Danfoss EM-PMI240-T180 User guide [zh]

用户指南
电机 / 发电机
EM-PMI240-T180
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2021 7 更新的用户指南
0201
2 | © Danfoss | 2021 7
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内容
一般信息
用户指南的用途...............................................................................................................................................................................5
产品命名规则 ...................................................................................................................................................................................5
标准合规性.........................................................................................................................................................................................6
保修....................................................................................................................................................................................................... 6
术语和缩写.........................................................................................................................................................................................6
制造商的责任....................................................................................................................................................................................7
安全信息
一般安全声明....................................................................................................................................................................................8
安全消息警示词...............................................................................................................................................................................8
安全符号..............................................................................................................................................................................................8
人身防护装备....................................................................................................................................................................................9
安全功能..............................................................................................................................................................................................9
电磁兼容性 (EMC)......................................................................................................................................................................... 10
产品概述
电机预期用途................................................................................................................................................................................. 11
使用的技术...................................................................................................................................................................................... 12
系统简介...........................................................................................................................................................................................13
机械和电气接口.............................................................................................................................................................................14
铭牌.....................................................................................................................................................................................................15
紧固力矩...........................................................................................................................................................................................17
设计原则
运输和存放
安装
系统设计...........................................................................................................................................................................................18
冷却和温度测量 ......................................................................................................................................................................18
绝缘使用寿命............................................................................................................................................................................18
逆变器...........................................................................................................................................................................................18
安装结构...........................................................................................................................................................................................20
支撑件要求.................................................................................................................................................................................20
同轴度及应力............................................................................................................................................................................21
运输.....................................................................................................................................................................................................24
验收和开箱...................................................................................................................................................................................... 24
起吊.....................................................................................................................................................................................................24
存储.....................................................................................................................................................................................................26
长期存放......................................................................................................................................................................................27
所需工具...........................................................................................................................................................................................28
绝缘电阻测试................................................................................................................................................................................. 29
机械安装...........................................................................................................................................................................................29
允许的安装位置....................................................................................................................................................................... 29
安装电机......................................................................................................................................................................................30
冷却接口......................................................................................................................................................................................31
电气安装...........................................................................................................................................................................................32
电源接头......................................................................................................................................................................................32
高压接头................................................................................................................................................................................ 32
连接图.....................................................................................................................................................................................34
低压接口......................................................................................................................................................................................34
接地............................................................................................................................................................................................... 36
操作
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工作条件...........................................................................................................................................................................................39
工作过程中的状况监控..............................................................................................................................................................39
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内容
推荐的润滑油................................................................................................................................................................................. 39
推荐的冷却液................................................................................................................................................................................. 40
紧急操作...........................................................................................................................................................................................40
维护
定期维护...........................................................................................................................................................................................42
清洁.....................................................................................................................................................................................................43
轴承和润滑...................................................................................................................................................................................... 44
冷却系统维护................................................................................................................................................................................. 46
拆卸
故障排查
售后
维护政策...........................................................................................................................................................................................49
处置
存储、安装和维护核对清单
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一般信息

用户指南的用途

本用户指南包含安全正确地搬运、安装、操作和维护本电机所必需的操作说明。安装、操作或维护 机器或相关设备的人员应关注这些说明。
必须遵循本用户指南中的所有安全警告和操作说明以防造成人身伤害或财产损失。只有熟悉健康和 安全要求以及国家法规的具备相应资质的授权人员才能搬运、安装、操作和维护设备。
必须妥善保管本用户指南以供以后在安装、操作和维护过程中参考。
本用户指南中的插图仅用作示例。本用户指南中的插图可能未示出所有系统功能。

产品命名规则

电机型号反应了电机的尺寸和电气特征。以下命名约定用于指示电机型号
电机命名代码
EM-PMI240-T180-xxxx+xxxx
名称组成部分 含义
EM
PMIXXX PMEXXX 内嵌式永磁电机 (Permanent Magnet Internal) 和冲片直
TXXXX XXXX +XX
电机
或标贴式永磁电机 (Permanent Magnet External) 和 冲片直径。
额定输出扭矩等级
额定转速 选件参见下面的选件表。标准选件以星号 (*) 表示。
机器的电源输入可能需要一个或多个三相电源系统。这由电源连接选件标记指示例如机器型号 代码中包括 DUAL QUAD。一个三相电机系统包含一个或多个接线盒。通常电机默认为一个接线 盒。该状态作为默认配置不会在型号代码中作特别标注。
本电机可包括一些可用选件。电机选配件的代码在电机型号的最末位。该代码会和产品型号一起标 注在铭牌上。注意仅指示出与标准交付件不同的选件。使用的选件如下表所示。有关型号、选件
和特征的详细信息请参阅产品数据表。
EM-PMI240-T180
型号 代码 说明 其他信息
驱动端轴
D 端连接
防护等级
旋转变压器旋变
绕组温度传感器
选件
* +S2 *
+DE1 * +IP67 *
+RES1 * +TEMP4
公轴 母头花键 标准法兰 SAE 6变速器壳
液压泵的法兰接口 四个螺栓SAE C 法兰 标准防护等级 IP65 防护等级 IP67 防护等级 IP67 防护等级
无旋变 旋变 内置非接触型旋变4 极对
温度监控 绕组中配有 3 PT100两线 冗余温度监控 绕组中配有 6 PT100两线)(需要
DIN5480 W40x2x18x8f ANSI B92.1B 14T 12/24
+LVB1
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一般信息

