Entraînements à vitesse variable avec moteurs de performance de processus

Entraînements à vitesse variable avec moteurs de performance de processus

Les convertisseurs de fréquence offrent des avantages significatifs lorsqu'ils sont utilisés avec les moteurs de performance de processus ABB. Les avantages incluent un meilleur contrôle du processus et des économies d'énergie grâce à la régulation de la vitesse du moteur et un démarrage en douceur avec un courant d'appel réduit, réduisant ainsi la contrainte sur l'équipement et le réseau d'alimentation.

En choisissant un ensemble moteur-variateur ABB, les utilisateurs peuvent être sûrs que la combinaison moteur-variateur est optimisée pour leur application ; c'est un package de travail avec des performances connues, car la combinaison a été testée et vérifiée.

Les moteurs de performance de processus sont conçus à la fois pour un fonctionnement DOL et à vitesse variable, et conviendront, soit en standard, soit en ajoutant quelques extras, au fonctionnement à vitesse variable.

Lors de la sélection de moteurs de performance de processus pour les variateurs de vitesse, les points suivants doivent être pris en considération. Le logiciel de sélection DriveSize disponible sur www.abb.com aide à sélectionner la combinaison optimale de moteur, variateur et transformateur d'alimentation.

La vitesse de fonctionnement

Les moteurs de performance de processus sont conçus pour fonctionner sur une large plage de vitesses et également à des vitesses nettement supérieures à la vitesse nominale. Les vitesses maximales sont indiquées sur les plaques signalétiques des moteurs ou dans DriveSize. En plus de la vitesse du moteur, assurez-vous que la vitesse maximale ou critique de l'ensemble de l'application n'est pas dépassée.

Les valeurs de vitesse maximales indicatives pour les moteurs de performance de processus sont indiquées dans le tableau 1.

Vitesse maximale, tr/min

Taille du moteur     moteurs 2 pôles    moteurs 4 pôles

71-80 6000 4000

90-100 6000 6000

112-200 4500 4500

225-250 3600 3600

280 3600 2000

315 3600 2200

355 SM, ML, LKA3600 2200

355 LKB 3000 2200

400 3600 2200

450 3000 2200

Tableau 1. Valeurs de vitesse maximales indicatives pour les moteurs à performances de procédé.

Arivée d'air

Lorsque le moteur fonctionne à basse vitesse, la capacité de refroidissement du ventilateur diminue, ce qui réduit à nouveau la capacité de charge du moteur. Un ventilateur séparé à vitesse constante (codes de variante 183, 422, 514) peut être utilisé pour augmenter la capacité de refroidissement à basse vitesse si nécessaire pour des charges avec des caractéristiques de couple constantes.

Lubrification

L'intervalle de lubrification des roulements regraissables dépend de la vitesse de fonctionnement du moteur et de la température des roulements. Les moteurs de taille 280 et plus sont livrés en standard avec une plaque de graissage sous forme de tableau indiquant les intervalles de relubrification à différentes vitesses et températures. Une plaque similaire est disponible en option pour les tailles 160 à 250 et peut être commandée en utilisant le code de variante 795. Les moteurs plus petits ont généralement des roulements graissés et scellés à vie. Veuillez vous référer au manuel d'installation, d'utilisation et de sécurité pour plus d'informations sur la lubrification.

Isolation du bobinage

Pour garantir un fonctionnement fiable des moteurs, les effets des tensions de sortie non sinusoïdales du convertisseur doivent être pris en considération lors de la sélection du système d'isolation correct pour le moteur et des filtres de sortie pour le convertisseur. L'isolation et les filtres doivent être sélectionnés selon le tableau 2.

