SIMOTICS TN Series N-compact：1LA8、1PQ8、1LL8 系列

SIMOTICS TN 系列 N 型小型三相電機(jī)的輸出功率可達(dá) 1250 kW（50 Hz）。此電機(jī)系列提供了大量技術(shù)功能，堅(jiān)固耐用，使用壽命長，可確保*的可用性。例如，這些電機(jī)標(biāo)配有采用 PTC 熱敏電阻的電機(jī)保護(hù)功能，通過 6 個嵌入式溫度傳感器執(zhí)行報警和脫扣。

SIMOTICS TN 系列 N 型小型電機(jī)的特點(diǎn)是機(jī)座小、輸出功率大。這是一種極為緊湊的設(shè)計(jì)，可在大量工業(yè)應(yīng)用中節(jié)省空間。

SIMOTICS TN 系列 N 型小型電機(jī)不僅實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，而且，還實(shí)現(xiàn)了效率優(yōu)化，因此，它們的能耗水平更低。

除電網(wǎng)供電運(yùn)行外，SIMOTICS TN Series N-compact 電機(jī)經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，也可由變頻器供電運(yùn)行，例如，在非驅(qū)動端 (NDE) 采用適合變頻器供電運(yùn)行的絕緣軸承標(biāo)配部件，以防止軸承電流造成損壞。與 SINAMICS 和 SIMOVERT MASTERDRIVES 系列變頻器結(jié)合使用時，它們構(gòu)成了一個用于變速驅(qū)動應(yīng)用的相互作用的驅(qū)動系統(tǒng)。

SIMOTICS TN 系列 N 型小型電機(jī)的產(chǎn)品型號

1LA8 系列

這些電機(jī)為異步鼠籠式電機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，具有散熱片冷卻設(shè)計(jì)。 這些產(chǎn)品經(jīng)過了特殊設(shè)計(jì)，可以直接連接三相電源，也可以使用換流器供電方式。

1PQ8 系列

這些電機(jī)屬于鼠籠式異步電動機(jī)，體積小，采用了帶強(qiáng)制通風(fēng)功能的散熱筋式冷卻設(shè)計(jì)。由于這些電機(jī)為強(qiáng)制風(fēng)冷型電機(jī)，因此對于在恒負(fù)載轉(zhuǎn)矩下以及寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的運(yùn)行無需降額運(yùn)行或僅需較小的降額（取決于轉(zhuǎn)速范圍）。 這些電機(jī)設(shè)計(jì)可以通過 SINAMICS 和 SIMOVERT MASTERDRIVES 驅(qū)動系統(tǒng)以換流器供電方式進(jìn)行運(yùn)行。

1LL8 系列

1LL8 系列電機(jī)為異步鼠籠式電機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，具有開放式散熱片冷卻設(shè)計(jì)，為自冷式電機(jī)。它們在結(jié)構(gòu)上與 1LA8 電機(jī)相似。 通過斷開內(nèi)部冷卻回路，使外部冷卻空氣可以進(jìn)入，從而，實(shí)現(xiàn)了高達(dá) IP 23 的防護(hù)等級。 這一設(shè)計(jì)使其性能比 1LA8 提高了 25%。它們可直接與三相電源相連，也可實(shí)現(xiàn)變頻器供電運(yùn)行。

1LL8 系列電機(jī)用于室內(nèi)安裝。不得將它們安裝在潮氣大、鹽分高或腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境中。

絕緣要求大于 500V 和變頻器上沒有輸出濾波器的產(chǎn)品，僅按需提供。

標(biāo)準(zhǔn)線

高達(dá) 500 kW 的 4 極 1LA8 電機(jī)與 Standardline 系列相比，選件范圍減少。

客戶得到的好處：

• 交貨時間縮短
• 可用各種選件進(jìn)行配置，保留了高靈活性。

應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)系列低壓電機(jī)，針對泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)驅(qū)動等應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。 這些低壓電機(jī)專門針對成套的、彼此協(xié)調(diào)工作的驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它們由電機(jī)和 SINAMICS G150 變頻器組成。

