Afmeting van motoren met permanente magneten – Hoe koppel, snelheid, vermogen en bedrijfscyclus te bepalen

Afmeting van motoren met permanente magneten – Hoe koppel, snelheid, vermogen en bedrijfscyclus te bepalen

Het kiezen van de juiste motor met permanente magneten begint met het begrijpen van wat uw apparatuur daadwerkelijk nodig heeft. Een motor met de juiste vermogenswaarde kan desondanks moeite hebben om te starten, oververhitten tijdens continu bedrijf of onvoldoende koppel leveren bij bepaalde snelheden.

Om een motor met permanente magneten correct af te meten, moet u vier hoofdvereisten bepalen: continu en piekkoppel, werksnelheidsbereik, mechanisch vermogen en bedrijfscyclus. Vervolgens vergelijkt u deze vereisten met de daadwerkelijke prestaties en bedrijfsgrenzen van de motor.

Voor fabrikanten van apparatuur, ingenieurs en technische inkopers helpt deze aanpak om verkeerde motorkeuzes te voorkomen en maakt het gesprek met leveranciers productiever.

Deze handleiding legt uit welke informatie moet worden verzameld, hoe belangrijke specificaties kunnen worden geschat en wat moet worden gecontroleerd voordat een synchrone motor met permanente magneten (PMSM) wordt geselecteerd.

1. Welke informatie hebt u nodig voordat u een motor met permanente magneten dimensioneert?

Voordat u een motor kiest, identificeert u de belasting die deze moet aandrijven, de gewenste werksnelheid van de apparatuur en hoe de bedrijfsomstandigheden zich in de tijd ontwikkelen. Deze details bepalen de daadwerkelijke prestatievereisten van de motor.

1.1 Identificeer het belastingtype en de bedrijfsomstandigheden

Niet alle apparatuur stelt dezelfde eisen aan een motor.

Een transportband vereist vaak relatief constante koppel tijdens normaal bedrijf, hoewel het opstarten onder volledige belasting extra koppel kan vereisen. Een centrifugale ventilator of pomp vereist over het algemeen meer koppel naarmate de snelheid toeneemt. Apparatuur die herhaaldelijk versnelt, stopt of van belasting wisselt, vereist een motor die in staat is om dergelijke variaties te verwerken.

De eerste vraag is of de belasting stabiel blijft of aanzienlijk varieert tijdens bedrijf.

Als de apparatuur bijna constant belast wordt, zijn het continu koppel en het bedrijfssnelheid de belangrijkste uitgangspunten. Als de belasting vaak varieert, moet u ook de maximale belasting bepalen, hoe lang deze duurt en hoe vaak deze optreedt.

Dit onderscheid helpt bepalen of de continue nominaalwaarde van een motor voldoende is of dat extra piekkoppelvermogen vereist is.

1.2 Definieer de belasting aan de motoras

Het koppel dat door de apparatuur wordt gevraagd, is niet altijd gelijk aan het koppel dat direct door de motor moet worden geleverd.

Een versnellingsbak verlaagt bijvoorbeeld de snelheid terwijl het koppel aan de uitgang verhoogt. Daarom kan de motor minder koppel moeten leveren dan de aangedreven apparatuur, maar moet hij wel op een hogere snelheid draaien.

Neem een toepassing waarbij 100 Nm aan de uitgang van de versnellingsbak vereist is. Als de versnellingsbak een reductieverhouding van 5:1 heeft en een rendement van 90%, dan heeft de motor tijdens stationaire werking ongeveer 22,2 Nm nodig.

Deze schatting omvat echter geen extra koppel dat nodig is voor versnelling.

Bij het opstellen van specificaties moet worden bevestigd of de koppel- en snelheidswaarden betrekking hebben op de motoras of op de aangedreven apparatuur. Noteer ook de overzetverhouding van de versnellingsbak en het transmissie rendement.

Bij direct-aandrijfsystemen moet de motor het vereiste belastingskoppel leveren zonder vermenigvuldiging via een versnellingsbak.

