Gids voor elektrische motoren van 50 pk: framegroottes, versterkers bij volledige belasting en selectiestappen

Een elektromotor van 50 pk, die bij 1.800 tpm draait op een voeding van 460 V, trekt bij volledige belasting ongeveer 65 EEN, draait een as van 2,125 inch en wordt vastgeschroefd in een NEMA326T-frame. Die vier cijfers bepalen of een vervanger binnen een weekend langskomt of uitmondt in een technisch project van drie weken.

De klasse van 50 pk, of 37 kW buiten Noord-Amerika, is het werkpaard voor centrifugaalpompen, schroefcompressoren, koeltorenventilatoren, transportbanden en procesmixers. Het bevindt zich precies op de breuklijn tussen kleine en middelgrote industriële machines, en daarom is het ook het formaat waar NEMA- en IEC-specificaties, 50 Hz en 60 Hz naamplaatjes, en standaard versus omvormer-belastingswaarden het vaakst met elkaar worden verward.

Kopers die 50 pk als één specificatie beschouwen, betalen daar meestal later voor. Het aantal pk's legt alleen het asvermogen vast. Het zegt niets over de stroom die de motor trekt, het koppel dat hij kan leveren, het frame waarop hij wordt gemonteerd of de behuizing die hij nodig heeft, en elk van deze vier details kan verschillen tussen twee motoren met een identiek typeplaatje van 50 pk.

Wat 50 pk betekent in kilowatt, ampère en koppel

Een motor van 50 pk is een machine van 37 kW die 65 A verbruikt bij 460 V en een koppel van ongeveer 146 lb-ft produceert bij 1.800 tpm. Kilowatt beschrijft het vermogen, versterkers beschrijven wat het elektrische systeem moet leveren en koppel beschrijft wat de as daadwerkelijk kan draaien.

Vollaststroom is het getal dat de kabelafmetingen, startverwarmers en onderbrekerselectie bepaalt, dus het is het eerste getal dat van een naamplaatje of een gegevensblad van de fabrikant wordt gehaald. De spreiding tussen de voedingsspanningen is zo groot dat een voor de verkeerde bestelde motor niet zomaar in het veld opnieuw kan worden afgeluisterd.

Typeplaatversterkers kunnen 5 procent aan weerszijden van die tabelwaarden bevatten, wat van belang is omdat overbelastingsrelais zijn ingesteld op het typeplaatje. Een motor met het stempel 62 A en een motor met het stempel 68 A hebben verschillende verwarmingselementen nodig, ook al worden beide verkocht als 50 pk.

Servicefactor en omgevingstemperatuur beïnvloeden ook de bruikbare output. Een servicefactor van 1,15 is gebruikelijk op NEMA-frames en maakt overbelasting op korte termijn mogelijk, terwijl IEC-motoren gewoonlijk een classificatie van 1,0 hebben met een klasse F-isolatiesysteem en een klasse B-temperatuurstijging. Dezelfde fysieke machine kan daarom twee heel verschillende beloften met zich meebrengen.

Snelheid en koppel: waarom een motor van 50 pk bij 900 tpm zich als een andere machine gedraagt

Het aantal pk's blijft constant over de polen heen, maar het koppel niet: een motor van 50 pk bij 900 tpm levert tweemaal het askoppel van een motor van 50 pk bij 1.800 tpm. De relatie wordt bepaald door het koppel gelijk aan 5.252 vermenigvuldigd met het aantal pk's gedeeld door de snelheid, en bepaalt of een aangedreven machine direct kan worden gekoppeld of een riem of versnellingsbak nodig heeft.

De vierpolige motor van 1.800 tpm domineert de Noord-Amerikaanse industrie omdat hij direct overeenkomt met 60 Hz, terwijl het IEC-equivalent 1.500 tpm draait bij 50 Hz. Een 60 Hz-motor die werkt op een voeding van 50 Hz zakt naar 1.500 tpm, dus een ventilator of pomp met een formaat op het oorspronkelijke werkpunt verplaatst de ontwerpstroom niet langer.

Waar een machine op een echt laag astoerental moet draaien, zoals een schroeftransporteur, roterende ovenaandrijving of extruder, wordt een motor van 50 pk normaal gesproken gecombineerd met een versnellingsbak in plaats van besteld als een frame van 900 of 1.200 tpm. De motor met laag toerental is groter, zwaarder en duurder per koppeleenheid, en is moeilijker als reservemotor te verkrijgen.