標(biāo)準(zhǔn)系列電機(jī)可采用訂貨號 B20 訂購。

標(biāo)準(zhǔn)系列電機(jī)的產(chǎn)品范圍

• 4 極型
• 功率范圍：250 至 500kW
• 型號 1LA8315、1LA8317、1LA8353、1LA8355 和 1LA8357
• 結(jié)構(gòu)類型代碼 0（IM B3）
• 電源供電運(yùn)行： 電壓代碼 6 (400 VΔ/690 VY) 或 5 (500 VΔ)
• 變頻器供電運(yùn)行： 電壓代碼 4 (400 VΔ)、8 (400 VΔ/690 VY) 或 5 (500 VΔ)
• 可以按照換流器供電方式進(jìn)行訂購，但不適用 690 V 型
• 可能的訂貨代碼： A23、A61、A72、G50、H70、H73、K09、K10、K45、K46、K57、K83、K84、 K85、L00、L97、 M58（僅機(jī)座規(guī)格 315）、M88 和 Y53

N-compact 系列 1LA/1LL/1PQ 非標(biāo)準(zhǔn)電機(jī) – 標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)等級 IP55（例外：1LLA 電機(jī)為 IP23）；可以是 IP56 或 IP65

西門子公司的非標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)為用戶提供了眾多優(yōu)勢：

• 效率得到優(yōu)化，運(yùn)行成本降低。
• 輸出/尺寸比較高，確?？臻g要求低，重量輕。
• 鑄鐵外殼和承重板剛性高且非常堅(jiān)固，因此可承受很高應(yīng)力，具有優(yōu)異的減振性能，并且耐腐蝕。
• 軸承的可靠性非常高，因而具有良好的振動特性和較長使用壽命，維護(hù)成本較低。
• 采用 VPI 或電流-紫外光浸漬技術(shù)的 DURIGNIT IR 2000 絕緣系統(tǒng)具有高可靠性、長使用壽命和很高的抗應(yīng)力性能，例如，在起動或超負(fù)荷條件下。
• 由于發(fā)出的噪音很低，因此無需采取附加措施，即可滿足工人保護(hù)方面的嚴(yán)格要求。

由于可使用眾多選件，SIMOTICS N-compact 系列電機(jī)可在不同工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用中使用：化工、造紙、水/廢水處理、鋼鐵工業(yè)和造船工業(yè)，等等?？捎玫慕Y(jié)構(gòu)型式為符合 DIN EN 60034-7 的 IM B3、IM B35 和 IM V1。標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)等級為 IP55，但 1LL8 系列電機(jī)的防護(hù)等級為 IP23。

1PQ8 電機(jī)專門針對恒轉(zhuǎn)矩變速應(yīng)用而設(shè)計(jì)。上面安裝有單獨(dú)驅(qū)動風(fēng)扇，可在任意轉(zhuǎn)速下提供恒定的高冷卻空氣流量。因此，這些電機(jī)可同時在低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)矩下連續(xù)運(yùn)行。

SIMOTICS N-compact 低壓電機(jī)還具有一種防護(hù)等級為 IP23 的貫通通風(fēng)冷卻型。這一 1LL8 電機(jī)系列的輸出功率在機(jī)座號相同的情況下比封閉式 1LA8 電機(jī)系列的輸出功率高 25%。
該 1LL8 電機(jī)在并不一定非要使用封閉式 1LA8 電機(jī)并且環(huán)境條件允許使用貫通式通風(fēng)電機(jī)（IC 01 冷卻方式，IP23 防護(hù)等級）時非常有用。1LL8 系列電機(jī)僅用于室內(nèi)安裝。
不得將它們安裝在潮氣大、鹽分高或腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境中。

在下列截面圖中顯示非標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。

1LA8 的剖面圖

1PQ8 的剖面圖

1LL8 的剖面圖

在常規(guī)散熱片冷卻電機(jī)中，單側(cè)外部通風(fēng)自然會導(dǎo)致溫度分布不均勻；但對于具有附加內(nèi)部空氣流動通道的 SIMOTICS N-compact 電機(jī)來說就不會發(fā)生這種情況。這種冷卻方式尤其可對定子繞組端部、轉(zhuǎn)子繞組以及驅(qū)動端軸承進(jìn)行冷卻。熱加載的減少可增加運(yùn)行可靠性，延長使用壽命。
內(nèi)部氣流通道提高通風(fēng)效率，這可減少外部氣流。由于所有通道的體積流量較低，空氣流動得到優(yōu)化，因此風(fēng)扇的噪音也較低。