 

Isolation du bobinage et filtres requis

UN 500 V Isolation standard

UN ≤ 600 V Isolation standard + dU/dt

                             filtres OU Isolation spéciale

                             (code variante 405)

UN ≤ 690 V Isolation spéciale (variante

                            code 405) ET filtres dU/dt à

                            sortie du convertisseur

Câble 600 V < UN cable 690 V

longueur > 150 m Isolation spéciale (code variante 405)

 

Tableau 2. Sélection de l'isolation du bobinage du moteur et des filtres de sortie du convertisseur

Pour plus d'informations sur les filtres dU/dt, consultez les catalogues de variateurs ABB correspondants.

Pour les autres convertisseurs et les cas où les directives indiquées dans le Tableau 2 ne peuvent pas être appliquées, la sélection doit être basée sur les tensions présentes aux bornes du moteur.

 

01 Pics de tension composée maximum autorisés aux bornes du moteur, en fonction du temps de montée des impulsions.

Pics de tension phase-terre autorisés au niveau du moteur

bornes :

– 1,300 XNUMX V crête : isolation standard

– 1,800 V crête : isolation spéciale, code variante 405

Les pics de tension entre phases maximum autorisés aux bornes du moteur en fonction du temps de montée des impulsions sont indiqués sur la Figure 01. La courbe la plus élevée (isolation spéciale) s'applique aux moteurs avec une isolation de bobinage spéciale pour l'alimentation du convertisseur de fréquence (code de variante 405) . L'isolation standard s'applique aux moteurs de conception standard.

Courants de palier

Les tensions et courants de palier doivent être évités dans tous les moteurs pour assurer un fonctionnement fiable de l'ensemble de l'application. Le tableau 3 donne les règles de sélection en fonction de la puissance de sortie du moteur et de la taille du châssis lorsqu'il est utilisé avec des convertisseurs ABB ; les mêmes règles peuvent également être appliquées à titre indicatif lors de l'utilisation de moteurs de performance de processus ABB avec d'autres convertisseurs.

Puissance nominale (PN et / ou

Taille du châssis (CEI)                                   Des mesures de précaution

PN < 100 kW Aucune action nécessaire

PN 100 kW OU CEI 315 ≤

Taille du châssis ≤ IEC 355 Palier isolé côté opposé entraînement

PN 350 kW OU CEI 400 ≤

Taille IEC 450 Palier isolé côté opposé à l'entraînement ET filtre de mode commun au convertisseur

Tableau 3. Mesures de précaution pour éviter les courants de palier dans les variateurs de vitesse.

Filtres de mode commun

Des filtres de mode commun sont installés à la sortie du variateur de fréquence. Ces filtres réduisent les courants de mode commun et diminuent ainsi le risque de courants porteurs. Les filtres de mode commun n'affectent pas de manière significative la phase des tensions principales aux bornes du moteur. Pour plus d'informations, consultez les catalogues de variateurs ABB.

Roulements isolés

ABB utilise des roulements avec une bague extérieure isolée ou des roulements hybrides avec des éléments roulants en céramique. Les roulements isolés à l'extrémité non motrice doivent être sélectionnés comme indiqué dans le tableau 3. Cette solution peut être commandée en utilisant le code de variante 701.

Mise à la terre et câblage

Pour les moteurs d'une puissance nominale supérieure à 30 kW, des câbles avec une terre de protection concentrique symétrique doivent être utilisés à travers le système. Le même type de câbles est également recommandé pour les moteurs d'une puissance de 30 kW et moins.

Solutions pour courants porteurs persistants

Dans de très rares cas, des courants de palier peuvent encore exister même si les mesures spécifiées ci-dessus ont été prises. Pour de telles installations, il existe deux méthodes avancées qui pourraient apporter une solution : soit une douille de mise à la terre de l'arbre, soit des roulements isolés aux deux extrémités.

La douille de mise à la terre de l'arbre est installée à l'intérieur du moteur pour le protéger de l'environnement et assurer une bonne mise à la terre de l'arbre. La brosse de mise à la terre de l'arbre peut être commandée en utilisant le code de variante 588.

