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大功率變頻調速電機
大功率變頻調速電機 變頻電機產品說明：
·適用范圍
專為西門子電壓源型變頻器SIMOVERT MASTERDRIVES設計的COMPACT系列調 速電機正在冶金、供水、油田、港口、礦山、船用、造紙等行業發揮著巨 大作用。
·選擇變頻電機的必要性
如對中小功率負載進行變頻調速，通常要求變頻裝置的輸出具有高精度， 高動態特性。這就是交-直-交變頻器發展為目前的采用IGBT功率器件的電 壓源型變頻器的原因。但同時電壓源型變頻器的輸出波形對變頻電機要求 更高：高次偕波，大數值du/dt，高低頻軸電流，此外普通定速電機在設計 上只考慮了額定運行點的最佳效率及功率因數，而在全速調頻域內則無法 達到令人滿意的調速精度和綜合品質因數。因此無論從技術安全角度還是 從用戶經濟利益角度來看，在采用電壓源型變頻器的同時，相應的變頻電 機是必要且最佳的選擇。
·基本概念
Compact系列鼠籠式電壓源型變頻電機作為制訂行業規范的先鋒產品，現 正在個領域大顯身手，它針對各類負載具有運行安全可靠、性能穩定、維 護率極低的優秀品質，已得到用戶的廣泛認可和贊譽，其短投資回收期更 受到用戶的推崇。 Compact系列電機傾注了西門子“相同的軸高，最大的輸出功率”的設計理 念。就相同軸高電機而言，它的單體體積輸出功率較一般電機有了極大提 高，成為類似電機的領導者。 Compact系列電機具有高效率，結構緊湊，動態響應，獨特的機座結構，優 異的散熱能力，簡潔的傳動系統，靈活的負載方案，低環境要求的等特點
--電機與變頻器間可不必使用濾波器
--雙出線盒設計
--SIMOVERT MASTERDRIVES系列電壓源型變頻器一起組成高效率 高可靠性的傳動系統
--COMPACT電機系列有兩種不同冷卻方式的版本： IC411 1LA8/1LA4/1LA1 IC416 1PQ8/1PQ1
·產品范圍 1LA8 /1PQ8 315-450mm 400V 145-630KW 690V 145-980KW
1LA4/1LPQ4 500-630mm 690V 670-2700KW
2、技術特點
·有效的冷卻系統與低噪音水平
電機有一個內冷卻風路和一個外冷卻風路，即：有兩套獨立的冷卻風路。 機座和端蓋合理的設計使電機獲得較高的散熱效率，接線盒離開散熱筋 位置安裝，所以沒有任何障礙干擾冷卻空氣的流動。為了增大吸熱面積， 處于繞組端部位置的機座內側也設計有散熱筋。 風扇和風扇罩設計設計成最佳的流線型。外風扇：對N-compact，4極以 上電機采用Hostalen風扇，電機可雙向旋轉；而H-compact的4極以上電 機采用單向風扇，用來提高效率和降低噪音。兩極電機采用單向的“Ve- stamid”軸流式風扇。內風扇均由金屬制成，并總是雙向的。 COMPACT系列電機特別的低噪音設計：這一特點是從由玻璃纖維壓制成的 空氣吸入罩上獲得的。噪音吸收裝置為可選件。
·結構類型、防護等級、冷卻方式
結構類型：臥式（IMB3結構），立式（IMB5V1，防護頂蓋配帶與否均可 防護等級：IP55 冷卻方式：IC411或IC416
·機座與端蓋
COMPACT系列電機采用鑄鐵材料，精巧的設計賦予機座非常高的強度和剛 度，這來源與機座細節設計上的優點：機座上電機繞組端部空間位置的內 散熱筋，整體長度上的箱式地腳支座，較厚的機壁和四個通風道等。 用于引導內部冷卻空氣的四個軸向風道由同樣的空間結構構成。主接線盒 和輔助接線盒用螺栓固定在兩個上部風道處，該風道也可用于引出繞組和 檢測器的出頭。兩個下部的風道如需要可用于安裝防冷凝加熱器。
