50마력 전기 모터 가이드: 프레임 크기, 전부하 앰프 및 선택 단계

460V 공급 장치에서 1,800rpm으로 작동하는 50hp 전기 모터는 최대 부하에서 약 65A를 소비하고 2.125인치 샤프트를 회전시켜 NEMA 326T 프레임에 볼트로 고정됩니다. 이 네 가지 숫자는 교체가 주말에 완료되는지 아니면 3주 엔지니어링 프로젝트로 전환되는지를 결정합니다.

50마력 등급 또는 북미 이외의 지역에서는 37kW는 원심 펌프, 스크류 압축기, 냉각탑 팬, 벨트 컨베이어 및 공정 혼합기에 적합한 크기입니다. 이는 중소 산업용 기계 사이의 단층선에 위치하므로 NEMA 및 IEC 사양, 50Hz 및 60Hz 명판, 표준 대 인버터 작동 정격이 가장 자주 혼동되는 크기이기도 합니다.

50마력을 단일 사양으로 취급하는 구매자는 대개 나중에 비용을 지불합니다. 마력 등급은 샤프트 출력만 고정합니다. 모터가 끌어당기는 전류, 전달할 수 있는 토크, 장착할 프레임 또는 필요한 인클로저에 대해서는 아무 말도 하지 않으며, 이 네 가지 세부 사항은 모두 동일한 50hp 명판을 지닌 두 모터 간에 다를 수 있습니다.

킬로와트, 전류, 토크에서 50마력의 의미

50마력 모터는 460V에서 65A를 소비하고 1,800rpm에서 약 146lb-ft의 토크를 생성하는 37kW 기계입니다. 킬로와트는 출력을 나타내고, 암페어는 전기 시스템이 전달해야 하는 것을 나타내며, 토크는 샤프트가 실제로 회전할 수 있는 것을 나타냅니다.

전부하 전류는 케이블 크기, 스타터 히터 및 차단기 선택을 결정하는 수치이므로 명판이나 제조업체 데이터 시트에서 가장 먼저 나오는 숫자입니다. 공급 전압 사이의 확산은 잘못된 모터를 주문한 경우 현장에서 간단히 다시 태핑할 수 없을 만큼 넓습니다.

명판 앰프는 표 값의 양쪽에 5% 위치할 수 있는데, 이는 명판 그림에 과부하 릴레이가 설정되어 있기 때문에 중요합니다. 62A 스탬프가 찍힌 모터와 68A 스탬프가 찍힌 모터는 둘 다 50hp로 판매되더라도 서로 다른 히터 요소가 필요합니다.

서비스 팩터와 주변 온도도 사용 가능한 출력을 이동시킵니다. 1.15 서비스 계수는 NEMA 프레임에서 일반적이며 단기 과부하를 허용하는 반면, IEC 모터는 일반적으로 클래스 F 절연 시스템 및 클래스 B 온도 상승으로 정격 1.0입니다. 따라서 동일한 물리적 기계는 매우 다른 두 가지 약속을 전달할 수 있습니다.

속도와 토크: 900rpm에서 50마력 모터가 다른 기계처럼 작동하는 이유

마력은 극 수에 관계없이 일정하게 유지되지만 토크는 그렇지 않습니다. 900rpm에서 50hp 모터는 1,800rpm에서 50hp 모터의 샤프트 토크의 두 배를 전달합니다. 관계는 토크에 5,252를 곱하고 마력을 속도로 나눈 값으로 고정되며 구동 기계를 직접 연결할 수 있는지 또는 벨트나 기어박스가 필요한지 여부를 결정합니다.

1,800rpm 4극 모터는 60Hz와 직접 일치하기 때문에 북미 산업을 지배하는 반면, IEC 동급 모터는 50Hz에서 1,500rpm을 실행합니다. 50Hz 공급에서 작동하는 60Hz 모터는 1,500rpm으로 떨어지므로 원래 작동점 크기의 팬이나 펌프는 더 이상 설계 흐름을 이동하지 않습니다.

