Guida alla selezione del motore per compressore d'aria Ever-Power serie Y2 (Corea del Sud)

Motore elettrico per azionamenti di compressori d'aria:
Guida alla selezione di viti alternative, rotanti e a spirale

I compressori d'aria sono tra i motori industriali a più alto consumo energetico e a funzionamento continuo. Il motore che aziona un compressore deve essere in grado di gestire un'elevata coppia di spunto nei modelli a pistoni, mantenere la piena potenza nominale in servizio continuo S1 per 8-24 ore al giorno e conservare l'integrità dell'isolamento in classe F alle elevate temperature ambiente della sala compressori. La serie Y2 di Ever-Power Korea, disponibile nelle configurazioni a 2 e 4 poli, rappresenta la specifica ideale per compressori a pistoni alternativi, compressori a vite e compressori scroll in applicazioni industriali, di fabbrica, officina e di servizio, con potenze da 1,5 a 200 kW.

S1 Servizio continuo
Coppia di avviamento elevata
IE3 Efficienza energetica
Locale compressori IP55
1,5–200 kW

S1
Servizio continuo 24 ore su 24
2,5× T
LRT per il trasporto reciproco
IE3
Efficienza premium
IP55
Sala compressori polverosa
Classe F
Temperatura ambiente di 155 °C
SF 1.15
Margine di sovraccarico continuo

Motore trifase compressore d'aria vite a spirale alternativo Corea Ever-Power Y2 IE3 S1 continuo 2 poli 4 poli

Motore trifase IE3 della serie Y2 di Ever-Power Korea per azionamenti di compressori d'aria: il modello Y2 a 2 poli e 2.900 giri/min è la specifica standard per applicazioni di azionamento diretto e a cinghia di compressori a vite rotativi, mentre il modello Y2 a 4 poli e 1.450 giri/min è adatto a compressori a pistoni alternativi che richiedono una coppia di avviamento maggiore tramite cinghia trapezoidale o azionamento diretto dell'albero motore. Entrambi garantiscono un funzionamento continuo S1 a carico nominale per la produzione di aria compressa industriale 24 ore su 24.

1. Tipologie di compressori e requisiti del motore

Compressore a pistoni alternativi

Compressori alternativi monocilindrici e multicilindrici da 0,75 a 37 kW. Il compressore a pistoni impone un carico di coppia ciclicamente variabile sull'albero motore durante le fasi di aspirazione e compressione di ciascun cilindro. La coppia di picco alla fine della fase di compressione può essere da 2 a 3 volte superiore alla coppia media. Il motore deve avviare il compressore contro la pressione residua nel cilindro, richiedendo una coppia a rotore bloccato (LRT) da 2 a 2,5 volte la coppia nominale. Il modello Y2 a 4 poli con 1.450 giri/min è la configurazione standard, spesso azionata a cinghia con un rapporto da 2:1 a 3:1 rispetto al volano del compressore per garantire un'erogazione di coppia uniforme attraverso l'inerzia del volano.

Compressore a vite rotativo

Compressori volumetrici a doppia vite da 5,5 a 200 kW, che producono aria compressa in modo continuo a pressioni comprese tra 6 e 13 bar. Il compressore a vite presenta una caratteristica di coppia regolare, senza picchi di coppia in fase di compressione, pertanto la coppia di avviamento è prossima alla coppia di funzionamento. Il variatore di frequenza Y2 a 2.900 giri/min viene utilizzato per l'azionamento diretto o a cinghia del rotore maschio a velocità comprese tra 3.000 e 6.000 giri/min. I compressori a vite rotativi con motori a velocità fissa utilizzano una valvola di ingresso per caricare e scaricare il compressore sotto controllo PLC. I compressori a vite ad alta efficienza energetica utilizzano un variatore di frequenza YVF2 per il controllo continuo della velocità a pressione regolata.

Compressore a scorrimento

Compressori scroll da 0,75 a 7,5 kW per piccoli sistemi di aria compressa, refrigeratori HVAC e aria medicale. Caratteristica di coppia regolare simile a quella dei compressori a vite. Accoppiamento diretto al meccanismo di rotazione della voluta a 2.900-3.600 giri/min. Coppia di avviamento ridotta (da 1,0 a 1,5 volte la coppia nominale). Motore a 2 poli Y2 o YS di piccola potenza per pacchetti di compressori scroll compatti. Le versioni oil-free richiedono isolamento di classe H per le temperature ambiente più elevate all'interno dell'alloggiamento della voluta oil-free.