·可靠的軸承
對于IMB3安裝型式來說，驅動端通常安裝定位軸承，而在非驅動端安裝浮 動軸承。軸高小于等于450時，深槽球軸承位于驅動端，預載深槽球軸承 位于非驅動端。軸高大于等于450時，驅動端選用一個雙軸承（總成了一 個承受徑向力的滾柱軸承和一個承受軸向力的深槽滾球軸承），非驅動端 采用一個滾柱軸承。 對于IMV1安裝型式，軸高小于等于560時，驅動端采用一個雙軸承作為支 撐（總成了一個角接觸滾球軸承和一個深槽滾球軸承），而非驅動端采用 預載深槽滾球軸承使電機轉子定位于非驅動端。
·鼠籠轉子
標準設計中，轉子鼠籠材質為鋁。 壓力鑄鋁轉子與分體籠條轉子相比，有很重要的優點： 斜槽轉子結構（斜槽不扭曲） ·低雜散損耗（高效率） ·轉子無軸向推力 ·令人滿意的轉矩特性 ·匹配到理想的起動數據 導條牢固，導條和短路環永久性連接，因此： ·整個轉子成為一個整體 ·鑄鋁籠與獨立的疊片配合緊密 ·籠條與疊片鐵芯之間沒有松動 ·作為標準，每年可允許5000次起動 鋁籠同轉子疊片鐵芯間有良好的熱偶合性，因此： ·允許堵轉次數高 ·允許起動次數高 ·允許負載有較大的轉動慣量 連續保持的高質量歸因于： ·生產過程控制和壓鑄過程監測 ·最佳的鑄造參數 ·恒定的過程測試 標準的鑄鋁轉子電機可根據要求制成銅條轉子型式
·標準設計數據
遵照標準 IEC VDE DIN ISO EN
冷卻方式 IC411用于1LA8系列 IC416用于1PQ8系列
獨立風機 額定電壓400V±10%，額定頻率50Hz±3%
適用電壓 400V 690V
機座號 315mm到450mm
額定功率 145KW到1000KW
電壓容差 ±10%
電源頻率 50HZ
絕緣等級（電網供電） F級絕緣B級應用
變頻器選擇請參照 SIMOVERT MASTERDRIVES或SIMOVERT MASTERDRIVES G （請參照樣本DA65.10或附表）
·H-compact基本概念
H-compact電機是在收集N-compact電機的成功經驗基礎上進行設計制造的
·可靠的軸承設計（滾動和滑動）
·軸承可不停機注油，并有軸承室儲存廢油
·無軸向轉子推力作用于軸承和聯軸器
·斜槽轉子采用鑄鋁鼠籠結構，具有高可靠性和較低的雜散損耗
·合理的轉子設計使軸電壓幾乎為零
·每年允許5000次起動的標準設計
·允許堵轉時間長，起動轉矩高
·高效率設計具有良好的經濟性
·MICALASTIC®VPI真空壓力浸漆高壓絕緣系統
·主絕緣和導體絕緣層具有較高的耐沖擊強度
·定子的PROTOFER®磁性復合槽密封結構降低了雜散損耗
·接線盒具有32種可供選擇的位置
·成品電機的接線盒或電纜聯接器的位置具有重新調整的可能性
·接線盒和電纜聯接器均有壓力釋放裝置
，為短路防護式，并經過短路 試驗，試驗電流為100kA，0.2秒
·風扇和風扇罩采用符合現代工藝規范的材料低噪音輻射
·所有部件均經長期耐腐蝕處理 ·可旋轉的鉸鏈吊攀
·電機與電壓源型變頻器間的濾波器和輸出電抗器不是必須的選擇
·真空壓力浸漆MICALASTIC®絕緣系統 我們所采用的是已在全球范圍內的大容量高壓電機上經過多年驗證的SIEMENSMICALASTIC® 絕緣系統，通過采用現代工藝新技術和逐步增加的云母比例，這一絕緣系統還在不斷地 發展和完善。 這種絕緣系統的一個重要部分就是與絕緣形式相匹配的真空壓力浸漆過程。這個浸漆過 程保證如下特性：
