Motor Listrik 10 HP 3 Fasa: Arus Beban Penuh, Ukuran Rangka dan Panduan IE4

Sebuah motor listrik 3 fasa berkekuatan 10 hp menarik daya 28 A pada 230V, 14 SEBUAH pada 460 V, dan sekitar 15 A pada 400V. Keempat gambar tersebut menggambarkan output poros 7,5 kW yang sama, dan masing-masing menunjuk ke pengaturan kabel, kontaktor, dan beban berlebih yang berbeda.

Output poros dan input listrik adalah dua angka yang berbeda. Motor berkekuatan 10 hp menghasilkan tenaga mekanik sebesar 7,46 kW pada porosnya ketika terisi penuh, sedangkan daya yang dikonsumsi pada terminal lebih tinggi karena tidak ada mesin yang mengubah listrik menjadi torsi dengan efisiensi 100 persen. Arus yang ditariknya bergantung pada tegangan suplai dan juga beban. Pemasang yang bertuliskan “10 hp” pada angka kelistrikannya adalah yang memesan kontaktor 16 A untuk motor yang menarik arus 28 A.

Panduan ini mencakup empat keputusan yang menentukan apakah motor 10 hp dapat berjalan selama lima belas tahun atau gagal pada tahun pertama: arus beban penuh, dimensi rangka dan pemasangan, kelas efisiensi, dan metode penyalaan. Data referensi berasal dari NEC Tabel 430.250 dan IEC 60034-30-1. Untuk pandangan yang lebih luas tentang bagaimana mesin bertegangan rendah ditentukan dan dilindungi, the panduan pemilihan motor tegangan rendah mencakup kelas efisiensi, perlindungan dan integrasi penggerak secara lebih mendalam.

Arti peringkat motor listrik 3 fase 10 hp pada papan nama

Motor tiga fase berkekuatan 10 hp menghasilkan tenaga mekanis sebesar 7,5 kW pada porosnya, dan setiap nilai lain yang tercetak di sampingnya menjelaskan bagaimana output tersebut dihasilkan.

Konversi adalah hal pertama yang perlu diingat: 1 hp sama dengan 0,746 kW, jadi 10 hp sama dengan 7,46 kW. IEC membulatkan peringkat yang sama menjadi 7,5 kW, itulah sebabnya papan nama Eropa dan papan nama Amerika Utara menggambarkan mesin yang identik. Di luar keluaran, pelat tersebut memuat angka-angka yang penting di meja pembelian: tegangan pengenal, frekuensi, ampli beban penuh, faktor daya, kelas efisiensi, tugas, kelas isolasi, ambien maksimum, dan jenis penutup.

Jumlah tiang menentukan kecepatan dan torsi, dan ini membawa konsekuensi mekanis terbesar dari setiap pilihan:

Rangka Motor Induksi Tiga Fasa Seri IE3 H80-355MM Motor induksi IE3 efisiensi tinggi dalam rangka H80-355MM dengan 2-12 kutub dan output 0,75-355 kW, cocok untuk penggerak industri berkelanjutan yang mengutamakan pilihan kecepatan dan torsi. Lihat Produk →

Torsi mengikuti jumlah tiang. Pada 7,5 kW mesin empat kutub menghasilkan sekitar 47,8 Nm, sedangkan mesin enam kutub menghasilkan sekitar 71,6 Nm pada dua pertiga kecepatan. Torsi ekstra tersebut sering kali sepadan dengan rangka yang lebih besar, karena menghilangkan penggerak sabuk atau peredam roda gigi dari kereta dan menghilangkan titik keausan.

Dua detail papan nama menyebabkan perselisihan nyata. Motor NEMA biasanya membawa faktor servis 1,15, yang merupakan tunjangan kelebihan beban jangka pendek daripada izin untuk berjalan terus menerus pada rating 115 persen. Mesin IEC biasanya menyatakan faktor layanan 1,0 dan menyatakan tugas sebagai S1, S2 atau S3. Motor berkekuatan 10 hp yang dipilih untuk tugas intermiten dan kemudian dijalankan sepanjang waktu akan membuat belitannya menjadi terlalu panas jauh sebelum bantalannya menimbulkan masalah.

Arus beban penuh: angka yang mengukur rangkaian motor listrik 3 fasa 10 hp

Arus beban penuh adalah arus listrik yang diambil motor tiga fasa 10 hp pada tegangan, frekuensi, dan keluaran pengenal, dan arus ini menentukan nilai kabel, kontaktor, relai beban berlebih, dan proteksi sirkuit cabang.

Arus naik seiring turunnya tegangan suplai, karena daya adalah hasil kali tegangan, arus, faktor daya, dan efisiensi. Sebuah motor berkekuatan 10 hp yang menarik daya 14 A pada 460 V menarik dua kali lipat daya tariknya pada 230 V:

Praktek di Amerika Utara membagi perhitungan menjadi dua. Ampacity konduktor dan perlindungan hubung singkat diukur dari nilai tabel arus beban penuh yang dinaikkan sebesar 125 persen untuk tugas kontinu, sehingga motor 230 V memerlukan arus desain sebesar 35 A dan konduktor tembaga 8 AWG pada 75 C. Perlindungan kelebihan beban bekerja secara berbeda: relai disetel dari ampli beban penuh pelat nama, itulah sebabnya mesin 400 V yang menunjukkan 15 A pada pelat harus memiliki trip termal yang disetel pada 15 A.

