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モーターの銘板に 400 V、415 V、460 V、または 690 V と表示されている場合、それは低電圧モーターです。結論が最初に来ます。約 1 MW 未満のほぼすべての産業用ドライブでは、低張力が正しい選択です。コンタクタやケーブルからソフト スターターや予備ベアリングに至るまで、その周りのチェーン全体が標準で安価で、どこでも入手できるからです。難しいのは電圧帯域ではありません。実際の任務に適した極数、エンクロージャ、絶縁体、効率クラスを取得しています。
低電圧は通常 LT と短縮され、IEC 60038 が低電圧として分類する帯域、つまり相間最大 1,000 V AC を表します。それを超えると、モーターは中電圧または高圧になり、MV 開閉装置、MV ケーブル終端、および定格 3.3 kV、6.6 kV、10 kV、または 11 kV のスターターまたはドライブによって電気アーキテクチャが完全に変わります。ローテンションは、英国、インド、中東、そしてアジアの多くの地域で日常的に使われる用語です。低電圧は、IEC および北米のドキュメントにおける同等の表現です。
ほとんどすべての低電圧産業用モーターは、約 0.06 kW ～ 1,000 kW の三相非同期 (誘導) 機械であり、標準設計の実際の上限は 690 V です。単相低電圧モーターは 230 V で存在しますが、始動電流とフレーム サイズが急速に大きくなるため、2.2 kW を超えるとほとんど意味がありません。
| 電圧帯域 | 一般的なモーター電圧 | 一般的な電力範囲 | 始動装置 |
|---|---|---|---|
| ローテンション（LV） | 230、400、415、460、480、525、690V | 0.06～1,000kW | DOL、スターデルタ、ソフトスターター、LV VFD |
| 中圧（MV） | 3.3、6.6、10、11kV | 200kW～20MW | MV ソフトスターターまたは MV VFD |
| 高電圧 | 33kV以上 | 標準モーターには使用されません | 該当なし |
低張力バンドの商業的な利点は標準化であることです。コンタクタ、過負荷リレー、ケーブルグランド、端子箱、ベアリングは既製品であり、リードタイムが短く、交換用モータは多くの場合、数か月ではなく数日以内に入手できます。
標準の低張力モーターは全閉外扇冷却 (TEFC) マシンです。ステーターは積層スチールコア内に三相巻線を担持し、ローターはかご型で、シャフトは 2 つの転がりベアリング内を走行し、カウルの下にあるシャフトに取り付けられたファンがフレームのフィン全体に空気を送ります。端子ボックス、銘板、リフティング ポイント、取り付け脚は同じフレームに鋳造または機械加工されるため、通常、あるサプライヤーの 4 極モーターが別のサプライヤーの設置面積に収まる可能性があります。
銘板の 2 つの定格は、調達時に注意する必要があります。クラス B の温度上昇を伴うクラス F 絶縁は通常の工業仕様です。巻線システムの定格は 155 °C ですが、設計により定格負荷時の実際の上昇がクラス B の制限内に抑えられるため、絶縁寿命が大幅に長くなります。 IP55 は通常の筐体で、防塵性があり、あらゆる方向からの噴流水に対して耐性があり、ポンプ室、作業場、および保護された屋外設置に適しています。
極数は速度を設定し、速度はトルクを設定します。 50 Hz 電源では、同期速度は 2、4、6、8 極で 3,000、1,500、1,000、750 rpm となり、全負荷速度はスリップにより数パーセント低くなります。関係は単純です。Nm 単位のトルクは 9,550 に kW 単位の出力を掛け、rpm 単位の速度で割った値に等しくなります。したがって、15 kW の 4 極モーターは全負荷で約 99 Nm を生成しますが、同じ 15 kW を 8 極に巻いた場合は約 199 Nm を生成します。
| 極 | 50Hzでの速度 | 60Hzでの速度 | 15kW時のトルク | 典型的な義務 |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 約2,900rpm | 約3,500rpm | 約49Nm | ポンプ、ファン、高速機械 |
| 4 | 約1,450rpm | 約1,750rpm | 約99Nm | 汎用、ポンプ、コンベア |
| 6 | 約960rpm | 約1,160rpm | 約149Nm | ミキサー、クラッシャー、重始動 |
| 8 | 約720rpm | 約870rpm | 約199Nm | 低速コンベヤ、ミル、ダイレクトドライブ |
極数は習慣ではなく、駆動されるマシンが必要とするトルクと速度から選択してください。 2 極モーターはコンパクトで安価ですが、有効なトルクの帯域が狭いのに対し、8 極ダイレクトドライブ モーターはギアボックスを省略しますが、重量と価格が犠牲になります。一般的なポンプ、ファン、コンベヤーの用途では、YE3/IE3 汎用高効率誘導モーター 4 極などの 4 極 IE3 マシンが賢明なデフォルトです。
