西門(mén)子電機(jī)大功率變頻調(diào)速電機(jī)

·適用范圍 

專(zhuān)為西門(mén)子電壓源型變頻器SIMOVERT MASTERDRIVES設(shè)計(jì)的COMPACT系列調(diào) 速電機(jī)正在冶金、供水、油田、港口、礦山、船用、造紙等行業(yè)發(fā)揮著巨 大作用。 

·選擇變頻電機(jī)的必要性 

如對(duì)中小功率負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)速，通常要求變頻裝置的輸出具有高精度， 高動(dòng)態(tài)特性。這就是交-直-交變頻器發(fā)展為目前的采用IGBT功率器件的電 壓源型變頻器的原因。但同時(shí)電壓源型變頻器的輸出波形對(duì)變頻電機(jī)要求 更高：高次偕波，大數(shù)值du/dt，高低頻軸電流，此外普通定速電機(jī)在設(shè)計(jì) 上只考慮了額定運(yùn)行點(diǎn)的*佳效率及功率因數(shù)，而在全速調(diào)頻域內(nèi)則無(wú)法 達(dá)到令人滿(mǎn)意的調(diào)速精度和綜合品質(zhì)因數(shù)。因此無(wú)論從技術(shù)安全角度還是 從用戶(hù)經(jīng)濟(jì)利益角度來(lái)看，在采用電壓源型變頻器的同時(shí)，相應(yīng)的變頻電 機(jī)是必要且*佳的選擇。

·基本概念 

Compact系列鼠籠式電壓源型變頻電機(jī)作為制訂行業(yè)規(guī)范的先鋒產(chǎn)品，現(xiàn) 正在個(gè)領(lǐng)域大顯身手，它針對(duì)各類(lèi)負(fù)載具有運(yùn)行安全可靠、性能穩(wěn)定、維 護(hù)率極低的優(yōu)秀品質(zhì)，已得到用戶(hù)的廣泛認(rèn)可和贊譽(yù)，其短投資回收期更 受到用戶(hù)的推崇。 Compact系列電機(jī)傾注了西門(mén)子“相同的軸高，*大的輸出功率”的設(shè)計(jì)理 念。就相同軸高電機(jī)而言，它的單體體積輸出功率較一般電機(jī)有了極大提 高，成為類(lèi)似電機(jī)的領(lǐng)導(dǎo)者。 Compact系列電機(jī)具有高效率，結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)態(tài)響應(yīng)，獨(dú)特的機(jī)座結(jié)構(gòu)，優(yōu) 異的散熱能力，簡(jiǎn)潔的傳動(dòng)系統(tǒng)，靈活的負(fù)載方案，低環(huán)境要求的等特點(diǎn) 

--電機(jī)與變頻器間可不必使用濾波器 

--雙出線盒設(shè)計(jì) 

--SIMOVERT MASTERDRIVES系列電壓源型變頻器一起組成高效率 高可靠性的傳動(dòng)系統(tǒng) 

--COMPACT電機(jī)系列有兩種不同冷卻方式的版本： IC411 1LA8/1LA4/1LA1 IC416 1PQ8/1PQ1 

·產(chǎn)品范圍 1LA8 /1PQ8 315-450mm 400V 145-630KW 690V 145-980KW 

1LA4/1LPQ4 500-630mm 690V 670-2700KW 

2、技術(shù)特點(diǎn) 

·有效的冷卻系統(tǒng)與低噪音水平 

電機(jī)有一個(gè)內(nèi)冷卻風(fēng)路和一個(gè)外冷卻風(fēng)路，即：有兩套獨(dú)立的冷卻風(fēng)路。 機(jī)座和端蓋合理的設(shè)計(jì)使電機(jī)獲得較高的散熱效率，接線盒離開(kāi)散熱筋 位置安裝，所以沒(méi)有任何障礙干擾冷卻空氣的流動(dòng)。為了增大吸熱面積， 處于繞組端部位置的機(jī)座內(nèi)側(cè)也設(shè)計(jì)有散熱筋。 風(fēng)扇和風(fēng)扇罩設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)成*佳的流線型。外風(fēng)扇：對(duì)N-compact，4極以 上電機(jī)采用Hostalen風(fēng)扇，電機(jī)可雙向旋轉(zhuǎn)；而H-compact的4極以上電 機(jī)采用單向風(fēng)扇，用來(lái)提高效率和降低噪音。兩極電機(jī)采用單向的“Ve- stamid”軸流式風(fēng)扇。內(nèi)風(fēng)扇均由金屬制成，并總是雙向的。 COMPACT系列電機(jī)特別的低噪音設(shè)計(jì)：這一特點(diǎn)是從由玻璃纖維壓制成的 空氣吸入罩上獲得的。噪音吸收裝置為可選件。 

