Два двигателя с одинаковой мощностью, указанной на паспортной табличке, могут вести себя совершенно по-разному на одном и том же производственном участке, и разница обычно заключается в корпусе. Краткий ответ: открытая защита от капель (ODP) подходит для чистых и сухих помещений; полностью закрытый вентилятор с охлаждением (ТЭФК) используется по умолчанию практически для всего остального; полностью закрытые невентилируемые (TENV) и полностью закрытые воздушные конструкции (TEAO) работают только там, где монтаж и поток воздуха действительно поддерживают их; а взрывозащищенные корпуса относятся только к классифицированным областям.
Тип корпуса — это компактный способ описать сразу три вещи: насколько хорошо корпус защищает от пыли, воды и пальцев; как тепло уходит из обмоток; а в случае NEMA MG 1 — рама и соответствующие монтажные размеры. В соответствии со стандартом IEC 60034 одна и та же информация разделена на код IP для защиты от проникновения (IEC 60529) и код IC для метода охлаждения, поэтому европейский и североамериканский паспорт могут выглядеть так, как будто они описывают два разных двигателя, когда описывают один.
Это разделение имеет значение на этапе выбора, поскольку именно корпус определяет, где можно установить двигатель, как долго он прослужит и сколько затрат на обслуживание.
О чем на самом деле говорит тип корпуса
Тип корпуса отвечает на три вопроса о покупке и не более того: где можно установить двигатель, как он будет охлаждаться и какое обслуживание он потребует.
Защита от проникновения
Первая задача — держать твердые частицы и жидкости подальше от токоведущих частей и обмоток. В коде IP IEC используются две цифры: первая для твердых веществ, вторая для жидкостей, поэтому IP54 и IP55 различаются только тем, выдерживает ли двигатель брызги или направленные струи воды. NEMA закладывает ту же идею в само обозначение корпуса, поэтому на табличках с дробной мощностью в Северной Америке редко вообще указывается номер IP.
Путь охлаждения
Тепло должно каким-то образом выходить из статора. Двигатель ODP обменивается воздухом непосредственно с помещением, поэтому обмотка работает относительно прохладно, но «дышат» всем воздухом вокруг машины. Двигатель TEFC никогда не обменивает внутренний воздух: установленный на валу вентилятор продувает воздух через ребристую раму, в то время как внутренний воздух циркулирует внутри герметичного корпуса. Конструкции TENV не имеют вентилятора и излучают тепло от поверхности рамы, а двигатели TEAO заимствуют охлаждающий воздух у приводного вентилятора вместо того, чтобы производить его самостоятельно.
О чем оно вам не говорит
В корпусе ничего не говорится о классе эффективности, системе изоляции, подшипниках, коэффициенте эксплуатации или классе изоляции. TEFC премиум-класса и более старый TEFC со стандартной эффективностью могут иметь идентичную маркировку корпуса, но различаются на несколько пунктов эффективности и сроком службы на несколько лет.
Основные типы корпусов NEMA рядом
Для большинства промышленных и сельскохозяйственных покупателей пять семейств корпусов представляют собой реалистичные варианты, и каждое из них обеспечивает защиту от отвода тепла по-своему.
| Корпус | Путь охлаждения | Типичная защита | Где это подходит | Осторожность |
|---|---|---|---|---|
| Открытая защита от капель (ODP) | Комнатный воздух проходит через обмотки; каплеуловители закрывают отверстия | Примерно IP22–IP23, стиль NEMA 1. | Чистые, сухие, отапливаемые помещения: станки, гаражные ворота, мастерские. | Пыль, влага и едкие пары сокращают срок службы обмотки; обмотки нуждаются в периодической очистке |
| Полностью закрытый с вентиляторным охлаждением (TEFC) | Внешний вентилятор гонит воздух по ребристой раме; внутренний воздух герметичен | IP54 или IP55, IC411 | Большинство промышленных, сельскохозяйственных и закрытых помещений для работы на открытом воздухе | Вентилятор увеличивает сопротивление, шум и место для сбора мусора; версии для промывки требуют правильных уплотнений и сливных пробок. |
| Полностью закрытый, невентилируемый (TENV) | Поверхность рамы излучает тепло только за счет конвекции. | IP54–IP55, IC410 | Прерывистый режим работы, станции мойки, обработка пищевых продуктов, тихоходные приводы | Меньший непрерывный выход для того же кадра; нуждается в беспрепятственном доступе воздуха вокруг корпуса |
| Полностью закрытый воздухозаборник (TEAO) | Охлаждение зависит от потока воздуха от приводного вентилятора или нагнетателя. | IP54–IP55, IC418 | Режим вентилятора и воздуходувки, когда крыльчатка установлена на валу двигателя. | Невозможно запустить или протестировать вне приложения; быстро перегревается, когда привод замедляет вентилятор |
| Взрывобезопасность (NEMA 7/9, IEC Ex d) | Пламенная конструкция с охлаждением, разработанным в соответствии с конструкцией | Перечисленные корпуса для опасных зон | Зоны классов I и II: обработка зерна, растворители, горючая пыль. | Не общее обновление; тяжелее, дороже и действителен только тогда, когда в списке указана вся установка. |
Трехфазный двигатель премиум-класса TEFC, NEMA 56–215T Ознакомьтесь с этой серией двигателей TEFC, чтобы сравнить компромиссные варианты корпуса; он охватывает типоразмеры NEMA 56–215T, 1–10 л.с. и 208–230/460 В или 575 В. Просмотреть продукт → На долю TEFC приходится наибольшая доля промышленных заказов, и большинство поставщиков Северной Америки строят свой каталог на ее основе. Например, Waylead покрывает Серии двигателей NEMA и IEC от 48 до 250 рамок в версиях ODP, TEFC, TENV, TEAO и с двигателем с тормозом, поэтому покупатель может сохранить площадь одной рамы, меняя корпус в соответствии с другим помещением.
