铭牌里有什么?

无论您是为新应用程序选择电机还是更换失败的电机，您都需要一种可靠的方法来匹配各种电机的功能和性能特征与应用程序的要求。

幸运的是，符合NEMA标准MG -2016或IEC标准60034-8:2007的电机必须包括各自标准要求的所有铭牌数据。这需要根据电机的类型和尺寸而变化，例如，直流(dc)电机需要额定磁场和电枢电流数据，而交流(ac)电机则不需要。这里的重点是NEMA和IEC电机所需的铭牌数据如何有助于为应用选择合适的电机。

图2。直流铭牌。礼貌:EASA[/标题)

图1和图2显示了一般的金属铭牌，修理工有时用它来替换损坏或改变的原件。对于此类替换，也存在相同的数据要求。

识别

NEMA和IEC都要求制造商包括名称、类型和框架等信息。名称和类型由制造商确定，每个制造商都可能具有独特的类型名称，以确定一系列电机应用和规格。

NEMA帧指定(通常称为“NEMA帧”)通过449帧进行标准化。这些框架可以通过将前两位数字除以四来识别，得到轴的高度(“D”尺寸，轴的中心到脚的底部);例如，44/4 = 11英寸。对于大于449帧的电机(称为“NEMA以上”)，制造商可以开发自己的框架名称。因此，对于这些机器，相同的表观车架编号可能代表不同制造商的不同车架尺寸。

IEC标准60072- 1:20 91定义了公制电机的机架名称。对于脚踏式模型，框架名称是轴的高度，以毫米为单位，范围从56到400毫米。法兰安装电机的名称是螺栓圆孔，范围从55到1080毫米。

权力

功率输出是以马力(hp)或千瓦(kW)为单位的功率水平，电机的设计是优化的。电机将响应连接到轴的负载，并尝试提供必要的扭矩。在此负载点，NEMA电机的电机电流应在铭牌上额定负载安培的±10%以内;IEC没有提供一个公差。如果负载小于额定值，电机负载电流将减小。

如果负载在额定负载的75%以上，这对性能影响不大;低于此效率和功率因数将下降，对运行成本产生负面影响。如果负载需要更多的功率，则负载电流会增加，同时也会增加电机的发热，从而降低其寿命。如果电机有多长时间可以保持在满载限制，这将在额定时间或占空比指定。

最大的环境

最大环境温度是电机产生的温升在其绝缘等级内允许的最高环境(室内)温度。表2给出了各绝缘等级(A、B、F、H)的总绕组温度，以及根据环境，电机的温升贡献。温升根据电机尺寸和外壳而变化，因此该表是一个简化。

在电机制造过程中不再使用A级和B级绝缘，但偶尔会设计F级绝缘的电机用于B级上升。这种保守的方法确保电机将在较低的温度下运行，并延长使用寿命。如果电机要在较高的环境温度下运行，则设计允许温升较小。

速度

每分钟额定转数(rpm)和频率直接相关。鼠笼式感应电动机(SCIM)的同步转速可由公式确定:

随着SCIM上负载的增加，速度会降低。这叫做滑倒。对于NEMA和IEC电机，SCIM的铭牌速度应在实际转差的±20%以内。SCIM或直流电动机的额定转速是其在额定负载下的转速。(注:对于直流电动机，速度是由电枢和磁场绕组的设计决定的，而不是由磁极的数量决定的。)

相位和电压

单相和三相电机是最常见的。虽然罕见，一些2相电机仍在运行，以及一些特殊的6相电机。电压决定了运行电机的电源要求。电机必须能够在额定电压的±10%或±5%下运行，分别适用于NEMA和IEC，并提供额定输出功率。但如前所述，较低的电压将需要较高的电流来完成相同的工作，从而导致温度升高和寿命缩短。

代码字母

锁定转子放大器(LRA)可能包含在铭牌上，但通常使用NEMA代码字母。IEC的方法是根据IEC标准60034-12中的一系列设计字母来限制锁定转子的视在功率。LRA也可称为起动电流或浪涌电流。要确定给定代码字母期望的LRA的上限和下限，请将表3中的每个kVA/hp值插入所提供的公式中。该范围将适应相同电机设计内的制造变化，并允许适当选择电机控制。

