thấp, chẳng hạn như băng tải trục vít, truyền động lò quay hoặc máy đùn, động cơ 50 mã lực thường được ghép nối với hộp số thay vì đặt hàng ở khung 900 hoặc 1.200 vòng / phút. Động cơ tốc độ thấp lớn hơn, nặng hơn và đắt hơn trên mỗi đơn vị mô-men xoắn, đồng thời khó tìm được nguồn dự phòng hơn.

NEMA 326T hoặc IEC 225M: Khung cho động cơ 50 mã lực

Động cơ 50 mã lực, 1.800 vòng/phút thường là khung Nema 326T hoặc IEC 225M đến 250M và cả hai sẽ không bắt vít vào cùng một đế nếu không có bộ chuyển đổi. Đường kính trục, khoảng cách giữa các chân và chiều dài tổng thể đều khác nhau.

Chi tiết khung quan trọng nhất trong công việc trang bị thêm. Một nhà máy thay thế một động cơ 50 mã lực đã sử dụng 40 năm có thể nhận thấy kiểu chân ban đầu đã lỗi thời và khung 326T mới cần một tấm tiếp hợp được khoan hoặc một đế chế tạo. Việc lập ngân sách cho tấm đó rẻ hơn nhiều so với việc phát hiện ra sự không khớp bên trong cửa sổ tắt máy.

Lựa chọn bao vây: TEFC, ODP và chống cháy nổ

TEFC là vỏ bọc mặc định cho động cơ 50 mã lực ở hầu hết các nhà máy công nghiệp và đây là lựa chọn phù hợp trừ khi phân loại khu vực hoặc môi trường quy trình có quy định khác. Thiết kế chống nhỏ giọt mở chỉ tồn tại trong không khí trong nhà sạch sẽ, khô ráo.

Động cơ TEFC NEMA dành cho máy nghiền bơm công nghiệp và giếng dầu Xem xét dòng động cơ TEFC để làm mát khép kín trong các ứng dụng công nghiệp nói chung, máy bơm, máy nghiền, giếng dầu và phanh nơi cần có dịch vụ nhà máy mạnh mẽ. Xem sản phẩm →

Một động cơ TEFC 50 mã lực bằng gang đúc ở tốc độ 1.800 vòng/phút thường nặng từ 600 đến 700 lb (272 đến 318 kg) tùy thuộc vào chất liệu khung. Khung nhôm tiết kiệm trọng lượng nhưng truyền độ rung khác nhau, đó là lý do tại sao các nhà máy xi măng, khai thác mỏ và hóa chất vẫn sử dụng gang bất chấp việc xử lý bị phạt.

Chạy động cơ 50 mã lực trên bộ truyền động tần số thay đổi

Động cơ 50 mã lực tiêu chuẩn không tự động phù hợp với bộ điều khiển tần số thay đổi. Nhiệm vụ của biến tần yêu cầu cách điện định mức cho đầu ra truyền động, vòng nối đất trục để chuyển hướng dòng điện ổ trục và phạm vi tốc độ an toàn đã được thỏa thuận với nhà sản xuất.

Đầu ra của ổ đĩa không phải là sóng hình sin rõ ràng. Chuyển mạch nhanh tạo ra hiện tượng vọt lố điện áp tại các cực của động cơ và hiệu ứng này tăng dần theo chiều dài cáp. Trên khoảng 100 feet (30 m) của cáp không được che chắn, bộ lọc dv/dt hoặc cuộn kháng đầu ra trở thành thông lệ tiêu chuẩn chứ không phải là một tùy chọn.

Làm mát là hạn chế thứ hai. Động cơ TEFC tự làm mát phụ thuộc vào quạt gắn trên trục và quạt đó sẽ mất hiệu quả khi tốc độ giảm. Hoạt động liên tục dưới khoảng 30 phần trăm tốc độ cơ bản thường yêu cầu một quạt gió được cấp nguồn riêng hoặc một động cơ biến tần được chế tạo cho phạm vi mô-men xoắn không đổi rộng.

Động cơ cảm ứng ba pha biến tần điện áp thấp dòng YPT Đối với các bộ truyền động có tốc độ thay đổi, động cơ YPT này cung cấp hệ thống thông gió kép, dải tần 5–100 Hz và khả năng bảo vệ mạnh mẽ cho hoạt động công nghiệp liên tục. Xem sản phẩm →

Hiệu quả và hoàn vốn: IE3 so với IE4 ở mức 4.000 giờ một năm

Với 4.000 giờ chạy mỗi năm, động cơ IE4 50 mã lực tiết kiệm được khoảng 360 USD tiền điện so với động cơ IE2 cũ hơn, giúp hoàn trả phần bù hiệu suất trong hai đến bốn năm theo mức giá công nghiệp thông thường.

Tỷ lệ phần trăm trông không ấn tượng và đó chính xác là lý do tại sao chúng bị bỏ qua. Mức tăng 1,1 điểm giữa IE2 và IE3 là 1.400 kWh mỗi năm trên một máy 50 mã lực, tương đương khoảng 168 USD. Bản thân nó nhỏ nhưng thực tế khi một nhà máy vận hành 20 chiếc trong ba ca.

