韩国永力电机 · Y2系列 · 输送机驱动应用指南

皮带输送机用三相电机:
选择和尺码指南

为皮带输送机驱动选择错误的电机是导致电机过早失效和输送机计划外停机的最常见原因之一。本指南涵盖了完整的输送机电机选型流程——从皮带张力和功率计算到启动转矩、极数、服务系数和占空比——并将韩国Ever-Power Y2系列电机应用于从仓储物流到采矿和食品加工等各种工业皮带输送机应用领域。

功率计算
启动扭矩
服务系数
占空比 S1–S4
IP54 / IP55

P = Fv
皮带张力 × 皮带速度
1.3–1.5倍
启动扭矩高于额定值
1.25 平方英尺
重型输送机的服务系数
4极
大多数输送机的标准配置
IP54–55
室内外评级

三相电机皮带输送机驱动应用韩国永动力Y2系列矿用骨料食品

皮带输送机驱动是工业领域三相感应电机应用最广泛的领域。正确选择电机——需与皮带张力、启动转矩、占空比以及具体安装环境条件相匹配——对于长期可靠运行至关重要。

1. 输送机驱动功率计算

皮带输送机所需的驱动电机功率取决于皮带的有效张力和皮带速度。有效张力是指驱动轮必须施加在皮带上的净水平力,以使输送带以所需速度移动物料——它考虑了皮带上物料的重量、皮带的质量、托辊的滚动阻力以及任何高度变化。

传送带电机功率公式
有效皮带张力:
F (N) = f × L × g × (2×m-b + m-load) + m-load × g × H/L
f = 摩擦系数;L = 长度(米);g = 9.81;m = 每米质量(千克/米);H = 提升高度(米)
驱动电机功率(kW):
P = F × v ÷ (1,000 × η-drive)
v = 皮带速度(米/秒);η-drive = 驱动效率(齿轮箱+V型皮带为0.92–0.96)
示例:
L = 40 m,v = 1.2 m/s,负载 = 8 kg/m,传送带 = 5 kg/m,H = 3 m,f = 0.022,η = 0.94
F = 0.022 × 40 × 9.81 × (10+8) + 8 × 9.81 × 3/40 = 155.6 + 5.9 = 161.5 N
P = 161.5 × 1.2 ÷ (1,000 × 0.94) = 0.21 千瓦 → 选择 0.37 千瓦电机
输送机类型 典型摩擦系数 f 皮带速度范围 典型电机范围
轻型包裹/仓库 0.020–0.025 0.5–1.5 米/秒 0.18–1.5千瓦
食品加工传送带 0.022–0.030 0.1–0.5 米/秒 0.37–3.0千瓦
骨料/采石场 0.025–0.035 1.0–2.5 米/秒 3.0–30千瓦
采矿(煤炭/矿石) 0.030–0.040 1.5–4.0 米/秒 11–200千瓦
倾斜式(升降式) 0.025–0.035 + sinθ 0.5–2.0 米/秒 2.2–75千瓦

2. 启动扭矩要求

带载启动(即皮带上已有物料)的皮带输送机,在加速阶段对电机的扭矩需求高于稳态运行阶段。启动扭矩需求取决于输送机是空载启动、部分负载启动还是满载启动,以及启动方式是直接启动(DOL)、星三角启动还是软启动。

直接启动——空皮带

启动转矩要求为额定运行转矩的 1.0~1.2 倍。Y2 系列直接启动转矩为额定转矩的 2.0~2.8 倍,完全足够。无需特殊考虑——标准 Y2 电机搭配标准过载继电器即可满足要求。

直接启动——已装皮带

正常负载情况下,启动扭矩要求为额定运行扭矩的 1.5 至 2.0 倍;满载陡坡运行时,启动扭矩要求可达​​额定运行扭矩的 2.5 倍。确认 Y2 电机堵转扭矩(通常为额定扭矩的 2.2 至 2.8 倍)超过最坏情况下的负载启动扭矩要求,并留有 15% 的裕量。