Compressore centrifugo

Compressori d'aria centrifughi (turbo) ad alta velocità da 75 a 1.000 kW per grandi impianti industriali di aria compressa. Velocità da 5.000 a 60.000 giri/min, che richiedono un riduttore di velocità o un variatore di velocità ad alta frequenza. Per le dimensioni del motore comprese nella gamma Y2 (fino a 200 kW), il modello Y2 a 2 poli con riduttore di velocità integrato copre la parte inferiore della gamma di compressori centrifughi. Oltre i 200 kW, consultare Korea Ever-Power per le specifiche dei motori per compressori di grandi dimensioni.

2. Coppia di avviamento e selezione dei poli del motore

Tipo di compressore Motor Poles Velocità È necessaria la metropolitana leggera (LRT). Metodo di pressatura
Pistone alternativo (trasmissione a cinghia) 4 poli 1.450 giri al minuto 2,0–2,5× DOL o stella-delta
Pistone alternativo (diretto) 6 poli o 4 poli 960–1.450 giri/min 2,5–3,0× Il Dipartimento del Lavoro ha preferito
Vite rotante (cinghia o ingranaggio) 2 poli 2.900 giri al minuto 1,2–1,5× Stella-triangolo o VFD
Scorri (diretto) 2 poli 2.900 giri al minuto 1,0–1,5× Bambola
Vite a variazione di velocità (VFD) YVF2 a 2 poli 0–120 Hz Controllato da VFD Avvio a rampa tramite VFD

Per i compressori a pistoni alternativi con avviamento stella-triangolo: verificare che la coppia di rotore bloccato del motore in collegamento a stella (33% di LRT del collegamento a triangolo) sia ancora sufficiente per avviare il compressore contro la pressione residua del cilindro. Se la LRT del collegamento a stella è insufficiente, utilizzare l'avviamento diretto (DOL) con un reattore limitatore di corrente o un avviatore statico che mantenga la piena capacità di coppia di tensione durante l'avviamento.

3. Calcolo della potenza del motore del compressore

Dimensionamento della potenza del motore — Compressore a vite rotativo 7 bar, 1 m³/min Portata d'aria libera
Potenza teorica (isotermica):
P-iso = (P₁ × Q × ln(P₂/P₁)) ÷ 60
P₁ = 1 bar abs, Q = 1 m³/min, P₂ = 8 bar abs
P-iso = (100.000 × 1/60 × ln(8)) = 3.466 W = 3,47 kW

Efficienza effettiva della vite: 65–75%
Potenza indicata = 3,47 ÷ 0,70 = 4,96 kW
Perdite meccaniche (cuscinetti, guarnizioni): +0,5 kW
Efficienza di trasmissione (cinghia/ingranaggio): 0,95

Selezione del motore:
Potenza richiesta all'albero = (4,96 + 0,5) ÷ 0,95 = 5,75 kW
Fattore di servizio 1,15 per S1 continuo: 5,75 × 1,15 = 6,61 kW
Seleziona la taglia standard successiva qui sopra: Y2 7,5 kW 2 poli 2.900 giri/min

Verifica: 7,5 kW ÷ 5,75 kW = 1,30 fattore di carico — comoda classificazione S1
Regola generale: motore da 5,5–7,5 kW per 1 m³/min a 7–8 bar per compressore a vite

4 bar / 58 psi
Rete di bassa pressione
3,5–5,5 kW per 1 m³/min FAD
7 bar / 100 psi
Aria standard di fabbrica
5,5–7,5 kW per 1 m³/min FAD
10 bar / 145 psi
Alta pressione industriale
7,5–11 kW per 1 m³/min FAD
13 bar / 188 psi
a due stadi alternativi
10–15 kW per 1 m³/min FAD

4. Temperatura ambiente elevata e potenza termica del motore

Ambiente termico della sala compressori

Una sala compressori con più compressori in funzione continua genera una notevole quantità di calore a causa del raffreddamento della camicia dei compressori, del calore dissipato dal radiatore dell'olio e della dissipazione termica del telaio del motore. In assenza di un'adeguata ventilazione, è comune raggiungere temperature ambiente comprese tra 35 e 50 °C all'interno di una sala compressori. La potenza nominale standard dei motori IEC si basa su una temperatura ambiente massima di 40 °C: a 45 °C, la potenza nominale del motore deve essere ridotta a circa 921 TP3T, mentre a 50 °C deve essere ridotta a circa 831 TP3T. Per le sale compressori con temperature regolarmente superiori a 40 °C, è necessario ridurre la potenza del motore selezionato oppure installare un sistema di ventilazione meccanica controllata per mantenere la temperatura ambiente all'ingresso del motore al di sotto dei 40 °C.