·絕緣無氣泡，可防電暈
·繞組和疊片鐵心之間有較好的熱傳導性
·機械和電氣強度高
·使用壽命長
有收縮性的云母帶被多層連續地疊包于線圈的端部和直線部分。這樣可縮短繞組端部， 提高剛性，并使其對剩余場下切換不敏感。所有的線圈都經過外部防暈處理并根據電 壓高低進行端部防暈處理。
采用的絕緣材料如下：
·復合云母
·玻璃纖維和合成纖維材料
·塑料薄膜
·樹脂
還有一種成功的技術就是在定子槽中采用PROTOFER®磁性填充材料。它可以降低損耗和噪音。
·標準設計數據
系統部分 標準指數
遵照標準 IEC VDE DIN ISO EN
冷卻方式 IC411用于1LA4/1LA8型 IC416用于1PQ1型
獨立風機 額定電壓400V±10%，額定頻率50Hz±3%
適用電壓 690V
軸承設計 滾動或滑動軸承
機座號 500mm到560mm
額定功率 500kw到2700kw
電壓容差 ±10%
電源頻率 50Hz
絕緣等級（電網供電） F級絕緣B級應用
變頻器選擇請參照 SIMOVERT MASTERDRIVES或SIMOVERT MASTERDRIVES G （請參照樣本DA65.10或附表）
3.特殊設計
特殊功能 選件訂貨
定子測溫PTC
用于監測定子溫升和跳閘保護動作
A12 N-compact 1LA8/1PQ8
A16 H-Compact 1LA4/1PQ4
定子測溫PT100
用于在線監測定子溫度
A61 N-compact 1LA8/1PQ8
A54 H-Compact 1LA4/1PQ4
軸承測溫PT100
用于監測軸承運行溫度
A72 N-compact 1LA8/1PQ8
A78 H-Compact 1LA4/1PQ4
防冷凝加熱器
冬季或潮濕環境正常運行
K45 N-compact 1LA8/1PQ8
M13 H-Compact 1LA4/1LA8/1PQ1
精確速度閉環控制
與變頻器組成速度閉環控制系統
H73 N-compact 1LA8/1PQ8（HOG 10D 1024|脈沖編碼器）
H76 H-Compact 1LA4/1PQ4（集成軸接地裝置的HOG 16D 1024|脈沖編碼器）
電機最大轉速（IMB3）
軸高 2極 nmax(rpm) 4極 nmax(rpm) 6極 nmax(rpm) 8極 nmax(rpm)
315 3600 3000 2950 2950
355 3600 2500 2500 2500
400 3600 2200 2200 2200
450 3000 2100 2100 2100
500 3000 1900 1700 1700
560 3000 1800 1700 1700
一般來講，對于風機，水泵等平方轉矩負載應用，應選用自冷型的1LA8/1LA4/1LA1系列電機，而對于
調速比大于2:1的恒轉矩要求時，須選用強冷型的1PQ8/1PQ1。
針對1LA1的解釋及二次條件
絕緣系統 MICALASTIC，VPI，絕緣等級F
環境溫度 40℃
安裝海拔高度 0-1000m
電壓范圍 連續運行時允許電壓波動10%，但輸出功率或轉矩將可能降低5%
過載能力 在額定電壓及頻率下，電機可經受2分鐘150%額定電流
容差 根據標準 DIN EN 60034
頻率 -0.1（1-η）
啟動轉矩 -15%至+25%
功率因數 -（1-cos）
顛覆轉矩 -10%
滑差 ±20%
轉動慣量 ±10%
啟動電流 ±20%
