10 pk elektromotor, 3 fasen: stroom bij volledige belasting, framematen en IE4-gids

Een driefasige elektromotor van 10 pk verbruikt 28 EEN bij 230 V, 14 EEN bij 460 V en ongeveer 15 A bij 400 V. Alle vier de cijfers beschrijven hetzelfde asvermogen van 7,5 kW, en elk wijst op een andere kabel-, contactor- en overbelastingsinstelling.

Asuitgang en elektrische ingang zijn twee verschillende getallen. Een motor van 10 pk produceert bij volledige belasting 7,46 kW mechanisch vermogen op de as, terwijl het vermogen dat hij verbruikt op de terminals hoger is omdat geen enkele machine elektriciteit omzet in koppel met een efficiëntie van 100 procent. De stroom die hij trekt, is zowel afhankelijk van de voedingsspanning als van de belasting. Installateurs die "10 pk" als elektrisch getal lezen, zijn degenen die een contactor van 16 A bestellen voor een motor die 28 A trekt.

Deze gids behandelt de vier beslissingen die bepalen of een motor van 10 pk vijftien jaar meegaat of in het eerste jaar uitvalt: stroom bij volledige belasting, frame- en montageafmetingen, efficiëntieklasse en startmethode. De referentiegegevens zijn afkomstig uit NEC Tabel 430.250 en IEC 60034-30-1. Voor een breder beeld van hoe laagspanningsmachines worden gespecificeerd en beschermd, biedt de selectiegids voor laagspanningsmotoren gaat dieper in op efficiëntieklassen, bescherming en aandrijfintegratie.

Wat een driefasige elektromotor van 10 pk betekent op een typeplaatje

Een driefasige motor van 10 pk levert 7,5 kW mechanisch vermogen op de as, en elke andere waarde die ernaast staat, legt uit hoe dat vermogen wordt geproduceerd.

De omrekening is het eerste dat u in uw hoofd moet onthouden: 1 pk is gelijk aan 0,746 kW, dus 10 pk is 7,46 kW. IEC rondt hetzelfde vermogen af ​​op 7,5 kW. Daarom beschrijven een Europees typeplaatje en een Noord-Amerikaans typeplaatje een identieke machine. Naast de output bevat het plaatje de cijfers die er bij de inkoopbalie toe doen: nominale spanning, frequentie, versterkers bij volledige belasting, arbeidsfactor, efficiëntieklasse, belasting, isolatieklasse, maximale omgevingstemperatuur en behuizingstype.

Het aantal polen bepaalt de snelheid en het koppel, en heeft de grootste mechanische gevolgen van elke keuze:

IE3-serie driefasige inductiemotor H80-355MM-frames Hoogefficiënte IE3-inductiemotor in H80-355MM-frames met 2-12 polen en een vermogen van 0,75-355 kW, geschikt voor continue industriële aandrijvingen waarbij snelheids- en koppelkeuzes van belang zijn. Bekijk Product →

Het koppel volgt het aantal polen. Bij 7,5 kW produceert een vierpolige machine ongeveer 47,8 Nm, terwijl een zespolige machine ongeveer 71,6 Nm produceert bij tweederde van de snelheid. Dat extra koppel is het grotere frame vaak waard, omdat het een riemaandrijving of een tandwielreductor uit de trein verwijdert en een slijtagepunt elimineert.

Twee details op het naamplaatje veroorzaken echte geschillen. Een NEMA-motor heeft doorgaans een servicefactor van 1,15, wat een overbelastingstoeslag voor de korte termijn is in plaats van een vergunning om continu op 115 procent van het vermogen te draaien. IEC-machines vermelden normaal gesproken een servicefactor van 1,0 en geven de plicht aan als S1, S2 of S3. Een motor van 10 pk die is geselecteerd voor intermitterend gebruik en vervolgens de klok rond draait, zal de wikkeling oververhitten lang voordat de lagers problemen geven.

Vollaststroom: het getal dat een driefasencircuit van een elektromotor van 10 pk meet

Vollaststroom is de stroomsterkte die een driefasige motor van 10 pk trekt bij nominale spanning, frequentie en vermogen, en bepaalt de nominale waarde van de kabel, de schakelaar, het overbelastingsrelais en de aftakkingsbeveiliging.

De stroom stijgt naarmate de voedingsspanning daalt, omdat vermogen het product is van spanning, stroom, arbeidsfactor en efficiëntie. Een motor van 10 pk die 14 A trekt bij 460 V, trekt tweemaal zoveel bij 230 V:

De Noord-Amerikaanse praktijk splitst de berekening in tweeën. De capaciteit van de geleider en de kortsluitbeveiliging zijn gebaseerd op de tabelwaarde van de stroom bij volledige belasting, verhoogd met 125 procent voor continu bedrijf, dus een 230 V-motor heeft een ontwerpstroom van 35 A nodig en een koperen geleider van 8 AWG bij 75 C. Overbelastingsbeveiliging werkt anders: het relais wordt ingesteld op basis van de ampère bij vollast op het typeplaatje. Daarom moet bij een 400 V-machine die 15 A op het plaatje staat de thermische uitschakeling worden ingesteld op 15 A.

