50 hk elektrisk motorguide: rammestørrelser, fuldbelastningsforstærkere og valgtrin

En 50 hk elektrisk motor, der kører ved 1.800 omdr./min. på en 460 V-forsyning, trækker omkring 65 A ved fuld belastning, drejer en 2.125-tommer aksel og boltes ind i en NEMA 326T-ramme. Disse fire tal afgør, om en erstatning falder ind over en weekend eller bliver til et tre ugers ingeniørprojekt.

50 hk-klassen eller 37 kW uden for Nordamerika er arbejdshestens størrelse for centrifugalpumper, skruekompressorer, køletårnsventilatorer, båndtransportører og procesblandere. Den sidder lige på brudlinjen mellem små og mellemstore industrielle maskiner, hvorfor det også er den størrelse, hvor NEMA og IEC specifikationer, 50 Hz og 60 Hz navneskilte og standard kontra inverter-duty ratings oftest bliver forvirrede.

Købere, der behandler 50 hk som en enkelt specifikation, betaler normalt for det senere. Hestekræfternes rating fastsætter kun akselkraft. Det siger intet om den strøm, motoren trækker, det drejningsmoment, den kan levere, den ramme, den monteres på, eller det kabinet, den har brug for, og hver enkelt af disse fire detaljer kan variere mellem to motorer, der bærer et identisk 50 hk-navneskilt.

Hvad 50 hk betyder i kilowatt, ampere og drejningsmoment

En 50 hk motor er en 37 kW maskine, der trækker 65 A ved 460 V og producerer omkring 146 lb-ft drejningsmoment ved 1.800 rpm. Kilowatt beskriver output, ampere beskriver, hvad det elektriske system skal levere, og moment beskriver, hvad akslen faktisk kan dreje.

Fuldbelastningsstrøm er den figur, der styrer kabeldimensionering, startvarmere og valg af afbryder, så det er det første tal, der trækker et navneskilt eller et producentdatablad af. Spredningen mellem forsyningsspændingerne er stor nok til, at en motor, der er bestilt til den forkerte, ikke bare kan gentappes i marken.

Navnepladeforstærkere kan sidde 5 procent på hver side af disse tabelværdier, hvilket betyder noget, fordi overbelastningsrelæer er indstillet på typeskiltet. En motor stemplet 62 A og en stemplet 68 A har brug for forskellige varmeelementer, selvom begge sælges som 50 hk.

Servicefaktor og omgivelsestemperatur flytter også det anvendelige output. En servicefaktor på 1,15 er almindelig på NEMA-rammer og tillader en kortvarig overbelastning, mens IEC-motorer normalt er klassificeret til 1,0 med et klasse F-isoleringssystem og en klasse B-temperaturstigning. Den samme fysiske maskine kan derfor bære to vidt forskellige løfter.

Hastighed og drejningsmoment: hvorfor en 50 hk motor ved 900 rpm opfører sig som en anden maskine

Hestekræfter forbliver konstant på tværs af poltal, men drejningsmomentet gør det ikke: en 50 hk motor ved 900 rpm leverer dobbelt så meget akselmoment som en 50 hk motor ved 1.800 rpm. Forholdet er fastsat ved drejningsmoment er lig med 5.252 ganget med hestekræfter divideret med hastighed, og det afgør, om en drevet maskine kan kobles direkte eller har brug for en rem eller gearkasse.

Den 1.800 rpm firepolede motor dominerer den nordamerikanske industri, fordi den matcher 60 Hz direkte, mens den tilsvarende IEC kører 1.500 rpm ved 50 Hz. En 60 Hz motor, der drives på en 50 Hz forsyning, falder til 1.500 rpm, så en ventilator eller pumpe, der er dimensioneret på det oprindelige driftspunkt, flytter ikke længere designflowet.

