Vaihteen, moottorin ja taajuusmuuttajan valinta
SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Vaihteen valinta – moottori taajuusmuuttaja Teollisuuden liikkeelle paneva voima VEM MOTORS FINLAND OY SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Vaihteen valinta Mihin vaihdetta tarvitaan? > nopeuden ja momentin muuttaminen > suuri vääntömomentti pieneen tilaan > voidaan käyttää pienempää moottoria → energian säästö 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 2 SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Sovelluskohteita Kuljettimet Pumput Sekoittimet Telat Murskat Kääntökoneet Rummut 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 3 Tarvittavat tiedot vaihteen valintaan SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION >Tarvittava toisiomomentti >Tarvittava toisionopeus >Käyttölaite / käyttö → käyttökerroin >Rakennemuoto >Asennusasento >Ympäristön lämpötila >Akseleihin kohdistuvat ulkoiset voimat >Lisävarusteet, esim. momentinrajoitin, takaisinpyörinnän esto tai momenttituki >Erikoisvaatimukset, esim. ATEX 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 4 SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Vääntömomentti Vääntömomentti: fysikaalinen suure joka kuvaa kiertävän liikkeen vääntövoimaa. Yksikkö SI-järjestelmässä: newtonmetri, lyhenne Nm. Yksi Nm syntyy vääntämällä metrin pituisella varrella yhden newtonin voimalla. Maan painovoimakentässä 1 kg massan tuottama painovoima on 9,81 N. 10 kg ostoskassi 0,7 m käsivarren päässä tuottaa siis: M = d * F = 0,7 m * (10 * 9,81 N) = n. 69 Nm momentin. …jos käsi on siis ojennettuna suoraan sivulle! Entä jos se ei ole? 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 5 Vääntömomentti: näppituntumaa SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Momenttiavain, varsi 50 cm, säädettävä maksimiarvo: 200 Nm Ferrari Testarossa, vm. 1990: 490 Nm (@5500 rpm) KEB G83 DA180L4 B09, 22kW, 33 rpm M1: 6400 Nm 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 6 Vääntömomentin laskeminen SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION > Vaihdemoottorin tuottama vääntömomentti lasketaan seuraavasti: M2 = MB * i * η MB = ensiömomentti (moottorin momentti) i = vaihteen välityssuhde η = vaihteen hyötysuhde 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 7 Vääntömomentin laskeminen: esimerkki SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION > Kierukkavaihdemoottori: > vaihde: Tramec XC 90-1:50-IEC90B14 > moottori: VEM IE2-WE1R 90 LV4 > MB = 9,91 Nm i = 50 η (Rd) = 0,69 > M2 = 9,91 Nm * 50 * 0,69 = 342 Nm 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 8 SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Käyttökerroin > Käyttökerroin kuvaa sitä minkälaiseen käyttöön vaihde soveltuu. Tyypillisesti vaihteen käyttökerroin on välillä 1,0….2,0. > Käytön ja käytettävän laitteen kuormitusluokasta aiheutuva kerroin > Päivittäisestä kuormitusajasta johtuva kerroin > Käynnistyksistä (per tunti) aiheutuva kerroin > Ympäristön lämpötila Suuri käyttökerroin -> suuri kestoikä 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 9 Käyttökertoimen laskeminen SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION > Vaihteen käyttökerroin voidaan laskea ensiötehon tai toisiomomentin kautta. > SF = P1MAX / P1 > SF = T2MAX / T2 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 10 Käyttökertoimen laskeminen > > > > > SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Aiemman esimerkin XC 90-kierukkavaihde T2M = 353 Nm Laskettu toisiomomentti = 342 Nm SF = 353 Nm / 342 Nm = 1,0 Linjassa tehon kanssa – sallittu ensiöteho 1,5 kW 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 11 Käyttökerroin: kuka määrittelee? SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION > Asiakas tekee valinnan käyttökohteeseensa soveltuvan vaihteen käyttökertoimesta • noudatetaan valmistajien antamia ohjeita käyttökertoimien valinnasta, mikäli saatavilla • ISO- tai DIN-standardeissa ei ole määritetty käyttökertoimia • AGMA eli American Gear Manufacturer Association on tehnyt taulukon käyttökertoimista 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 12 Käyttökerroin: sovelluksia SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Sementtimylly > Vaihdetyyppi: lieriövaihde 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 13 Käyttökerroin: sovelluksia SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Kuljetin > Kierukkavaihde > Kevyt käyttö > Tasainen kuorma > Käyttö 8 h/päivä 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 14 SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Laskentaa Lyhenteet: M1 = 9550 * P1 n1 M 2 = M 1 * i *η itot = i1 * i 2 * i3 ... n2 = n1 i Pn Mn FS = = M2 P1 6.3.2013 M1= moottorin momentti [Nm] M2 = toisiovääntömomentti [Nm] Mn= vaihteen nimellismomentti [Nm] (löytyy luettelosta) n2 = toisionopeus [1/min] n1 = ensiönopeus [1/min] i = vaihteen välityssuhde FS = käyttökerroin η = vaihteen hyötysuhde [%] P1 = moottorin teho [kW] Pn = vaihteen nimellisteho [kW] Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 15 SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Moottori vaihteeseen > Valitaan moottori tarvittavan tehon mukaan > Valitaan tarvittavat lisävarusteet • • • • jarru vierastuuletin käämien lämpösuojaus pulssianturi > Isot moottorit tuettava jaloista > Jos kyseessä hihnakäyttö, tarkistetaan laakerit MOOTTORIA EI KANNATA YLIMITOITTAA 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 16 Taajuusmuuttajan valinta SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION >Taajuusmuuttajalla tarkkuutta nopeuden säätöön >Joustavat käynnistykset ja pysäytykset >Moottorin ja vaihteen suojaus esim. virtarajalla >Taajuusmuuttajan valinta: • • • • • tarkistetaan moottorin nimellisvirta tarkistetaan kotelointiluokitus (IPxx) ja EMC-luokka mitoitus raskaan käytön mukaan jarruvastus valitaan tarvittavat lisäkortit 6.3.2013 Vaihteen valinta - moottori - taajuusmuuttajat 17 SENSE EXPERIENCE EXPERIENCE VISION Kiitos VEM MOTORS FINLAND OY
© Copyright 2024