La deuxième solution avancée consiste à monter des roulements isolés aux deux extrémités. Il peut s'agir soit de roulements avec une bague extérieure isolée, soit de roulements hybrides avec des éléments roulants en céramique. Des roulements isolés aux deux extrémités peuvent être commandés en utilisant le code de variante 702. Notez que cette variante ne peut pas être combinée avec des solutions de roulements spéciaux côté entraînement, tels que des roulements à rouleaux ou des roulements à billes à contact oblique.

Compatibilité électromagnétique (CEM)

Les composants haute fréquence d'un variateur de vitesse peuvent provoquer des interférences électromagnétiques avec d'autres équipements de l'installation. Pour éviter cela, certaines mesures doivent être prises. Pour répondre aux exigences CEM, des presse-étoupes CEM spéciaux avec une connexion à 360° au conducteur de terre de protection concentrique doivent être utilisés. De tels presse-étoupes peuvent être utilisés avec le code de variante 704.

Capacité de charge du moteur avec convertisseur de fréquence les lecteurs

La différence d'échauffement d'un moteur fonctionnant directement en ligne par rapport au même moteur fonctionnant avec un convertisseur est influencée par des facteurs tels que l'effet de refroidissement d'un ventilateur monté sur arbre en fonction de la vitesse du moteur, l'augmentation des pertes dues aux harmoniques généré par le convertisseur et un flux réduit au-dessus du point d'affaiblissement du champ. Les effets de tous ces facteurs sont combinés dans les courbes de capacité de charge.

Les courbes de capacité de charge présentées dans les figures 02-05 sont génériques et donnent des directives indicatives pour le dimensionnement des moteurs basse tension standard utilisés avec un convertisseur de fréquence.

Les courbes montrent le couple de charge continu maximal en fonction de la fréquence (vitesse), ce qui entraîne la même élévation de température qu'en fonctionnement avec l'alimentation sinusoïdale nominale à la fréquence nominale et à pleine charge nominale.

Normalement, les moteurs de performance de processus fonctionnent selon une élévation de température de classe B. Pour ces moteurs, le dimensionnement doit être conforme à la courbe d'échauffement B, ou le moteur peut être légèrement surchargé. En d'autres termes, il peut être dimensionné en fonction de la courbe de montée en température F. Cependant, si seule une élévation de température de classe F avec une alimentation sinusoïdale est indiquée pour le moteur dans la section des données techniques, le dimensionnement doit être fait selon la courbe d'échauffement

Si le moteur est chargé selon la courbe d'échauffement F, il sera nécessaire de vérifier l'échauffement dans d'autres parties du moteur et de s'assurer que les intervalles de graissage et le type de graisse sont toujours appropriés.

Performance de procédé basse tension moteurs en fer

18  Informations de commande

19 Plaques signalétiques

20  Données techniques IE2

37  Données techniques IE3

50  Données techniques IE4

56  Codes de variante

63  Conception mécanique

63 Châssis du moteur et trous de vidange

Roulements 66

77 Boîte à bornes

86  Dessins cotés

86 moteurs en fonte IE2

88 moteurs en fonte IE3

90 moteurs en fonte IE4

91  Accessoires

91 Frein intégré

94 Refroidissement séparé

96 Silencieux

97 Glissières

99  Les moteurs en fonte en bref

102  Construction de moteurs

Informations de commande

Explication du code produit

Type de moteur        Taille du moteur     Code produit          Code de montage,                                 Codes de variante

                                                                                  Code tension et fréquence,

                                                                                   Code de génération

M3BP 160MLA 3GBP 161 410 - ADG 003, etc.