Pemilihan kontaktor juga memerlukan perhatian yang sama. Pilih perangkat yang diberi nilai penggunaan AC-3 pada arus motor daripada perangkat yang dikutip pada AC-1, karena kontaktor yang dijual sebagai unit 20 A mungkin hanya berfungsi untuk 9 A ketika kontaktor tersebut benar-benar mengalihkan motor.

IE3 atau IE4: kelas efisiensi yang bernilai 7,5 kW

Untuk motor empat kutub berkekuatan 7,5 kW, efisiensi IE3 adalah sekitar 91 persen dan IE4 sekitar 92,4 persen, dan pada 6.000 jam kerja per tahun, selisih tersebut bernilai sekitar 1.086 kWh.

Motor Induksi Efisiensi Tinggi Tiga Fase Seri IE4 H80-355MM Jajaran motor induksi IE4 dengan efisiensi lebih tinggi dalam rangka H80-355MM, menawarkan output 0,75-355 kW untuk penggerak industri hemat energi di mana jam operasional tahunan membuat peningkatan efisiensi menjadi berharga. Lihat Produk →

Aritmatikanya sederhana setelah keluaran poros dan daya masukan dipisahkan. Pada beban 75 persen, motor 10 hp menghasilkan sekitar 5,6 kW pada poros. Bagi dengan efisiensi untuk mendapatkan masukan listrik: 5,6 kW pada 89,7 persen (IE2) sama dengan 6,24 kW, dan keluaran yang sama pada 92,4 persen (IE4) sama dengan 6,06 kW. Perbedaan 0,18 kW selama 6.000 jam adalah 1.086 kWh, bernilai sekitar USD 130 per tahun dengan USD 0,12 per kWh.

Kelas efisiensi juga merupakan pertanyaan kepatuhan. Peraturan Eropa 2019/1781 menetapkan IE3 sebagai minimum untuk motor dari 0,75 kW hingga 1000 kW dan menaikkan standar ke IE4 untuk pita 75 kW hingga 200 kW, sehingga mesin 7,5 kW berada di tingkat IE3. NEMA Premium di Amerika Utara secara umum setara dengan IE3, yang berarti motor pengganti 10 hp yang dibeli di kedua benua memiliki tingkat efisiensi yang sebanding.

Satu peringatan lebih penting daripada labelnya. Motor 10 hp yang beroperasi pada 40 persen beban tetapan memiliki kurva efisiensi yang rendah, dan mengubah tugas tersebut menjadi mesin 5,5 kW akan menghemat lebih banyak energi dibandingkan peningkatan kelas mana pun. Cocokkan peringkat dengan beban sebelum membayar untuk kelas yang lebih tinggi.

NEMA 215T melawan IEC 132M: jebakan pemasangan

Rangka NEMA 215T dan rangka IEC 132M keduanya menghasilkan 10 hp pada empat kutub, namun poros dan kakinya tidak dapat dipertukarkan, dan ketidaksesuaian tersebut menunda lebih banyak proyek daripada masalah kelistrikan apa pun.

TEFC Motors di Lini Produk NEMA Motor Hub kategori untuk seri motor TEFC NEMA termasuk model efisiensi premium, pompa, penghancur, sumur minyak, dan rem, berguna saat memverifikasi kompatibilitas rangka dan pemasangan. Lihat Produk →

Ketinggian kedua poros berbeda satu milimeter, yang merupakan jebakan: motor jatuh ke dalam braket dan kemudian lubang kaki tidak sejajar. Selalu minta gambar dimensi dan verifikasi diameter poros, panjang poros, lebar alur pasak, jarak lubang kaki, dan flensa atau tipe muka sebelum pesanan pembelian dikeluarkan.

Frekuensi adalah jebakan kedua. Motor 60 Hz yang terhubung ke suplai 50 Hz berjalan sekitar 17 persen lebih lambat, dan jika tegangan suplai tetap pada nilai yang tertera pada label, rasio volt-per-hertz meningkat sebesar 20 persen, sehingga meningkatkan fluks, arus, dan suhu belitan. Motor 50 Hz didorong hingga kecepatan berlebih 60 Hz dengan selisih yang sama dan dapat melampaui batas desain peralatan yang digerakkan.

Untuk rating 7,5 kW, pemasok seperti Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd. membuat output yang sama dalam rangka tegangan rendah standar IEC, dalam rangka NEMA, dan dalam rentang tahan ledakan, sehingga pabrik yang memadukan standar dapat tercakup dalam satu pesanan dengan starter dan kabinet kontrol yang cocok. Meninjau studi kasus aplikasi sebelum spesifikasi dibekukan adalah cara yang murah untuk menghindari pesanan kedua untuk pelat adaptor.

