— Übersicht über die frequenzgesteuerten explosionsgeschützten Motoren der Serie YBBP

Die frequenzgesteuerten explosionsgeschützten Motoren der Serie YBBP wurden als neue Generation frequenzgesteuerter explosionsgeschützter Drehstrommotoren entwickelt, um den Marktanforderungen gerecht zu werden. Dabei kamen sowohl internationale fortschrittliche Technologien zum Einsatz als auch langjährige Erfahrungen des Werks bei der Herstellung frequenzgesteuerter Motoren. Bei der elektromagnetischen Konstruktion wurden Stator- und Rotor-Nutformen sowie Wicklungsart und -schaltung so optimiert, dass der Motor problemlos mit Wechselstromversorgung über Frequenzumrichter betrieben werden kann. Dadurch wird sowohl die Überlastfähigkeit im Hochfrequenzbereich sichergestellt als auch ein konstantes Drehmoment im Niederfrequenzbereich gewährleistet. Bei der konstruktiven Auslegung entsprechen alle Montageabmessungen – mit Ausnahme der Gesamtlänge – sowie sämtliche weiteren äußeren Abmessungen denen der Motoren der Serie YB2; dies gewährleistet eine hohe Austauschbarkeit und erleichtert dem Anwender die Integration in bestehende Systeme. Diese Motoren sind mit einem eigenständigen axialen Lüfter ausgerüstet, der eine erzwungene Luftkühlung bereitstellt und so im gesamten Frequenzbereich eine wirksame Kühlung sicherstellt, wobei die Temperaturerhöhung stets innerhalb der zulässigen Grenzwerte bleibt.

Das durch die frequenzgesteuerten explosionsgeschützten Motoren der Serie YBBP zusammen mit einem Frequenzumrichter gebildete Drehzahlregelsystem zeichnet sich gegenüber anderen Drehzahlregelverfahren durch deutliche Energieeinsparung, hervorragende Regelgüte und einen breiten Drehzahlregelbereich aus. Zudem zeichnet es sich durch geringe Geräuschentwicklung und geringe Vibrationen aus und ist kompatibel mit allen gängigen Frequenzumrichtern – sowohl nationalen als auch internationalen Modellen. Daher eignet es sich besonders für Anwendungen mit konstantem Drehmoment oder konstanter Leistung in Branchen wie Leichtindustrie, Textilindustrie, Chemie, Metallurgie und Maschinenbau sowie zur energiesparenden Drehzahlregelung von Ventilatoren und Pumpen. Damit trägt es wesentlich zur Automatisierung von Drehzahlregelsystemen bei.

Die Besonderheiten frequenzgesteuerter Elektromotoren zeigen sich vor allem in der elektromagnetischen und der konstruktiven Auslegung.

Die explosionsgeschützte Bauart dieser Motoren erfüllt die Anforderungen der Normen GB3836.1-2000 „Elektrische Betriebsmittel für explosionsgefährdete Bereiche – Teil 1: Allgemeine Anforderungen“ und GB3836.2-2000 „Elektrische Betriebsmittel für explosionsgefährdete Bereiche – Teil 2: Druckfeste Kapselung "d"“, sowie der internationalen Normen IEC79-1, BS4683 und EN50018. Die Motoren sind als druckfeste Kapselung ausgeführt. Das Explosionschutzkennzeichen lautet ExdI, ExdIIAT4 bzw. ExdIIBT4 und gilt für Bereiche mit explosionsfähigen Gasgemischen.

ExdI gilt für nicht bergbauliche Bereiche unter Tage in Kohlebergwerken, in denen explosionsfähige Gemische aus Methan oder Kohlenstaub auftreten können.

ExdIIAT4 gilt für industrielle Anwendungen der Gruppe II, Klasse A, in Umgebungen mit explosionsfähigen Gasgemischen der Temperaturklassen T1, T2, T3 und T4.

ExdIIBT4 gilt für industrielle Anwendungen der Gruppe II, Klasse B, in Umgebungen mit explosionsfähigen Gasgemischen der Temperaturklassen T1, T2, T3 und T4.

ExdIICT4 gilt für industrielle Anwendungen der Gruppe II, Klasse C, in Umgebungen mit explosionsfähigen Gasgemischen der Temperaturklassen T1, T2, T3 und T4.

　　II. Elektromagnetische Auslegung der frequenzgesteuerten explosionsgeschützten Motoren der Serie YBBP

Bei herkömmlichen explosionsgeschützten Elektromotoren stehen bei der Konstruktion vorrangig Kenngrößen wie Überlastfähigkeit, Anlaufverhalten, Wirkungsgrad und Leistungsfaktor im Fokus. Bei frequenzgesteuerten explosionsgeschützten Motoren hingegen ist die kritische Schlupfzahl umgekehrt proportional zur Netzfrequenz; daher ist ein Direktanlauf möglich, selbst wenn die kritische Schlupfzahl nahe 1 liegt. Somit spielen Überlastfähigkeit und Anlaufverhalten eine untergeordnete Rolle; stattdessen steht die Verbesserung der Anpassungsfähigkeit des Motors an nichtsinusförmige Spannungsquellen im Mittelpunkt. Dies erfolgt üblicherweise wie folgt:

1) Der Stator- und Rotorwiderstand wird möglichst gering gehalten.

Durch die Reduzierung des Statorwiderstands verringert sich der Kupferverlust bei der Grundfrequenz, wodurch der durch Oberschwingungen verursachte zusätzliche Kupferverlust teilweise kompensiert wird.

