H-COMPACT 1LA4/1PQ4系列 N-COMPACT 1LA8/1PQ8系列

　　1.引言

　　·适用范围

　　专为西门子电压源型变频器SIMOVERT MASTERDRIVES设计的COMPACT系列调 速电机正在冶金、供水、油田、港口、矿山、船用、造纸等行业发挥着巨 大作用。

　　·选择变频电机的必要性

　　如对中小功率负载进行变频调速，通常要求变频装置的输出具有高精度， 高动态特性。这就是交-直-交变频器发展为目前的采用IGBT功率器件的电 压源型变频器的原因。但同时电压源型变频器的输出波形对变频电机要求 更高:高次偕波，大数值du/dt，高低频轴电流，此外普通定速电机在设计 上只考虑了额定运行点的最佳效率及功率因数，而在全速调频域内则无法 达到令人满意的调速精度和综合品质因数。因此无论从技术安全角度还是 从用户经济利益角度来看，在采用电压源型变频器的同时，相应的变频电 机是必要且最佳的选择。

　　·基本概念

　　Compact系列鼠笼式电压源型变频电机作为制订行业规范的先锋产品，现 正在个领域大显身手，它针对各类负载具有运行安全可靠、性能稳定、维 护率极低的优秀品质，已得到用户的广泛认可和赞誉，其短投资回收期更 受到用户的推崇。 Compact系列电机倾注了西门子“相同的轴高，最大的输出功率”的设计理 念。就相同轴高电机而言，它的单体体积输出功率较一般电机有了极大提 高，成为类似电机的领导者。 Compact系列电机具有高效率，结构紧凑，动态响应，独特的机座结构，优 异的散热能力，简洁的传动系统，灵活的负载方案，低环境要求的等特点

　　--电机与变频器间可不必使用滤波器

　　--双出线盒设计

　　--SIMOVERT MASTERDRIVES系列电压源型变频器一起组成高效率 高可靠性的传动系统

　　--COMPACT电机系列有两种不同冷却方式的版本: IC411 1LA8/1LA4/1LA1 IC416 1PQ8/1PQ1

　　·产品范围 1LA8 /1PQ8 315-450mm 400V 145-630KW 690V 145-980KW

　　1LA4/1LPQ4500-630mm 690V 670-2700KW

　　2.技术特点

　　·有效的冷却系统与低噪音水平 电机有一个内冷却风路和一个外冷却风路，即:有两套独立的冷却风路。 机座和端盖合理的设计使电机获得较高的散热效率，接线盒离开散热筋 位置安装，所以没有任何障碍干扰冷却空气的流动。为了增大吸热面积， 处于绕组端部位置的机座内侧也设计有散热筋。 风扇和风扇罩设计设计成最佳的流线型。外风扇:对N-compact，4极以 上电机采用Hostalen风扇，电机可双向旋转；而H-compact的4极以上电 机采用单向风扇，用来提高效率和降低噪音。两极电机采用单向的“Ve- stamid”轴流式风扇。内风扇均由金属制成，并总是双向的。 COMPACT系列电机特别的低噪音设计:这一特点是从由玻璃纤维压制成的 空气吸入罩上获得的。噪音吸收装置为可选件。

　　·结构类型、防护等级、冷却方式 结构类型:卧式（IMB3结构），立式（IMB5V1，防护顶盖配带与否均可 防护等级:IP55 冷却方式:IC411或IC416

　　·机座与端盖 COMPACT系列电机采用铸铁材料，精巧的设计赋予机座非常高的强度和刚 度，这来源与机座细节设计上的优点:机座上电机绕组端部空间位置的内 散热筋，整体长度上的箱式地脚支座，较厚的机壁和四个通风道等。 用于引导内部冷却空气的四个轴向风道由同样的空间结构构成。主接线盒 和辅助接线盒用螺栓固定在两个上部风道处，该风道也可用于引出绕组和 检测器的出头。两个下部的风道如需要可用于安装防冷凝加热器。