Hvor en maskine skal køre med ægte lav akselhastighed, såsom en skruetransportør, roterende ovndrev eller ekstruder, er en 50 hk motor normalt parret med en gearkasse i stedet for at bestilles som en 900 eller 1.200 rpm ramme. Lavhastighedsmotoren er større, tungere og dyrere pr. drejningsmomentenhed, og den er sværere at købe som reserve.

NEMA 326T eller IEC 225M: Rammer til en 50 hk motor

En 50 hk, 1.800 o/min motor er normalt en NEMA 326T eller en IEC 225M til 250M ramme, og de to vil ikke bolte sig fast på den samme base uden en adapter. Skaftdiameter, fodhulsafstand og samlet længde er alle forskellige.

Rammedetaljer betyder mest i eftermonteringsarbejde. Et anlæg, der erstatter en 40 år gammel 50 hk motor, kan finde ud af, at det originale fodmønster er forældet, og den nye 326T-ramme har brug for en boret adapterplade eller en fremstillet base. Budgettering for den plade er langt billigere end at opdage uoverensstemmelsen inde i et nedlukningsvindue.

Valg af kabinet: TEFC, ODP og eksplosionssikker

TEFC er standardkabinettet til en 50 hk motor i næsten alle industrianlæg, og det er det rigtige valg, medmindre områdeklassificeringen eller procesmiljøet siger noget andet. Åbne drypsikre designs overlever kun i ren, tør indendørsluft.

TEFC NEMA-motorer til industripumpeknuser og oliebrøndsdrift Gennemgå TEFC-motorserier for lukket køling i generelle industri-, pumpe-, knuser-, oliebrønd- og bremseapplikationer, hvor robust anlægsservice forventes. Se produkt →

En støbejerns TEFC 50 hk motor ved 1.800 rpm vejer typisk 600 til 700 lb (272 til 318 kg) afhængigt af rammematerialet. Aluminiumsrammer sparer vægt, men overfører vibrationer anderledes, hvilket er grunden til, at cement-, mine- og kemiske fabrikker forbliver med støbejern på trods af straffen ved håndtering.

Kørsel af en 50 hk motor på et variabelt frekvensdrev

En standard 50 hk motor er ikke automatisk egnet til en variabel frekvensomformer. Inverterdrift kræver isolering, der er normeret til drevets udgang, en akseljordingsring til at aflede lejestrømme og et sikkert hastighedsområde aftalt med producenten.

Drevets output er ikke en ren sinusbølge. Hurtig omskiftning giver spændingsoverskridelse ved motorterminalerne, og effekten vokser med kabellængden. Over ca. 100 fod (30 m) uskærmet kabel bliver et dv/dt-filter eller en udgangsreaktor standardpraksis snarere end en mulighed.

Køling er den anden begrænsning. En selvkølet TEFC-motor er afhængig af en akselmonteret blæser, og den blæser mister effektivitet, når hastigheden falder. Kontinuerlig drift under omkring 30 procent af basishastigheden kræver generelt en separat drevet blæser eller en inverter-driftsmotor bygget til et bredt konstant drejningsmomentområde.

YPT-serien lavspændings variabel-frekvens trefaset induktionsmotor Til drev med variabel hastighed tilbyder denne YPT-motor dobbelt ventilation, et 5-100 Hz-område og robust beskyttelse til kontinuerlig industriel drift. Se produkt →

Effektivitet og tilbagebetaling: IE3 versus IE4 med 4.000 timer om året

Med 4.000 driftstimer om året sparer en IE4 50 hk motor omkring 360 USD i elektricitet sammenlignet med en ældre IE2 enhed, som tilbagebetaler effektivitetspræmien på to til fire år til typiske industritakster.

Procentsatserne ser ikke imponerende ud, og netop derfor bliver de ignoreret. En gevinst på 1,1 point mellem IE2 og IE3 er 1.400 kWh om året på en enkelt 50 hk maskine, eller omkring 168 $. Lille i sig selv, men ægte, når et anlæg kører tyve af dem på tre skift.