2) Zur Unterdrückung von Stromoberwellen ist eine gezielte Erhöhung der Motorinduktivität erforderlich. Ein zu großer Streuinduktivitätswert im Rotor jedoch verstärkt den Skineffekt und erhöht gleichzeitig den Oberschwingungs-Kupferverlust. Daher muss die Höhe der Streuinduktivität unter Berücksichtigung einer sinnvollen Impedanzanpassung über den gesamten Drehzahlregelbereich gewählt werden.

3) Der Hauptmagnetkreis frequenzgesteuerter Elektromotoren wird üblicherweise im ungesättigten Bereich ausgelegt: Zum einen, um einer verstärkten Sättigung durch Oberschwingungen entgegenzuwirken; zum anderen, um bei niedrigen Frequenzen durch eine gezielte Erhöhung der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters das abgegebene Drehmoment zu steigern.

　　III. Konstruktionsdesign der frequenzgesteuerten explosionsgeschützten Motoren der Serie YBBP

Bei der Konstruktion werden vor allem die Auswirkungen nichtsinusförmiger Stromversorgung auf Isolierungsstruktur, Schwingungsverhalten, Geräuschentwicklung und Kühlverfahren des frequenzgesteuerten Motors berücksichtigt; im Allgemeinen sind folgende Aspekte zu beachten:

1) Isolierklasse: Üblicherweise Klasse F oder höher; verstärkter Isolationsaufbau sowohl gegen Erde als auch zwischen den Wicklungslagen; besonders zu berücksichtigen ist die Spannungsimpulsfestigkeit der Isolation.

2) Schwingungs- und Geräuschprobleme: Es ist sorgfältig auf ausreichende Steifigkeit der Motorkomponenten sowie der Gesamtkonstruktion zu achten, um die Eigenfrequenz möglichst hoch zu halten und so Resonanzerscheinungen mit den verschiedenen Kraftwellen zu vermeiden.

3) Kühlverfahren: Üblicherweise Zwangsluftkühlung, d. h., der Hauptmotor wird mittels eines separaten Antriebsmotors für den Kühllüfter gekühlt.

4) Maßnahmen gegen Wellenstrom: Bei Motoren mit einer Leistung über 160 kW sind isolierte Lager erforderlich. Ursächlich hierfür ist häufig eine unsymmetrische Magnetkreisgestaltung, die ebenfalls Wellenströme erzeugt; in Kombination mit hochfrequenten Stromanteilen steigt der Wellenstrom erheblich an, was zu Lagerbeschädigungen führen kann – daher sind grundsätzlich Isoliermaßnahmen vorzusehen.

5) Bei konstantleistungs-frequenzgesteuerten Motoren ist bei Drehzahlen über 3000/min ein spezielles Hochtemperatur-Schmierfett einzusetzen, um die erhöhte Lagerbetriebstemperatur auszugleichen.

　　IV. Hinweise zur Bestellung der frequenzgesteuerten explosionsgeschützten Motoren der Serie YBBP

1. Vor Aufgabe einer Bestellung ist zunächst das Produktkatalog zu konsultieren, um Modellbezeichnung, technische Spezifikationen usw. festzulegen. Falls gewünschte Typen oder Ausführungen vom Katalog abweichen, wenden Sie sich bitte unverzüglich an unser Unternehmen. Sollten Sonderanforderungen bestehen, teilen Sie diese bitte vorab konkret und eindeutig mit und vereinbaren Sie sie mit der zuständigen Abteilung unseres Unternehmens; nach Zustimmung erfolgt der Abschluss eines Vertrags bzw. einer Prototyp-Vereinbarung.

2. Im Bestellvertrag sind unbedingt Motor-Modellbezeichnung, Leistung, Spannung, Drehzahl sowie Bauart anzugeben.

3. Im Bestellvertrag ist ferner die Anzahl der Abtriebswellen, die Position der Klemmbox sowie die Drehrichtung anzugeben; andernfalls gilt standardmäßig: einseitige Abtriebswelle, Rechtsdrehung (im Blickrichtung auf die Hauptantriebswelle), Klemmbox rechts.

4. Für Exportprodukte, die mit 60-Hz-Motoren auszurüsten oder mit englischsprachiger Bedienungsanleitung zu liefern sind, ist dies im Vertrag ausdrücklich zu vermerken.

5. Falls besondere Umgebungsbedingungen vorliegen und eine Herstellung nach feucht-tropischen Anforderungen erforderlich ist, ist dies im Vertrag entsprechend zu vermerken.

6. Zur kontinuierlichen Verbesserung von Produktqualität sowie technisch-wirtschaftlichen Kennwerten unterzieht sich das Produkt ständigen Weiterentwicklungen; daher können die im vorliegenden Katalog angegebenen Daten, Abmessungen sowie die Abmessungen der zugehörigen Motoren nicht langfristig unverändert bleiben – wir bitten um ständige Rücksprache.

7. Sollten die vorstehend genannten Bestellhinweise unzureichend klar sein, wenden Sie sich bitte direkt an unser Unternehmen.

     V. Technische Parameter-Tabelle der frequenzgesteuerten explosionsgeschützten Motoren der Serie YBBP

Frequenzgesteuerte explosionsgeschützte Motoren mit variabler Drehzahl der Serie YBBP (technische Parameter) – Xi’an Tefu SIMO Motor Co., Ltd.