·結(jié)構(gòu)類(lèi)型、防護(hù)等級(jí)、冷卻方式 

結(jié)構(gòu)類(lèi)型：臥式（IMB3結(jié)構(gòu)），立式（IMB5V1，防護(hù)頂蓋配帶與否均可 防護(hù)等級(jí)：IP55 冷卻方式：IC411或IC416 

·機(jī)座與端蓋 

COMPACT系列電機(jī)采用鑄鐵材料，精巧的設(shè)計(jì)賦予機(jī)座非常高的強(qiáng)度和剛 度，這來(lái)源與機(jī)座細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上的優(yōu)點(diǎn)：機(jī)座上電機(jī)繞組端部空間位置的內(nèi) 散熱筋，整體長(zhǎng)度上的箱式地腳支座，較厚的機(jī)壁和四個(gè)通風(fēng)道等。 用于引導(dǎo)內(nèi)部冷卻空氣的四個(gè)軸向風(fēng)道由同樣的空間結(jié)構(gòu)構(gòu)成。主接線盒 和輔助接線盒用螺栓固定在兩個(gè)上部風(fēng)道處，該風(fēng)道也可用于引出繞組和 檢測(cè)器的出頭。兩個(gè)下部的風(fēng)道如需要可用于安裝防冷凝加熱器。 

·可靠的軸承 

對(duì)于IMB3安裝型式來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)端通常安裝定位軸承，而在非驅(qū)動(dòng)端安裝浮 動(dòng)軸承。軸高小于等于450時(shí)，深槽球軸承位于驅(qū)動(dòng)端，預(yù)載深槽球軸承 位于非驅(qū)動(dòng)端。軸高大于等于450時(shí)，驅(qū)動(dòng)端選用一個(gè)雙軸承（總成了一 個(gè)承受徑向力的滾柱軸承和一個(gè)承受軸向力的深槽滾球軸承），非驅(qū)動(dòng)端 采用一個(gè)滾柱軸承。 對(duì)于IMV1安裝型式，軸高小于等于560時(shí)，驅(qū)動(dòng)端采用一個(gè)雙軸承作為支 撐（總成了一個(gè)角接觸滾球軸承和一個(gè)深槽滾球軸承），而非驅(qū)動(dòng)端采用 預(yù)載深槽滾球軸承使電機(jī)轉(zhuǎn)子定位于非驅(qū)動(dòng)端。 

·鼠籠轉(zhuǎn)子 

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)子鼠籠材質(zhì)為鋁。 壓力鑄鋁轉(zhuǎn)子與分體籠條轉(zhuǎn)子相比，有很重要的優(yōu)點(diǎn)： 斜槽轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)（斜槽不扭曲） ·低雜散損耗（高效率） ·轉(zhuǎn)子無(wú)軸向推力 ·令人滿(mǎn)意的轉(zhuǎn)矩特性 ·匹配到理想的起動(dòng)數(shù)據(jù) 導(dǎo)條牢固，導(dǎo)條和短路環(huán)永久性連接，因此： ·整個(gè)轉(zhuǎn)子成為一個(gè)整體 ·鑄鋁籠與獨(dú)立的疊片配合緊密 ·籠條與疊片鐵芯之間沒(méi)有松動(dòng) ·作為標(biāo)準(zhǔn)，每年可允許5000次起動(dòng) 鋁籠同轉(zhuǎn)子疊片鐵芯間有良好的熱偶合性，因此： ·允許堵轉(zhuǎn)次數(shù)高 ·允許起動(dòng)次數(shù)高 ·允許負(fù)載有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 連續(xù)保持的高質(zhì)量歸因于： ·生產(chǎn)過(guò)程控制和壓鑄過(guò)程監(jiān)測(cè) ·*佳的鑄造參數(shù) ·恒定的過(guò)程測(cè)試 標(biāo)準(zhǔn)的鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)可根據(jù)要求制成銅條轉(zhuǎn)子型式 