软启动器或星三角启动器

星三角启动方式虽然能将启动电流降低至三分之一,但启动转矩也降低至三分之一——这不足以满足带载输送机的启动需求。软启动器可在降低启动电流的同时提供可调节的启动转矩,适用于长距离或重型皮带输送机。务必确认软启动器在启动时的输出电压转矩高于输送机的运行转矩。

启动电流注意事项:Y2系列电机在直接启动(DOL)时,堵转电流(Ist)为额定电流的6.0~7.5倍。对于功率超过15kW的长距离皮带输送机,在直接启动时,应确认供电电缆和上游熔断器能够承受这3~8秒的浪涌电流,且电机端子电压不会低于额定电压的85%。启动过程中电压低于85%会使启动转矩按电压比的平方递减,并可能导致输送机无法在负载下加速。

3. 考虑服务系数的电机选型

第 1 节中计算出的驱动功率是正常工况下的理论连续运行功率。所选电机的额定功率必须高于此计算功率,并需考虑过载、输送带张力变化、潮湿或冰冻条件下的输送带下垂、启动频率以及电机使用寿命期间的部件磨损等因素,从而增加额定功率。

服务系数 1.0 — 轻型输送机

负载均匀且控制良好;室内环境洁净;启动次数少;输送机长度短(30米以下)。适用于仓库包裹输送机、食品托盘输送机、轻型装配线皮带输送机。电机额定功率为计算功率的1.0倍即可。请选择高于计算功率的下一个标准千瓦数。

服务系数 1.15 — 一般工业

负载变化适中;偶尔过载;室外或多尘环境;每小时启动 5-20 次。通用工业输送机:骨料搬运、包装线进料、回收厂皮带输送。电机选型为计算功率的 1.15 倍,然后向上取整至下一个标准千瓦数。

服务系数 1.25 — 重型

负载变化大;频繁启动;物料重或磨蚀性强;倾斜输送机。矿用输送机,块状物料骨料输送,煤炭输送,倾斜角度大于15度的皮带输送机。电机选型为计算功率的1.25倍,向上取整至Y2系列的下一个标准kW值。

尺寸示例:骨料输送机
计算功率 = 3.8 kW。使用系数 = 1.25(重型总成)。所需电机功率 = 3.8 × 1.25 = 4.75 kW。下一个标准 Y2 尺寸 = 5.5千瓦,4极,IE3防护等级,IP55防护等级. 选定:Y2-132S-4,5.5 kW,1,440 rpm,380 V,11.8 A,IE3,IP55。

4. 输送机速度选择:4极与6极

电机的极数决定了其同步转速(50 Hz 时:2 极 = 3,000 rpm,4 极 = 1,500 rpm,6 极 = 1,000 rpm,8 极 = 750 rpm),进而决定了达到目标皮带速度所需的变速箱传动比。选择 4 极还是 6 极电机直接影响变速箱的尺寸、成本和系统效率。

4极电机(1440–1460转/分)——标准之选

4极(1450转/分)Y2电机是输送机的标准驱动电机,适用于皮带速度为0.5至2.5米/秒的情况,可与齿轮箱或NMRV蜗轮减速器配合使用。当皮带速度为1.0米/秒,驱动皮带轮半径为100毫米时,所需的输出转速为1.0 ÷ (2×π×0.1) = 1.59转/秒 = 95.5转/分,齿轮比为1450 ÷ 95.5 = 15.2:1,完全在NMRV单级减速器的范围内。

最适用于:大多数工业输送机,输送速度为 0.5–2.5 米/秒,可与 NMRV 或螺旋减速器配合使用
6极电机(950–960转/分)——慢速传送带选项

当所需传送带速度低于 0.5 米/秒,且单级齿轮箱的传动比需要高于 80:1 时,采用 6 极电机(960 转/分)可将所需的传动比降低三分之一,从而可以使用更小的齿轮箱。食品加工检测传送带、面团处理线和慢速装配输送机通常采用 6 极电机,以避免使用双级齿轮箱。