　　·可靠的轴承 对于IMB3安装型式来说，驱动端通常安装定位轴承，而在非驱动端安装浮 动轴承。轴高小于等于450时，深槽球轴承位于驱动端，预载深槽球轴承 位于非驱动端。轴高大于等于450时，驱动端选用一个双轴承（总成了一 个承受径向力的滚柱轴承和一个承受轴向力的深槽滚球轴承），非驱动端 采用一个滚柱轴承。 对于IMV1安装型式，轴高小于等于560时，驱动端采用一个双轴承作为支 撑（总成了一个角接触滚球轴承和一个深槽滚球轴承），而非驱动端采用 预载深槽滚球轴承使电机转子定位于非驱动端。

　　·鼠笼转子 标准设计中，转子鼠笼材质为铝。 压力铸铝转子与分体笼条转子相比，有很重要的优点: 斜槽转子结构（斜槽不扭曲） ·低杂散损耗（高效率） ·转子无轴向推力 ·令人满意的转矩特性 ·匹配到理想的起动数据 导条牢固，导条和短路环永久性连接，因此: ·整个转子成为一个整体 ·铸铝笼与独立的叠片配合紧密 ·笼条与叠片铁芯之间没有松动 ·作为标准，每年可允许5000次起动 铝笼同转子叠片铁芯间有良好的热偶合性，因此: ·允许堵转次数高 ·允许起动次数高 ·允许负载有较大的转动惯量 连续保持的高质量归因于: ·生产过程控制和压铸过程监测 ·最佳的铸造参数 ·恒定的过程测试 标准的铸铝转子电机可根据要求制成铜条转子型式

　　·标准设计数据

　　遵照标准 IECVDEDINISOEN

　　冷却方式 IC411用于1LA8系列IC416用于1PQ8系列

　　独立风机 额定电压400V±10%，额定频率50Hz±3%

　　适用电压 400V690V

　　机座号 315mm到450mm

　　额定功率 145KW到1000KW

　　电压容差 ±10%

　　电源频率 50HZ

　　绝缘等级（电网供电） F级绝缘B级应用

　　变频器选择请参照 SIMOVERT MASTERDRIVES或SIMOVERT MASTERDRIVES G （请参照样本DA65.10或附表）

　　·H-compact基本概念

　　H-compact电机是在收集N-compact电机的成功经验基础上进行设计制造的

　　·可靠的轴承设计（滚动和滑动）

　　·轴承可不停机注油，并有轴承室储存废油

　　·无轴向转子推力作用于轴承和联轴器

　　·斜槽转子采用铸铝鼠笼结构，具有高可靠性和较低的杂散损耗

　　·合理的转子设计使轴电压几乎为零

　　·每年允许5000次起动的标准设计

　　·允许堵转时间长，起动转矩高

　　·高效率设计具有良好的经济性

　　·MICALASTIC®VPI真空压力浸漆高压绝缘系统

　　·主绝缘和导体绝缘层具有较高的耐冲击强度

　　·定子的PROTOFER®磁性复合槽密封结构降低了杂散损耗

　　·接线盒具有32种可供选择的位置

　　·成品电机的接线盒或电缆联接器的位置具有重新调整的可能性

　　·接线盒和电缆联接器均有压力释放装置

　　，为短路防护式，并经过短路 试验，试验电流为100kA，0.2秒

　　·风扇和风扇罩采用符合现代工艺规范的材料低噪音辐射

　　·所有部件均经长期耐腐蚀处理 ·可旋转的铰链吊攀

　　·电机与电压源型变频器间的滤波器和输出电抗器不是必须的选择

　　·真空压力浸漆MICALASTIC®绝缘系统 我们所采用的是已在全球范围内的大容量高压电机上经过多年验证的SIEMENSMICALASTIC® 绝缘系统，通过采用现代工艺新技术和逐步增加的云母比例，这一绝缘系统还在不断地 发展和完善。 这种绝缘系统的一个重要部分就是与绝缘形式相匹配的真空压力浸漆过程。这个浸漆过 程保证如下特性:

