ABB Motor Ürün Çeşitliliği Yüksek Verimli Motorlar …Elektrik Motorlarında Verim ve Kayıpların Oranı IEC/EN 60034-2-1 standardına göre: P LL (diğer kayıplar), giriş

© ABB Motor & Generatör Semineri

ABB Motor Ürün Çeşitliliği Yüksek Verimli Motorlar ve Gelişmeler

İçerik

Motor ve Generatör Bölümüne Genel Bakış

AG ve OG Motorlar

Elektrik Motoru Nasıl Çalışır

Elektrik Motorlarında Enerji Verimliliği

Önemli Bilgiler ve Gerekli Opsiyonlar

Elektrik Motorlarında Frekans Konvertörü Uygulamaları


© ABB Group | BU Motors and Generators

Faturalama 5 milyar dolar

Çalışan 16,000 kişiden fazla

Aktif ülkeler 100’den fazla

Üretim 12 ülkede fabrika

Servis 65 adet ABB servisi ve 93 adet servis partneri

Satış kanalı 6,500 adet

Stok 7 adet lojistik merkezinde 1.600.000 adet motor

Üretim Kapasitesi 0.055 kW ve 70 MW arası güçlerde

August 12, 2012

Motorlar ve GeneratörlerGenel Bakış

Global yapı

Üretim ve Lojistik

August 12, 2012© ABB Group | BU Motors and Generators

Lojistik

Üretim

© ABB Group | BU Motors and Generators

Global yapı

Lokal servislerde global servis kalitesi

August 12, 2012

Seris bayileri

Servis merkezleri

Motor ve Generatör BölümüTürkiye Servis ve Satış Noktaları

Merkez Satış Ofisi

Satış Ofisi

Servis Merkezi


AG ve OG Motorlar

AC Motor Ürün AilesiOG Motorlar

Döküm Gövde

M3BM 110-750kW

2,3-6,6kV

Soğutma Methodu; IC 411

Koruma Sınıfı; IP55, IP65, IP56

Mil Yüksekliği IEC 315-450

DOL Çalışma

Düşük Maliyetli (Limitli opsiyonlar)

HXR 100-2250kW

0,4-11,5kV

Soğutma; IC 411, IC 416



VSD & DOL Çalışma

Proses uygulamaları için geniş opsiyon seçeneği,


AC Motor Ürün AilesiOG Exproof Motorlar

Döküm Gövde

Zone 2 Patlayıcı Ortamlar için M3GM 110-750kW

2,3-6,6kV




DOL Çalışma

Zone 1 & 2 Patlayıcı Ortamlar için AMD 225-4000kW

2,3-6,6kV




DOL Çalışma


AC Motor Ürün AilesiOG Modüler Motorlar

Modüler Gövde

AMA 160-3000kW

0,4-11,5kV

Soğutma Methodu

Hava Soğutmalı; IC 611/616/666

Su Soğutmalı ; IC 81W/86W

Koruma Sınıfı; IP55, IP65,



AMI 400-11000kW

0,4-11,5kV

Soğutma Methodu


Su Soğutmalı; IC 81W/86W




AC Motor Ürün AilesiOG Modüler Motorlar

Modüler Gövde

AMC 1600-22000kW

2,3-15kV

Soğutma Methodu




Mil YüksekliğiIEC 800-1120


AMK / AML Bilezikli 180-20000kW

2,3-11,5kV

Soğutma Methodu




Mil YüksekliğiIEC 400-1120


Proses Performans Genel Performans

M3BP 71-450, IE2, IE3, IE4

M3AA 71-280, IE2, IE3

M2BA 71-355, IE1, IE2

M2AA 56 – 250, IE1, IE2

Diğer Uygulamalar

Ex Proof Motorlar Marine motorlar Su soğutmalı motorlar Frenli motorlar Duman tahliye motorları Röle Masası Motorları Sabit Mıknatıslı motorlar

IEC Alçak Gerilim Motorlar

Aluminyum

Döküm Gövde

Yüksek sıcaklık motorları Cer Motorları

Alçak Gerilim Motor Ürün Ailesi

© ABB | BU Motors and Generators June 1, 2011 | Slide 12

Gövde 56-45056 63 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450

Diğer uygulamalar için olan motorlar56 63 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450

Brake motors

High ambient motors

Single phase motors

Smoke venting motors

Roller table motors

Water cooled motors

Permanent magnet motors

Wind turbine generators

Please click the ranges to get more information

Servo motors

Alçak Gerilim Motor Ürün AilesiDiğer Uygulamalar için Motorlar, IEC 56-450 Gövde


Elektrik Motoru Nasıl Çalışır?

