De verbinding tussen de elektromotor en de machine

Transcriptie

1 De verbinding tussen de elektromotor en de machine Direct op motoras Met flexibele koppeling Met flexibele koppeling + vloeistofkoppeling

2 Motor-Machine verbinding Vaste of geïntegreerde Verbinding Losse motor met uitgaande as (Speciale bouwvormen motor bv binnenste buiten motor voor lift, ventilator of wiel-aandrijving)

3 Verbinding Elektromotor naar Machine Aandachtspunten voor storingvrij gebruik met lange standtijd: Uitgaande as Toleranties Slingering Balans Asbelastingen Trillingen

4 Verbinding Elektromotor naar Machine Motoras draagt machine direct Motoras met koppeling naar machine (pomp of ventilator) of naar ingaande as transmissie Motoras met V-snaar naar machine of transmissie

5 Motoras: maten, tolerantie Asmaten IEC motoren Ø 11 - Ø 48 = 0,25-22 kw Ø 55 - Ø120 = kw Tolerantieveld van +2 naar +35 mu

6 Motoras: maten, tolerantie, balans USA inch aseinden van pompen of NEMA Motoren: Elektromotoren hebben ongeveer dezelfde diameter als vergelijkbare IEC motoren in inch Tolerantie echter niet van + tot + maar van 0 naar -/-

7 Motoras: maten, tolerantie Angsttoeslag bij as- en boring diameter productie: men is bang teveel materiaal weg te nemen = afkeur Resultaat: Asmaat neigt naar dik : bovenkant tolerantie-veld: m6 bv tot +35 Boring neigt naar klein : onderkant tolerantie-veld: H6 bv bij 0 Gevolg: Montage is meestal klemmend, dwz verwarmen of persen Demontage met trekker kan beschadiging veroorzaken

8 Motoras - Koppeling naaf: balans Max onbalans per kg koppeling naaf in gmm U max = 9549 * G * m / n Umax gmm (oftwel kg * mu excentricteit) G balans klasse M massa in kg N toerental in rpm

9 Motoras - Koppeling naaf: excentriciteit onbalans Residual unbalance in gmm per 10 kg kopp. Naaf G 6,3 2,5 1 rpm U per

10 Motoras - Koppeling naaf: balanceren Balanceermachine as: Mag niet klemmen in koppeling naaf boring dus geen as k6 of m6 Asmaat h6 = 0 tot minus 22 mu Of ook meegemaakt: Balanceer bedrijf meldt: assen met -50 Resultaat balanceren, met certificaat: Rest onbalans U per(missable) slechts 5 gmm

11 Koppeling naaf onbalans: spiebaan Motoras wordt vaak gebalanceerd met halve spie: bv met tape in spiebaan vastzetten Koppeling naaf zou ook met halve spie gebalanceerd moeten worden: wordt soms weggelaten Balanceer as zonder spiebaan: zou een halfhoge spie in de naafboring benodigen Spiebaan te lang, spie te kort of te lang Tot 1500 rpm kan soms met een stuk lege spiebaan 3000 rpm neigt naar trillen bij spie(baan) onbalans

12 Flexibele koppelingen tussen motor en machine of transmissie

13 Flexibele koppelingen tussen motor en machine of transmissie

14 Vloeistofkoppeling Altijd in combinatie met een ander flexibel transmissie element: V-snaar Flexibele koppeling Altijd minimum slip Mogelijkheid van load sharing

15 Uitlijning instellen

16 Uitlijning limiet Benodigde Uitlijn-nauwkeurigheid Voorgeschreven: 0,02 tot 0,05 Gewenst: Max 0,05 mm Praktisch: Max 0,1 mm Uitzetting ashoogte IEC 200 Elektromotor bij bereiken bedrijfstemperatuur: 0,05 tot 0,1 mm Uitlijnfout Oorzaken Thermische vervorming constructie Zakking fundament Terugplaatsing installatie op zelfde shims Teveel shims Installatiefout Uitzetting Elektromotor of Transmissie Pompverplaatsing door Leidingspanning Vervorming stalen frame door gewicht of koppelbelasting

17 Flexibele koppelingen tussen motor en machine of transmissie

18 Elastisch-Flexibele Koppeling: techn. gegevens Wel: Torsie stijfheid Max radiaal verzet Maar niet: Radiale stijfheid

19 Elastisch flexibele koppeling: uitlijnfout

20 Elastisch-Flexibele Koppeling: asbelasting uitlijnfout Eupex IEC selection shaft loads Radial Misalignment no element 0,4 on top mm angle pos permiss 4-pole T nom IECEupex nr of load E-motor selection F misalign permiss with spacer P nom OD direction side shaft compr decompr force load mm mm mm mm mm kw Nm mm kn kn kn % kn % % % % 132 S4 5, ,4 0,6 0,8 52% 0,8 78% 105% 131% 157% 132 M4 7, ,9 0,8 1,1 71% 0,8 107% 143% 179% 215% 160 M ,8 1,1 1,7 88% 1,1 121% 155% 188% 222% 160 L ,0 1,5 1,5 78% 1,1 108% 137% 167% 197% 180 M4 18, ,7 1,8 1,8 68% 1,5 93% 118% 143% 169% 180 L4 22, ,2 2,2 2,0 74% 1,5 101% 129% 157% 184% 200 L ,5 2,9 2,7 83% 1,9 113% 144% 174% 204% 225 S ,7 3,3 2,4 56% 2,7 72% 88% 105% 121% 225 M ,9 4,0 2,9 68% 2,7 88% 107% 127% 147% 250 M ,7 4,1 3,6 94% 2,4 122% 149% 176% 203% 280 S ,9 4,9 4,0 81% 3,1 104% 127% 150% 173% 280 M ,7 5,9 4,8 97% 3,1 125% 152% 180% 207% 315 SMA ,3 6,5 4,8 98% 3,2 126% 153% 181% 208% 315SMB ,6 7,8 5,8 118% 3,2 151% 184% 217% 249%