Noteer het vereiste bedrijfsprofiel

Het bedrijfsprofiel van een motor beschrijft wat er gebeurt tijdens een normale werkcyclus.

Vereiste informatie	Wat moet worden geregistreerd
Type belasting	Constante, wisselende of herhaalde belasting
Normaal koppel	Koppel dat tijdens normaal bedrijf vereist is
Maximale koppel	Hoogste belasting en duur daarvan
Versnellingsbereik	Minimale, normale en maximale toerental (RPM)
Startomstandigheden	Startbelasting en versnellingstijd
Werkcyclus	Uurlijst met draaiperiode, rustperiode en aantal starts per uur
Versnellingsbak	Directe aandrijving of versnellingsbakopstelling
Omgeving	Temperatuur, koeling en installatieomstandigheden

Bij bestaande apparatuur kunnen motornaamplaten, bedrijfslogboeken en gemeten belastingsgegevens nuttige informatie opleveren.

Bij nieuwe apparatuur dient u de mechanische ontwerpvereisten te gebruiken en eventuele geschatte waarden duidelijk aan te geven.

Hoe nauwkeuriger deze omstandigheden zijn gedefinieerd, des te eenvoudiger het is om een geschikte motor te selecteren zonder onnodige oversizing.

2. Hoe het benodigde motorkoppel bepalen

Koppel beschrijft de draaiende kracht die een motor levert om apparatuur in beweging te brengen of aan te drijven. Het is vooral belangrijk wanneer de apparatuur onder belasting opstart, bij lage snelheid werkt of plotselinge belastingspieken ervaart.

Bij het dimensioneren van een motor dient onderscheid te worden gemaakt tussen het koppel dat nodig is tijdens normaal bedrijf en het extra koppel dat tijdelijk vereist is.

2.1 Continu belastingskoppel berekenen

Continu-koppel is de draaikracht die een motor kan leveren onder gespecificeerde bedrijfsomstandigheden zonder zijn toegestane temperatuurgrenzen te overschrijden.

Voor praktische selectie begint u met het bepalen van het koppel dat de apparatuur tijdens normaal bedrijf vereist.

Als een bestaande motor ongeveer 25 Nm levert tijdens bedrijf onder zijn normale belasting, vormt dit een nuttige uitgangsreferentie voor een vervangende motor. U dient echter nog steeds te verifiëren of de bestaande motor correct is uitgevoerd en of zijn bedrijfsomstandigheden overeenkomen met die van de nieuwe installatie.

Voor nieuwe apparatuur kan het continu-koppel worden geschat op basis van mechanische belastingsberekeningen of op basis van bekende asvermogen en toerental.

De belangrijke beslissing is of de kandidaatmotor het vereiste koppel continu kan leveren bij het beoogde toerental.

Neem niet aan dat het geadverteerde maximale koppel van een motor gelijk is aan zijn continue vermogen.

2.2 Rekening houden met start- en versnellingkoppel

Starten en versnellen kan meer koppel vereisen dan normaal bedrijf.

Een motor moet de bestaande mechanische belasting overwinnen en tegelijkertijd roterende onderdelen versnellen. Apparatuur met zware roterende delen of korte versnellingstijden kan aanzienlijk extra koppel vereisen.

Bijvoorbeeld: een machine die 20 seconden nodig heeft om de bedrijfssnelheid te bereiken, kan een andere startbelasting op de motor uitoefenen dan dezelfde machine die in 3 seconden versnelt.

Dit verschil hangt af van de gecombineerde traagheid van de motor en de aangedreven apparatuur. Traagheid beschrijft hoe sterk roterende onderdelen veranderingen in snelheid weerstaan.

Bij het specificeren van een motor dient u de verwachte startbelasting, de gewenste versnellingstijd en informatie over grote roterende onderdelen op te geven.

Indien deze gegevens onzeker zijn, vraag dan een beoordeling van het versnellingskoppel in plaats van te veronderstellen dat het normale bedrijfskoppel voldoende is.