銘牌

按照 DIN EN 60034-1 標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)牌上了機(jī)座號為 90 或更高的電機(jī)的近似總重量（約 30 kg）。
對于所有電機(jī)，可提供現(xiàn)貨附加標(biāo)牌，訂單代碼 K31。也沒有標(biāo)識代碼的額外銘牌，訂單代碼 Y82。在標(biāo)準(zhǔn)型號中，銘牌文字為英語和德語。

1LA8 電源供電操作 (IE2) 的銘牌示例

1LA8 電源供電操作 (IE3) 的銘牌示例

1LA8 變頻器供電操作的銘牌示例

符合國際標(biāo)準(zhǔn) IEC 60034-30:2008（旋轉(zhuǎn)電機(jī) – 第 30 部分：單一轉(zhuǎn)速三相鼠籠式感應(yīng)電機(jī)的效率等級（IE 代碼））的所有電機(jī)在銘牌上顯示效率等級和效率。按照上述標(biāo)準(zhǔn)，該效率基于按照 IEC 60034-2-1:2007 標(biāo)準(zhǔn)部分確定的損耗。

適用于區(qū)域 22（訂單代碼 M35 和 M39）以及區(qū)域 2（訂單代碼 M72 和 M73）的防爆型電機(jī)在額外銘牌上顯示對應(yīng)的標(biāo)識。

適用于區(qū)域 22 的額外銘牌的示例（電源供電操作和變頻器供電操作）

適用于區(qū)域 2 的額外銘牌的示例（電源供電操作和變頻器供電操作）

變頻器供電運(yùn)行

電機(jī)配備標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子，適用于電源供電或變頻器供電運(yùn)行。因此，原則上，所有電機(jī)可以與變頻器一起運(yùn)行。在使用某些電機(jī)的情況下，特別是使用非西門子變頻器時，必須采取特殊措施。
所有數(shù)據(jù)均可應(yīng)用于 50 Hz 正弦電源。

額定電壓

額定電壓的誤差在所有情況下都符合 DIN EN 60034-1，沒有規(guī)定額定電壓范圍。

電機(jī)保護(hù)

可以使用在變頻器軟件中執(zhí)行的 I2t 檢測電路實(shí)施電機(jī)保護(hù)功能。

如果需要的話，通過在電機(jī)繞組中使用 KTY84 傳感器、PT100 電阻溫度計(jì)或 PTC 熱敏電阻執(zhí)行的直接溫度測量可實(shí)現(xiàn)更精確的電機(jī)保護(hù)。某些西門子變頻器根據(jù)溫度傳感器的電阻確定電機(jī)溫度。從而可設(shè)定所需報警和脫扣溫度。
如果訂購 PT100 電阻溫度計(jì)（訂單代碼 A61）或 KTY84 溫度傳感器（訂單代碼 A23）用于冷卻溫度監(jiān)控，則無需標(biāo)準(zhǔn)熱敏電阻?？梢越M合 A12 和 A61 或 A12 和 A23，根據(jù)要求收取額外費(fèi)用。
例如，在變頻器中，按照上述說明執(zhí)行 KTY 或 PT100 傳感器評估。對于用于電源供電操作的電機(jī)，必須單獨(dú)訂購作為保護(hù)設(shè)備一部份的 3RS10 溫度監(jiān)視設(shè)備，欲了解更多詳細(xì)信息，請參見產(chǎn)品目錄 IC 10。

絕緣

電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)絕緣設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)不受小于等于 500 V 的電壓限制的變頻器供電操作。這也適用于使用脈沖控制交流變頻器（電機(jī)端子處的電壓上升時間 ts 大于 0.1 靤）的操作。
帶有電壓代碼 4、5 和 8 的所有電機(jī)必須在具備這些前提條件的變頻器上運(yùn)行。

這不適用于電壓 >500 至 690 V 的電機(jī)，在不帶變頻器電路（du/dt 濾波器或正弦波濾波器，即，訂貨號的第 10 位 =“M”時）的脈沖控制交流變頻器（SINAMICS、SIMOVERT MASTERDRIVES）上操作時，此類電機(jī)必須具有特殊絕緣。