IP-коды IEC и их соответствие типам NEMA
Классы IP описывают только защиту, поэтому IP55 не означает автоматически TEFC, но на практике большинство двигателей TEFC построены по IP54 или IP55, и именно это совпадение позволяет легко преобразовать две системы на стойке закупок.
| IP-код | Твердые вещества | Вода | Эквивалент в стиле NEMA | Примечания для покупателей |
|---|---|---|---|---|
| IP23 | Пальцы и предметы размером более 12,5 мм. | Дождь под углом до 60 градусов от вертикали | Открытый, защищенный от капель | Типично для двигателей ODP и старых вентилируемых конструкций. |
| IP44 | Предметы размером более 1 мм | Брызги со всех сторон | Полностью закрытый | Обычно встречается на небольших однофазных двигателях. |
| IP54 | Защита от пыли | Брызги со всех сторон | TEFC | Пыль все еще может проникать в небольшие количества; подходит для большинства механических мастерских |
| IP55 | Защита от пыли | Направленные струи воды | Промывка TEFC, электродвигатели струйных насосов | Обычный уровень пыли и шлангов для пищевой и сельскохозяйственной деятельности. |
| IP56 | Защита от пыли | Сильные струи, тяжелое море | Тяжелая мойка | Качество зависит только от уплотнений вала и кабельного ввода. |
| IP65 | Пыленепроницаемый | Направленные струи воды | Водаtight designs | Часто используется для насосов на открытом воздухе и в спа-центрах. |
Отсюда следуют два последствия. Обновление с IP54 до IP55 не меняет ни охлаждение, ни размеры, ни эффективность, поэтому это дешевое изменение спецификации, а не модернизация. А поскольку IEC отделяет защиту от охлаждения, двигатель IP55 может по-прежнему охлаждаться вентилятором IC411 или невентилироваться IC410, поэтому проверьте код IC, прежде чем предполагать, что две системы соответствуют построчно.
Соответствие типа корпуса реальным условиям эксплуатации
Как только применение становится ясным, корпус обычно выбирает сам. Сопоставьте конструкцию с тремя условиями, которые фактически убивают двигатели: попадание воды в корпус, скопление пыли на обмотках и вентилятор, который прекращает движение воздуха.
Мойка, зоны еды и напитков
Шланговые зоны – классический случай, когда выбор делается за вами. Двигатель TEFC работает, если он изготовлен в соответствии со степенью защиты IP55, имеет герметичные подшипники, соответствующие уплотнения вала и дренажные отверстия, и если никто не распыляет воду прямо в кожух вентилятора. При более низкой мощности TENV часто является лучшим решением, поскольку при снятии вентилятора удаляется часть, которая задерживает воду и остатки пищи.
Серия двигателей TENV, NEMA 56–215T, 1/3–10 л.с. Эта линейка двигателей TENV актуальна в тех случаях, когда в местах со шлангами или скоплением мусора предпочтительнее охлаждение без вентилятора; он охватывает корпуса NEMA 56–215T и мощность 1/3–10 л.с. Просмотреть продукт → Зерно, корма и хозяйственные постройки
Пыльные сельскохозяйственные здания наносят ущерб двигателям ODP быстрее, чем любая другая среда, поскольку переносимая по воздуху пыль оседает на обмотках и изолирует их. TEFC обеспечивает базовую защиту; Двигатели вентиляторов TEAO имеют смысл, если двигатель прикручен болтами к вентилятору или нагнетателю, который подает собственный охлаждающий воздух. В зонах с зерном или растворителями корпус должен быть внесен в список опасностей, а не просто опечатан.