　　·绝缘无气泡，可防电晕

　　·绕组和叠片铁心之间有较好的热传导性

　　·机械和电气强度高

　　·使用寿命长

　　有收缩性的云母带被多层连续地叠包于线圈的端部和直线部分。这样可缩短绕组端部， 提高刚性，并使其对剩余场下切换不敏感。所有的线圈都经过外部防晕处理并根据电 压高低进行端部防晕处理。

　　采用的绝缘材料如下:

　　·复合云母

　　·玻璃纤维和合成纤维材料

　　·塑料薄膜

　　·树脂

　　还有一种成功的技术就是在定子槽中采用PROTOFER®磁性填充材料。它可以降低损耗和噪音。

　　·标准设计数据

　　系统部分 标准指数

　　遵照标准 IECVDEDINISOEN

　　冷却方式 IC411用于1LA4/1LA8型IC416用于1PQ1型

　　独立风机 额定电压400V±10%，额定频率50Hz±3%

　　适用电压 690V

　　轴承设计 滚动或滑动轴承

　　机座号 500mm到560mm

　　额定功率 500kw到2700kw

　　电压容差 ±10%

　　电源频率 50Hz

　　绝缘等级（电网供电） F级绝缘B级应用

　　变频器选择请参照 SIMOVERT MASTERDRIVES或SIMOVERT MASTERDRIVES G （请参照样本DA65.10或附表）

　　3.特殊设计

　　特殊功能 选件订货

　　定子测温PTC

　　用于监测定子温升和跳闸保护动作

　　A12 N-compact 1LA8/1PQ8

　　A16 H-Compact 1LA4/1PQ4

　　定子测温PT100

　　用于在线监测定子温度

　　A61 N-compact 1LA8/1PQ8

　　A54 H-Compact 1LA4/1PQ4

　　轴承测温PT100

　　用于监测轴承运行温度

　　A72 N-compact 1LA8/1PQ8

　　A78 H-Compact 1LA4/1PQ4

　　防冷凝加热器

　　冬季或潮湿环境正常运行

　　K45 N-compact 1LA8/1PQ8

　　M13 H-Compact 1LA4/1LA8/1PQ1

　　精确速度闭环控制

　　与变频器组成速度闭环控制系统

　　H73 N-compact 1LA8/1PQ8（HOG 10D 1024|脉冲编码器）

　　H76 H-Compact 1LA4/1PQ4（集成轴接地装置的HOG16D1024|脉冲编码器）

　　电机最大转速（IMB3）

　　轴高 2极 nmax(rpm) 4极 nmax(rpm) 6极 nmax(rpm) 8极 nmax(rpm)

　　315 3600 3000 2950 2950

　　355 3600 2500 2500 2500

　　400 3600 2200 2200 2200

　　500 3000 1900 1700 1700

　　560 3000 1800 1700 1700

　　一般来讲，对于风机，水泵等平方转矩负载应用，应选用自冷型的1LA8/1LA4/1LA1系列电机，而对于

　　调速比大于2:1的恒转矩要求时，须选用强冷型的1PQ8/1PQ1。

　　针对1LA1的解释及二次条件

　　绝缘系统 MICALASTIC，VPI，绝缘等级F

　　环境温度 40℃

　　安装海拔高度 0-1000m

　　电压范围 连续运行时允许电压波动10%，但输出功率或转矩将可能降低5%

　　过载能力 在额定电压及频率下，电机可经受2分钟150%额定电流

　　容差 根据标准 DIN EN 60034

　　频率 -0.1（1-η）

　　启动转矩 -15%至+25%

　　功率因数 -（1-cos）

　　颠覆转矩 -10%

　　滑差 ±20%

　　转动惯量 ±10%

　　启动电流 ±20%

　　转动方向，风扇型式 1LA4/1LA1不提供与转动方向无关的自冷风扇，如电机确需双向转动，需配置独立驱动风机（1PQ1系列）