21 Flexibele Koppeling: met Spacer

22 Flexibel Element Koppeling Asbelasting Drinkwater pomp 132 kw 1500 rpm = 847 Nm A 1000 Nm coupling shows shaft static reaction force loads over 2 kn or 200 kg. In rotation this will have frequency of 8 blocks x 25 rev/sec (=1500 rpm)

23 Asbelasting tgv Flexibele Koppelingen Coupling manufacturer Siemens Flender 20de%20acoplamientos.pdf Page 2/2 Restorative forces Shaft misalignment causes restorative forces to act on the coupled shafts which are determined by the displacement stiffness of the coupling. These restorative forces are frequently comparatively weak and can usually be disregarded. Where bearings or shafts are under heavy loads, the restorative forces should be taken into account. According coupling manufacturer Siemens Flender

24 Radiale stijfheid flexibele koppeling Hoog flexibele koppeling voor Marine Diesel Vliegwielaanbouw

25 Asbelasting tgv Flexibele Koppelingen GE Industrial Generator Mounting Procedure: M1001?TNR=Installation%20and%20Instruction GEI-M1001 generic page 12 G. Alignment Procedure NOTE: Alignment specifications supplied with couplings are for suitable coupling life. These numbers usually greatly exceed alignment criteria for good bearing life and minimal vibration. According installation owner and user

26 Asbelasting tgv Flexibele Koppelingen Page 6 Alignment Accurate shaft alignment between machine and driven equipment is essential. Improper alignment may result in vibration, bearing overloads and excessive shaft stresses. Flexible according maintenance company couplings will not compensate for excessive misalignment.

27 Hoog Flexibele Koppeling Levensduur beperking Schade betekent: CE Risisco analyse Niet ATEX

28 Tand- en Grid Koppelingen Reactiekrachten flexibele koppelingen

29 ATEX omgeving Flexibele Koppeling ATEX Certificering: Vervalt bij excessive misalignment Deze wordt niet gekwantificeerd

30 Magnetische krachtoverdracht Gebruik in Elektromotoren is bekend en geaccepteerd Gebruik als koppeling minder bekend De PM koppeling in pompaandrijvingen zonder asafdichting is sinds 20 jaar normaal De PM synchrone, maar vooral asynchrone koppeling is grotendeels onbekend

31 Elektromotor Principe als Asynchrone Koppeling Van 5 kw tot 1000 kw Contactloos: air gap 3 tot 20 mm Uitlijning radiaal en hoek enkele mm Uitlijning op het oog en met schuifmaat Geen laser-equipment benodigd Geen slijtage Geen asbelasting Minimum slip enkele % Maximum slip 90% ATEX Zone 1 T3 en T4

32 Permanent Magnetische Asynchrone Koppeling

33 Uitlijnfout kostenbesparingen Slip energiebesparing Installatie zonder uitlijn-equipment Geen trillingen Geen asbelasting Minder onderhoud Minder preventief onderhoud Mechanisch alternatief voor vloeistofkoppeling Centrifugaalpompen met choke valve vormen > 50% van totaal Alternatief voor toerental reductie pomp indien geen frequentie regelaar geïnstalleerd Slijtage en onderhoudsvrij Geen wijziging elektrisch systeem ATEX omgeving mogelijk

34 PM Asynchrone Slipkoppeling: energie besparing Centrifugaal pomp (of ventilator): Ipv choke valve of bypass een slip koppeling Vervangt een bestaande flexibele koppeling Bij 70% flow levert de motor 54% ipv 90 % P nom Koppeling slip zonder onderhoud of slijtage Motor op 50 Hz direct op het 400 V net Gereduceerd pomptoerental en druk Contactloze koppeling : uitlijning op het oog Geen asbelasting : geen trillingen Minder onderhoud seal en lagers Shim gefixeerde of verstelbare toerenaanpassing

35 PM slip-koppeling voor energiebesparing bij centrifugaal pompen en ventilatoren Both systems reduce pump shaft Energy speed, Consumption so hydraulic efficiency is not included in comparison 100% = P nominal mechanical motor shaft output power AND P nom mechanical pump shaft input power Choke Pump Pump Pump Control Motor Advantage Flow Speed Torque Valve + Over A slipping Power Asynch Control asynch Coupling Valve coupling linear linear square Energy Use offers m3/sec rpm Nm kw kw a simple 100% 100% 100% 111% 110% NA alternative 90% 90% 81% 100% 89% 11% delivering 80% 80% 64% 95% 70% 25% 70% to 90% 70% 70% 49% 90% 54% 36% of VFD energy 60% 60% 36% 80% 40% 40% savings 50% 50% 25% 70% 31% 39% with low 40% 40% 16% 65% 23% 42% complexity 30% 30% 9% 60% 15% 45% 20% 20% 4% 55% 8% 47%

36 Onderwerp verder vandaag: Elektromotor ipv koppeling Gebruikt wikkelingen ipv permanent magneten, maar werkt verder volgens zelfde principes

37 Bedankt voor uw aandacht. Zijn er vragen?