最适用于:速度低于 0.4 米/秒的慢速传送带、食品检测、装配线、面团处理

5. 占空比和热额定值

S1 连续工作

电机在恒定负载下持续运行足够长的时间以达到热平衡。大多数生产输送机、矿用输送机和仓库物流传送带,无论单班还是多班运行,都属于 S1 工况。S1 是 Y2 系列电机的标准工况等级。铭牌功率是指在额定电压和 40°C 环境温度下的最大连续输出功率。

S3 间歇性周期性工作

电机以设定的周期(运行时间)运行,然后停止(停止时间),如此反复。与连续运行不同,输送机采用的是产品索引式运行(运行-停止-运行)模式,属于 S3 工作模式。占空比(运行时间占总循环时间的百分比)决定了是否可以使用功率较小的电机——例如,在占空比为 40% 时,电机可以使用其 S1 连续额定功率的约 115%。

高温环境降额

Y2系列电机的额定最高环境温度为40°C。安装在铸造厂、炉窑附近或环境温度高于40°C的高温地区的输送机,其电机输出功率必须按每高于40°C 1°C约1%的比例降低。例如,一台5.5 kW的Y2电机在55°C的环境温度下,其有效功率将降低至5.5 × (1–0.15) = 4.68 kW,因此必须据此选择合适的电机型号。

6. 韩国 Ever-Power Y2 系列输送机驱动装置

韩国Ever-Power Y2系列三相感应电机是功率范围为0.18至200kW的皮带输送机驱动标准配置。所有Y2电机均标配IE3高效能等级,可降低连续运行输送机驱动的能耗成本。全系列产品均有现货供应。 三相电机产品部.

对于需要电机和齿轮箱组合单元的输送机驱动装置,韩国永力动力公司提供与NMRV蜗轮减速器或R/F/K系列螺旋减速器匹配和组装的Y2电机,作为完整的齿轮电机组件,可提供多种规格。 齿轮电机组合部分.

Y2系列——输送机驱动关键数据
功率范围 0.18–200千瓦
波兰人 2人/4人/6人/8人
效率 IE3 标准
保护 IP54 标准;IP55 可选
绝缘 F级、B级上升
电压 380伏 50赫兹标准
框架 IEC 71–315
启动扭矩 2.0–2.8倍评级

7. 各行业的输送机应用

三相电机矿用输送带驱动重型集料煤矿韩国永动力Y2

采矿和骨料输送机

煤炭处理、矿石输送和骨料筛分输送机采用Y2系列4极电机,功率范围为7.5至75千瓦,通常具有IP55防护等级,适用于户外安装。启动方式方面,30米以上的长输送带采用软启动,短距离厂内输送带采用直接启动(DOL)。输送磨蚀性物料的标准服务系数为1.25。电机配备独立的螺旋齿轮箱或锥齿轮箱,以满足1.0至3.0米/秒输送带速度和200至800毫米驱动皮带轮所需的高扭矩比。

三相电机食品加工皮带输送机低速IE3高效驱动

食品加工和包装输送机

食品输送机驱动装置采用Y2系列4极和6极电机,功率范围为0.37至5.5千瓦,输送带速度较低,为0.05至0.5米/秒。NMRV蜗轮蜗杆减速电机组合可在紧凑的直角封装中提供所需的低输出速度。在需要冲洗的潮湿区域,BXG不锈钢电机可替代标准Y2电机。IP54 Y2电机适用于干燥的食品处理区域。所有食品输送机电机均应为IE3能效等级,以最大限度地降低20年设备使用寿命期间连续运行的能耗成本。

仓储物流

配送中心的包裹和周转箱输送机采用功率为 0.18 至 1.5 kW 的 Y2 电机,并搭配 NMRV 040–063 齿轮电机。堆积区使用 Y2EJ 制动电机,可实现精确的区域停止,而不会影响相邻区域的运行。IE3 能效等级在大规模应用中至关重要——500 台功率为 0.37 kW 的输送机电机,每年运行 6,000 小时,IE3 能效等级相比 IE2 能效等级,每年可节省约 4,500 kWh 的电量。