2.3 Onderscheid continu koppel van piekkoppel

Continu koppel en piekkoppel dienen verschillende doeleinden.

Eise	Continu koppel	Maximale koppel
Doel	Duurzame werking	Opstart- of tijdelijke overbelasting
Duur	Continue belasting onder nominale voorwaarden	Beperkte duur
Belangrijkste zorg	Langdurige temperatuurstijging	Maximaal koppel en toegestane overbelastingsduur
Selectiecontrole	Voldoet aan continue belasting	Voldoet aan tijdelijke belasting bij de vereiste snelheid

Stel dat een toepassing normaal 30 Nm vereist, maar af en toe gedurende enkele seconden 50 Nm nodig heeft.

De motor moet de normale belasting continu kunnen ondersteunen en het tijdelijke koppel van 50 Nm leveren zonder de toegestane bedrijfsbeperkingen te overschrijden.

Een motor met een piekvermogen van 50 Nm is niet automatisch geschikt. U moet ook controleren hoe lang deze output kan worden gehandhaafd en of de aandrijving de benodigde stroom kan leveren.

De praktische regel is om het continu koppel aan de duurzame vraag en het piekkoppel aan de hoogste tijdelijke vraag aan te passen. Beide moeten worden gecontroleerd bij de vereiste bedrijfssnelheden.

3. Hoe motorssnelheid en bedrijfsbereik specificeren

Motorsnelheid wordt meestal uitgedrukt in omwentelingen per minuut, of RPM. Het geeft aan hoeveel volledige omwentelingen de as per minuut maakt.

Voor een nauwkeurige dimensionering moeten ingenieurs het volledige vereiste snelheidsbereik opgeven, in plaats van alleen de normale bedrijfssnelheid.

3.1 Definieer nominale snelheid, minimale snelheid en maximale snelheid

Drie snelheidswaarden zijn bijzonder nuttig tijdens de motorselectie.

Nominale snelheid is de snelheid die hoort bij de door de fabrikant gespecificeerde nominale bedrijfsomstandigheden. Normale bedrijfssnelheid is de snelheid waarmee de installatie het vaakst werkt.

Minimale en maximale snelheid beschrijven het volledige bereik dat de installatie moet kunnen bereiken.

Een machine kan bijvoorbeeld normaal werken bij 1500 RPM, maar af en toe werken tussen 500 en 2500 RPM.

Een motor die voornamelijk is ontworpen voor 1500 rpm voldoet niet automatisch aan de volledige eis.

Bij de selectie moet worden bevestigd dat de motor kan werken binnen het vereiste snelheidsbereik en tegelijkertijd voldoende koppel levert op elk belangrijk bedrijfspunt.

3.2 Controleer de koppelbeschikbaarheid over het gehele snelheidsbereik

Het beschikbare koppel van een motor kan veranderen naarmate de snelheid stijgt.

Sommige combinaties van permanente-magneetmotoren en aandrijvingen kunnen bij benadering constant koppel behouden over een gedefinieerd snelheidsbereik. Bij hogere snelheden kunnen spanning- en regelbeperkingen het beschikbare koppel verminderen.

Dit betekent dat een motor wellicht in staat is om de vereiste maximale rpm te bereiken, maar niet in staat is om het vereiste belastingskoppel bij die snelheid te leveren.

De eenvoudigste manier om dit te controleren, is door de koppel-snelheidscurve van de fabrikant te raadplegen.

Deze grafiek toont hoeveel continu en tijdelijk koppel de motor bij verschillende snelheden kan leveren.

Vergelijk de normale en maximale belastingswerkpunten van uw apparatuur met de grafiek. Als een vereist punt buiten het toegestane bereik valt, moet de motor- of aandrijfconfiguratie opnieuw worden bekeken.

3.3 Overweeg lage-snelheidsbedrijf en koeling

Lage-snelheidsbedrijf verdient extra aandacht wanneer de apparatuur gedurende langere tijd hoge koppelvereisten heeft.