轉動方向，風扇型式 1LA4/1LA1不提供與轉動方向無關的自冷風扇，如電機確需雙向轉動，需配置獨立驅動風機（1PQ1系列）
·適用范圍
專為西門子電壓源型變頻器SIMOVERT MASTERDRIVES設計的COMPACT系列調 速電機正在冶金、供水、油田、港口、礦山、船用、造紙等行業發揮著巨 大作用。
·選擇變頻電機的必要性
如對中小功率負載進行變頻調速，通常要求變頻裝置的輸出具有高精度， 高動態特性。這就是交-直-交變頻器發展為目前的采用IGBT功率器件的電 壓源型變頻器的原因。但同時電壓源型變頻器的輸出波形對變頻電機要求 更高：高次偕波，大數值du/dt，高低頻軸電流，此外普通定速電機在設計 上只考慮了額定運行點的最佳效率及功率因數，而在全速調頻域內則無法 達到令人滿意的調速精度和綜合品質因數。因此無論從技術安全角度還是 從用戶經濟利益角度來看，在采用電壓源型變頻器的同時，相應的變頻電 機是必要且最佳的選擇。
·基本概念
Compact系列鼠籠式電壓源型變頻電機作為制訂行業規范的先鋒產品，現 正在個領域大顯身手，它針對各類負載具有運行安全可靠、性能穩定、維 護率極低的優秀品質，已得到用戶的廣泛認可和贊譽，其短投資回收期更 受到用戶的推崇。 Compact系列電機傾注了西門子“相同的軸高，最大的輸出功率”的設計理 念。就相同軸高電機而言，它的單體體積輸出功率較一般電機有了極大提 高，成為類似電機的領導者。 Compact系列電機具有高效率，結構緊湊，動態響應，獨特的機座結構，優 異的散熱能力，簡潔的傳動系統，靈活的負載方案，低環境要求的等特點
--電機與變頻器間可不必使用濾波器
--雙出線盒設計
--SIMOVERT MASTERDRIVES系列電壓源型變頻器一起組成高效率 高可靠性的傳動系統
--COMPACT電機系列有兩種不同冷卻方式的版本： IC411 1LA8/1LA4/1LA1 IC416 1PQ8/1PQ1
·產品范圍 1LA8 /1PQ8 315-450mm 400V 145-630KW 690V 145-980KW
1LA4/1LPQ4 500-630mm 690V 670-2700KW
2、技術特點
·有效的冷卻系統與低噪音水平
電機有一個內冷卻風路和一個外冷卻風路，即：有兩套獨立的冷卻風路。 機座和端蓋合理的設計使電機獲得較高的散熱效率，接線盒離開散熱筋 位置安裝，所以沒有任何障礙干擾冷卻空氣的流動。為了增大吸熱面積， 處于繞組端部位置的機座內側也設計有散熱筋。 風扇和風扇罩設計設計成最佳的流線型。外風扇：對N-compact，4極以 上電機采用Hostalen風扇，電機可雙向旋轉；而H-compact的4極以上電 機采用單向風扇，用來提高效率和降低噪音。兩極電機采用單向的“Ve- stamid”軸流式風扇。內風扇均由金屬制成，并總是雙向的。 COMPACT系列電機特別的低噪音設計：這一特點是從由玻璃纖維壓制成的 空氣吸入罩上獲得的。噪音吸收裝置為可選件。
·結構類型、防護等級、冷卻方式
結構類型：臥式（IMB3結構），立式（IMB5V1，防護頂蓋配帶與否均可 防護等級：IP55 冷卻方式：IC411或IC416
·機座與端蓋
COMPACT系列電機采用鑄鐵材料，精巧的設計賦予機座非常高的強度和剛 度，這來源與機座細節設計上的優點：機座上電機繞組端部空間位置的內 散熱筋，整體長度上的箱式地腳支座，較厚的機壁和四個通風道等。 用于引導內部冷卻空氣的四個軸向風道由同樣的空間結構構成。主接線盒 和輔助接線盒用螺栓固定在兩個上部風道處，該風道也可用于引出繞組和 檢測器的出頭。兩個下部的風道如需要可用于安裝防冷凝加熱器。