·標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 

 

遵照標(biāo)準(zhǔn) IEC VDE DIN ISO EN 

冷卻方式 IC411用于1LA8系列 IC416用于1PQ8系列 

獨(dú)立風(fēng)機(jī) 額定電壓400V±10%，額定頻率50Hz±3% 

適用電壓 400V 690V 

機(jī)座號(hào) 315mm到450mm 

額定功率 145KW到1000KW 

電壓容差 ±10% 

電源頻率 50HZ 

絕緣等級(jí)（電網(wǎng)供電） F級(jí)絕緣B級(jí)應(yīng)用 

變頻器選擇請(qǐng)參照 SIMOVERT MASTERDRIVES或SIMOVERT MASTERDRIVES G （請(qǐng)參照樣本DA65.10或附表） 

·H-compact基本概念 

H-compact電機(jī)是在收集N-compact電機(jī)的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的 

·可靠的軸承設(shè)計(jì)（滾動(dòng)和滑動(dòng)） 

·軸承可不停機(jī)注油，并有軸承室儲(chǔ)存廢油 

·無(wú)軸向轉(zhuǎn)子推力作用于軸承和聯(lián)軸器 

·斜槽轉(zhuǎn)子采用鑄鋁鼠籠結(jié)構(gòu)，具有高可靠性和較低的雜散損耗 

·合理的轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)使軸電壓幾乎為零 

·每年允許5000次起動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) 

·允許堵轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高 

·高效率設(shè)計(jì)具有良好的經(jīng)濟(jì)性 

·MICALASTIC®VPI真空壓力浸漆高壓絕緣系統(tǒng) 

·主絕緣和導(dǎo)體絕緣層具有較高的耐沖擊強(qiáng)度 

·定子的PROTOFER®磁性復(fù)合槽密封結(jié)構(gòu)降低了雜散損耗 

·接線盒具有32種可供選擇的位置 

·成品電機(jī)的接線盒或電纜聯(lián)接器的位置具有重新調(diào)整的可能性 

·接線盒和電纜聯(lián)接器均有壓力釋放裝置 

，為短路防護(hù)式，并經(jīng)過(guò)短路 試驗(yàn)，試驗(yàn)電流為100kA，0.2秒 

·風(fēng)扇和風(fēng)扇罩采用符合現(xiàn)代工藝規(guī)范的材料低噪音輻射 

·所有部件均經(jīng)長(zhǎng)期耐腐蝕處理 ·可旋轉(zhuǎn)的鉸鏈吊攀 

·電機(jī)與電壓源型變頻器間的濾波器和輸出電抗器不是必須的選擇 

·真空壓力浸漆MICALASTIC®絕緣系統(tǒng) 我們所采用的是已在全球范圍內(nèi)的大容量高壓電機(jī)上經(jīng)過(guò)多年驗(yàn)證的SIEMENSMICALASTIC® 絕緣系統(tǒng)，通過(guò)采用現(xiàn)代工藝新技術(shù)和逐步增加的云母比例，這一絕緣系統(tǒng)還在不斷地 發(fā)展和完善。 這種絕緣系統(tǒng)的一個(gè)重要部分就是與絕緣形式相匹配的真空壓力浸漆過(guò)程。這個(gè)浸漆過(guò) 程保證如下特性： 

·絕緣無(wú)氣泡，可防電暈 

·繞組和疊片鐵心之間有較好的熱傳導(dǎo)性 

·機(jī)械和電氣強(qiáng)度高 

·使用壽命長(zhǎng) 

有收縮性的云母帶被多層連續(xù)地疊包于線圈的端部和直線部分。這樣可縮短繞組端部， 提高剛性，并使其對(duì)剩余場(chǎng)下切換不敏感。所有的線圈都經(jīng)過(guò)外部防暈處理并根據(jù)電 壓高低進(jìn)行端部防暈處理。 

