Moottorin huolto on ratkaisevan tärkeää kuljettimen käyttöiän pidentämiseksi. Itse asiassa oikean moottorin valinta alustavasti voi tehdä suuren eron huolto-ohjelmassa.
Ymmärtämällä moottorin vääntömomenttivaatimukset ja valitsemalla oikeat mekaaniset ominaisuudet voidaan valita moottori, joka kestää useita vuosia takuun jälkeen minimaalisella huollolla.
Sähkömoottorin päätehtävänä on tuottaa vääntömomenttia, joka riippuu tehosta ja nopeudesta. National Electrical Manufacturers Association (NEMA) on kehittänyt suunnitteluluokitusstandardeja, jotka määrittelevät moottoreiden erilaiset ominaisuudet. Näitä luokituksia kutsutaan NEMA-suunnittelukäyriksi, ja ne ovat tyypillisesti neljää tyyppiä: A, B, C ja D.
Jokainen käyrä määrittelee käynnistykseen, kiihdytykseen ja eri kuormilla toimimiseen tarvittavan vakiomomentin. NEMA-mallin B moottoreita pidetään standardimoottoreina. Niitä käytetään useissa sovelluksissa, joissa käynnistysvirta on hieman pienempi, joissa ei tarvita suurta käynnistysmomenttia ja joissa moottorin ei tarvitse tukea raskaita kuormia.
Vaikka NEMA-malli B kattaa noin 70 % kaikista moottoreista, joskus tarvitaan muita momenttimalleja.
NEMA A -rakenne on samankaltainen kuin B-rakenne, mutta sillä on suurempi käynnistysvirta ja -vääntömomentti. A-rakenteen moottorit sopivat hyvin käytettäväksi taajuusmuuttajien (VFD) kanssa, koska moottorin käydessä lähes täydellä kuormalla syntyy suuri käynnistysvääntömomentti, eikä suurempi käynnistysvirta vaikuta suorituskykyyn.
NEMA-mallin C- ja D-moottoreita pidetään suuren käynnistysmomentin moottoreina. Niitä käytetään, kun prosessin alkuvaiheessa tarvitaan enemmän vääntömomenttia erittäin raskaiden kuormien käynnistämiseen.
Suurin ero NEMA C- ja D-mallien välillä on moottorin luistamisen määrä loppuvaiheessa. Moottorin luistamisnopeus vaikuttaa suoraan moottorin nopeuteen täydellä kuormalla. Nelinapainen, luistamaton moottori käy nopeudella 1800 rpm. Sama moottori, jolla on enemmän luistamista, käy nopeudella 1725 rpm, kun taas moottori, jolla on vähemmän luistamista, käy nopeudella 1780 rpm.
Useimmat valmistajat tarjoavat erilaisia vakiomoottoreita, jotka on suunniteltu erilaisille NEMA-suunnittelukäyrille.
Käytettävissä olevan vääntömomentin määrä eri nopeuksilla käynnistyksen aikana on tärkeä sovelluksen tarpeiden vuoksi.
Kuljettimet ovat vakiovääntömomentin sovelluksia, mikä tarkoittaa, että niiden vaatima vääntömomentti pysyy vakiona käynnistyksen jälkeen. Kuljettimet tarvitsevat kuitenkin ylimääräistä käynnistysvääntömomenttia varmistaakseen vakiovääntömomentin toiminnan. Muut laitteet, kuten taajuusmuuttajakäyttöiset laitteet ja hydrauliset kytkimet, voivat käyttää jarrutusvääntömomenttia, jos kuljetinhihna tarvitsee enemmän vääntömomenttia kuin moottori pystyy tuottamaan ennen käynnistystä.
Yksi kuorman käynnistymiseen negatiivisesti vaikuttava ilmiö on matala jännite. Jos syöttöjännite laskee, syntyvä vääntömomentti laskee merkittävästi.
Kun tarkastellaan moottorin vääntömomentin riittävyyttä kuorman käynnistämiseen, on otettava huomioon käynnistysjännite. Jännitteen ja vääntömomentin välinen suhde on neliöfunktio. Esimerkiksi jos jännite laskee 85 prosenttiin käynnistyksen aikana, moottori tuottaa noin 72 prosenttia vääntömomentista täydellä jännitteellä. On tärkeää arvioida moottorin käynnistysvääntömomentti suhteessa kuormaan pahimmassa mahdollisessa tapauksessa.
Käyttötekijänä puolestaan on se, kuinka paljon ylikuormitusta moottori kestää tietyllä lämpötila-alueella ylikuumenematta. Saattaa vaikuttaa siltä, että mitä korkeammat huoltovälit, sitä parempi, mutta näin ei aina ole.
Ylisuuren moottorin ostaminen, kun se ei pysty toimimaan maksimiteholla, voi johtaa rahan ja tilan tuhlaamiseen. Ihannetapauksessa moottorin tulisi käydä jatkuvasti 80–85 %:n nimellisteholla hyötysuhteen maksimoimiseksi.
Esimerkiksi moottorit saavuttavat tyypillisesti maksimihyötysuhteen täydellä kuormalla 75–100 %:n teholla. Hyötysuhteen maksimoimiseksi sovelluksen tulisi käyttää 80–85 % tyyppikilvessä ilmoitetusta moottorin tehosta.
Julkaisun aika: 02.04.2023