2. Vysvetlenie rámového systému IEC
3. Vysvetlenie rámového systému NEMA
4. Porovnanie rozmerov IEC a NEMA
5. Elektrické rozdiely: napätie, frekvencia, účinnosť
6. Sprievodca krížovými odkazmi a substitúciami
7. Rad motorov Ever-Power IEC od Kórey
8. Často kladené otázky
1. Prečo existujú dva paralelné štandardy motorov
Normalizácia elektromotorov sa vyvíjala nezávisle na oboch stranách Atlantiku začiatkom dvadsiateho storočia. V Spojených štátoch Národná asociácia výrobcov elektrotechniky (NEMA) publikovala v 50. rokoch 20. storočia prvé vydanie svojej normy pre rámy motorov, v ktorej zaviedla rozmery v palcoch viazané na severoamerickú energetickú sústavu s frekvenciou 60 Hz a napätím 460 V. V Európe a zvyšku sveta vyvinula Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) nezávislý metrický systém viazaný na medzinárodnú energetickú infraštruktúru s frekvenciou 50 Hz a napätím 380 – 400 V.
Hoci obe normy definujú rovnakú základnú sadu rozmerov – výšku hriadeľa, priemer hriadeľa, dĺžku predĺženia hriadeľa, rozstup otvorov pre pätku a priemer príruby – robia tak v rôznych jednotkách s rôznymi číselnými hodnotami a pridávajú rôzne doplnkové požiadavky na elektrický výkon, údaje na typovom štítku, skúšky izolácie a klasifikáciu účinnosti. Výsledkom je, že motor IEC a motor NEMA s nominálne podobným výstupným výkonom nie sú mechanicky zameniteľné bez adaptérových dosiek alebo obrábania hriadeľa, a to ani v prípade, že ich označenia rámu sa môžu zdať na podobných pozíciách v ich príslušných sériách.
Európska únia, Spojené kráľovstvo, Austrália, Nový Zéland, India, Čína, Japonsko, Južná Kórea, juhovýchodná Ázia, Blízky východ, Afrika, Južná Amerika. Pokrýva približne 85 percent celosvetových inštalácií nových motorov.
Spojené štáty, Kanada, Mexiko a niektoré krajiny Latinskej Ameriky, kde je nainštalovaná severoamerická elektrická infraštruktúra. Pokrýva približne 15 percent celosvetových inštalácií nových motorov.
2. Vysvetlenie rámového systému IEC
Norma IEC 72-1 priraďuje označenia rámov pomocou výšky hriadeľa (vzdialenosť v milimetroch od spodnej strany pätky motora k osi hriadeľa) ako primárneho identifikátora. Vďaka tomu je výška hriadeľa okamžite čitateľná z označenia rámu: motor s rámom IEC 132 má výšku hriadeľa 132 mm; rám 160 má výšku hriadeľa 160 mm; rám 200 má výšku hriadeľa 200 mm. V rámci každej výšky hriadeľa písmenová prípona označuje dĺžku statorového jadra: S (krátke), M (stredné) alebo L (dlhé). Dlhšie dĺžky jadra umožňujú väčší objem vinutia, a teda vyšší výkon pri rovnakej výške hriadeľa.
| Rám IEC | Výška hriadeľa H (mm) | Priemer hriadeľa D (mm) | Otvor pre nohy A (mm) | Otvor pre nohy B (mm) | Typický výkon (4P) |
|---|---|---|---|---|---|
| IEC 71 | 71 | 14 | 112 | 71 | 0,18–0,37 kW |
| IEC 80 | 80 | 19 | 125 | 100 | 0,37–0,75 kW |
| IEC 90 | 90 | 24 | 140 | 100 | 0,75 – 2,2 kW |
| IEC 100 | 100 | 28 | 160 | 112 | 2,2–3,0 kW |
| IEC 112 | 112 | 28 | 190 | 114 | 3,0–5,5 kW |
| IEC 132 | 132 | 38 | 216 | 140 | 5,5 – 11 kW |
| IEC 160 | 160 | 42 | 254 | 178 | 11–18,5 kW |
| IEC 180 | 180 | 48 | 279 | 203 | 18,5 – 30 kW |
| IEC 200 | 200 | 55 | 318 | 228 | 30–45 kW |
| IEC 225–315 | 225 – 315 | 60 – 85 | 356 – 508 | 254 – 406 | 45 – 200+ kW |
Montážny predpis IEC (označenie IM) špecifikuje montážne usporiadanie: IM B3 (noha horizontálna), IM B5 (príruba horizontálna), IM B35 (noha a príruba), IM V1 (noha vertikálna hriadeľ nadol) atď. Rovnaký systém montážnych predpisov platí pre všetky veľkosti rámov IEC a všetkých výrobcov.