Sommige motoren zijn afhankelijk van op de as gemonteerde ventilatoren voor koeling. Wanneer de motorsnelheid daalt, kan de ventilator minder lucht verplaatsen, waardoor de warmteafvoer verminderd wordt.

Als gevolg daarvan kan een motor die continu bij een bepaald koppel in de buurt van zijn nominale snelheid werkt, mogelijk niet hetzelfde vermogen leveren bij zeer lage snelheid.

Motoren met onafhankelijke ventilatorkoeling of vloeistofkoeling kunnen andere bedrijfsvermogens hebben.

Als uw apparatuur vaak bij lage snelheid onder zware belasting werkt, vraag dan aan de leverancier om te bevestigen welk continu koppel onder precies die omstandigheden beschikbaar is.

Kies niet uitsluitend op basis van motorvermogen voor een koelmethode. De bedrijfssnelheid, belastingsduur, omgevingsomstandigheden en motordesign moeten eveneens worden meegenomen.

4. Hoe motorvermogen uit koppel en snelheid berekent u

Motorvermogen geeft aan hoeveel mechanisch werk de motor per tijdseenheid levert. Het is afhankelijk van zowel koppel als rotatiesnelheid.

Het berekenen van vermogen helpt bij het bepalen van de benaderende motorvermogensclassificatie, maar vervangt niet de controle van koppel en bedrijfscyclus.

4.1 Gebruik een eenvoudige berekening van koppel, snelheid en vermogen

Wanneer koppel en snelheid bekend zijn, kan het mechanische asvermogen worden geschat met behulp van één basisrelatie.

Vermogen in kW = Koppel in Nm × Snelheid in RPM ÷ 9550

Bijvoorbeeld: als een motor 20 Nm moet leveren bij 1500 RPM, luidt de berekening

20 × 1500 ÷ 9550 = ongeveer 3,14 kW.

Dit geeft aan welk mechanisch vermogen op dat bedrijfspunt vereist is.

Echter is een motor met een nominaal vermogen van 3,14 kW niet noodzakelijkerwijs de juiste keuze. U moet nog steeds rekening houden met de startbelasting, het continu bedrijfsvermogen en de prestatiegrenzen van de fabrikant.

Gebruik het resultaat om een geschikt bereik van kandidaatmotoren te identificeren, niet om de keuze definitief te maken.

4.2 Onderscheid tussen asvermogen en elektrisch ingangsvermogen

Motorcatalogi geven over het algemeen het genoemde mechanische uitgangsvermogen aan, terwijl het elektrische systeem voldoende ingangsvermogen moet leveren om rekening te houden met de motorverliezen.

Bijvoorbeeld: als een motor 3,14 kW asvermogen levert bij een veronderstelde efficiëntie van 94 %, bedraagt het elektrische ingangsvermogen ongeveer 3,34 kW.

De efficiëntiewaarde in dit voorbeeld is slechts illustratief, geen officiële waarde voor een specifieke motor.

De werkelijke efficiëntie hangt af van het motordesign, het toerental, de belasting en de bedrijfsomstandigheden. Ook de aandrijving veroorzaakt extra elektrische verliezen.

Bij het beoordelen van de vereisten voor de elektrische voeding moet u de specificaties van de motor- en aandrijfleverancier gebruiken, in plaats van te veronderstellen dat het vermogen aan de as gelijk is aan het ingangsvermogen.

4.3 Waarom gelijk motorvermogen geen garantie is voor een gelijke toepassingsgeschiktheid

Twee motoren met identiek nominaal vermogen kunnen verschillend koppel leveren, omdat ze op verschillende nominale snelheden draaien.

Een hypothetische 5 kW-motor met een nominale snelheid van 1500 tpm levert bijvoorbeeld ongeveer 31,8 Nm bij zijn nominale bedrijfspunt.