Terminal kutusu

Ön kapak

Mil

Arka rulman dış kapağı

Fan kapağı Fan

Gövde

Rulman


Arka kapak

Arka rulman iç kapağı

Rulman



Standart Motor Mekanik Yapısı

RotorÜretimi

Motor Üretim Prosesi

Gövde veKapaklarınİşlenmesi

Mil ÜretimiSac PaketiÜretimi

StatorÜretimi

Sarım- manual- otomatik

Vernikleme Montaj Test Boyama SonMontaj

Stator üretimi

Gövde ve kapakların işlenmesi

Gövde ve kapakların işlenmesi

Manual Sarım

Montaj

Montaj

Test

Test

© ABB BU LV Motors November 19, 2013 | Slide 25

Terminal Kutusu

D-connection

Y-connection

Yıldız Bağlantı Üçgen Bağlantı

Örnek: 230/400V veya 400/690V

PQ

Elektriksel Yapı

Motor niçin kullanılır?

Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirmek için

Tork üretmek için

2- kutup 4-kutup 6-kutup

S

S

N

N

N

S

Manyetik alan

Stator sargıları 3 faz AC ile beslendiğinde bir döner alan üretir

Döner Alan Hızı =X Frekans

Kutup Sayısı

120rpm

Döner alan hızı sabittir. Buna senkron hız denir.

4 Kutup Motor 50Hz ile beslenirse döner alan hızı = 1500rpm olur.

Mil daha yavaş döner. Bu hıza asenkron hız denir.

Hız ile Manyetik Alan ilişkisi

Motorlarda Enerji Verimliliği


Verimlilik Nasıl sağlanır?

Sistemin verimliliğin arttırmanın farklı yöntemleri vardır;

Düşük verimli elektrik motorların, yüksek verimli motorlar ile değiştirilmesi en kolay yollardan biridir.

Tüm sistemi değiştirme ise biraz daha karmaşık olabilir.

Yüksek verimli motorlar ile enerji tasarrufu

Hız Kontrol cihazı ile enerji tasarrufu

Sistemin Mekanik optimizasyonu ile enerji tasarrufu


Yüksek Verimli Motorlar

Endüstri tüketilen elektrik enerjisinin %65’i elektrik motorları tarafından tüketilmektedir

Motorun satınalma fiyatı, aynı motorun 8-12 hafta boyunca çalışması durumunda harcadığı elektrik fiyatına karşılık gelmektedir.

Motorun satın alma maliyeti, motorun ömrü boyunca toplam çalışma maliyetinin sadece %1’ini temsil eder.

Yüksek verimliliğe sahip güvenilir motorlar en düşük çalışma ömrü maliyeti sunmaktadır.


Büyük resme bir bakış

Enerji Maliyeti%98

Sarım ve BakımMaliyeti

%1

Satın AlmaMaliyeti

%1


Elektirk enejisi(Pgiriş)

Mekanik enerji(Pçıkış)

Pcu1 35 %Stator sargıları

Pcu2 20 %Rotor sargıları

PFe 20%Demir

PFr Sürtünme 10 %

PLL 15 %Diğer

Pçıkış 94 %

Çıkış enerjisi

Kayıplar %6

PçıkışPgiriş

= 100 x [%]


Elektrik Motorlarında Verim ve Kayıpların Oranı

IEC/EN 60034-2-1 standardına göre: PLL (diğer kayıplar), giriş gücünün %2.5 - %1.0 arası değerde tanımlanır. Çıkış gücü 0,1 ile 1000kW arasındadır.

Eski standart: PLL diğer kayıplar, şebekeden çekilen giriş gücünün %0,5’i oranda sabittir.

3.00

2.50

2.00

1.50

1.00

0.50

0.000.1 1 10 100 1000 10000 100000

0.75 kW - 375 kW arası güçlerde IE verimlilik sınıfı

LV Motors range

PLL in % of P1_giriş

Çıkış Gücü P2 kW

PLL_IEC60034-2-1 PLL_IEC60034-2_1996

Yeni standart

Eski standart


PLL Diğer Kayıplar İçin Tanımlanan Eğri

Yeni Standartlara Göre Verimliliğin Karşılaştırılması

Motor imalatçısı, vermiş olduğu verimlilik değerinin hangi standarta göre ölçüldüğünü dökümanlarında belirtmek zorundadır.