Arus start dan proteksi untuk motor tiga fasa 10 hp

Motor tiga fase berkekuatan 10 hp yang dihidupkan secara langsung akan menarik 6 hingga 8 kali arus beban penuhnya, yaitu sekitar 90 hingga 120 A pada 400 V selama beberapa ratus milidetik pertama.

1. Pengasutan langsung menggunakan kontaktor, relai beban berlebih, dan sekering atau pemutus. Ini adalah pilihan yang paling sederhana dan termurah serta dapat diterima jika suplainya kaku dan beban yang digerakkan memiliki inersia yang rendah. Harapkan 6 hingga 8 kali arus beban penuh pada setiap permulaan.
2. Pengasutan bintang-delta mengurangi arus dan torsi pengasutan hingga sekitar sepertiga dari nilai saluran langsung. Hal ini memerlukan motor enam sadapan dan penundaan pergantian yang cukup lama agar motor dapat berakselerasi sebelum transisi, jika tidak, lonjakan arus pada pergantian dapat melebihi nilai saluran langsung.
3. Soft starter meningkatkan voltase selama 5 hingga 20 detik dan menahan arus start pada 2 hingga 4 kali arus beban penuh dengan batas yang dapat diatur. Cocok untuk pompa dan kipas yang beban mekanisnya meningkat secara bertahap seiring dengan kecepatan.
4. Konverter frekuensi membatasi arus hingga 100 hingga 150 persen dari arus beban penuh dan menambahkan kontrol kecepatan. Tentukan motor tugas inverter dengan insulasi kelas F dan, pada rangka yang lebih besar, cincin grounding poros untuk melindungi bantalan.

Pengaturan perlindungan mengikuti dari nomor yang sama:

• Atur kelebihan beban termal ke ampli beban penuh pelat nama, dengan kelas trip 10 untuk beban standar dan kelas 20 atau 30 untuk beban inersia tinggi seperti penghancur dan mixer.
• Ukuran perlindungan hubung singkat dari tabel arus beban penuh, karena sirkuit cabang motor memungkinkan peringkat pemutus yang jauh lebih tinggi daripada sirkuit tujuan umum.
• Sertakan perlindungan kegagalan fase. Motor tiga fasa yang beroperasi pada dua fasa akan merusak belitannya dalam beberapa menit.
• Pada penggerak, periksa panjang kabel motor terhadap batas pabrikan dan tambahkan reaktor keluaran atau filter dv/dt bila jangka waktunya panjang.

Checklist spesifikasi sebelum Anda memesan motor 10 hp

Enam parameter menentukan apakah motor tiga fase 10 hp sesuai dengan aplikasi, dan keenam parameter tersebut harus dikonfirmasi pada gambar dimensi sebelum pesanan pembelian dikeluarkan.

Tuliskan enam nilai ke dalam pertanyaan dan mintalah laporan pengujian bersertifikat. Motor 7,5 kW cukup kecil sehingga penggantiannya terlihat tidak berbahaya di atas kertas, dan cukup besar sehingga kerangka yang salah menghentikan jalur produksi.

Pertanyaan yang sering diajukan tentang motor tiga fasa 10 hp

Berapa ampli yang ditarik motor tiga fasa 10 hp?

NEC Tabel 430.250 mencantumkan 30,8 A pada 208 V, 28 A pada 230 V, 14 A pada 460 V, dan 11 A pada 575 V. Mesin empat kutub IEC 7,5 kW IE3 pada suplai 400 V 50 Hz biasanya menunjukkan 15,0 hingga 15,5 A pada pelat namanya. Selalu ukur konduktor dari nilai tabel dan atur relai beban berlebih dari nilai pelat nama.

Bisakah motor tiga fasa 10 hp berjalan dengan daya satu fasa?

Tidak secara langsung. Konverter fase putar atau penggerak frekuensi variabel dapat mensintesis fase ketiga, namun penggerak harus berukuran di atas arus pelat nama motor, seringkali 1,5 hingga 2 kali, dan motor harus diturunkan dayanya karena pendinginan dan arus riak berubah. Motor tiga fase berkekuatan 10 hp pada suplai turunan satu fase harus diperlakukan sebagai mesin berkekuatan 7 hingga 8 hp hingga pabrikan mengonfirmasi sebaliknya.

Berapa ukuran kabel yang dibutuhkan motor tiga fasa 10 hp?

Pada 230 V, 125 persen dari 28 A adalah 35 A, yang memerlukan 8 tembaga AWG pada 75 C. Pada 460 V, 125 persen dari 14 A adalah 17,5 A, yang memerlukan 12 tembaga AWG. Jangka panjang memerlukan peningkatan untuk menahan penurunan tegangan dalam 3 persen pada sirkuit cabang, jadi periksalah jarak serta ampacitynya.

Apakah 10 hp sama dengan 7,5 kW?

Ya dalam praktiknya. Sepuluh tenaga kuda sama dengan 7,46 kW, dan IEC membuat kerangka 7,5 kW untuk tugas yang sama, sehingga motor 7,5 kW Eropa dan motor 10 hp Amerika Utara secara fungsional identik. Ampli beban penuh papan nama berbeda berdasarkan voltase, frekuensi, dan kelas efisiensi, bukan berdasarkan label hp atau kW.