·可靠的軸承
對于IMB3安裝型式來說，驅動端通常安裝定位軸承，而在非驅動端安裝浮 動軸承。軸高小于等于450時，深槽球軸承位于驅動端，預載深槽球軸承 位于非驅動端。軸高大于等于450時，驅動端選用一個雙軸承（總成了一 個承受徑向力的滾柱軸承和一個承受軸向力的深槽滾球軸承），非驅動端 采用一個滾柱軸承。 對于IMV1安裝型式，軸高小于等于560時，驅動端采用一個雙軸承作為支 撐（總成了一個角接觸滾球軸承和一個深槽滾球軸承），而非驅動端采用 預載深槽滾球軸承使電機轉子定位于非驅動端。
·鼠籠轉子
標準設計中，轉子鼠籠材質為鋁。 壓力鑄鋁轉子與分體籠條轉子相比，有很重要的優點： 斜槽轉子結構（斜槽不扭曲） ·低雜散損耗（高效率） ·轉子無軸向推力 ·令人滿意的轉矩特性 ·匹配到理想的起動數據 導條牢固，導條和短路環永久性連接，因此： ·整個轉子成為一個整體 ·鑄鋁籠與獨立的疊片配合緊密 ·籠條與疊片鐵芯之間沒有松動 ·作為標準，每年可允許5000次起動 鋁籠同轉子疊片鐵芯間有良好的熱偶合性，因此： ·允許堵轉次數高 ·允許起動次數高 ·允許負載有較大的轉動慣量 連續保持的高質量歸因于： ·生產過程控制和壓鑄過程監測 ·最佳的鑄造參數 ·恒定的過程測試 標準的鑄鋁轉子電機可根據要求制成銅條轉子型式
·標準設計數據
遵照標準 IEC VDE DIN ISO EN
冷卻方式 IC411用于1LA8系列 IC416用于1PQ8系列
獨立風機 額定電壓400V±10%，額定頻率50Hz±3%
適用電壓 400V 690V
機座號 315mm到450mm
額定功率 145KW到1000KW
電壓容差 ±10%
電源頻率 50HZ
絕緣等級（電網供電） F級絕緣B級應用
變頻器選擇請參照 SIMOVERT MASTERDRIVES或SIMOVERT MASTERDRIVES G （請參照樣本DA65.10或附表）
·H-compact基本概念
H-compact電機是在收集N-compact電機的成功經驗基礎上進行設計制造的
·可靠的軸承設計（滾動和滑動）
·軸承可不停機注油，并有軸承室儲存廢油
·無軸向轉子推力作用于軸承和聯軸器
·斜槽轉子采用鑄鋁鼠籠結構，具有高可靠性和較低的雜散損耗
·合理的轉子設計使軸電壓幾乎為零
·每年允許5000次起動的標準設計
·允許堵轉時間長，起動轉矩高
·高效率設計具有良好的經濟性
·MICALASTIC®VPI真空壓力浸漆高壓絕緣系統
·主絕緣和導體絕緣層具有較高的耐沖擊強度
·定子的PROTOFER®磁性復合槽密封結構降低了雜散損耗
·接線盒具有32種可供選擇的位置
·成品電機的接線盒或電纜聯接器的位置具有重新調整的可能性
·接線盒和電纜聯接器均有壓力釋放裝置
，為短路防護式，并經過短路 試驗，試驗電流為100kA，0.2秒
·風扇和風扇罩采用符合現代工藝規范的材料低噪音輻射
·所有部件均經長期耐腐蝕處理 ·可旋轉的鉸鏈吊攀
·電機與電壓源型變頻器間的濾波器和輸出電抗器不是必須的選擇
·真空壓力浸漆MICALASTIC®絕緣系統 我們所采用的是已在全球范圍內的大容量高壓電機上經過多年驗證的SIEMENSMICALASTIC® 絕緣系統，通過采用現代工藝新技術和逐步增加的云母比例，這一絕緣系統還在不斷地 發展和完善。 這種絕緣系統的一個重要部分就是與絕緣形式相匹配的真空壓力浸漆過程。這個浸漆過 程保證如下特性：
·絕緣無氣泡，可防電暈