IE sınıfları IEC 60034-2-1 (Eylül 2007) test metoduna göre hesaplanır.

Verimlilik seviyeleri bu motorlara uygulanır :

2-, 4-, 6-kutuplu motorlar

0.75 - 375 kW arası

1000 V’a kadar

Frekansı 50 ve 60 Hz

Not: Ex-motorlar için de geçerlidir.

IEC’ye Göre Yeni Verimlilik Sınıfları

50Hz, 4 kutuplu motorlar için IE verimlilik sınıfları


Eff3

Eff2

Prem. Eff

Eff1

Üretilmeyecek

IE1

IE2

IE3

Super Prem. Eff IE4

Kayıp

6.4 kW

92.1 % verimdeki kayıplar

Kayıp

3.8 kW

%95.1 verimdeki kayıplar

Kayıptaki azalma = 2.6 kW

Yıllık Kazanç: 1822 USD = 11 ton CO2 (0,5kg/kwh)

81.4 kW

75 kW

Verimlilik %3 artarsa, kayıplar %40 azalır

78.8 kW


Alçak Gerilim Motorlarda Verimlilik Hesabı

1.Faz:

16 Haziran 2011’den itibaren

Motorlar IE2 verimlilik sınıfını sağlamalıdır.

2.Faz:

1 Ocak 2015’ten itibaren

7.5 – 375 kW arası motorlar IE3 verimliliği sağlamalıdır veya sürücü ile çalışacak motorlar IE2 verimlilik sınıfını sağlamalıdır.

3.Faz:

1 Ocak 2017’den itibaren

0.75 – 375 kW arası motorlar IE3 verimliliği sağlamalıdır veya sürücü ile çalışacak motorlar IE2 verimlilik sınıfını sağlamalıdır.

IEC/EN 60034-30 standardına göre olan yapılanma


Avrupa Birliğinde Yeni Standartların Uygulanma Takvimi

Sürekli gelişim…

Son yenilikler

Dünya’da üretilen ilk IE4 verimlilik sınıfındaki motor

Senkron relüktans motor ve sürücü paketi

Redüktörsüz soğutma kulesi motorları

YenilikAR-GE ye Devam Ediyoruz

August 12, 2012

Senkron Relüktans Motor


Düşük Kalkış Akımlı OG Motor


http://www145.abb.com/selection

İstenen kriterlere uygun motor seçimini yapabilirsiniz.

Tüm dokümanlara tek sayfadan ulaşılır.

Web tabanlı yazılım ile her heyerden kolay ulaşım saylanır.

Ipad için uygulama sayesinde hep yanınızda…

ABB OptimizerLV IEC Motor Seçim Yazılımı

August 12, 2012

Önemli Bilgiler ve Gerekli Opsiyonlar

Alçak gerilim motorlarda genellikle ‘’bilyalı rulman’’ kullanılır

Standart bilyalı rulman (6000 serisi)

Masuralı rulman (roller bearing) (NU Serisi)

Açılı rulman (7000 serisi)

Orta gerilim motorlarda kullanılan kaymalı yataklar (sleeve bearing)


Motorlarda Rulman Çeşitleri

Standart bilyalı rulman

Standart bilyalı rulmanlar her yöndeki yükleri taşıyabilir. Ayrıca yağlaması en kolay ve uygun tip rulmandır. Yükler çok büyük olmadığı sürece tercih edilirler.


Rulman Tipleri6000 Serisi Bilyali Rulman

Kayış-kasnak uygulaması gibi radyal yüklerin yüksek olduğu uygulamalarda kullanılır.

Mil tarafında masuralı rulman


Rulman TipleriNU Serisi Masuralı Rulman

Açılı rulmanlar yüksek aksiyal yüklerde kullanılırlar.

Yük

Açılı rulmanlar

Aksiyal yükün yönü önemlidir. Açılı rulmanlar tek yönde yüklenebilirler.


Rulman Tipleri7000 Serisi Açılı Bilyali Rulman

Sürücü uygulamalrında 280 gövde ve üzeri boyutlarda, 100kW ve üzeri güçlerde rulman üzerinde dolaşan kaçak akımları engeller.

İzole rulmanlar


Rulman Tipleriİzoleli Rulman ve İzoleli Yatak

•

•

İlk Rakam – Katı partiküllere karşı koruma

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• . . . . • . . . . . •

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• . . .