Belastningspunktet betyder lige så meget som klasse. En motor, der kører med 40 procent belastning, taber mere til faste tab og dårlig effektfaktor end en, der kører med 75 til 85 procent. Startmetode tilføjer endnu en omkostning: Start på tværs af linjen trækker seks til otte gange fuld belastningsstrøm, hvilket kan udløse efterspørgselsafgifter eller spændingsfaldsklager fra naboudstyr. En praktisk effektivitets- og beskyttelsesvejledning til lavspændingsmotorer er værd at læse, før du færdiggør specifikationen.

IE4-serien højeffektiv trefaset induktionsmotor Til energibevidste lavspændingsdrev kombinerer denne IE4-motor høj effektivitet, robuste kapslingsmuligheder og pålidelig viklingsisolering til kontinuerlig industriel brug. Se produkt →

Hvad skal du kontrollere, før du bestiller en 50 hk motor

De fleste 50 hk motorproblemer ved idriftsættelse spores tilbage til en specifikationsdetalje snarere end en fabrikationsfejl. Et kort tjek mod navneskiltet og det drevne udstyr forhindrer næsten dem alle.

• Sammenlign navneskiltet med fuldbelastningsforstærkere med overbelastningsrelæets rækkevidde, ikke kun hestekræfterne.
• Bekræft stelnummer, akseldiameter og kilespor mod den eksisterende kobling eller remskive.
• Kontroller forsyningsspænding og frekvens, og om anlægget kører 50 Hz eller 60 Hz.
• Tjek at kabinettet stemmer overens med områdeklassifikationstegningen.
• Spørg efter testet effektivitet og effektfaktor ved 75 procent belastning, ikke kun den nominelle klasse.
• Bekræft, om motoren er beregnet til inverterdrift, hvis der er planlagt et drev nu eller senere.
• Fastlæg leveringstid og om reservelejer og klemkassepakninger følger med ordren.

Ledetid er den skjulte variabel. Støbejernsstel med 50 hk i ikke-standardspændinger kan køre otte til seksten uger, hvorfor anlæg med kritisk pligt har en reserve på hylden. Gennemgang af, hvordan sammenlignelige motorer anvendes i lignende anlæg, hjælper med at fastlægge en fornuftig reservepolitik, og installerede motorapplikationer inden for cement, minedrift og kemisk service viser, hvor ofte disse reservedele faktisk er nødvendige.

Ofte stillede spørgsmål om 50 hk elmotorer

Hvor mange ampere trækker en 50 hk elmotor?

En 50 hk motor trækker 65 A ved 460 V, 130 A ved 230 V og 52 A ved 575 V ved fuld belastning, efter NEC-tabel 430.250. Den faktiske navnepladestrøm kan variere med omkring 5 procent, så overbelastningsbeskyttelse bør altid indstilles fra typeskiltet i stedet for tabellen.

Er en 50 hk motor det samme som 37 kW?

Ja. En hestekræfter svarer til 0,746 kW, så 50 hk er 37,3 kW, og producenterne mærker den tilsvarende metriske vurdering som 37 kW. NEMA- og IEC-navneskiltene beskriver den samme akseludgang i forskellige enheder.

Hvilken NEMA-ramme er en 50 hk motor?

En 50 hk, 1.800 rpm motor er typisk en NEMA 326T med en 2.125-tommer aksel, mens 3.600 rpm versioner bruger en 284TS eller 324TS ramme og 1.200 rpm versioner bruger en 364T. IEC-ækvivalenterne for den samme 37 kW-værdi er normalt 225M eller 250M.

Kan en standard 50 hk motor køre på et variabelt frekvensdrev?

Kun hvis den er klassificeret til inverterdrift. Standardmotorer kan tolerere drevdrift med korte kabelløb og et moderat hastighedsområde, men isolationsbelastning, akselstrømme og reduceret selvkøling ved lav hastighed gør en inverter-drift eller separat ventileret motor til det sikrere valg til kontinuerlig drift.