                                                               +1234 (567)891011121314

Postes 1 à 4

Moteur à cage d'écureuil refroidi par ventilateur totalement fermé 3GBP avec cadre en fonte

Postes 5 et 6

Taille CEI Taille CEI

07: 71 20: 200

08: 80 22: 225

09: 90 25: 250

10 : 100 28 : 280

12 : 112 31 : 315

13 : 132 35 : 355

16 : 160 40 : 400

18 : 180 45 : 450

Position 7

Vitesse (paires de pôles)

1: 2 pôles

2: 4 pôles

3: 6 pôles

4: 8 pôles

5: 10 pôles

6: 12 pôles

7 : > 12 pôles

8 : Moteurs à deux vitesses pour les moteurs d'entraînement de ventilateur pour un couple constant

9 : moteurs à plusieurs vitesses, à deux vitesses

Postes 8 à 10

Numéro de série

Position 11

-(tiret)

Position 12 (marquée d'un point noir dans les tableaux de données)

Arrangement de montage

A : boîte à bornes montée sur pied et sur le dessus

R : à pattes, boîte à bornes RHS vue du bout D

L : Sur pattes, boîte à bornes LHS vue du bout D

B : grande bride à montage sur bride

C : Bride petite bride (tailles 71 à 112)

H : à pattes et à bride, boîte à bornes montée sur le dessus

Position 12 (marquée d'un point noir dans les tableaux de données)

J : Montage sur pattes et bride, petite bride avec trous taraudés

S : à pattes et à bride, boîte à bornes RHS vue du bout D

T : à pattes et à bride, boîte à bornes LHS vue du bout D

V : Bride spéciale, montée sur bride

F : à pattes et à bride. Bride spéciale

Position 13 (marquée d'un point noir dans les tableaux de données)

Tension et fréquence

Moteurs à une vitesse

B : 380 VΔ 50 Hz

D : 400 VΔ, 415 VΔ, 690 VY 50 Hz

T : 500 VΔ 50 Hz

F : 500 VY 50 Hz

S : 230 VΔ, 400 VY, 415 VY 50 Hz

T : 660 VΔ 50 Hz

U : 690 VΔ 50 Hz

X : Autre tension nominale, connexion ou fréquence, 690 V maximum

Position 14

Code de génération

A, B, C...G...K : Le code produit doit être, si besoin, suivi des codes variantes.

Les valeurs de rendement sont données conformément à la norme IEC 60034-2-1 ; 2014

Pour des dessins dimensionnels détaillés, veuillez consulter nos pages Web 'www.abb.com/motors&generators' ou contacter ABB.

Plaques signalétiques

01 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 100, IE2.

02 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 160, génération K, IE3.

03 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 315, génération L, IE3.

04 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 315, IE4.

La plaque signalétique principale du moteur indique les valeurs de performance du moteur avec différentes connexions à la vitesse nominale. La plaque signalétique indique également le niveau de rendement (IE2, IE3 ou IE4), l'année de fabrication et le rendement nominal le plus bas à 100, 75 et 50 % de charge nominale.

Les échantillons de plaques présentés sur cette page présentent des lignes de données typiques. Le contenu réel de la plaque peut varier selon votre commande et selon la classe IE du moteur.

Caractéristiques techniques, 400 V 50 Hz

Moteurs en fonte IE2

IP 55 - IC 411 - Classe d'isolation F, classe d'échauffement B

Classe d'efficacité IE2 selon IEC 60034-30-1 ; 2014

          Efficacité
CEI 60034-30-1 ; 2014
  Courant   torque          
                       
Sortie
kW
  Type de moteur Code produit Vitesse
r / min
Pleine charge
100%
3/4 de charge
75%
1/2 de charge
50%
Facteur de puissance
Cosj
IN
A
EST DANS TN
Nm
TI/TN Tb/TN Moment
d'inertie
J = 1/4
GD2kgm2
Poids
kg
Son
la parfaite pression
Niveau LPA
dB
 
 
 