•

•

•

• . . •

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

IP Koruma sınıfı

Koruma yok050 mm üzerindeki partiküllere karşı koruma (el koruması gibi)1

2

3

45

6

12 mm üzerindeki partiküllere karşı koruma (parmak koruması gibi)

2,5 mm üzerindeki partiküllere karşı koruma(kablo gibi)

1 mm üzerindeki partiküllere karşı koruma(ince tel gibi)

Toza karşı koruma

Çok ince toza karşı koruma(pudra, un gibi)•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• . . . . • . . . . .

• . . . . • . . . . .

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

• .•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Koruma SınıfıIP0

3

45

6

7

1

260o ye kadar eğimli düşen sıvıya karşı koruma

Koruma yok

Her yönden gelebilecek sıvı sıçramalarına karlı koruma

Her yönden gelebilecek basınçlı sıvıya karşı koruma

Her yönden gelebilecek daha basınçlı sıvıya karşı koruma

Kısmi sıvı altında çalışmaya karşı koruma

Dik düşen sıvıya karşı koruma (yoğuşma)

15o ye kadar eğimli düşen sıvıya karşı koruma

Sürekli olarak sıvı altında çalışmaya karşı koruma8

İkinci Rakam - Sıvılara karşı koruma


IEC 60034-5 Standartına Göre Koruma Sınıfları (IP) Kodları

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

B F HIzolasyon sınıfı

Deg

. C En sıcak nokta marjıMaks. Isı artışıMaks. Ortam sıcaklığı

40 40 40

8010

10

105

125

15

130

155

180


IEC 60034-85 Standartına Göre İzolasyon ve Isı Artış Sınıfları

Ortam sıcaklığı , ºC 30 40 45 50 55 60 70 80

Mil gücü % 107 100 96,5 93 90 86,5 79 70

Deniz seviyesinden, 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Yükseklik,m

Mil gücü % 100 96 92 88 84 80 76


Ortam Sıcaklığı ve Yüksekliğin Motor Gücüne Etkisi


IEC 60072-1 Standartına Göre Motor Ölçüleri

Sıcaklık / Direnç eğrisi

Dire

nçΩ

4000

550

1330

250

Sıcaklık- 20 °C

δNAT-20K

δNAT-5K δNAT+5K

δNAT+15K

δNAT


PTC Thermistör

Sıcaklık / Direnç tablosu

°C

6080

100120140160180

Direnç eğrisi

Platinden yapılmıştır

Rulmanlar ve sargılardaki anlık değişimi izlemek için kullanılır. Erken uyarı için iyi bir seçimdir.

0 100,0 100,39 100,78 101,17 101,56 101,95 102,34 102,73 103,12 103,51

10 103,90 104,29 104,68 105,07 105,46 105,85 106,24 106,63 107,02 107,40

20 107,79 108,18 108,57 108,96 109,35 109,73 110,12 110,51 110,90 111,28

30 111,67 112,06 112,45 112,83 113,22 113,61 113,99 114,38 114,77 115,15

40 115,54 115,93 116,31 116,70 117,08 117,47 117,85 118,24 118,62 119,01

50 119,40 119,78 120,16 120,55 120,93 121,32 121,70 122,09 122,47 122,86

60 123,24 123,62 124,01 124,39 124,77 125,16 125,54 125,92 126,31 126,69

70 127,07 127,45 127,84 128,22 128,60 128,98 129,37 129,75 130,13 130,51

80 130,89 131,27 131,66 132,04 132,42 132,80 133,18 133,56 133,94 134,32

90 134,70 135,08 135,46 135,84 136,22 136,60 136,98 137,36 137,74 138,12

100 138,50 138,88 139,26 139,64 140,02 140,39 140,77 141,15 141,53 141,91

110 142,29 142,66 143,04 143,42 143,80 144,17 144,55 144,93 145,31 145,68

120 146,06 146,44 146,81 147,19 147,57 147,94 148,32 148,70 149,07 149,45

130 149,82 150,20 150,57 150,95 151,33 151,70 152,08 152,45 152,83 153,20

140 153,58 153,95 154,32 154,70 155,07 155,45 155,82 156,19 156,57 156,94

150 157,31 157,69 158,06 158,43 158,81 159,18 159,55 159,93 160,30 160,67

160 161,04 161,42 161,79 162,16 162,53 162,90 163,27 163,65 164,02 164,30

170 164,76 165,13 165,50 165,87 166,24 166,61 166,98 167,35 167,72 168,09

180 168,46 168,83 169,20 169,57 169,94 170,31 170,68 171,05 171,42 171,79

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9


PT 100 Sıcaklık Sensörü

STANDARD

Ex N, Ex d, Ex de Ex e

Bağlantı şekilleri

U

W +t°

V +t°

+t°

2T1 2T2

Mote ur NoMaschine Nr

ABB Motors Oy

Motor No

3GZF321200-19

1H1 1H2

D

P= ______________W

RÉSISTANCE DE RÉCHAUFFAGE

HEATING ELEMENTHEIZELEMENT1H1...1H2

U= ______________V

Me

ßsp

ann

un

gM

eas

uri

ng v

olt

age

Ten

sio

n d

e m

eas.