Een andere 5 kW-motor met een nominale snelheid van 3000 tpm levert ongeveer 15,9 Nm bij zijn nominale bedrijfspunt.

Beiden hebben hetzelfde nominale vermogen, maar hun nominale koppelwaarden verschillen aanzienlijk.

Voor apparatuur die meer koppel bij lagere snelheid vereist, kan de eerste motor geschikter zijn, mits ook zijn overige specificaties aan de toepassing voldoen.

Dit laat zien waarom bij de keuze van een motor koppel, snelheid en bedrijfsduur samen moeten worden overwogen , in plaats van alleen op kW te vertrouwen.

5. Hoe beïnvloedt de bedrijfscyclus de afmeting van een motor met permanente magneten?

De bedrijfscyclus beschrijft hoe een motor in de tijd werkt, inclusief hoe lang deze draait, hoe zwaar deze belast is en wanneer deze stopt of rust.

Dit is belangrijk omdat motoren tijdens het draaien warmte genereren. Zelfs als een motor het vereiste koppel kan leveren, moet deze ook gedurende de volledige werkcyclus binnen aanvaardbare temperatuurgrenzen blijven.

5.1 Begrijp S1, S2, S3 en andere relevante bedrijfssoorten

Industriële motoren kunnen onder IEC 60034-1 een bedrijfsclassificatie krijgen, een norm die de nominaalvermogens en prestatie-eisen voor roterende elektrische machines regelt.

De meest relevante bedrijfssoorten voor voorlopige afmeting zijn hieronder samengevat.

Diensttype	Betekenis	Typische selectiesituatie
S1	Continue werking bij constante belasting	Apparatuur die gedurende langere tijd in bedrijf is
S2	Kortstondige werking gevolgd door voldoende rust	Apparatuur die gedurende een beperkte periode werkt voordat deze afkoelt
S3	Herhaalde bedrijfsvoering en rust, waarbij de warmte-impact van startverliezen verwaarloosbaar is	Apparatuur met onderbrekingen en herhaalde werkcyclus

Bijvoorbeeld wordt een motor die continu gedurende een volledige productieshift draait, over het algemeen beoordeeld op basis van continue-bedrijfsvereisten.

Een motor die enkele minuten draait en daarna rust, kan in aanmerking komen voor een andere nominaal vermogensaanduiding, afhankelijk van de werkelijke thermische omstandigheden.

Indien frequente starts een aanzienlijke bijdrage leveren aan de verwarming van de motor, kan S4 of een andere geschikte bedrijfsduurclassificatie noodzakelijk zijn.

Deze onderscheidingen worden ook uitgelegd in de SEW-EURODRIVE bedrijfsduurhandleiding .

De juiste bedrijfsduurclassificatie hangt af van het werkelijke bedrijfsprofiel, niet louter van het feit of de machine continu of onderbroken draait.

5.2 Beoordeel herhaalde belastingswijzigingen

Sommige apparaten draaien continu, maar ondergaan herhaalde wijzigingen in koppel.

Bijvoorbeeld kan een machine gedurende de meeste seconden van elke minuut onder matige belasting draaien, waarna gedurende enkele seconden een veel zwaardere belasting optreedt.

Hoewel de zwaardere belasting kort duurt, veroorzaakt deze extra verwarming die in acht moet worden genomen.

Technici gebruiken soms een geschatte equivalente continue koppelwaarde, algemeen bekend als RMS-koppel, om dit type herhaalde belasting te beoordelen.

In eenvoudige bewoordingen vertegenwoordigt deze schatting het benaderende constante koppel dat, onder geschikte aannames, een vergelijkbaar stroomgerelateerd verwarmingseffect zou veroorzaken.

U hoeft geen complexe berekening uit te voeren om een eerste motoraanvraag voor te bereiden. Noteer in plaats daarvan het koppel tijdens elke bedrijfsfase en de tijd die bij dat koppel wordt doorgebracht.

Geef bijvoorbeeld 20 Nm gedurende 58 seconden gevolgd door 35 Nm gedurende 2 seconden, continu herhaald.