·繞組和疊片鐵心之間有較好的熱傳導性
·機械和電氣強度高
·使用壽命長
有收縮性的云母帶被多層連續地疊包于線圈的端部和直線部分。這樣可縮短繞組端部， 提高剛性，并使其對剩余場下切換不敏感。所有的線圈都經過外部防暈處理并根據電 壓高低進行端部防暈處理。
采用的絕緣材料如下：
·復合云母
·玻璃纖維和合成纖維材料
·塑料薄膜
·樹脂
還有一種成功的技術就是在定子槽中采用PROTOFER®磁性填充材料。它可以降低損耗和噪音。
·標準設計數據
系統部分 標準指數
遵照標準 IEC VDE DIN ISO EN
冷卻方式 IC411用于1LA4/1LA8型 IC416用于1PQ1型
獨立風機 額定電壓400V±10%，額定頻率50Hz±3%
適用電壓 690V
軸承設計 滾動或滑動軸承
機座號 500mm到560mm
額定功率 500kw到2700kw
電壓容差 ±10%
電源頻率 50Hz
絕緣等級（電網供電） F級絕緣B級應用
變頻器選擇請參照 SIMOVERT MASTERDRIVES或SIMOVERT MASTERDRIVES G （請參照樣本DA65.10或附表）
3.特殊設計
特殊功能 選件訂貨
定子測溫PTC
用于監測定子溫升和跳閘保護動作
A12 N-compact 1LA8/1PQ8
A16 H-Compact 1LA4/1PQ4
定子測溫PT100
用于在線監測定子溫度
A61 N-compact 1LA8/1PQ8
A54 H-Compact 1LA4/1PQ4
軸承測溫PT100
用于監測軸承運行溫度
A72 N-compact 1LA8/1PQ8
A78 H-Compact 1LA4/1PQ4
防冷凝加熱器
冬季或潮濕環境正常運行
K45 N-compact 1LA8/1PQ8
M13 H-Compact 1LA4/1LA8/1PQ1
精確速度閉環控制
與變頻器組成速度閉環控制系統
H73 N-compact 1LA8/1PQ8（HOG 10D 1024|脈沖編碼器）
H76 H-Compact 1LA4/1PQ4（集成軸接地裝置的HOG 16D 1024|脈沖編碼器）
電機最大轉速（IMB3）
軸高 2極 nmax(rpm) 4極 nmax(rpm) 6極 nmax(rpm) 8極 nmax(rpm)
315 3600 3000 2950 2950
355 3600 2500 2500 2500
400 3600 2200 2200 2200
450 3000 2100 2100 2100
500 3000 1900 1700 1700
560 3000 1800 1700 1700
一般來講，對于風機，水泵等平方轉矩負載應用，應選用自冷型的1LA8/1LA4/1LA1系列電機，而對于
調速比大于2:1的恒轉矩要求時，須選用強冷型的1PQ8/1PQ1。
針對1LA1的解釋及二次條件
絕緣系統 MICALASTIC，VPI，絕緣等級F
環境溫度 40℃
安裝海拔高度 0-1000m
電壓范圍 連續運行時允許電壓波動10%，但輸出功率或轉矩將可能降低5%
過載能力 在額定電壓及頻率下，電機可經受2分鐘150%額定電流
容差 根據標準 DIN EN 60034
頻率 -0.1（1-η）
啟動轉矩 -15%至+25%
功率因數 -（1-cos）
顛覆轉矩 -10%
滑差 ±20%
轉動慣量 ±10%
啟動電流 ±20%
轉動方向，風扇型式 1LA4/1LA1不提供與轉動方向無關的自冷風扇，如電機確需雙向轉動，需配置獨立驅動風機（1PQ1系列）