Điểm tải cũng quan trọng như lớp. Một động cơ chạy ở mức tải 40 phần trăm sẽ mất nhiều tổn thất cố định và hệ số công suất kém hơn so với động cơ chạy ở mức 75 đến 85 phần trăm. Phương pháp khởi động làm tăng thêm một chi phí khác: khởi động ngang hàng kéo dòng điện đầy tải gấp sáu đến tám lần, điều này có thể gây ra phí nhu cầu hoặc khiếu nại sụt áp từ thiết bị lân cận. Một thực tế hướng dẫn hiệu quả và bảo vệ cho động cơ điện áp thấp đáng đọc trước khi bạn hoàn thiện thông số kỹ thuật.

Động cơ cảm ứng ba pha hiệu suất cao dòng IE4 Đối với các bộ truyền động điện áp thấp tiết kiệm năng lượng, động cơ IE4 này kết hợp các tùy chọn vỏ bọc chắc chắn, hiệu suất cao và cách điện cuộn dây đáng tin cậy cho hoạt động công nghiệp liên tục. Xem sản phẩm →

Những điều cần xác minh trước khi bạn đặt mua một động cơ 50 mã lực

Hầu hết các vấn đề về động cơ 50 mã lực khi vận hành đều bắt nguồn từ chi tiết thông số kỹ thuật hơn là lỗi sản xuất. Một cuộc kiểm tra ngắn đối với bảng tên và thiết bị dẫn động sẽ ngăn chặn được gần như tất cả những điều đó.

• So sánh các ampe đầy tải trên bảng tên với phạm vi rơ-le quá tải, không chỉ mã lực.
• Xác nhận số khung, đường kính trục và rãnh then so với khớp nối hoặc ròng rọc hiện có.
• Xác minh điện áp và tần số cung cấp cũng như xem nhà máy chạy ở tần số 50 Hz hay 60 Hz.
• Kiểm tra xem vỏ bọc có khớp với bản vẽ phân loại khu vực hay không.
• Yêu cầu hiệu suất và hệ số công suất đã được kiểm tra ở mức tải 75 phần trăm, không chỉ ở mức danh nghĩa.
• Xác nhận xem động cơ có được định mức hoạt động biến tần hay không nếu kế hoạch truyền động bây giờ hoặc muộn hơn.
• Thiết lập thời gian giao hàng và liệu vòng bi dự phòng và miếng đệm hộp đầu cuối có được vận chuyển theo đơn đặt hàng hay không.

Thời gian thực hiện là biến ẩn. Khung gang 50 hp ở điện áp không tiêu chuẩn có thể chạy từ tám đến mười sáu tuần, đó là lý do tại sao các nhà máy có nhiệm vụ quan trọng luôn có sẵn một bộ dự phòng trên kệ. Việc xem xét cách triển khai các động cơ tương đương trong các nhà máy tương tự sẽ giúp thiết lập chính sách dự phòng hợp lý và ứng dụng động cơ được cài đặt trong ngành xi măng, khai thác mỏ và dịch vụ hóa chất cho thấy tần suất những phụ tùng đó thực sự cần thiết.

Câu hỏi thường gặp về Động cơ điện 50 mã lực

Một động cơ điện 50 mã lực có bao nhiêu ampe?

Một động cơ 50 mã lực tiêu thụ 65 A ở 460 V, 130 A ở 230 V và 52 A ở 575 V khi đầy tải, tuân theo Bảng 430.250 của NEC. Dòng điện thực tế trên bảng tên có thể thay đổi khoảng 5 phần trăm, do đó, bảo vệ quá tải phải luôn được đặt từ bảng tên thay vì bảng.

Động cơ 50 mã lực có giống như 37 kW không?

Đúng. Một mã lực bằng 0,746 kW, vì vậy 50 mã lực là 37,3 kW và các nhà sản xuất dán nhãn định mức số liệu tương đương là 37 kW. Bảng tên NEMA và IEC mô tả cùng một đầu ra trục ở các thiết bị khác nhau.

Khung Nema nào là động cơ 50 mã lực?

Động cơ 50 mã lực, 1.800 vòng/phút thường là Nema 326T với trục 2.125 inch, trong khi phiên bản 3.600 vòng/phút sử dụng khung 284TS hoặc 324TS và phiên bản 1.200 vòng/phút sử dụng khung 364T. Giá trị tương đương IEC cho cùng mức công suất 37 kW thường là 225M hoặc 250M.

Động cơ 50 mã lực tiêu chuẩn có thể chạy trên bộ biến tần không?

Chỉ khi nó được đánh giá cho nhiệm vụ biến tần. Động cơ tiêu chuẩn có thể chịu được hoạt động truyền động với thời gian cáp ngắn và dải tốc độ vừa phải, nhưng ứng suất cách điện, dòng điện trên trục và khả năng tự làm mát giảm ở tốc độ thấp khiến động cơ hoạt động bằng biến tần hoặc thông gió riêng trở thành lựa chọn an toàn hơn cho hoạt động liên tục.