采用的絕緣材料如下： 

·復(fù)合云母 

·玻璃纖維和合成纖維材料 

·塑料薄膜 

·樹(shù)脂 

還有一種成功的技術(shù)就是在定子槽中采用PROTOFER®磁性填充材料。它可以降低損耗和噪音。 

·標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 

系統(tǒng)部分 標(biāo)準(zhǔn)指數(shù) 

遵照標(biāo)準(zhǔn) IEC VDE DIN ISO EN 

冷卻方式 IC411用于1LA4/1LA8型 IC416用于1PQ1型 

獨(dú)立風(fēng)機(jī) 額定電壓400V±10%，額定頻率50Hz±3% 

適用電壓 690V 

軸承設(shè)計(jì) 滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承 

機(jī)座號(hào) 500mm到560mm 

額定功率 500kw到2700kw 

電壓容差 ±10% 

電源頻率 50Hz 

絕緣等級(jí)（電網(wǎng)供電） F級(jí)絕緣B級(jí)應(yīng)用 

變頻器選擇請(qǐng)參照 SIMOVERT MASTERDRIVES或SIMOVERT MASTERDRIVES G （請(qǐng)參照樣本DA65.10或附表） 

3.特殊設(shè)計(jì) 

特殊功能 選件訂貨 

定子測(cè)溫PTC 

用于監(jiān)測(cè)定子溫升和跳閘保護(hù)動(dòng)作 

A12 N-compact 1LA8/1PQ8 

A16 H-Compact 1LA4/1PQ4 

定子測(cè)溫PT100 

用于在線監(jiān)測(cè)定子溫度 

A61 N-compact 1LA8/1PQ8 

A54 H-Compact 1LA4/1PQ4 

軸承測(cè)溫PT100 

用于監(jiān)測(cè)軸承運(yùn)行溫度 

A72 N-compact 1LA8/1PQ8 

A78 H-Compact 1LA4/1PQ4 

防冷凝加熱器 

冬季或潮濕環(huán)境正常運(yùn)行 

K45 N-compact 1LA8/1PQ8 

M13 H-Compact 1LA4/1LA8/1PQ1 

精確速度閉環(huán)控制 

與變頻器組成速度閉環(huán)控制系統(tǒng) 

H73 N-compact 1LA8/1PQ8（HOG 10D 1024|脈沖編碼器） 

H76 H-Compact 1LA4/1PQ4（集成軸接地裝置的HOG 16D 1024|脈沖編碼器） 

 

電機(jī)*大轉(zhuǎn)速（IMB3） 

軸高 2極 nmax(rpm) 4極 nmax(rpm) 6極 nmax(rpm) 8極 nmax(rpm) 

315 3600 3000 2950 2950 

355 3600 2500 2500 2500 

400 3600 2200 2200 2200 

450 3000 2100 2100 2100 

500 3000 1900 1700 1700 

560 3000 1800 1700 1700 

一般來(lái)講，對(duì)于風(fēng)機(jī)，水泵等平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載應(yīng)用，應(yīng)選用自冷型的1LA8/1LA4/1LA1系列電機(jī)，而對(duì)于 

調(diào)速比大于2:1的恒轉(zhuǎn)矩要求時(shí)，須選用強(qiáng)冷型的1PQ8/1PQ1。 

針對(duì)1LA1的解釋及二次條件 

絕緣系統(tǒng) MICALASTIC，VPI，絕緣等級(jí)F 

環(huán)境溫度 40℃ 

安裝海拔高度 0-1000m 

電壓范圍 連續(xù)運(yùn)行時(shí)允許電壓波動(dòng)10%，但輸出功率或轉(zhuǎn)矩將可能降低5% 

過(guò)載能力 在額定電壓及頻率下，電機(jī)可經(jīng)受2分鐘150%額定電流 

容差 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) DIN EN 60034 

頻率 -0.1（1-η） 

啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 -15%至+25% 

功率因數(shù) -（1-cos） 

顛覆轉(zhuǎn)矩 -10% 

滑差 ±20% 

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ±10% 

啟動(dòng)電流 ±20% 

轉(zhuǎn)動(dòng)方向，風(fēng)扇型式 1LA4/1LA1不提供與轉(zhuǎn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)的自冷風(fēng)扇，如電機(jī)確需雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，需配置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)（1PQ1系列）