Margine di isolamento di classe F

Il motore Ever-Power Y2 coreano è specificato con isolamento di classe F (temperatura nominale dell'avvolgimento di 155 °C) ma termicamente classificato per un aumento di temperatura di classe B (80 K al di sopra della temperatura ambiente alla potenza nominale). Questo margine termico di 25 K tra il funzionamento effettivo e il limite di classe F fornisce protezione contro brevi periodi di temperatura ambiente superiore a 40 °C senza invecchiamento accelerato dell'isolamento. Per i motori dei compressori che funzionano continuamente a temperature ambiente elevate di 40-50 °C, l'isolamento di classe F dell'Y2 fornisce il margine termico necessario che non sarebbe disponibile con un sistema di isolamento del motore di classe B.

5. Efficienza di IE3 e risparmio sui costi energetici annuali

Risparmio energetico IE2 vs IE3 — Motore del compressore da 7,5 kW, 16 ore/giorno, 250 giorni/anno
Motore IE2 (efficienza 90,4% a 7,5 kW):
Potenza in ingresso = 7.500 W ÷ 0,904 = 8.297 W
Energia annua = 8.297 × 16 × 250 ÷ 1.000 = 33.188 kWh
Al costo di 0,12 USD/kWh: costo annuo = 3.983 USD
Perdite del motore = 8.297 − 7.500 = 797 W di calore nella sala compressori
Motore IE3 Y2 (efficienza 91,7% a 7,5 kW):
Potenza in ingresso = 7.500 W ÷ 0,917 = 8.179 W
Energia annua = 8.179 × 16 × 250 ÷ 1.000 = 32.716 kWh
Al costo di 0,12 USD/kWh: costo annuo = 3.926 USD
Risparmio annuo rispetto a IE2: 57 USD — ritorno sull'investimento di IE3: in genere 2-3 anni
Perdite del motore ridotte di 118 W → minore calore nella sala compressori

Per i motori dei compressori di grandi dimensioni (da 22 a 75 kW) che operano 24 ore su 24 in impianti di produzione continua, il risparmio energetico annuo IE3 rispetto a IE2 può raggiungere i 500-2.000 dollari per motore, con un ritorno sull'investimento in termini di efficienza entro un anno. I motori della serie Y2 di Ever-Power Korea sono conformi allo standard IE3 di serie, senza necessità di selezionare una classe di efficienza specifica.

6. Specifiche Ever-Power Y2 coreane per azionamenti di compressori

La serie Korea Ever-Power Y2 copre la gamma da 1,5 a 200 kW in configurazioni a 2 e 4 poli per tutte le applicazioni di motori per compressori d'aria. Il modello Y2 a 2 poli a 2.900 giri/min è adatto a compressori a vite e a spirale rotativi che richiedono un'elevata velocità dell'albero. Il modello Y2 a 4 poli a 1.450 giri/min è adatto a compressori a pistoni alternativi che necessitano di una coppia di avviamento maggiore. L'efficienza IE3 è standard su tutti i telai Y2. Il grado di protezione IP55 è specificato per installazioni in locali compressori con polvere e nebbia d'olio. Per i compressori a vite controllati da VFD che richiedono velocità variabile, sostituire l'Y2 con l'YVF2 IC416 della sezione motore VFD. L'intera gamma Y2 è disponibile sezione motore trifaseContatto Corea Ever-Power Assistenza per il dimensionamento di motori per compressori di potenza superiore a 75 kW.