De leverancier kan vervolgens het belastingsprofiel beoordelen aan de hand van de werkelijke thermische kenmerken van de motor.

5.3 Controleer de duur van overbelasting en de thermische grenswaarden

Zelfs wanneer de gemiddelde bedrijfsbelasting aanvaardbaar lijkt, kunnen korte perioden met hoge koppelwaarden de grenzen van de motor of de aandrijving overschrijden.

Een motor die gedurende twee seconden 50 Nm kan leveren, is mogelijk niet in staat om hetzelfde koppel gedurende dertig seconden te handhaven.

Evenzo kan herhaalde overbelasting warmte opstapelen als de motor onvoldoende tijd of koelvermogen heeft om zich te herstellen.

Bij het beoordelen van een kandidaat-motor dient u de maximale overbelastingskoppel, de toegestane overbelastingsduur, de herhalingsfrequentie en de koelomstandigheden te bevestigen.

Voor continue of zware cyclische werking kan de definitieve keuze mogelijk een thermische beoordeling door de fabrikant vereisen.

6. Hoe een motor te valideren tegen het vereiste bedrijfsprofiel

Zodra de initiële koppel-, snelheids-, vermogens- en bedrijfsvereisten bekend zijn, is de volgende stap om te verifiëren of een specifieke motor aan deze eisen kan voldoen.

Deze stap transformeert algemene dimensioneringsberekeningen in een praktische productselectie.

6.1 Vergelijk het belastingsprofiel met de koppel-snelheidscurve van de motor

Begin met het verkrijgen van de koppel-snelheidsprestatiegegevens van de kandidaatmotor.

Controleer of de motor voldoende continu koppel levert bij de normale bedrijfssnelheid van de installatie.

Controleer vervolgens het beschikbare koppel bij de laagste en hoogste vereiste snelheden.

Controleer ten slotte of de motor tijdelijke piekbelastingen kan verwerken bij de snelheden waarop die belastingen optreden.

Een motor kan bijvoorbeeld voldoende continu koppel leveren bij 1500 rpm, maar onvoldoende koppel bij 2500 rpm.

In dat geval zou een keuze van de motor op basis van alleen het nominale vermogen een belangrijke bedrijfsbeperking over het hoofd zien.

Hulpmiddelen zoals ABB DriveSize illustreren hoe de keuze van motor en aandrijving rekening kan houden met verschillende belastingstypen en werkcycli.

6.2 Controleer de stroomvoorziening, de opstartmethode en de compatibiliteit met de aandrijving

Permanente-magneet synchrone motoren moeten worden gebruikt met een geschikte elektrische voeding en regelopstelling.

Veel industriële PMSM-motoren met variabele snelheid gebruiken een elektronische aandrijving om de motorsnelheid en het motorkoppel te regelen. Sommige speciaal ontworpen PMSM-motoren met lijnstart kunnen echter werken met verschillende startopstellingen.

De vereiste startmethode dient daarom voor het specifieke motormodel te worden bevestigd.

Bij de selectie van een PMSM-motor met variabele snelheid dient u de voedingsspanning, het compatibele aandrijftype, de continue stroom, de piekstroom en de vereiste snelheidsregelfuncties te verifiëren.

Een motor kan voldoende mechanisch koppelvermogen hebben, maar toch onjuist functioneren als de geselecteerde aandrijving de benodigde spanning of stroom niet kan leveren.

De motor en de aandrijving dienen gezamenlijk te worden geëvalueerd voordat de definitieve goedkeuring wordt verleend.

6.3 Bevestig koeling, montage en milieu-eisen

Mechanische en milieuomstandigheden kunnen beïnvloeden of een motor geschikt is.

Hoge omgevingstemperaturen, onvoldoende ventilatie en beperkte installatieruimte kunnen het continue vermogensvermogen beïnvloeden.

De montageafmetingen, asdiameter, mechanische verbindingen en behuizingbescherming moeten ook overeenkomen met de apparatuur.