NEMA 326T of IEC 225M: Frames voor een motor van 50 pk

Een motor van 50 pk, 1.800 tpm is normaal gesproken een NEMA 326T- of een IEC 225M tot 250M-frame, en de twee kunnen zonder adapter niet op dezelfde basis worden vastgeschroefd. De diameter van de schacht, de afstand tussen de voetgaten en de totale lengte verschillen allemaal.

Framedetails zijn het belangrijkst bij retrofitwerkzaamheden. Een fabriek die een veertig jaar oude motor van 50 pk vervangt, kan tot de conclusie komen dat het originele voetpatroon verouderd is, en dat het nieuwe 326T-frame een geboorde adapterplaat of een gefabriceerde basis nodig heeft. Het budgetteren voor dat bord is veel goedkoper dan het ontdekken van de mismatch binnen een shutdown-venster.

Behuizingselectie: TEFC, ODP en explosiebestendig

TEFC is de standaardbehuizing voor een motor van 50 pk in bijna elke industriële installatie, en het is de juiste keuze, tenzij de gebiedsclassificatie of de procesomgeving anders zegt. Open, druipwaterdichte ontwerpen overleven alleen in schone, droge binnenlucht.

TEFC NEMA-motoren voor industriële pompbrekers en oliebrontoepassingen Bekijk de TEFC-motorserie voor gesloten koeling in algemene industriële toepassingen, pomp-, breker-, oliebron- en geremde toepassingen waar robuuste installatieservice wordt verwacht. Bekijk Product →

Een gietijzeren TEFC-motor van 50 pk bij 1.800 tpm weegt doorgaans 272 tot 318 kg, afhankelijk van het framemateriaal. Aluminium frames besparen gewicht, maar brengen trillingen op een andere manier over. Daarom blijven cement-, mijnbouw- en chemische fabrieken bij gietijzer, ondanks de nadelen bij het hanteren ervan.

Een motor van 50 pk laten draaien op een frequentieregelaar

Een standaard 50 pk motor is niet automatisch geschikt voor een frequentieregelaar. Het gebruik van de omvormer vereist isolatie die geschikt is voor het uitgangsvermogen van de omvormer, een aardingsring voor de as om de lagerstromen af ​​te leiden, en een veilig snelheidsbereik dat met de fabrikant is overeengekomen.

De uitvoer van de drive is geen zuivere sinusgolf. Snel schakelen veroorzaakt spanningsoverschrijding bij de motorklemmen, en het effect neemt toe met de kabellengte. Boven ongeveer 30 meter onafgeschermde kabel wordt een dv/dt-filter of een uitgangsreactor eerder standaard dan een optie.

Koeling is de tweede beperking. Een zelfgekoelde TEFC-motor is afhankelijk van een op de as gemonteerde ventilator, en die ventilator verliest zijn effectiviteit naarmate het toerental daalt. Voor continu gebruik onder ongeveer 30 procent van de basissnelheid is doorgaans een afzonderlijk aangedreven ventilator of een motor met inverterfunctie nodig die is gebouwd voor een breed bereik met constant koppel.

YPT-serie driefasige inductiemotor met lage spanning en variabele frequentie Voor aandrijvingen met variabele snelheid biedt deze YPT-motor dubbele ventilatie, een bereik van 5–100 Hz en robuuste bescherming voor continu industrieel gebruik. Bekijk Product →

Efficiëntie en terugverdientijd: IE3 versus IE4 bij 4.000 uur per jaar

Bij 4.000 draaiuren per jaar bespaart een IE4-motor van 50 pk ongeveer $360 aan elektriciteit vergeleken met een oudere IE2-eenheid, die de efficiëntiepremie in twee tot vier jaar terugbetaalt tegen typische industriële tarieven.

De percentages zien er niet indrukwekkend uit, en dat is precies de reden waarom ze genegeerd worden. Een winst van 1,1 punt tussen IE2 en IE3 is 1.400 kWh per jaar op een enkele machine van 50 pk, of ongeveer $168. Klein op zichzelf, maar echt als een fabriek er twintig in drie ploegen draait.

