变频调控的电机在加工工业领域的机床和设备应用中所占份额越来越大了。与恒定转速的驱动方案相比,变频调控不仅能够节约能源,还具有一系列的显著功能优点。例如,在易爆的危险场合中驱动作业比例在减少,而代之以直接从电网获取驱动动力的变速电机来完成,转速可调的电机也越来越多地受到人们的欢迎。
Nord公司齐全的产品中使用的都是获得增安型(EX e)安全防爆认证的电动机。在他们的ATEX产品系统中,也有隔爆增安型(EX de)和无火花型(EX n)电动机
若要使用“增安型” (Ex e)防爆电机,则要采用严格的要求,防止引燃环境大气。这样,不仅提高了电机的设计费用,而且还增加了认证检测费用。
在申请DIN EN 60079-7标准规定的“增安型”防爆电机许可认证时,首先要保证电动机内部和电动机壳体不能发生火花放电;其次要保证电机内外不要超出温度等级规定的温度。
在“提高安全性”的前提下控制温度
由于变频器在运行时会发生附带的热损耗,研发变频电机时需要具备丰富的专业知识。为了避免可能出现的爆燃危险,必须保证在规定工作条件下保持安全的温度水平。在发生故障或过载时电机可自动断电进行保护,防止发生人身伤害和财产损失。
事实证明,为申请许可认证支付较高的检测费用是值得的,因为增安型防爆(Ex e)系统需要投入的原材料明显少于隔爆增安型(Ex de)设计需要投入的材料。这也使得增安防爆(Ex e)电机的重量比隔爆增安型(Ex de)电机减轻了1/4。在变频器工作时增安型电机也能保证其工作温度在规定范围之内,因此增安型防爆电机成本通常要明显地低一些。
然而这一成本优势常常由于检测要求并未充分显现出来。对于隔爆增安型(Ex de)电机,其内部可能发生火花的温度要与环境条件相隔绝。该电机已获准应用于具备变频器的运行条件,而增安型(Ex e)电机则在前不久才得以批准。
在流程工业的许多生产场合中,使用增安型(Ex e)驱动装置是高效经济的解决方案
在以前,更换增安型(Ex e)电机的变频器还是一件非常困难的事情,需要把电动机和变频器一同交给(具有认证检测资格的)指定机构进行重新检测,以取得对“增安级”的重新认证。
众所周知,方便的保养和维修对现有的流程设备进行现代化技术改造具有极其重大的意义,采用价格较高的隔爆型(Ex d)电机解决方案得到了普遍接受。在增安型(Ex e)变频电机认证许可与具体的变频器分开执行之后,使得增安型(Ex e)电机不只具有理论价值,而且可以比实际预算低40%的价格获得同样的技术保证(见右图)。若企业希望得到性能匹配准确且经济实惠的解决方案,就需要咨询资深应用技术专家。
检测证书和附件需要具备专业知识
增安型(Ex e)产品样件检测证书不再列出配套使用的变频器名称,这一新规定有利亦有弊。虽然用户在选择变频器时有了更大的自由度,但却要求用户必须对变频器的总体使用情况更加了解。
按照新的规定,欧盟增安型(Ex e)产品的样件检测证书提供了大量关于用户使用的信息。根据电机和电子元器件特别要注意的工作条件得出的参数和数据,如果没有深厚的专业知识,很难“参透这些数据中的玄机”。因此,一般会由驱动系统供应商提供适当的帮助。在这方面,具有丰富经验的变速器生产厂(Nord公司)就能够为用户提供更加全面的帮助。
为了能够为用户提供灵活多样的选件和配套选择方案,Nord位于德国Bargteheide的生产厂正在争取研发出尽可能多地配套使用方案。Ex e增安型电机适用于温度等级为T3的第1区和第2区(危险等级)。若用户需要,Nord公司可以按照用户的特殊需要设计非标Ex e驱动电机:从倾斜的结构形式到特殊的工作条件,例如在冷却空气温度超过40℃的工况下使用的增安型电机。
除了新的增安型(Ex e)解决方案之外,Nord公司的产品中仍然保留着其他类型的ATEX产品,例如隔爆型(Ex de)、无火花型(Ex n)以及符合DIN EN 50281-1-1标准、能够在有易燃粉尘的第21区和第22区使用的电机。品种繁多的产品能够按照不同的防爆区域制订准确、经济的配套方案。用户可以在8种不同的系列中选择,其中的三种采用了齿轮箱,最大扭矩可达200 000 Nm。
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