3. Vysvetlenie rámového systému NEMA
NEMA MG1 priraďuje čísla rámov (napríklad 143T, 182T, 213T, 256T), kde prvé dve alebo tri číslice kódujú výšku hriadeľa a prípona písmena označuje sériu rámu T (súčasný štandard od 60. rokov 20. storočia) a typ montáže. Výška hriadeľa v palcoch sa vypočíta vydelením prvých dvoch číslic čísla rámu číslom 4: rám 143T má výšku hriadeľa 14 ÷ 4 = 3,5 palca (88,9 mm); rám 256T má výšku hriadeľa 25 ÷ 4 = 6,25 palca (158,8 mm). Tretia číslica (3 v 143T, 6 v 256T) sa vzťahuje na axiálnu vzdialenosť medzi koncom hriadeľa a rozmiestnením otvorov pre skrutky, nie priamo na dĺžku jadra.
Poznámka k histórii rámov NEMA: pred rokom 1964 používala NEMA označenia rámov U (napríklad 143U), ktoré sú fyzicky väčšie ako súčasný rám T pri rovnakom výkone. Ak vymieňate motor s rámom U, overte si, či inštalovaná základňa používa rozmery rámu T alebo rámu U. Spoločnosť Korea Ever-Power nevyrába motory s rámom U; všetky motory série Y2 sú vyrobené podľa súčasných rozmerov normy IEC 72-1, ktoré sa viac zhodujú s motormi NEMA s rámom T ako s motormi s rámom U.
| Rám NEMA | Výška hriadeľa (v palcoch) | Výška hriadeľa (mm) | Priemer hriadeľa (v palcoch) | Typický výkon (4P, 60 Hz) |
|---|---|---|---|---|
| NEMA 56 | 3,50 palca | 88.9 | 5/8 palca | ⅓–¾ hp |
| NEMA 143T | 3,50 palca | 88.9 | 7/8 palca | 1–1,5 hp |
| NEMA 182T | 4,50 palca | 114.3 | 1⅛ palca | 2–3 konské sily |
| NEMA 213T | 5,25 palca | 133.4 | 1⅞ palca | 5–7,5 koní |
| NEMA 256T | 6,25 palca | 158.8 | 1⅝ palca | 10–15 koní |
| NEMA 324T | 8,00 palcov | 203.2 | 2⅛ palca | 20 – 30 koní |
| NEMA 365T | 9,00 palcov | 228.6 | 2⅞ palca | 40 – 60 koní |
4. Porovnanie rozmerov IEC a NEMA
Nasledujúca tabuľka uvádza vedľa seba porovnateľné rámy IEC a NEMA a ukazuje, prečo tieto dva systémy nie sú rozmerovo zameniteľné ani pri nominálne podobných výškach hriadeľov. Priemery hriadeľov, rozostupy otvorov pre pätky a dĺžky predĺženia hriadeľa sa líšia, čo znamená, že motor IEC nemožno priamo priskrutkovať k držiaku motora NEMA bez úpravy.
| Rám IEC | Výška hriadeľa podľa IEC (mm) | Najbližší rám NEMA | Výška hriadeľa NEMA (mm) | Rozdiel výšky hriadeľa | Priame priskrutkovanie? |
|---|---|---|---|---|---|
| IEC 90 | 90 mm | NEMA 143T | 88,9 mm | −1,1 mm | Nie |
| IEC 112 | 112 mm | NEMA 182T | 114,3 mm | +2,3 mm | Nie |
| IEC 132 | 132 mm | NEMA 213T | 133,4 mm | +1,4 mm | Nie |
| IEC 160 | 160 mm | NEMA 256T | 158,8 mm | −1,2 mm | Nie |
| IEC 180 | 180 mm | NEMA 286T | 177,8 mm | −2,2 mm | Nie |
| IEC 200 | 200 mm | NEMA 324T | 203,2 mm | +3,2 mm | Nie |
Aj keď sa výšky hriadeľov od seba líšia v rozmedzí 2 až 3 mm, rozstupy otvorov pre pätky (rozmery A a B) sa medzi normami IEC a NEMA podstatne líšia a priemery hriadeľov sú špecifikované v rôznych tolerančných systémoch (metrické h6 v IEC oproti palcovým toleranciám v NEMA). Priama výmena motora IEC za motor NEMA alebo naopak pomocou skrutkových spojov nie je možná bez obrábania alebo adaptérovej dosky.