스크류 컨베이어, 로터리 가마 드라이브 또는 압출기와 같이 기계가 매우 낮은 샤프트 속도로 작동해야 하는 경우 50hp 모터는 일반적으로 900 또는 1,200rpm 프레임으로 주문하는 대신 기어박스와 쌍을 이룹니다. 저속 모터는 단위 토크당 더 크고, 무겁고, 더 비싸며, 예비 부품으로 조달하기가 더 어렵습니다.

NEMA 326T 또는 IEC 225M: 50hp 모터용 프레임

50hp, 1,800rpm 모터는 일반적으로 NEMA 326T 또는 IEC 225M ~ 250M 프레임이며, 두 개는 어댑터 없이 동일한 베이스에 볼트로 고정되지 않습니다. 샤프트 직경, 발 구멍 간격 및 전체 길이가 모두 다릅니다.

개조 작업에서는 프레임 세부 사항이 가장 중요합니다. 40년 된 50마력 모터를 교체하는 공장에서는 원래의 발 패턴이 더 이상 쓸모가 없다는 것을 알게 될 수 있으며 새 326T 프레임에는 천공된 어댑터 플레이트 또는 제작된 베이스가 필요합니다. 해당 플레이트에 대한 예산을 책정하는 것은 종료 기간 내에서 불일치를 발견하는 것보다 훨씬 저렴합니다.

인클로저 선택: TEFC, ODP 및 방폭형

TEFC는 거의 모든 산업 플랜트에서 50마력 모터의 기본 인클로저이며, 영역 분류나 프로세스 환경에서 달리 명시하지 않는 한 올바른 선택입니다. 개방형 방적 디자인은 깨끗하고 건조한 실내 공기에서만 생존합니다.

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1,800rpm에서 주철 TEFC 50hp 모터의 무게는 프레임 재질에 따라 일반적으로 600~700lb(272~318kg)입니다. 알루미늄 프레임은 무게를 줄여주지만 진동을 전달하는 방식이 다르기 때문에 시멘트, 광산, 화학 공장에서는 취급상의 어려움에도 불구하고 주철을 사용합니다.

가변 주파수 드라이브에서 50hp 모터 구동

표준 50hp 모터는 가변 주파수 드라이브에 자동으로 적합하지 않습니다. 인버터 작동에는 드라이브 출력에 대한 정격 절연, 베어링 전류를 전환하기 위한 샤프트 접지 링 및 제조업체와 합의한 안전 속도 범위가 필요합니다.

드라이브 출력이 깨끗한 사인파가 아닙니다. 빠른 스위칭으로 인해 모터 단자에 전압 오버슈트가 발생하고 그 효과는 케이블 길이에 따라 커집니다. 비차폐 케이블의 약 30m(100피트) 이상에서는 dv/dt 필터 또는 출력 리액터가 옵션이 아닌 표준 방식이 됩니다.

냉각은 두 번째 제약 조건입니다. 자체 냉각식 TEFC 모터는 샤프트 장착 팬에 의존하며 속도가 떨어지면 해당 팬의 효율성이 떨어집니다. 기본 속도의 약 30% 미만에서 연속 작동하려면 일반적으로 별도의 전력 공급 송풍기 또는 넓은 정토크 범위를 위해 제작된 인버터 작동 모터가 필요합니다.

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효율성 및 투자 회수: 연간 4,000시간의 IE3과 IE4 비교

연간 4,000시간 작동 시 IE4 50hp 모터는 구형 IE2 장치에 비해 약 360달러의 전기를 절약합니다. 이는 일반적인 산업 요금으로 2~4년 안에 효율성 프리미엄을 상환합니다.

백분율은 인상적이지 않아 보이며 이것이 바로 무시되는 이유입니다. IE2와 IE3 사이의 1.1포인트 이득은 단일 50마력 장비에서 연간 1,400kWh, 즉 약 168달러입니다. 그 자체로는 작지만 공장이 3교대로 20개를 가동할 때 현실이 됩니다.

