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为安全高效的安装确定负载马力、接线和断路器尺寸

电能质量

作者:兰迪·巴奈特

雷竞技appFluke iFlex™柔性电流探头
在单个导体周雷竞技app围运行Fluke iFlex™柔性电流探头。或者,你可以将钳形仪表的钳口集中在单个导体周围。

这是一些选择和安装电机的人的错误信念。适当大小的电机为给定的负载结果驱动负载更有效,节省能源,节省美元。电机通常是最有效率时,他们是90%至95%的负载。仅仅因为电机铭牌上写着“25马力”并不意味着电机在运行时产生25马力。根据负载要求,电机可能会产生相当少的电量。如果电机一直在这些降低马力的要求下运行,钱是浪费的,你应该考虑用正确大小的电机替换它。

此外,导体和提供该电机的熔断器或断路器的尺寸取决于电机的满载额定电流,预期运行的频率和其他因素。安装比实际需要更大的导线和断路器是一种浪费。同样重要的是要认识到,即使在低马力的要求,电机仍然吸引相对较大的电流。例如,在空载情况下运行的电机仍会产生约50%的额定电流。

更换电机时,请将电机与工作匹配

更换电机时,重要的是要使电机与工作相匹配。除了选择合适的电压、相位(三相或单相)、设计字母和代码字母外,一定要选择合适的马力额定值。如果电机以前已经更换过,或者正在运行的泵、风扇或其他设备不是OEM指定的整个系统的一部分,那么您可能没有选择正确的电机尺寸。通过一些基本的电压和电流读数来估计你自己的马力需求,这将为你提供一个更高效的系统。

在进行能源研究时,这些信息是有价值的。如果电机负载在较长时间内从满载变化90%或更少,则该应用程序可能适合于变速驱动器,从而节省大量成本。例如,如果可以通过变速驱动降低电机马力要求,将电机速度降低到电机额定全速的90%,则能耗降低到全速运行所需的73%。这是了解设备负载要求的另一个原因!

在某些情况下,电机可能过载,产生超过其额定电流。无论是坏轴承,轴或其他维护问题,或只是电机负荷过大,一个有害的影响肯定会发生:在绕组中产生过多的热量。热使绝缘变坏,是电机故障的主要原因。虽然适当的尺寸和安装过载将使电机在铭牌上满载电流值的115%至125%时跳闸,但在此期间产生的热量肯定会缩短电机寿命。

确定实际电机马力

作为预防性维护计划的一部分,应定期测量和记录电机运行电流和电压值。用这个公式来估计电机马力:马力(hp) =电压x Amerage x % EFF x功率因数x 1.73/746。(详见下图)


用这个公式来估计马达马力

马力(hp) =电压x安培数x % EFF x功率因数x 1.73/746

地点:

电压(A-B + A-C + B-C)/3是三个测量电压的平均值吗

安培数测量的三相平均电流是:(A+B+C)/3吗

% EFF每电机的电机效率铭牌

功率因数为真功率(kW)与视在功率(kVA)之比。在没有功率因数测量工具的情况下,经验法则是估计功率因数为0.85

1.73计算三相功率时是否使用常数

746是将瓦转换为马力的常数(746瓦= 1马力)

例子:一个25马力的电机在472伏特下生产,平均每相20安培,电机铭牌标记为90%的效率是多少马力?

马力(hp) =电压x安培数x % EFF x功率因数x 1.73/746

= 472V x 20A x 0.90 x 0.85 x 1.73/746 = 17 Hp


近距离估计电机马力的最快方法是用数字钳形表测量电机的电流和电压,然后进行简单的计算。用这个公式来估计马达马力。马力(hp)=电压x安培数x % EFF x功率因数x 1.73/746。一定要遵循适用于特定应用的安全工作规程。具有可远程显示的数字万用表等雷竞技appFluke 381远程显示真有效值钳位表在美国,工作人员可以减少接触致命电压和电弧闪光危险区。

使用真有效值钳形表来获得准确的读数是很重要的。虽然电机电流通常可以直接从提供相关电机的可调速驱动器的表面读取,但其他设备将需要使用在谐波和正弦波失真情况下提供准确读数的仪表。

测量电机以外的负载

您还需要记录电动机以外的负载的运行值。由于对于电机以外的负载不确定马力,因此只需使用侧栏“使用此公式估算电机马力”中概述的程序来测量和记录负载的当前值。这种负载的例子可能是HVAC设备、照明负载和加热元件中的密封制冷剂电机压缩机。在处理断路器跳闸或设备过热时,需要将密封制冷剂压缩机上的额定负载电流和其他类型设备上的额定电流与测量值进行比较。要确定提供负载所需的断路器和导体的尺寸,请参阅国家电气规范®(NEC®)、制造商说明、图纸和任何当地规范要求。尽管NEC对各种类型的设备(如电机和暖通空调设备)有具体的规定,但通常导体和断路器的尺寸为连续负载的125%加上非连续负载的100%。

雷竞技appFluke 381钳形表用于记录安培读数
iFlex™探头在空气处理单元(AHU)的驱动柜中环绕单个导体。Fluk雷竞技appe 381钳位表用于记录安培读数,以排除疑似驱动器问题。同样的钳形表被用来估计电动机产生的马力。

“连续负载”是指最大电流预计持续3小时或更长时间的负载。重要的一点是:在确定电机导体和断路器的尺寸时,使用NEC中适当的电机满载安培表,而不是以前测量的值或电机铭牌信息。先前测量的值是为了帮助确定负载的大小。为电机供电的电线和断路器的尺寸是基于代码表,为特定相位、电压和马力电机提供满载电流值。制造商的额定值和测量值用于电机负载以外的其他负载。

例如,一台三相25马力冷冻水泵电机预计满载运行3小时或更长时间。NEC表表明,一个三相,460伏,25马力的电机的满载电流是34安培。因此,为电机供电的导体必须尺寸为34 x 1.25 = 43A(34安培的125%)。NEC中的电容表用于根据绝缘类型、环境温度和其他条件确定实际导体尺寸。电机的最大断路器或保险丝尺寸是基于另一个NEC表,表430.52.这种过流保护装置的最大值可能在满载电流的175%到250%之间。始终咨询国家电气规范或合格的电工,电机接线,熔断器和断路器的确切尺寸,以及电机的过载保护要求。这同样适用于密封制冷剂电机压缩机和其他类型的电气设备。

我们的目标是:一个适当的大小和安全的装置,以最大的效率运行

您必须在现场确定电机的马力,以验证所使用的电机尺寸是否合适。如果电机过大,请考虑更换电机或安装变速驱动器。定期测量和记录电流和电压值也是质量预防性维护计划的重要组成部分。为任何类型的负载调整接线和断路器的尺寸国家电气规范.请记住,我们的目标是在最大效率下进行适当大小和安全的安装。