De selectie van de schakelaar verdient dezelfde zorg. Kies een apparaat dat geschikt is voor AC-3-gebruik bij de motorstroom in plaats van een apparaat dat wordt vermeld bij AC-1, omdat een contactor die wordt verkocht als een eenheid van 20 A mogelijk slechts goed is voor 9 A wanneer deze daadwerkelijk een motor schakelt.

IE3 of IE4: wat een efficiëntieklasse waard is bij 7,5 kW

Voor een vierpolige motor van 7,5 kW bedraagt het IE3-rendement ongeveer 91 procent en IE4 ongeveer 92,4 procent, en bij 6.000 draaiuren per jaar is dat verschil ongeveer 1.086 kWh waard.

IE4-serie driefasige hoogrenderende inductiemotor H80-355MM IE4-inductiemotorlijn met hoger rendement in H80-355MM-frames, met een vermogen van 0,75-355 kW voor energiebesparende industriële aandrijvingen waarbij jaarlijkse draaiuren efficiëntiewinsten waardevol maken. Bekijk Product →

De rekenkunde is eenvoudig zodra het asvermogen en het ingangsvermogen gescheiden worden gehouden. Bij 75 procent belasting levert een motor van 10 pk ongeveer 5,6 kW aan de as. Deel door efficiëntie om de elektrische input te krijgen: 5,6 kW bij 89,7 procent (IE2) is gelijk aan 6,24 kW, en hetzelfde vermogen bij 92,4 procent (IE4) is gelijk aan 6,06 kW. Het verschil van 0,18 kW over 6.000 uur bedraagt ​​1.086 kWh, wat ongeveer USD 130 per jaar waard is tegen USD 0,12 per kWh.

Efficiëntieklassen zijn ook een kwestie van naleving. De Europese Verordening 2019/1781 stelt IE3 als minimum vast voor motoren van 0,75 kW tot 1000 kW en legt de lat hoger naar IE4 voor de band van 75 kW tot 200 kW, dus een machine van 7,5 kW bevindt zich in het IE3-niveau. NEMA Premium in Noord-Amerika is in grote lijnen gelijk aan IE3, wat betekent dat een vervangingsmotor van 10 pk die op beide continenten wordt gekocht, een vergelijkbare efficiëntievloer heeft.

Eén waarschuwing is belangrijker dan het etiket. Een motor van 10 pk die op 40 procent van de nominale belasting draait, ligt laag op de efficiëntiecurve, en het herwaarderen van dat vermogen naar een machine van 5,5 kW bespaart meer energie dan welke klasse-upgrade dan ook. Pas het vermogen aan de lading aan voordat u voor een hogere klasse betaalt.

NEMA 215T tegen IEC 132M: de montageval

Een NEMA 215T-frame en een IEC 132M-frame hebben beide 10 pk op vier polen, maar hun assen en voeten zijn niet uitwisselbaar, en die mismatch vertraagt meer projecten dan welk elektrisch probleem dan ook.

TEFC-motoren in de NEMA-motorproductlijn Categoriehub voor TEFC NEMA-motorseries, inclusief premium-efficiëntie-, pomp-, breker-, oliebron- en remmodellen, handig bij het verifiëren van de compatibiliteit van het frame en de montage. Bekijk Product →

De twee ashoogtes verschillen één millimeter, en dat is precies de valkuil: de motor valt in de beugel en dan liggen de voetgaten niet op één lijn. Vraag altijd een maattekening aan en controleer de asdiameter, aslengte, spiebaanbreedte, voetgatafstand en flens- of vlaktype voordat de inkooporder wordt vrijgegeven.

Frequentie is de tweede valkuil. Een 60 Hz-motor aangesloten op een 50 Hz-voeding draait ongeveer 17 procent langzamer, en als de voedingsspanning op de nominale waarde blijft, stijgt de volt-per-hertz-verhouding met 20 procent, waardoor de flux, stroom en wikkelingstemperatuur toenemen. Een 50 Hz-motor die met dezelfde marge naar 60 Hz wordt geduwd, kan de ontwerplimieten van de aangedreven apparatuur overschrijden.

Voor een vermogen van 7,5 kW bouwen leveranciers zoals Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd. hetzelfde vermogen in standaard IEC-laagspanningsframes, in NEMA-frames en in explosieveilige series, zodat een installatie die normen combineert in één bestelling kan worden gedekt met bijpassende starters en schakelkasten. Beoordelen casestudies van toepassingen voordat een specificatie wordt bevroren, is een goedkope manier om een tweede bestelling voor adapterplaten te vermijden.