PTC-TEMPERATURFÜHLERPTC-THERMISTORS

SONDES THERMIQUES PTC

No

tez:

Ach

tun

g:

No

te:

max

. 2

,5 V

/1

the

rmis

tor

1T1.. .1T2

ABB Motors Oy 3GZF321200-9

N

2H1

3GZF321200-15

RÉSISTANCES DE RÉCHAUFFAGE

HEATING ELEMENTS

Motor No

ABB MotorsOy

Mote ur NoMa schine Nr

HEIZELEMENT1H1...2H2

1H1

P=_____________W

U=_____________V

D

1H1

PTC-TEMPERATURFÜHLERPTC-THERMISTORS

SONDES THERMIQUES PTC

P= ______________W

RÉSISTANCE DE RÉCHAUFFAGE

HEATIN G ELEMENTHEIZELEMENT

U= ______________V

1H22H2

Moteur NoMaschine NrMotor No

1T1.. .1T2

1H1...1H2

D

U

W +t°

V +t°

+t°

2T1 2T2

Me

ßsp

ann

ung

Me

asu

rin

g v

olt

age

Ten

sio

n d

e m

eas.

1H2

Note

z:A

chtu

ng

:N

ote

:m

ax.

2,5

V/

1 th

erm

isto

r© ABB Motor & Generatör Semineri

Sagılarda Isıtıcı (Nem Alıcı)

RadyalAksiyal


Harici Soğutma

Frekans KonvertörüUygulamaları


Mak. Moment Tmax ~ Uf( )

2

Moment T = [Nm]P9550* n

Güç P =T x n9550 [kW]

Akı ~Uf

[Nm]

P = Güç

T = Moment

U = Gerilim

f = Frekans

n = Hız


Temel Formüller

2. Sabit Moment -Konveyör- Vinç- Kompresör- Extruder

1. Karasel Moment - Pompa- Fan

3. Sabit Güç - Açıcı ve Sarıcılar

4. Sabit Moment/Güç - Hadde

T P

TP

PT

TT P


Yük Tipleri

IGBT’li Hız Kontrol Cihazı ile

UN 600 V Standart motor Standart motor Standart motor+ dU/dt – filter + dU/dt - filter + izoleli rulman (NDE)veya + izoleli rulman (NDE) + dU/dt -filterGüçlendirilmiş Sargı veya + Common mode filter

Güçlendirilmiş Sargı+ izoleli rulman (NDE) veya

Güçlendirilmiş Sargı+ izoleli rulman (NDE)+ Common mode filter

UN 690 V Güçlendirilmiş Sargı Güçlendirilmiş Sargı Güçlendirilmiş Sargı+ dU/dt - filter + dU/dt - filter + izoleli rulman (NDE)

+ izoleli rulman (NDE) + dU/dt -filter+ Common mode

filter

Siyah = standart motor, Mavi = özel motor, Yeşil = aksesuar/modifikasyon gerekli

UN 500 V Standart motor Standart motor Standart motor

+ izoleli rulman (NDE) + izoleli rulman (NDE)+ Common mode filter

PN < 100 kW PN 100 kW veya PN 350 kW veya

IEC315 ≤ Gövde ≤ IEC355 IEC400 ≤ Gövde ≤ IEC450


VSD Uygulamaları İçin Motor Seçimi Kuralları

20 40 60 80 10040

50

60

70

80

90

100

110

120T/Tn, %

Frequency (Hz)

Temperature riseClass B

Temperature riseClass FNote lubrication and voltage levels !!

Standart Aluminyum ve Döküm Gövde MotorlarIsotherm Guidelines (50Hz)

Cebri fan ile

50


VSD Uygulamaları İçin Motor Seçimi Kuralları

© ABB Group November 19, 2013 | Slide 63

Documents

ABB Motor Ürün Çeşitliliği Yüksek Verimli Motorlar …Elektrik Motorlarında Verim ve Kayıpların Oranı IEC/EN 60034-2-1 standardına göre: P LL (diğer kayıplar), giriş