Het laadpunt is net zo belangrijk als de klasse. Een motor die op 40 procent belasting draait, verliest meer door vaste verliezen en een slechte vermogensfactor dan een motor die op 75 tot 85 procent draait. De startmethode brengt nog meer kosten met zich mee: bij starten over de hele lijn wordt zes tot acht keer de stroom bij volledige belasting getrokken, wat kan leiden tot vraagkosten of spanningsdipklachten van naburige apparatuur. Een praktisch efficiëntie- en beschermingsgids voor laagspanningsmotoren is de moeite waard om te lezen voordat u de specificatie afrondt.

IE4-serie hoogefficiënte driefasige inductiemotor Voor energiebewuste laagspanningsaandrijvingen combineert deze IE4-motor een hoog rendement, robuuste behuizingsopties en betrouwbare wikkelingsisolatie voor continu industrieel gebruik. Bekijk Product →

Wat u moet controleren voordat u een motor van 50 pk bestelt

De meeste motorproblemen bij 50 pk bij de inbedrijfstelling zijn terug te voeren op een specificatiedetail en niet op een fabricagefout. Een korte controle op het typeplaatje en de aangedreven apparatuur voorkomt ze vrijwel allemaal.

• Vergelijk de vollastversterkers op het naamplaatje met het overbelastingsrelaisbereik, niet alleen het aantal pk's.
• Controleer het framenummer, de asdiameter en de spiebaan tegen de bestaande koppeling of poelie.
• Controleer de voedingsspanning en -frequentie en of de installatie op 50 Hz of 60 Hz draait.
• Controleer of de behuizing overeenkomt met de gebiedsclassificatietekening.
• Vraag naar geteste efficiëntie en arbeidsfactor bij 75 procent belasting, niet alleen naar de nominale klasse.
• Controleer of de motor geschikt is voor invertergebruik als er nu of later een aandrijving gepland is.
• Bepaal de levertijd en of reservelagers en klemmenkastpakkingen bij de bestelling worden geleverd.

Doorlooptijd is de verborgen variabele. Gietijzeren frames van 50 pk bij niet-standaard spanningen kunnen acht tot zestien weken meegaan. Daarom houden fabrieken met een kritieke taak een reserve op de plank. Door te beoordelen hoe vergelijkbare motoren in vergelijkbare fabrieken worden ingezet, kan een verstandig reservebeleid worden opgesteld geïnstalleerde motortoepassingen in de cement-, mijnbouw- en chemische sector laten zien hoe vaak deze reserveonderdelen daadwerkelijk nodig zijn.

Veelgestelde vragen over elektromotoren van 50 pk

Hoeveel ampère trekt een elektromotor van 50 pk?

Een motor van 50 pk verbruikt 65 A bij 460 V, 130 A bij 230 V en 52 A bij 575 V bij volledige belasting, volgens NEC-tabel 430.250. De werkelijke stroom op het typeplaatje kan ongeveer 5 procent variëren, dus de bescherming tegen overbelasting moet altijd worden ingesteld op basis van het typeplaatje en niet op basis van de tabel.

Is een motor van 50 pk hetzelfde als 37 kW?

Ja. Eén pk is gelijk aan 0,746 kW, dus 50 pk is 37,3 kW, en fabrikanten bestempelen het equivalente metrische vermogen als 37 kW. NEMA- en IEC-naamplaatjes beschrijven hetzelfde asvermogen in verschillende eenheden.

Welk NEMA-frame is een motor van 50 pk?

Een motor van 50 pk, 1.800 tpm is doorgaans een NEMA 326T met een as van 2,125 inch, terwijl versies van 3.600 tpm een ​​284TS- of 324TS-frame gebruiken en versies van 1.200 tpm een ​​364T. De IEC-equivalenten voor hetzelfde vermogen van 37 kW zijn gewoonlijk 225M of 250M.

Kan een standaardmotor van 50 pk op een frequentieregelaar draaien?

Alleen als deze geschikt is voor omvormergebruik. Standaardmotoren tolereren mogelijk aandrijving met korte kabeltrajecten en een gematigd snelheidsbereik, maar isolatiespanning, asstromen en verminderde zelfkoeling bij lage snelheid maken een motor met inverterwerking of afzonderlijk geventileerde motor de veiligere keuze voor continu bedrijf.