對于采用產(chǎn)品目錄中的輸出的變頻器供電操作，按照溫度等級 155 (F) 使用電機(jī)，即，在這種情況下，服務(wù)系數(shù)不能大于 1，也不可增加冷卻液溫度（不能訂購訂單代碼 C11、C12 和 C13）。

正在連接電機(jī)

在連接電機(jī)時，務(wù)必要考慮交流電源供電電機(jī)以及允許用于變頻器的導(dǎo)體截面積方面的限制。

通風(fēng)/噪音的產(chǎn)生

轉(zhuǎn)速高于自行通風(fēng)式電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速時，風(fēng)扇噪聲增加（這種情況不適用于 1PQ8 系列強(qiáng)制通風(fēng)式電機(jī)）。為了增加低轉(zhuǎn)速時的電機(jī)利用率，建議使用強(qiáng)制通風(fēng)式 1PQ8 系列電機(jī)。

通常，對于變頻器供電操作，噪聲級高于產(chǎn)品目錄中的噪聲級（1PQ8 系列除外）。噪聲增加取決于變頻器類型，根據(jù)電機(jī)的機(jī)座號和極數(shù)，噪聲增加范圍位于 5 和 10 dB(A) 之間。

機(jī)械應(yīng)力和潤滑脂壽命

當(dāng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速時，運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性會受到影響，軸承要承受較高機(jī)械應(yīng)力。這會縮短潤滑脂和軸承的使用壽命。我們會根據(jù)用戶要求提供詳細(xì)信息。

軸承

為了防止發(fā)生因軸承電流所導(dǎo)致的損壞，在用于變頻器供電操作的 1LA8、1LL8 和 1PQ8 系列電機(jī)的非驅(qū)動端 (NDE) 使用絕緣軸承（這可以通過訂貨號的第 9 位 =“P”來識別）。

在通過一個變頻器來運(yùn)行多相感應(yīng)電機(jī)時，根據(jù)所使用的原理，會通過軸承潤滑膜由容性誘導(dǎo)電壓產(chǎn)生一個電氣負(fù)荷壓力。其物理原因是變頻器輸出處存在共模電壓，該電壓在采用變頻器控制的運(yùn)行中是固有的：與直接的電源供電操作相比，三相電壓的總和始終不等于零。高頻率脈沖整形共模電壓產(chǎn)生剩余電流，剩余電流會通過機(jī)器的內(nèi)部電容、機(jī)器外殼和接地電路返回變流器的直流回路。電機(jī)的內(nèi)部電容包括主絕緣繞組電容、轉(zhuǎn)子和定子之間的幾何電容、潤滑膜電容以及任何可能存在的軸承絕緣層電容。內(nèi)部電容產(chǎn)生的電流電平與梯度成正比，即，直流電壓的電壓變化 (i(t) = C ? du/dt)。

為了盡可能地以正弦波的形式將電流供應(yīng)給電機(jī)（平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)、振蕩轉(zhuǎn)矩、雜散損耗），變頻器的輸出電壓需要一個高時鐘頻率。變頻器輸出電壓（因而共模電壓）的相關(guān)（較陡的）切換邊沿可在電機(jī)的內(nèi)容電容上引起相應(yīng)很高的容性電流和電壓。

在最壞的情況下，加在軸承兩端的容性電壓可能導(dǎo)致通過軸承的潤滑膜發(fā)生的隨機(jī)電弧放電，使軸承提前老化或損壞。（由潤滑膜中的電弧放電而產(chǎn)生的電流脈沖在技術(shù)文獻(xiàn)中被稱作 EDM（靜電放電加工）電流）

這種在孤立情況下發(fā)生的物理作用大多在較大型電機(jī)上才會被發(fā)現(xiàn)。

驅(qū)動系統(tǒng)的電磁兼容性安裝是防止因軸承電流而產(chǎn)生的提前軸承損壞的基本先決條件。

降低軸承電流的最重要措施：

• 非驅(qū)動端 NDE 的絕緣電機(jī)軸承（變頻器供電操作時，是 1LA8、1LL8 和 1PQ8 系列電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置）
• 使用具有對稱電纜截面的電纜：