Y2 — Dati del motore del compressore d'aria
Gamma di potenza 1,5–200 kW
Polacchi 2P (2.900) o 4P (1.450)
Efficienza standard IE3
Isolamento Classe F (155 °C)
Grado di protezione IP Grado di protezione IP55 per la sala compressori.
fattore di servizio 1.15
Dovere S1 continuo
LRT 2,0–2,5× (4P) / 1,8–2,2× (2P)

7. Applicazioni dei compressori d'aria

Compressore d'aria a vite rotativa trifase Y2, motore alternativo coreano Ever-Power IE3 S1, fabbrica continua

Impianto di aria compressa industriale

Compressori a vite rotativi da 7,5 a 200 kW che forniscono aria compressa da 6 a 10 bar per utensili pneumatici, automazione, verniciatura a spruzzo e apparecchiature di processo in impianti di produzione. Y2 bipolare, IE3, IP55, S1 continuo. Compressori multipli su un collettore di aria compressa con controllo lead-lag. Compressore trim VFD che utilizza YVF2 per il controllo della banda di pressione e il risparmio energetico a carico parziale.

 Motore trifase Y2 compressore d'aria officina pistone alternativo Corea Ever-Power 4 poli coppia di avviamento elevata

Compressore a pistoni alternativi per officina

Compressori alternativi monocilindrici e bicilindrici da 1,5 a 15 kW per utensili pneumatici da officina, verniciatura a spruzzo, gonfiaggio pneumatici e aria compressa per stazioni di servizio. Y2 4 poli, IE3, IP55, servizio S1 o S3 a seconda della modalità di controllo del compressore. Trasmissione a cinghia con rapporto da 1,5:1 a 3:1 al volano del compressore. Avviamento DOL necessario per l'avviamento a piena pressione contro la pressione residua del cilindro.
Aria medica e odontoiatrica

Compressori a spirale o a pistoni senza olio per aria compressa di grado medicale (ISO 7396-1) per terminali d'aria ospedalieri, manipoli odontoiatrici e strumenti di laboratorio. Modelli Y2 o YS da 0,75 a 7,5 kW, bipolari. I compressori senza olio hanno una temperatura ambiente più elevata all'interno dell'alloggiamento del compressore: l'isolamento di classe F del modello Y2 fornisce il margine termico necessario. Compressori ridondanti con commutazione automatica.

Compressore d'aria per uso alimentare

Aria compressa senza olio per il confezionamento di alimenti e bevande, il trasporto pneumatico di ingredienti alimentari e l'aria di processo a contatto con i prodotti alimentari. Y2 bipolare da 5,5 a 55 kW. Compressori a vite o a pistoni senza olio. IP55 per ambienti di lavaggio tipici degli stabilimenti alimentari. Alcune installazioni richiedono un motore in acciaio inox BXG se il motore si trova nella zona di contatto con gli alimenti dell'area di produzione.

Compressore d'aria per miniere

Aria compressa per miniere sotterranee e a cielo aperto, per perforazione pneumatica, bullonatura di roccia e ventilazione. Compressori Y2 a 4 o 2 poli da 22 a 200 kW per grandi compressori d'aria da miniera a 6-10 bar. Riduzione di potenza per altitudine per miniere ad alta quota. Grado di protezione IP55 per ambienti polverosi in superficie. Ex d YB2 richiesto per miniere di carbone in presenza di metano nella sala compressori.

Compressore del generatore di azoto

Compressori d'aria di alimentazione per la generazione di azoto tramite adsorbimento a variazione di pressione (PSA) o separazione a membrana, per la fornitura di azoto per l'estinzione degli incendi, il confezionamento e l'inertizzazione. Y2 2 poli da 7,5 a 75 kW per compressori d'aria di alimentazione PSA a 8-12 bar. È richiesto un funzionamento continuo S1 poiché i sistemi PSA funzionano 24 ore su 24 per mantenere le scorte di azoto.

Produzione di motori per compressori Ever-Power Y2 in Corea

Produzione di motori

Test di efficienza energetica Ever-Power Y2 IE3 in Corea

Test di efficienza di IE3

Compressore motore Ever-Power Y2 di produzione coreana

In magazzino

Motore per compressore Ever-Power Y2 di produzione coreana, destinato all'esportazione globale.

Consegna globale

8. Domande frequenti

Perché il motore del mio compressore alternativo si arresta per sovraccarico ogni volta che si avvia sotto carico?