3000 tr/min = 2 pôles     400V 50Hz     Conception CENELEC          
0.37   M3BP71MA2 3GBP071321-••B 2768 74.8 75.4 72.4 0.78 0.89 4.5 1.27 2.2 2.3 0.00039 11 58
0.55   M3BP 71 Mo 2 3GBP071322-••B 2813 77.8 78.3 76 0.79 1.29 4.3 1.86 2.4 2.5 0.00051 11 56
0.75   M3BP 80 Mo 2 3GBP081322-••B 2895 80.6 79.6 75.6 0.74 1.8 7.7 2.4 4.2 4.2 0.001 16 57
1.1   M3BP80MC2 3GBP081323-••B 2870 81.8 81.7 78.9 0.8 2.44 7.5 3.63 3.7 4.6 0.0012 18 60
1.5   M3BP 90SLB2 3GBP091322-••B 2900 82.2 82.9 81.3 0.87 3.26 7.5 4.9 2.5 2.6 0.00254 24 69
2.2   M3BP90SLC2 3GBP091323-••B 2885 83.2 85.5 84.3 0.88 4.2 6.8 7.2 1.9 2.5 0.0028 25 64
3   M3BP 100 LB 2 3GBP101322-••B 2925 85.2 84.9 82.7 0.87 5.75 9.1 9.7 3.1 3.5 0.00528 36 68
4   M3BP 112 Mo 2 3GBP111322-••B 2895 86.1 87 86.6 0.89 7.52 8.1 13.1 2.9 3.2 0.00575 37 70
5.5   M3BP 132SMB 2 3GBP131322-••B 2865 87.7 88.4 87.7 0.86 10 7 18.3 2.6 2.7 0.0128 68 70
7.5   M3BP132SMC2 3GBP131324-••B 2890 88.2 88.8 87.6 0.89 13.7 7.3 24.9 2.6 3.6 0.0136 70 70
11   M3BP 160MLA2 3GBP161410-••G 2938 90.6 91.5 91.1 0.9 19.2 7.5 35.7 2.4 3.1 0.044 127 69
15   M3BP 160MLB 2 3GBP161420-••G 2934 91.5 92.4 92.2 0.9 26 7.5 48.8 2.5 3.3 0.053 141 69
18.5   M3BP 160MLC2 3GBP161430-••G 2932 92 93.1 93.1 0.92 31.5 7.5 60.2 2.9 3.4 0.063 170 69
22   M3BP 180MLA2 3GBP181410-••G 2952 92.2 92.7 92.2 0.87 39.6 7.7 71.1 2.8 3.3 0.076 190 69
30   M3BP 200MLA2 3GBP201410-••G 2956 93.1 93.5 92.8 0.9 51.6 7.7 96.9 2.7 3.1 0.178 283 72
37   M3BP 200MLB 2 3GBP201420-••G 2959 93.4 93.7 92.9 0.9 63.5 8.2 119 3 3.3 0.196 298 72
45   M3BP225SMA2 3GBP221210-••G 2961 93.6 93.9 93.1 0.88 78.8 6.7 145 2.5 2.5 0.244 347 74
55   M3BP250SMA2 3GBP251210-••G 2967 94.1 94.4 93.8 0.88 95.8 6.8 177 2.2 2.7 0.507 405 75
75   M3BP280SMA2 3GBP281210-••N 2972 93.8 94 93.4 0.89 128 7.8 241 2.5 3 0.61 540 77
90   M3BP 280SMB 2 3GBP281220-••N 2970 94.1 94.3 93.8 0.91 149 7.5 289 2.7 3.1 0.73 590 77
110   M3BP315SA2 3GBP311110-••N 2978 94.3 94.2 93.3 0.9 187 7.6 353 2.4 3.1 0.95 770 78
132   M3BP315SMA2 3GBP311210-••N 2976 94.6 94.6 93.8 0.9 223 7.3 423 2.5 3 1.1 865 78
160   M3BP 315SMB 2 3GBP311220-••N 2975 94.8 94.9 94.4 0.9 268 7.3 513 2.4 3 1.25 925 78
200 1) M3BP 315MLA2 3GBP311410-••G 2980 95.7 95.7 94.9 0.9 335 7.7 640 2.6 3 2.1 1190 78
250 1) M3BP355SMA2 3GBP351210-••G 2984 95.7 95.5 94.5 0.89 423 7.7 800 2.1 3.3 3 1600 83
315 1) M3BP 355SMB 2 3GBP351220-••G 2980 95.7 95.6 94.9 0.89 531 7 1009 2.1 3 3.4 1680 83
355 1) M3BP355SMC2 3GBP351230-••G 2984 95.7 95.7 94.9 0.88 603 7.2 1136 2.2 3 3.6 1750 83
400 1) M3BP 355MLA2 3GBP351410-••G 2982 96.5 96.3 95.6 0.88 677 7.1 1280 2.3 2.9 4.1 2000 83
450 1) M3BP 355MLB 2 3GBP351420-••G 2983 96.5 96.5 95.7 0.9 743 7.9 1440 2.2 2.9 4.3 2080 83
500 1) M3BP 355LKA 2 3GBP351810-••G 2982 96.5 96.5 96 0.9 827 7.5 1601 2 3.9 4.8 2320 83
560 1) M3BP400LA2 3GBP401510-••G 2988 96.5 96.5 95.7 0.89 934 7.8 1789 2.5 3.7 7.9 2950 82
560 2) M3BP 400LKA 2 3GBP401810-••G 2988 96.5 96.5 95.7 0.89 934 7.8 1789 2.5 3.7 7.9 2950 82
560 1) M3BP 355LKB2 3GBP351820-••G 2983 97 97 96.5 0.9 925 8 1792 2.2 4.1 5.2 2460 83
630 2) M3BP 400 LB 2 3GBP401520-••G 2987 96.5 96.2 95.6 0.89 1049 7.6 2014 2.6 3.7 8.2 3050 82
630 2) M3BP 400LKB2 3GBP401820-••G 2987 96.5 96.2 95.6 0.89 1049 7.6 2014 2.6 3.7 8.2 3050 82
710 2) M3BP 400LC2 3GBP401530-••G 2987 96.5 96.3 95.7 0.89 1178 7.2 2270 2.6 3.4 9.3 3300 82
710 2) M3BP 400LKC2 3GBP401830-••G 2987 96.5 96.3 95.7 0.89 1178 7.2 2270 2.6 3.4 9.3 3300 82
800 2) 3) M3BP450LA2 3GBP451510-••G 2990 96.5 96.2 95.4 0.87 1362 7.8 2555 1.3 3.4 12.2 4000  
900 2) 3) M3BP 450 LB 2 3GBP451520-••G 2990 96.5 96.2 95.5 0.87 1534 7.6 2874 1.5 3.1 13.5 4200