Вентиляторный двигатель TEAO, типоразмеры NEMA 48 и 56 Этот двигатель TEAO для работы в режиме вентилятора подходит для установки вентилятора или воздуходувки, где приводное оборудование подает охлаждающий воздух; он охватывает корпусы NEMA 48/56 и мощность 1/10–1,5 л.с. Просмотреть продукт → Бюветы, бассейны и влажные подвалы
Влажность – это тихий режим отказа. Даже хорошо герметизированный двигатель TEFC может конденсировать влагу внутри, когда он включается и выключается во влажном помещении, поэтому сливные пробки, обогреватели и угол установки имеют такое же значение, как и номер IP. Работа в бассейне и спа усугубляет проблему влажности в воздухе, насыщенном хлором, поэтому выбор двигателя насоса для влажного или влажного помещения сводится к герметичности обмоток, а не к удобству эксплуатации.
Посмотрите, как взаимодействуют корпус и рабочий цикл, когда вы подобрать двигатель насоса для влажной установки .
Где выбор корпуса меняет стоимость, срок службы и соответствие требованиям
Решения по корпусу учитываются в трех статьях бюджета: цена покупки, эксплуатационные расходы и техническое обслуживание.
- Цена покупки. ODP — самый дешевый вариант, поскольку в нем меньше всего деталей. TEFC добавляет вентилятор, капот, ребристую раму и улучшенные уплотнения. Взрывозащищенные корпуса могут стоить в несколько раз дороже стандартного корпуса того же номинала.
- Эксплуатационная стоимость. Внешний вентилятор двигателя TEFC потребляет небольшое количество энергии, тогда как двигатель ODP того же номинала обычно работает при более низкой температуре. Стандарты эффективности применяются к типам корпусов, но они проверяются при определенных условиях — например, двигатель TEAO рассчитан на воздушный поток, который предназначен для его применения.
- Обслуживание. Обмотки ODP требуют периодической очистки, кожухи вентиляторов TEFC должны оставаться чистыми, а корпуса TENV требуют свободного воздушного пространства. Частотно-регулируемый привод добавляет четвертый фактор: при скорости ниже половины скорости вентилятор с приводом от вала перемещает слишком мало воздуха, поэтому двигателю может потребоваться изоляция для инверторной работы, вентилятор с отдельным питанием или пониженная номинальная мощность.
- Согласие. В классифицированных зонах на корпусе должна быть указана правильная информация, а в Северной Америке обычным подтверждением является отметка CSA или UL на заводской табличке. Не внесенный в список «герметичный» двигатель не является взрывозащищенным, независимо от того, насколько прочной отливка выглядит.
Указание типов корпусов в заказе на поставку
Краткий контрольный список предотвращает большинство споров по вложению до теплоходов.
- Укажите обозначение корпуса NEMA, а для IEC укажите коды IP и IC.
- Укажите температуру окружающей среды, высоту над уровнем моря и рабочий цикл, поскольку все три влияют на непрерывную номинальную мощность.
- Опишите частоту промывки и любые химические вещества, затем попросите соответствующее уплотнение и сливное устройство.
- Подтвердите тип монтажа и убедитесь, что двигатель находится внутри корпуса или шкафа, ограничивающего поток воздуха.
- Попросите сливные пробки, сапуны, обогреватели и детали подшипников там, где предполагается езда на велосипеде.
- Проверьте сертификационные знаки и, в случае TEAO или TENV, подтвердите поток воздуха, который фактически обеспечивает приложение.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между TEFC и TENV?
TEFC использует внешний вентилятор для подачи воздуха через ребристую раму, тогда как TENV не имеет вентилятора и использует конвекцию от поверхности рамы. TEFC подходит для непрерывной работы и более высоких номиналов; TENV подходит для прерывистой работы, зон промывки и низкой мощности.
Двигатель IP55 — это то же самое, что двигатель TEFC?
№ IP55 описывает только защиту от проникновения. Большинство двигателей TEFC имеют степень защиты IP54 или IP55, но двигатель может иметь степень защиты IP55 с другим методом охлаждения, поэтому всегда проверяйте также код IC или обозначение корпуса NEMA.
Могу ли я использовать двигатель ODP на открытом воздухе?
Только при наличии навеса, капельницы и сухих условий без конденсации. Дождь, насекомые, грызуны и переносимая по воздуху пыль достигают открытых обмоток, поэтому полностью закрытая конструкция обычно является более дешевым решением на протяжении всего срока службы оборудования.
Увеличивает ли взрывозащищенный корпус срок службы и эффективность двигателя?
Не сам по себе. Корпуса для опасных зон тяжелее и дороже из-за конструкции пожаробезопасной конструкции и требований к листингу, и их выбирают из соображений безопасности, а не из-за эффективности или долговечности.
Тип корпуса – одно из немногих моторных решений, которое впоследствии практически невозможно исправить. Подберите путь охлаждения и уровень защиты для помещения, в котором фактически будет находиться двигатель, и цифры на паспортной табличке — эффективность, коэффициент эксплуатации, подшипники — это единственное, о чем стоит спорить.
