50 Hz vs. Motores de engrenagens AC de 60 Hz: Quais OEMs de Exportação Devem Verificar Novamente

Uma máquina sai de uma fábrica de 50 Hz e chega a um local de 60 Hz, Ou o contrário. O motor de engrenagem parafusa no mesmo chassi e o eixo encaixa o mesmo acoplamento, Então nada parece diferente por fora. Esse ajuste físico não confirma essa velocidade de saída, Operação dos freios, ou os limites da caixa de câmbio continuarão aceitáveis.

Frequência de fornecimento não é um detalhe que você confirma uma vez e esquece. Esta reverificação cobre motores generais de indução AC trifásicos. Com um direto online (PARA BAIXO) conexão, O motor é fornecido na frequência da rede elétrica, enquanto a velocidade real do eixo depende dessa frequência, O número de postes de motor, e deslizamento dependente da carga. Com um acionamento de frequência variável (VFD), O acionamento define a frequência do motor; seu próprio fornecimento de entrada ainda deve se adequar ao local de destino. Aqui está uma verificação passo a passo para OEMs de exportação.

Por que a frequência de fornecimento importa

A velocidade de um motor de indução AC está ligada à frequência de alimentação. A velocidade síncrona segue uma relação simples:

n_s = 120 × f / p

onde f é a frequência de alimentação em hertz e p é o número de polos. Para um motor de quatro polos, 50 Hz fornece uma velocidade síncrona de 1500 rpm, e 60 Hz gera 1800 rpm.

Motores reais funcionam um pouco abaixo da velocidade síncrona. A lacuna é deslizamento, e ele existe porque o rotor precisa atrasar o campo rotativo para induzir corrente e produzir torque. Use a velocidade nominal para o motor selecionado e condição de operação, em vez de uma porcentagem geral de deslizamento.

Para uma contagem fixa de polos, a velocidade síncrona aumenta por um fator de 1,2 de 50 Hz para 60 Hz. Se a rotação real do motor aumentar aproximadamente esse fator e a relação da caixa de câmbio permanecer fixa, A velocidade de saída também aumenta. Esta é uma comparação de velocidade, não prova de que o motor pode entregar seu torque ou potência originais na nova frequência.

Leia a placa completa do motor

A placa de identificação é o ponto de partida para verificar para que o motor foi construído e para que foi classificado. Leia tudo, Depois, use a folha de dados correspondente, Instruções de operação, e qualquer confirmação por escrito do fabricante.

Cada frequência nominal está associada a uma tensão e conexão de enrolamento especificadas, Potência de saída, Atualidade, e velocidade. Uma classificação de 50 Hz não estabelece sozinha o desempenho em 60 Hz. Para operação direta em linha em uma rede diferente, Isso é uma questão de configuração, não uma substituição plug-and-play.

A placa com o nome também transporta voltagem, Fase, Corrente de carga total, e velocidade nominal. Velocidade nominal é a velocidade de carga total na tensão e frequência nominales, e a diferença entre ela e a velocidade síncrona é o deslizamento. Esses valores pertencem a um conjunto de condições classificadas e não podem ser aplicados separadamente a uma grade diferente. As classificações de serviço e ambiente definem se o motor é preparado para serviço contínuo ou algo mais curto, e sob quais condições.

Uma regra conecta essa seção. Para operação em dupla frequência, Leia o conjunto completo de dados para a frequência pretendida na placa de identificação e na documentação aprovada. Nunca presuma que um motor de 50 Hz pode ser conectado a 60 Hz e funcionar até seus valores originais de placa.

Verifique novamente a máquina acionada

Se as condições de operação selecionadas mudarem a velocidade real do motor, Pergunte o que isso faz com a máquina que ele aciona.

Comece com a velocidade necessária da máquina e o ciclo do processo. Se o equipamento acionado fosse especificado em torno de uma determinada velocidade de saída, Uma mudança de 1,2× no lado do motor mudará essa velocidade de saída, a menos que a relação de transmissão ou um arranjo aprovado de controle de velocidade do motor seja ajustado. Para um transportador, Isso significa velocidade da correia. Para um mixer, Significa taxa de agitação e tempo de mistura.

Próximo, Verifique o torque da carga e seus limites. Com um sistema VFD com classificação adequada, Torque aproximadamente constante pode estar disponível abaixo da frequência base, sujeito a limites de corrente e resfriamento. Quando o drive atinge seu limite de tensão, Aumentar a frequência reduz volts por hertz: Isso é enfraquecimento de campo, onde o torque disponível diminui e uma faixa de potência aproximadamente constante pode ser possível dentro do envelope operacional aprovado. Isso é diferente de aumentar voltagem e frequência juntas para manter V/f. Uma razão de correspondência sozinha não estabelece uma capacidade de carregamento ou aumento de temperatura aceitável.

Finalmente, confirme os próprios limites da máquina. Rolamentos, Selos, Arranjos de lubrificação, e os componentes estruturais devem permanecer dentro de seus limites operacionais aprovados, Assim, a reverificação só é concluída até que o lado impulsionado seja verificado contra suas próprias classificações. Um transportador classificado para uma velocidade de esteira, um misturador dimensionado para uma taxa de agitação, Ou uma linha de embalagem construída em torno de um único tempo de ciclo tem um teto, e uma velocidade mais alta do motor pode empurrar a máquina além dela.

Verifique a Compatibilidade Elétrica e Térmica

É aí que uma mudança de frequência deixa de ser mecânica e se torna elétrica e térmica.