• 優(yōu)先采用帶有絕緣中性點(diǎn)的電源（IT 電網(wǎng)）
• 在大頻率范圍中使用低阻抗的接地電纜（直流電流頻率高達(dá)約 70 MHz）：例如，電鍍銅質(zhì)帶狀電纜，高頻編織線
• 在電機(jī)外殼和被驅(qū)動機(jī)器之間采用單獨(dú)的高頻等電位連接電纜
• 在電機(jī)外殼和變頻器 PE 母線之間采用單獨(dú)的高頻等電位連接電纜
• 在電機(jī)外殼上的電纜屏蔽和變頻器高頻母線上實(shí)現(xiàn) 360° 高頻接觸。例如，這可以通過在電機(jī)端使用 EMC 螺釘式封頭并在變頻器端使用 EMC 屏蔽夾來實(shí)現(xiàn)。
• 在變頻器上使用電機(jī)電抗器
• 在變頻器輸出處使用共模濾波器

熱轉(zhuǎn)矩限制

如果使用自行通風(fēng)式電機(jī)，如 1LA8 和 1LL8 系列電機(jī)，低于額定轉(zhuǎn)速連續(xù)運(yùn)行時，減少允許的熱負(fù)載轉(zhuǎn)矩。在一些應(yīng)用中必須將此考慮在內(nèi)，尤其是在不會承受決定于轉(zhuǎn)速平方的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用中。對于 1PQ8 系列強(qiáng)制風(fēng)冷電機(jī)，負(fù)載轉(zhuǎn)速在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)略微降低。

當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以上的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時（磁場削弱范圍內(nèi)的運(yùn)行），負(fù)載轉(zhuǎn)矩也降低。

只有在經(jīng)過以下咨詢后才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速十分之一的工作點(diǎn)。在查詢中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩、負(fù)載的持續(xù)時間，如果有必要的話，還要發(fā)生負(fù)載的頻率（每個時間間隔的數(shù)量）。

1LA8 的熱轉(zhuǎn)矩限制特性

1PQ8 的熱轉(zhuǎn)矩限制特性

1LL8 的熱轉(zhuǎn)矩限制特性

轉(zhuǎn)矩和電源供電操作啟動時間的確定相關(guān)技術(shù)說明

轉(zhuǎn)矩特性

在轉(zhuǎn)速范圍 n = 0 至 n = ns 內(nèi)，三相電機(jī)在其軸處產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩發(fā)生大幅度的變化。在下圖中顯示與帶有鼠籠式轉(zhuǎn)子 (CL) 的三相電機(jī)的轉(zhuǎn)速成函數(shù)關(guān)系的轉(zhuǎn)矩特性曲線。

鎖定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩的值以及某種電機(jī)的鎖定轉(zhuǎn)子電流值可以在選型和訂貨數(shù)據(jù)中找到。

機(jī)械過載能力的極限為轉(zhuǎn)矩。按照 IEC/EN 60034-1 標(biāo)準(zhǔn)，異步電機(jī)必須具有高達(dá)持續(xù)時間 15 秒內(nèi)額定轉(zhuǎn)矩 1.6 倍的額定電壓和額定頻率的過載能力。

在額定電壓下，除非另有，否則，異步電機(jī)的最小轉(zhuǎn)矩必須至少具有以下內(nèi)容中的額定轉(zhuǎn)矩值。

對于不帶換極功能的三相電機(jī)（額定輸出大于或等于 100 kW），應(yīng)用以下規(guī)定：

• 0.3 倍于它們的額定轉(zhuǎn)矩和至少 0.5 倍于鎖定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩

按照 IEC/EN 60034-1 標(biāo)準(zhǔn)，允許以下公差：

• 對于鎖定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩，從 -15 至 25 % 的規(guī)定鎖定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩
• 對于鎖定轉(zhuǎn)子電流，高達(dá) 20 % 的規(guī)定鎖定轉(zhuǎn)子電流（沒有下限）
• 對于轉(zhuǎn)矩，高達(dá) -10 % 的規(guī)定轉(zhuǎn)矩
• 對于最小轉(zhuǎn)矩，-15 % 的保證值。

考慮到這些公差，鎖定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩必須顯著高于從動機(jī)的轉(zhuǎn)矩；并且電機(jī)轉(zhuǎn)矩必須在斜坡上升過程中持續(xù)超過負(fù)載轉(zhuǎn)矩，直到達(dá)到運(yùn)行轉(zhuǎn)速為止。

在使用鼠籠式電機(jī)的