倾斜式输送机

倾斜角度超过 10 度的输送带需要防回滑装置,以防止电机停止时负载向后滑动。减速比为 40:1 或以上的 NMRV 蜗轮蜗杆电机可提供被动自锁功能。对于更陡的倾斜角度或安全至关重要的应用,应使用带弹簧制动器的 Y2EJ 制动电机。

化学品和粉末处理

在化工厂和粉末处理区域等存在爆炸性粉尘或蒸汽环境的场所,输送机需要使用YB2防爆电机,而非标准Y2电机。气体类别和温度等级必须与所用物料相匹配。YB2电机的IP55防护等级适用于化工厂室外安装。

机场行李处理

机场行李传送带和值机传送带通常使用 Y2 型 4 极 0.75 至 3.0 kW 电机,传送带速度为 0.5 至 1.0 m/s,并采用 NMRV 或滚筒电机驱动。高日启停频率可能符合 S4 工作制要求——在指定电机之前,请确认其热额定值是否涵盖实际工作周期。

韩国永动力电机转子生产

转子生产

韩国永力电机质量控制测试

负载测试

韩国永力CE ISO认证

CE 和 ISO 认证

韩国永动力全球电机交付

全球配送

8. 常见问题

如果我只知道传送带的输送能力(吨/小时),如何计算所需的电机功率?

使用皮带速度将每小时吨数转换为每米千克数:每米负载 (kg/m) = (吨/小时容量 × 1000) ÷ (3600 × 皮带速度,单位为米/秒)。例如,50 吨/小时,速度为 1.5 米/秒 = 50000 ÷ (3600 × 1.5) = 9.26 kg/m。然后应用第 1 节中的张力和功率公式。将每米皮带的质量(通常为 3 至 10 kg/m,具体取决于皮带宽度和层数)、托辊摩擦力以及任何高度分量相加,得到总有效张力,然后除以驱动效率,即可得到电机轴功率。

我可以用变频器控制的电机代替定速电机来驱动皮带输送机吗?

是的,对于吞吐量可变的输送机来说,变频器控制输送机通常很有益处。变频器控制的输送机可以在吞吐量低时减速(节省能源并减少皮带磨损),并在负载运行时平稳加速,而不会像直接启动那样产生启动电流浪涌。如果将变频器安装在Y2标准电机上,请确保电机额定功率适用于变频器工作,或者在变频器上加装dV/dt输出滤波器——未经滤波的标准变频器输出的PWM波形会在2到5年内损坏标准绕组绝缘。韩国Ever-Power YVF2系列变频器电机是0.75kW以上变频器控制输送机的理想选择。

食品加工厂的传送带电机应该选择什么样的IP防护等级?

这取决于输送机的具体安装区域。对于远离水源或清洁喷淋的干货处理区域(例如烘焙面粉传送带、干料输送机、包装进料口),配备标准Y2电机的IP54防护等级即可满足要求。对于需要进行轻度冲洗的区域,配备环氧涂层铝制外壳电机的最低防护等级为IP65。对于直接接触食品或需要高压CIP清洗的飞溅区域(例如肉类加工、鱼类、乳制品、新鲜农产品),韩国Ever-Power BXG系列IP69K不锈钢电机是正确且必要的规格。切勿在食品清洗区域使用涂漆标准电机;油漆剥落会直接污染食品。

 

韩国永力动力·Y2系列·皮带输送机驱动装置

您的皮带输送机需要电机吗?

韩国 Ever-Power Y2 系列:0.18 至 200 kW,IE3 标准,IP54/55,IEC 机架 71–315。可提供裸电机或与 NMRV 蜗轮或螺旋减速器配套的齿轮电机组件。

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由 Cxm 编辑