Startstroom en beveiliging voor een driefasige motor van 10 pk

Een driefasenmotor van 10 pk die direct wordt gestart, verbruikt 6 tot 8 keer de stroom bij volledige belasting, wat ongeveer 90 tot 120 A is bij 400 V gedurende de eerste paar honderd milliseconden.

1. Direct-on-line starten maakt gebruik van een contactor, een overbelastingsrelais en een zekering of onderbreker. Het is de eenvoudigste en goedkoopste optie en is acceptabel als de voeding stijf is en de aangedreven last een lage traagheid heeft. Verwacht bij elke start een stroomsterkte van 6 tot 8 keer bij volledige belasting.
2. Sterdriehoekstarten reduceert de startstroom en het koppel tot ongeveer een derde van de direct-on-line-waarden. Het vereist een motor met zes afleidingen en een omschakelvertraging die lang genoeg is om de motor te laten accelereren vóór de overgang, anders kan de stroompiek bij de omschakeling de direct-on-line-waarde overschrijden.
3. Een softstarter verhoogt de spanning gedurende 5 tot 20 seconden en houdt de startstroom op 2 tot 4 maal de stroom bij volledige belasting met een instelbare limiet. Het is geschikt voor pompen en ventilatoren waarbij de mechanische belasting geleidelijk toeneemt met de snelheid.
4. Een frequentieregelaar beperkt de stroom tot 100 tot 150 procent van de stroom bij volledige belasting en voegt snelheidsregeling toe. Specificeer een motor voor invertergebruik met klasse F-isolatie en, op grotere frames, een as-aardingsring om de lagers te beschermen.

Beveiligingsinstellingen volgen uit dezelfde cijfers:

• Stel de thermische overbelasting in op de vollastversterkers op het typeplaatje, met uitschakelklasse 10 voor standaardbelastingen en klasse 20 of 30 voor belastingen met hoge traagheid, zoals brekers en mixers.
• Grootte kortsluitbeveiliging tegen de stroom bij volledige belasting van de tafel, aangezien een motoraftakcircuit een veel hogere onderbrekerwaarde toestaat dan een circuit voor algemeen gebruik.
• Inclusief fase-uitvalbeveiliging. Een driefasige motor die op twee fasen draait, vernietigt binnen enkele minuten de wikkeling.
• Controleer op een omvormer de motorkabellengte ten opzichte van de limiet van de fabrikant en voeg een uitgangsreactor of dv/dt-filter toe als de run lang duurt.

Specificatiechecklist voordat u een motor van 10 pk bestelt

Zes parameters bepalen of een driefasenmotor van 10 pk geschikt is voor de toepassing. Ze moeten alle zes worden bevestigd op een maattekening voordat een bestelling wordt geplaatst.

Schrijf de zes waarden in de aanvraag en vraag om een gecertificeerd testrapport. Een motor van 7,5 kW is klein genoeg zodat vervangingen er op papier onschadelijk uitzien, en groot genoeg dat een verkeerd frame een productielijn stopt.

Veelgestelde vragen over 10 pk draaistroommotoren

Hoeveel ampère trekt een driefasige motor van 10 pk?

NEC Tabel 430.250 vermeldt 30,8 A bij 208 V, 28 A bij 230 V, 14 A bij 460 V en 11 A bij 575 V. Een IEC 7,5 kW IE3 vierpolige machine op een 400 V 50 Hz-voeding geeft doorgaans 15,0 tot 15,5 A weer op het typeplaatje. Afmetingen geleiders altijd op basis van de tabelwaarde en stel het overbelastingsrelais in op basis van de waarde op het typeplaatje.

Kan een driefasige motor van 10 pk op eenfasige stroom werken?

Niet direct. Een roterende faseomvormer of een frequentieregelaar kan de derde fase synthetiseren, maar de frequentieregelaar moet groter zijn dan de stroom op het typeplaatje van de motor, vaak 1,5 tot 2 keer, en de motor moet worden afgesteld omdat de koeling en de rimpelstroom veranderen. Een driefasige motor van 10 pk op een enkelfasige afgeleide voeding moet worden behandeld als een machine van 7 tot 8 pk totdat de fabrikant anders bevestigt.

Welke kabelmaat heeft een driefasenmotor van 10 pk nodig?

Bij 230 V is 125 procent van 28 A 35 A, wat 8 AWG-koper vereist bij 75 C. Bij 460 V is 125 procent van 14 A 17,5 A, wat 12 AWG-koper vereist. Lange runs moeten worden vergroot om de spanningsval op het vertakte circuit binnen 3 procent te houden, dus controleer zowel de afstand als de capaciteit.

Is 10 pk hetzelfde als 7,5 kW?

Ja in de praktijk. Tien pk is gelijk aan 7,46 kW, en IEC bouwt een frame van 7,5 kW voor dezelfde taak, dus een Europese motor van 7,5 kW en een Noord-Amerikaanse motor van 10 pk zijn functioneel identiek. Typeplaatje vollastversterkers verschillen per spanning, frequentie en efficiëntieklasse, niet per pk- of kW-label.