First, confirme a combinação aprovada de tensão-frequência. Use uma combinação voltagem-frequência classificada ou aprovada para o motor selecionado. Se você precisar de uma combinação diferente, obter os dados de desempenho correspondentes e a confirmação do fabricante, em vez de transferir as classificações originais.

Second, revise a corda e o serviço juntos. Mudanças de voltagem e frequência podem afetar as características de partida, Perdas, e aumento de temperatura; O efeito depende do projeto do motor e do tipo de carga.

Terceiro, Verifique o método de resfriamento sozinho. Um motor resfriado por ventilador que depende de ventiladores montados no eixo também esfria menos eficazmente quando funciona mais devagar, Então verifique a documentação do fabricante em vez de inferir desempenho a partir de uma proporção.

Quarto, Trate a operação do acionamento de frequência variável como uma avaliação separada. Um VFD não é apenas uma fonte de frequência. Sua saída possui uma frequência portadora e uma taxa de aumento de tensão que interagem com o isolamento do motor e o comprimento do cabo, e cabos longos de motor podem levar a sobretensão máxima a níveis que sobrecarregam o enrolamento. A operação do VFD também pode criar problemas de corrente de rumo e harmônicos de alimentação. Verifique os requisitos do motor e do acionamento para isolamento de enrolamento, Frequência de comutação, Comprimento do cabo, Filtragem, Proteção contra corrente de rolamento, e resfriamento em baixa velocidade. A classe de isolamento sozinha não garante a adequação do inversor.

Confirme o motor de engrenagem completo

O motor de engrenagem é um sistema, E cada parte precisa ser confirmada contra a nova velocidade.

Verifique a relação de transmissão em relação à velocidade de saída alvo. A velocidade de saída decorre da velocidade do motor dividida pela razão, Então, se a velocidade do motor mudar e a razão permanecer fixa, A velocidade de saída muda junto com ele. Se a velocidade alvo de saída deve ser mantida, escolha uma razão adequada ou um ponto operacional VFD aprovado; O motor, Condução, e a carga deve suportar esse ponto operacional.

Verifique a velocidade permitida de entrada da caixa de câmbio. A maior velocidade real ou comandada do motor deve permanecer dentro tanto do limite de velocidade mecânica permitido pelo motor quanto do limite de velocidade de entrada da caixa de câmbio. Uma frequência mais alta de transmissão direta em linha, ou uma configuração de velocidade VFD mais alta, pode levar uma combinação previamente aceitável além desse limite. Verifique o limite documentado para a caixa de câmbio selecionada e a configuração.

Verifique o freio, Acessórios, e classificações de controle. Para um freio eletricamente liberado, Verifique o freio especificado, Retify, Arranjo de suprimentos, e o tempo de lançamento. Não presuma que sua alimentação pode seguir uma mudança na tensão do motor ou na saída VFD. Verifique outros controles e acessórios conectados à fonte em relação às suas próprias classificações de voltagem e frequência.

Registro de Configuração de Exportação

Uma rechecagem só é útil se estiver escrita. Use um registro de configuração para capturar as condições de origem e destino lado a lado, Então registre o que foi confirmado, qual documentação era necessária, e quem é dono de cada item. A primeira fileira abaixo é um exemplo; Registre os dados reais do local, incluindo fase. Para sistemas VFD, também gravar a frequência de saída do motor separadamente da frequência da rede elétrica.

O registro obriga cada cheque a ter um proprietário e um documento, Então nada é assumido, e isso dá ao site uma base escrita para a configuração.

FAQ

Um motor de 50 Hz pode ser conectado diretamente a uma fonte de 60 Hz? Somente se o motor for classificado ou especificamente aprovado para a combinação de tensão-frequência de destino e para a carga. Verifique os dados de 60 Hz ou obtenha a confirmação do fabricante; não assuma que as classificações originais de 50 Hz são mantidas.

A mesma relação de transmissão gera a mesma velocidade de saída em ambas as grades?? Não com o mesmo motor direto on-line rodando em velocidades reais diferentes. Com razão fixa, A velocidade de saída segue a velocidade do motor. Um sistema VFD adequado pode manter a frequência e velocidade do motor necessárias em qualquer uma das grades., sujeito à sua classificação de entrada e às condições de operação aprovadas do motor.

Se a razão volts por hertz coincidir, O motor é seguro para funcionar? Uma razão de correspondência não é suficiente sozinha. Confirme a tensão permitida, Atualidade, Velocidade, Capacidade de carregamento, e resfriamento. Quando um VFD atinge seu limite de tensão e a frequência continua subindo, V/f não permanece mais constante e o torque disponível cai na região de enfraquecimento do campo. Fornecimento de freios, Classificações acessórias, e a velocidade de entrada da caixa de câmbio ainda precisam de verificações separadas.

Referências técnicas

Para os princípios motores subjacentes, Veja Guia de Especificação de Motores Elétricos da WEG, Seções 1.5, 3.2 e 11.3, e Manual de Motores de Baixa Tensão da ABB, Seções 5 e 6. As classificações específicas de modelo deles não substituem a documentação do motor selecionado.

Próximo passo

Se você está exportando uma máquina ou um motor de engrenagem para um local com frequência de fornecimento diferente, Envie para nós as condições de energia de destino, A placa do motor, e os requisitos da máquina acionada. Peça para revisarmos as opções de configuração disponíveis em relação a essas entradas. Explore nosso Motores de indução trifásicos e Motores de engrenagens, or Entre em contato conosco para iniciar uma revisão de configuração.