 

1) Réduction du niveau de pression acoustique de -3dB(A) avec construction de ventilateur unidirectionnel. Le sens de rotation doit être indiqué lors de la commande, voir les codes variantes 044 et

2) Construction de ventilateur unidirectionnelle en standard. Le sens de rotation doit être indiqué lors de la commande, voir les codes variantes 044 et 045.

3) Classe d'échauffement F

4) Classe d'efficacité IE1

Plaques signalétiques

01 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 100, IE2.

02 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 160, génération K, IE3.

03 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 315, génération L, IE3.

04 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 315, IE4.

La plaque signalétique principale du moteur indique les valeurs de performance du moteur avec différentes connexions à la vitesse nominale. La plaque signalétique indique également le niveau de rendement (IE2, IE3 ou IE4), l'année de fabrication et le rendement nominal le plus bas à 100, 75 et 50 % de charge nominale.

Les échantillons de plaques présentés sur cette page présentent des lignes de données typiques. Le contenu réel de la plaque peut varier selon votre commande et selon la classe IE du moteur.

Caractéristiques techniques, 400 V 50 Hz

01 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 100, IE2.

02 Exemple de plaque signalétique, taille de moteur 160, génération K, IE3.

IP 55 - IC 411 - Classe d'isolation F, classe d'échauffement B

 

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