设计的信

NEMA设计函定义了电机加速到全速时产生的扭矩轮廓(见图3)。大多数应用使用设计B;设计C和D具有更高的启动扭矩，适用于需要它的应用。设计A轮廓与设计B相似，但不满足NEMA标准MG 1中的浪涌电流要求。在发展不同的设计轮廓的主要因素是转子笼。因此，定子绕组不能重新设计来改变电机的设计字母。

IEC设计字母为N, NY, H和HY。IEC标准60034-12列出了扭矩特性，锁定转子视在功率和起动要求，但没有给出与LRA的直接关系。图3显示，设计N轮廓类似于NEMA设计A和B，而设计H类似于NEMA设计c。NY和HY设计指定电机适用于ye - start-delta运行应用。

效率

多年来，电机购买决策的一个重要因素，效率是输出功率与输入功率的比率。这种差异被称为电机损耗，其中大部分产生无用的热量，而不是驱动负载所需的功。一个设计产生的损耗越低，其效率就越高。这意味着更低的公用事业运营成本。

服务因素

服务系数是一个乘数，它定义了电机可以热运行的负载点。虽然该定义没有提供时间限制，但在服务因子负载下持续工作将显著提高工作温度，缩短预期寿命。在1.15的工作系数下工作，已被证明可以将温度提高30°C;温度每升高10°C，预期寿命就会减少一半。在这种情况下，在服务系数下连续运行将使电机的寿命减少到满负荷时的八分之一。

IEC标准60034-1第4节定义了10种结合NEMA占空比和服务因子的工作类型。S1在额定电压、频率和负载下连续工作。S2至S10描述了买方定义的各种短时间或周期性占空比，以便相应地设计电机。

直流电机

为了以额定速度运行，直流电机必须满足磁场和电枢电流以及额定电压的附加要求。如果磁场电压降低(磁场减弱)，电机将加速。最大安全速度是安全操作电机的机械极限。它也可能受到势场不稳定性的限制。铭牌上应标明电机为直流电，并注明绕组类型:并联、串联、复合或稳定并联。

并联电动机具有与电枢平行的励磁绕组。在串联电动机中，磁场与电枢按顺序排列。复合绕组将两者结合起来，以利用分流器的良好速度控制和串联电机在整个速度范围内的高转矩。复合的百分比由串联励磁安培匝数与总(并联+串联)安培匝数之比决定。如果小于20%，则称为稳定分流。

IEC对交流和直流电机都有额外的铭牌要求，包括制造商的识别号码和制造年份。有关标准为适用于电动机的标准;通常这是IEC标准60034-x或60079-x。

另一个要求是IEC保护程度，NEMA也采用了这一要求，但在其铭牌上没有要求。这个两位数字代码跟在“IP”后面，定义了防止污染物进入电机的防护等级(见表4)。例如，IP54表示机器免受灰尘和飞溅的影响。

功率因数

功率因数是指实际功率与视在功率之比。因为电机是一个大的感性负载，所以电压和电流是不相的。视在功率是电压乘以必须提供给电机的电流，以实现真正的功率。这由图4中的矢量图表示。

电力公司必须提供视在功率，但真正的功率是用户支付的瓦数。公用事业公司通常有一个功率因数需求费用来补偿这一点。功率因数可以通过安装电容器来抵消电机电感的影响来校正。

高度

海拔高度超过3300英尺(1000米)会降低发动机的冷却效果。铭牌上的海拔高度是电机在额定负载下获得足够冷却的最高海拔。这里要注意的是在高海拔地区使用的电动机。这并不罕见，看到铭牌马力缩小操作在高海拔，在这种情况下，制造商应调整千伏安培代码到一个更高的字母，以反映实际额定功率的涌流。

虽然表1中列出的铭牌要求为匹配电机性能特征和功能提供了一致的比较基础，但NEMA和IEC标准都没有排除任何内容。因此，制造商有时会包括额外的信息(例如，轴承命名法，以帮助用户在将电机下线维修之前通过获取更换轴承来减少停机时间)。

也有其他规格，可能有不同的铭牌要求为特定的电机设计。无论哪种情况，把每个铭牌的照片存档总是有帮助的，以便在修理或更换机器时随时参考。

吉姆·布莱恩最近从技术支持专家的职位上退休负责CFE Media内容合作伙伴是一个由大约80个国家的近1800家销售和服务机电设备的公司组成的国际贸易协会。

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