로드 포인트는 클래스만큼 중요합니다. 40% 부하로 작동하는 모터는 75~85%로 작동하는 모터보다 고정 손실과 열악한 역률로 인해 더 많은 손실을 입습니다. 시동 방법은 또 다른 비용을 추가합니다. 교차 라인 시동은 최대 부하 전류의 6~8배를 끌어당기므로 주변 장비의 수요 요금 또는 전압 강하 불만을 유발할 수 있습니다. 실용적인 저전압 모터의 효율성 및 보호 가이드 사양을 마무리하기 전에 읽어 볼 가치가 있습니다.

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50마력 모터를 주문하기 전에 확인해야 할 사항

시운전 시 대부분의 50마력 모터 문제는 제조상의 결함이 아닌 사양 세부사항으로 인해 발생합니다. 명판과 구동 장비를 간단히 확인하면 거의 모든 문제를 방지할 수 있습니다.

• 마력뿐만 아니라 과부하 계전기 범위와 명판 전부하 앰프를 비교하십시오.
• 기존 커플링이나 풀리와 프레임 번호, 샤프트 직경, 키 홈을 확인합니다.
• 공급 전압과 주파수를 확인하고 플랜트가 50Hz 또는 60Hz로 작동하는지 확인하십시오.
• 인클로저가 지역 분류 도면과 일치하는지 확인하십시오.
• 공칭 등급뿐만 아니라 75% 부하에서 테스트된 효율성과 역률을 요청하세요.
• 지금 또는 나중에 드라이브를 계획하는 경우 모터가 인버터 듀티 정격인지 확인하십시오.
• 배송 리드 타임을 설정하고 예비 베어링 및 터미널 박스 개스킷이 주문과 함께 배송되는지 여부를 설정합니다.

리드타임은 숨겨진 변수입니다. 비표준 전압의 주철 50마력 프레임은 8~16주 동안 작동할 수 있으므로 중요한 임무를 수행하는 공장에서는 예비 부품을 선반에 보관합니다. 유사한 공장에 유사한 모터가 어떻게 배포되는지 검토하면 합리적인 예비 정책을 설정하는 데 도움이 됩니다. 설치된 모터 애플리케이션 시멘트, 광업, 화학 서비스 분야에서는 예비 부품이 실제로 얼마나 자주 필요한지 보여줍니다.

50마력 전기 모터에 관해 자주 묻는 질문

50마력 전기 모터는 몇 암페어를 소비합니까?

50hp 모터는 NEC 표 430.250에 따라 최대 부하 시 460V에서 65A, 230V에서 130A, 575V에서 52A를 소비합니다. 실제 명판 전류는 약 5% 정도 달라질 수 있으므로 과부하 보호 기능은 항상 표보다는 명판에서 설정해야 합니다.

50마력 모터는 37kW와 동일합니까?

예. 1마력은 0.746kW이므로 50hp는 37.3kW이고 제조업체에서는 등가 미터법 등급을 37kW로 표시합니다. NEMA 및 IEC 명판은 동일한 샤프트 출력을 다른 단위로 설명합니다.

50마력 모터인 NEMA 프레임은 무엇입니까?

50hp, 1,800rpm 모터는 일반적으로 2.125인치 샤프트가 있는 NEMA 326T이며, 3,600rpm 버전은 284TS 또는 324TS 프레임을 사용하고 1,200rpm 버전은 364T를 사용합니다. 동일한 37kW 등급에 해당하는 IEC는 일반적으로 225M 또는 250M입니다.

표준 50마력 모터가 가변 주파수 드라이브에서 작동할 수 있습니까?

인버터 듀티 등급이 지정된 경우에만 해당됩니다. 표준 모터는 짧은 케이블 길이와 적당한 속도 범위에서 드라이브 작동을 견딜 수 있지만 절연 응력, 샤프트 전류 및 저속에서 감소된 자체 냉각으로 인해 인버터 작동 또는 별도로 환기되는 모터가 연속 작동에 더 안전한 선택이 됩니다.