5. Elektrické rozdiely: napätie, frekvencia a účinnosť
Motory IEC sú dimenzované na trojfázové napájanie 380 – 400 V, 50 Hz (štandard v celom svete podľa IEC). Motory NEMA sú dimenzované na trojfázové napájanie 460 V (alebo dvojité napätie 230/460 V), 60 Hz (severoamerický štandard). Prevádzka motora IEC na napájaní 60 Hz zvyšuje synchrónnu rýchlosť o 20 percent (4-pólový motor beží pri 1 800 ot./min namiesto 1 500 ot./min) a zvyšuje straty v železe, čo si vyžaduje zníženie výkonu. Prevádzka motora NEMA na napájaní 50 Hz znižuje synchrónnu rýchlosť o 17 percent a môže si vyžadovať prehodnotenie. Dvojnapäťové motory NEMA (230/460 V, 60 Hz) nemožno jednoducho pripojiť k napájaniu IEC 380 V, 50 Hz bez problému s frekvenčným rozdielom, aj keď je napätie prijateľné.
Motory IEC sú menovité v kilowattoch (kW). Motory NEMA sú menovité v konských silách (hp). Prepočet: 1 hp = 0,746 kW. Bežné krížové odkazy: 1 hp ≈ 0,75 kW; 2 hp ≈ 1,5 kW; 5 hp ≈ 3,7 kW; 10 hp ≈ 7,5 kW; 20 hp ≈ 15 kW; 50 hp ≈ 37 kW. Výkonové rady preferované IEC (0,18, 0,25, 0,37, 0,55, 0,75, 1,1, 1,5, 2,2, 3,0, 4,0, 5,5, 7,5, 11 kW…) sa presne nezhodujú s radom NEMA hp (0,5, 0,75, 1,0, 1,5, 2,0, 3,0, 5,0, 7,5, 10… hp), takže pri rovnakej veľkosti rámu zriedka dochádza k presnej zámene výkonu.
Motory IEC používajú medzinárodný systém klasifikácie účinnosti (IE1 Standard, IE2 High, IE3 Premium, IE4 Super Premium) definovaný v norme IEC 60034-30-1. Motory NEMA používajú inú klasifikačnú schému: NEMA Nominal Efficiency a NEMA Premium Efficiency (definované v NEMA MG1 Tabuľka 12-12). NEMA Premium Efficiency je približne ekvivalentná IEC IE3 pri väčšine výkonov, hoci testovacie metódy a špecifické hodnoty účinnosti sa v niektorých bodoch rozsahu líšia. Triedy účinnosti IEC a NEMA nie sú číselne zameniteľné a nemali by sa priamo porovnávať bez konzultácie oboch noriem.
6. Sprievodca krížovými odkazmi a substitúciami
Nahradenie motora IEC motorom NEMA (alebo naopak) si vyžaduje nezávislú kontrolu štyroch vecí: výšky hriadeľa (či zodpovedá spojke alebo poháňanému stroju), rozmiestnenia otvorov pre pätku (či zodpovedá základnej doske), priemeru hriadeľa a dĺžky predĺženia (či zodpovedá spojke alebo kladke) a elektrického výkonu (či motor pracuje s dostupným napájaním). Všetky štyri musia byť overené – zhoda jedného alebo dvoch rozmerov nestačí na úspešnú náhradu.
Zmerajte existujúcu výšku hriadeľa motora od spodnej strany pätky po os hriadeľa. Nájdite rám IEC, ktorého výška hriadeľa sa zhoduje s toleranciou ±2 mm, aby ste predišli výškovému rozdielu na spojke.
Zmerajte A (pozdĺžny rozstup otvorov pre pätky) a B (bočný rozstup otvorov pre pätky) na existujúcom motore. Porovnajte s rozmermi A a B rámu IEC. Ak sa líšia, je potrebná nová základová doska alebo adaptérová doska.
Existujúci otvor spojky alebo otvor remenice musí zodpovedať priemeru nového hriadeľa motora. Ak nie, vyvŕtajte spojku alebo namontujte adaptérové puzdro hriadeľa. Dĺžka predĺženia hriadeľa musí umožňovať úplné zapojenie spojky.
Skontrolujte, či menovité napätie a frekvencia náhradného motora IEC zodpovedajú dostupnému napájaniu. Pre inštalácie s napätím 460 V 60 Hz v Severnej Amerike špecifikujte motor IEC s vinutím 460 V 60 Hz alebo použite znižujúci transformátor, ak používate štandardný motor IEC 380 V 50 Hz.
7. Rad motorov Ever-Power IEC od Kórey
Spoločnosť Korea Ever-Power vyrába všetky elektromotory podľa metrických noriem rámu IEC 72-1. Všetky motory série Y2 sú rozmerovo zameniteľné s akýmkoľvek motorom kompatibilným s normou IEC od akéhokoľvek výrobcu s rovnakým označením rámu. rad trojfázových motorov Štandardne pokrýva rámy IEC 71 až 315 v 2-pólových, 4-pólových, 6-pólových a 8-pólových konfiguráciách pri napätí 380 V 50 Hz.
8. Často kladené otázky
Upravil Cxm