Voor toepassingen waarbij aanvullend thermisch beheer vereist kan zijn, kunnen fabrikanten verschillende koelopstellingen aanbieden, waaronder watergekoelde permanent-magneetmotoren .

Echter, de koelconfiguratie alleen stelt geschiktheid niet vast. De definitieve beslissing moet gebaseerd zijn op de nominale prestaties en installatievereisten van de specifieke motor.

7. Werkvoorbeeld voor een transportband met variabele belasting

Een vereenvoudigd voorbeeld laat zien hoe de belangrijkste dimensioneringsvereisten op elkaar aansluiten.

Dezelfde aanpak kan op andere apparatuur worden toegepast door de voorbeeldwaarden te vervangen door werkelijke bedrijfsgegevens.

7.1 Definieer de toepassingsvereisten

Beschouw een hypothetische transportband die wordt aangedreven door een permanent-magneetmotor.

De transportband draait met 1450 rpm en vereist normaal gesproken 20 Nm koppeling op de motoras.

Elke 60 seconden stijgt het koppel gedurende 2 seconden tot 35 Nm, waarna het gedurende de resterende 58 seconden terugkeert naar 20 Nm.

Voor dit voorbeeld vertegenwoordigen de waarden al de belasting op de motoras. Versnelling bij het starten, remmen en aanvullende transmissie-effecten zijn uitgesloten.

7.2 Schat het vermogen en evalueer de werkcyclus

Met behulp van de basisvermogensberekening bedraagt de normale mechanische vermogensbehoefte ongeveer 3,04 kW.

Tijdens de tijdelijke belasting van 35 Nm stijgt het mechanische vermogen bij dezelfde snelheid tot ongeveer 5,31 kW.

Dit betekent niet noodzakelijkerwijs dat de toepassing een motor vereist met een continu nominaal vermogen van 5,31 kW.

In plaats daarvan moet de motor voldoende continu vermogen leveren voor de herhalende bedrijfscyclus én voldoende tijdelijk koppel voor de piek van twee seconden.

De exacte continue nominale waarde hangt af van de stroomgerelateerde verwarming van de kandidaatmotor, de koelopstelling en andere verliezen.

7.3 Identificeer de resterende selectiecontroles

Voordat een motor voor dit voorbeeld wordt goedgekeurd, moet worden bevestigd dat deze het herhalende belastingsprofiel bij 1450 rpm kan ondersteunen.

De fabrikant dient ook te verifiëren dat 35 Nm gedurende twee seconden beschikbaar is bij de opgegeven herhalingfrequentie.

Indien de transportband onder belasting start of snel versnelt, moeten die omstandigheden worden toegevoegd aan de dimensioneringsvereisten.

De belangrijkste les is dat normaal vermogen, piekvermogen en bedrijfsduur verschillende aspecten van hetzelfde selectieprobleem beschrijven.

Een geschikte motor moet aan alle drie voldoen.

8. Veelvoorkomende fouten bij het dimensioneren van motoren met permanente magneten

De meeste dimensioneringsproblemen kunnen worden voorkomen door de volledige bedrijfsvereiste te controleren in plaats van zich te richten op één enkele specificatie.

Drie fouten verdienen bijzondere aandacht.

8.1 Motor selecteren op basis van nominaal kW alleen

Nominaal vermogen geeft niet aan hoeveel koppel een motor bij elke snelheid kan leveren.

Een motor met voldoende nominale vermogenscapaciteit kan toch ongeschikt zijn voor langdurige lage-snelheidsbedrijfsomstandigheden of hoge startbelastingen.

Controleer voordat u motorprijzen of -afmetingen vergelijkt of het vereiste koppel beschikbaar is over het volledige snelheidsbereik van de installatie.

8.2 Piekbelastingen negeren of piekkoppel gebruiken als continu nominaal vermogen

Tijdelijke koppelcapaciteit mag nooit worden beschouwd als onbeperkt continu vermogen.