I sovraccarichi all'avviamento dei compressori alternativi sono quasi sempre causati da una delle tre seguenti condizioni: (1) il sistema di controllo del compressore non scarica la pressione del cilindro prima del riavvio: il compressore tenta di avviarsi contro la pressione di scarico completa residua nel serbatoio, il che richiede una coppia di avviamento molto più elevata rispetto all'avviamento da pressione zero. La corretta sequenza di riavvio è: arrestare il compressore, aprire la valvola di scarico per rilasciare la pressione del cilindro, avviare il motore con il cilindro scarico, quindi chiudere la valvola di scarico e riprendere il carico dopo che il motore ha raggiunto la velocità nominale. Verificare se il sistema di controllo del compressore dispone di un ritardo di riavvio e di una valvola di scarico; in caso contrario, aggiungere una valvola di scarico. (2) La coppia a rotore bloccato del motore è insufficiente per l'avviamento sotto carico; si tratta di un problema di dimensionamento del motore: sostituirlo con un motore con una coppia a rotore bloccato (LRT) superiore (2,5 volte la potenza nominale) o utilizzare l'avviamento diretto (DOL) invece dell'avviamento stella-triangolo. (3) La corrente di intervento del relè di sovraccarico è impostata su un valore troppo basso per la durata dell'avviamento del motore; regolare il relè di sovraccarico su una caratteristica di intervento di classe 10 o classe 20 per l'avviamento del compressore, che consente una corrente di avviamento più elevata per un tempo maggiore prima dell'intervento.

Per un compressore alternativo con trasmissione a cinghia, devo usare un motore a 2 o 4 poli?

Per i compressori alternativi con trasmissione a cinghia, il motore a 4 poli a 1.450 giri/min è la specifica standard per diversi motivi. In primo luogo, il motore a 4 poli ha una coppia a rotore bloccato maggiore in percentuale rispetto alla coppia nominale (tipicamente da 2,0 a 2,5 volte la coppia nominale contro da 1,6 a 2,0 volte per un motore a 2 poli della stessa potenza), il che è importante per l'avviamento del compressore contro la pressione residua del cilindro. In secondo luogo, il motore a 4 poli a 1.450 giri/min consente al compressore di funzionare alla sua velocità di progetto (tipicamente da 300 a 700 giri/min per un compressore alternativo) con un rapporto di trasmissione a cinghia gestibile da 2:1 a 4:1: il volano e l'albero motore del compressore sono progettati per questo intervallo di velocità. L'utilizzo di un motore a 2 poli a 2.900 giri/min richiederebbe un rapporto di trasmissione a cinghia più elevato (da 4:1 a 8:1), che aumenta lo slittamento della cinghia, ne riduce la durata e crea maggiori carichi di tensione sulla cinghia sui cuscinetti del motore e del compressore. Il motore a 4 poli con rapporto di trasmissione della cinghia moderato è la scelta ingegneristica corretta per le trasmissioni a cinghia dei compressori alternativi in ​​praticamente tutte le gamme di potenza da 1,5 a 37 kW.

Vale la pena installare un variatore di frequenza su un motore di compressore a vite a velocità fissa già esistente?

Sì, nella maggior parte delle applicazioni industriali di aria compressa con domanda variabile, l'installazione di un variatore di frequenza (VFD) sul compressore principale rappresenta uno degli investimenti con il più alto ritorno in termini di risparmio energetico. Un compressore a vite a velocità fissa controlla la pressione tramite lo scarico della valvola di ingresso: il motore funziona a piena velocità, ma il compressore non eroga aria durante il periodo di scarico. Durante lo scarico, il motore consuma comunque circa da 25 a 35 lTP3T della sua potenza a pieno carico. Un compressore controllato da un VFD riduce la velocità del motore per adattarsi alla reale domanda d'aria, consumando energia in proporzione all'erogazione effettiva anziché funzionare a piena velocità quando non è in funzione. Per gli stabilimenti con profili di domanda d'aria variabili, si registrano in genere risparmi energetici annui del compressore compresi tra 20 e 35 lTP3T. Per l'installazione, è necessario sostituire il motore standard esistente con un motore YVF2 IC416 della stessa potenza e dello stesso telaio, installare un VFD compatibile dimensionato per la corrente nominale del motore e impostare il VFD per controllare la velocità del compressore in modo da mantenere il valore di riferimento della pressione di esercizio. Il circuito integrato YVF2 IC416 è essenziale per l'ammodernamento: un motore standard senza IC416 si surriscalderebbe alle velocità ridotte utilizzate durante il funzionamento a carico parziale.

 

Motori per compressori d'aria Ever-Power serie Y2, Corea del Sud.

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A cura di Cxm

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