YE3/IE3 汎用高効率誘導モータ（4極） YE3/IE3 汎用高効率誘導モータ (4 極) は、YE3(IE3) 高効率シリーズの一部で、同期速度 1500 RPM と電源出力を備えています。 製品を見る→ IEC 60034-30-1 では、国際効率クラス IE1 ～ IE4 が定義されています。 EU では、規則 2019/1781 により、2021 年 7 月以降、0.75 kW ～ 1,000 kW のほとんどの三相モーターに対して最小値として IE3 が要求され、2023 年 7 月から特定の定格には IE4 が要求され、同様の最小効率規則が他の多くの市場に適用されます。ベンチマークとして、IE3 モーターは同じ出力の IE2 マシンよりも損失が約 20% 低くなります。
購入価格が決定的なコストではありません。エネルギー機関が引用するライフサイクル調査によると、通常、10 ～ 15 年間の連続運転でのモーターの総コストの 90% をはるかに超える電気料金が発生しますが、モーター自体はほんの一部に過ぎません。そのため、IE4 プレミアムは、24 時間 365 日ポンプを使用した場合は数か月以内に元が取れますが、モーターを年間数百時間稼働させた場合は数年かかることがあります。負荷が連続的で負荷がフルに近い場合は、YE4/IE4 汎用省エネ誘導モータ 4 極などの IE4 マシンが耐用年数全体で見て安価な選択肢となります。
YE4/IE4汎用省エネ誘導モータ（4極） 2 極モデルが速度を重視して構築されている場合、4 極 YE4/IE4 汎用省エネ誘導モータは互換性を重視して構築されています。同期速度1500Rで... 製品を見る→ 4 つのサイト条件により、プロジェクトは定期的にカタログのデフォルトから遠ざけられます。
速度制御がプロセスの一部である場合、YVF2 汎用可変周波数モーター 4 極などの VFD 定格マシンは、インバーター電源での標準モーターの冷却と絶縁の妥協を回避します。などの任務 ポンプと空調サービス 長い運転時間と適度な始動トルクを組み合わせることで、効率クラスが運用コストに最も大きな影響を与えるのはまさにこの点です。
YVF2 汎用周波数可変モータ（4極） YVF2 汎用可変周波数モータ (4 極) は、スムーズな速度調整と強力な汎用性を実現し、幅広い汎用産業に適しています。 製品を見る→ 低張力モーターは非常に広く使用されているため、その故障パターンは十分に文書化されています。 IEEE と EPRI が発行したモーターの信頼性調査では、三相誘導モーターでも同じ分布が一貫して判明しています。故障の最大の割合を占めるのはベアリングで、次に固定子巻線の絶縁が続き、ローターとシャフトの問題ははるかに遅れています。
これは、メンテナンス計画においては、電気的なアップグレードよりもアライメント、ベルトの張力、注油間隔、ベアリングの品質が重要であることを意味します。インバータ動作は、シャフト電流によってベアリングの損傷を加速する可能性があるため、大型のインバータ負荷モータには絶縁ベアリングまたはシャフト接地リングが指定されることがよくあります。
低圧は 3 つの状況で経済的ではなくなります。電力が約 1 MW を超える場合、ケーブルが長くなり電圧降下と導体サイズが実用的でなくなる場合、および低電圧母線の短絡レベルにより開閉装置が高価になる設備です。 400 V 電源の 500 kW モーターは約 870 A を消費します。これにはすでにいくつかの並列ケーブルと非常に大きなブレーカーが必要です。 6.6 kV では、同じモーターは約 53 A を消費します。低電圧と中電圧の間のクロスオーバーは通常 500 kW ～ 1,500 kW の間にあり、スターターとモーターの間の距離が増加するにつれて増加します。
短いチェックリストにより、ほとんどの注文ミスを防ぐことができます。
低張力モーターは、最大 1,000 V AC の低電圧電源で動作するように設計されています。実際には、ほとんどすべてが定格 230 V ～ 690 V の三相誘導モーターです。
標準の低電圧モーターは、50 Hz または 60 Hz で 230 V、400 V、415 V、460 V、480 V または 690 V 用に構築されています。 690 V が通常の上限です。
低電圧モーターは、標準の LV 開閉装置とケーブルを使用して最大 1,000 V の電源で動作します。高圧モーターは 3.3 kV 以上で動作し、通常は 500 kW 以上で始動します。
被駆動機械の速度とトルクを一致させます。 50 Hz では、2 極は 2,900 rpm 付近、4 極は 1,450 rpm 付近、6 極は 960 rpm 付近、8 極は 720 rpm 付近で動作します。
継続勤務中、はい。通常、電力は生涯コストの 90% 以上を占めるため、IE3 または IE4 の効率性によって価格差はすぐに回収されます。断続的な勤務の場合、回収は遅くなります。
標準モーターは制限内で VFD 上で動作できますが、インバーターデューティーモーターは高調波と冷却にうまく対処します。ケーブルが長く、スイッチング周波数が高いと、巻線とベアリングのリスクが増加します。
IP55 は、エンクロージャが防塵であり、あらゆる方向からの噴流水に対して耐性があることを意味し、ほとんどの屋内工業用および保護された屋外設置をカバーします。
低電圧モーターは産業プラントの主力製品であり、ほとんどの仕様ミスは、それをキロワット単位で注文する商品として扱うことから発生します。電圧、極数、効率クラス、エンクロージャはそれぞれ、エネルギーコストとダウンタイムに測定可能な影響を与えます。モーターを特定の用途に適合させるためのサポートが必要な場合は、 負荷の詳細を送信し、データと環境を提供します 、フレーム、効率クラス、オプションは注文を確定する前に確認できます。