Indien de installatie frequent onder belasting wordt gestart, snel versnelt of periodieke overbelastingen ondergaat, moeten deze omstandigheden in de specificatie worden opgenomen.

Anders kan de motor oververhitting, beschermende uitschakeling of ontoereikende versnelling ervaren.

Controleer zowel de continue als de piekkoppelwaarden, inclusief de omstandigheden waaronder deze gelden.

8.3 Een willekeurige veiligheidsfactor toepassen in plaats van de werkelijke bedrijfsomstandigheden te controleren

Het kiezen van een motor die aanzienlijk groter is dan de berekende behoefte lijkt misschien veiliger, maar te grote afmetingen zijn niet altijd de beste oplossing.

Een grotere motor kan de kosten, afmetingen en draaiende traagheid verhogen zonder problemen met aandrijfcompatibiliteit, koeling of bedrijfssnelheid op te lossen.

In plaats van willekeurig een percentage aan het vermogensvermogen toe te voegen, identificeer eerst welke bedrijfsomstandigheden onzeker zijn.

Waar nodig, geef een passende marge op basis van belastingsvariatie, meetnauwkeurigheid, aanbevelingen van de fabrikant en verwachte bedrijfsomstandigheden.

9. Checklist voor dimensionering van motoren met permanente magneten vóór het aanvragen van een offerte

De laatste stap is om uw berekeningen en bedrijfsvereisten om te zetten in een duidelijke specificatie die een motorsuppliër kan beoordelen.

Een goed voorbereide specificatie vermindert onnodige verduidelijkingen en draagt bij aan een consistente beoordeling van voorgestelde motoren onder dezelfde bedrijfsomstandigheden.

9.1 Vul het specificatieformulier voor motorbepaling in

Controleer vóór het indienen van een technisch verzoek of de volgende informatie beschikbaar is.

Soort apparatuur en mechanische belastingskenmerken

Normaal continu koppel in Nm

Maximaal vereist koppel en duur daarvan

Minimale, normale en maximale bedrijfssnelheid in rpm

Geschatte mechanische asvermogen in kW

Startomstandigheden en versnellingstijd

Uurlijst met draaiperiode, rustperiode en aantal starts per uur

Versnellingsbakoverbrenging en transmissieopstelling, indien van toepassing

Beschikbare stroomvoorziening en beoogde aandrijfconfiguratie

Koelvereisten en omgevingstemperatuur tijdens bedrijf

Motorbevestigingsafmetingen en asvereisten

Indien nog niet alle waarden bekend zijn, geef aan welke bevestigd zijn en welke voorlopige schattingen zijn.

Dit stelt de leverancier in staat zich te concentreren op de ontbrekende informatie die van invloed kan zijn op de selectie.

9.2 Bevestig de definitieve specificatie met de motorleverancier

Nadat u de specificaties heeft opgesteld, vraagt u de leverancier om uw eisen te vergelijken met de werkelijke motorprestatiegegevens.

De beoordeling moet continu koppel, piekkoppel, toerentalbereik, bedrijfsduurvermogen, aandrijfcompatibiliteit en koelvereisten bevestigen.

Voor uitdagende bedrijfsomstandigheden vraagt u, indien van toepassing, aanvullende berekeningen of tests aan.

Als u een motor evalueert voor een nieuw apparaatontwerp of een bestaande installatie, kunt u uw bedrijfsvereisten indienen bij Hiest voor een projectspecifieke technische beoordeling.

De meest betrouwbare keuze voor de afmeting van een permanente-magneetmotor is gebaseerd op de werkelijke belastingsvereisten, niet eenvoudig op de dichtstbijzijnde beschikbare vermogenswaarde. Door koppel, snelheid, vermogen en bedrijfscyclus samen te definiëren, kunnen ingenieurs geschikte motoropties identificeren, veelvoorkomende dimensioneringsfouten voorkomen en verdergaan met duidelijkere technische specificaties.