标准合规性

本电机的设计符合以下指令并满足以下标准中指定的要求
适用指令和标准
标准型 说明
低压指令 2006/95/EC截至 2016 4 19 和低压指令 2014/35/EU 从 2016 4 20 日开始实施
IEC 60034-1:2010
IEC 60034-5:2001/A1:2007
IEC 60034-6:1991
IEC 60034-7:1992/A1:2001
IEC 60034-8:2007/A1:2014
IEC 60034-14:2004/A1:2008
电气设备是指使用额定值为 50 V 1000 V 的交流电压的任何设备。本电 机受低压指令 2006/95/EC 2014/35/EC 的约束。
旋转电机 - 第 1 部分额定值与性能
旋转电机 - 第 5 部分旋转电机整体设计防护等级(IP 代码)- 分类
旋转电机 - 第 6 部分冷却方法
旋转电机 - 第 7 部分结构型式、安装型式及接线盒位置的分类IM 代 码
旋转电机 - 第 8 部分端子标记和旋转方向
修订 1 - 旋转电机 - 第 14 部分轴中心高为 56 毫米及以上电机的机械振动
- 振动严重程度的测量、评定及限值。
保修

术语和缩写

丹佛斯保证其产品自调试后十二 (12) 个月内或交付 (Incoterms-EXW) 后十八个 (18) 月内不会出现工艺 和材料方面的缺陷以先发生的时间为准。
为了使保修有效客户必须遵守此处以及所有相关文档的要求尤其是有关产品安装和维护部分的 要求同时遵守每个国家/地区生效的相应标准和法规。
因使用、操作和/或安装设备不当或疏忽、未执行定期预防性维护而导致的缺陷以及因外部因素或 使用不是由丹佛斯提供/推荐的设备和组件而引发的缺陷不在保修范围内。
如果客户未经丹佛斯事先书面同意而自行进行修理和/或改造保修将失效。
本手册中可能使用下表中的符号、术语和缩写。
符号
符号 变量 单位
U
I
P
T
T
max
n Max n f PF
Q
c
T
c
T
amb
额定电压相间交流电压
额定电流交流
额定功率 (S1)
额定速度下的额定转矩 (S1)
最大转矩
额定转速
速度上限
额定速度下的额定电源频率 功率因数 (cosφ)
额定冷却液流量
额定冷却液输入温度
额定环境温度
V
rms
A
rms
kW
Nm
Nm rpm rpm Hz
l/min °C °C
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一般信息
符号 ()
术语 / 缩写
符号 变量 单位
RES_COS RES_SIN GND
Ω
(Ohm) 电阻 Ω
术语 / 缩写 说明
旋变 电机中的旋转变压器用于测量旋转角度
AC DC PMSM SRPM S1
S9
从旋变收到的余弦信号
从电机旋变收到的正弦信号
电气连接中的接地端
交流电
直流电
永磁同步电机
同步磁阻辅助永磁同步电机 工作制遵循 IEC60034 标准连续运行工作制
工作制遵循 IEC60034 标准负载和速度非周期变化的工作制
deg deg

制造商的责任

仅当满足以下条件时丹佛斯才会对本电机的安全、可靠性和性能承担责任
由具备资质的授权人员执行搬运、安装、操作和维护。
系统安装符合相应法规的要求。
按照本用户指南中的操作说明使用电机。
按照本用户指南中的操作说明对电机进行安装、维护和保养。
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安全信息

一般安全声明

安全消息警示词

安全消息警示词指示可能危害的严重程度。
“危险”指示某种紧迫的危险情况如果不加避免将可能导致死亡或严重伤害。
“警告”指示某种潜在危险情况如果不加避免将可能导致死亡或严重伤害。
“小心”指示某种潜在危险情况如果不加避免将可能导致轻度或中度伤害。“小心”还用于警 示不安全的行为。
“注意”指示某种潜在危险情况如果不加避免将可能导致财产损失。
本电机适合用作工业和商业系统的组件。包含本电机的成品必须符合所有相关法规。 除非明确指明用于危险区域否则禁止在此类区域中使用本电机。 本电机适用于由熟悉健康和安全要求以及国家法规的具备相应资质的人员安装、使用和维护。忽
略这些说明可能会使所有相应保修失效。 必须遵循这些说明以确保对本电机进行安全、正确的安装、操作和维护。安装、操作或维护本电
机或相关设备的人员应关注这些说明。 高电压和旋转部件会导致严重伤亡。对于本用户指南中涵盖的电机很重要的一点是遵循安全预 防措施保护人员免受可能的伤害。

安全符号

本用户指南和电机上会出现以下与安全和信息相关的符号。
危险 此符号的标识是黄色背景、红色八边形内框和黑色的 STOP 文字。它用于指示会导致严重伤亡
的危险情况。此符号指示的操作可能不会被执行。
一般警告 此符号的标识是黄色背景、黑色三边形外框和黑色的感叹号符号。它用于指示一般性潜在危险 情况。
电击警告 此符号的标识是黄色背景、黑色三边形外框和黑色的箭头符号。它用于指示会导致人员触电的 危险电压。
烫伤警告 此符号的标识是黄色背景、黑色三边形外框和黑色的波浪线符号。它用于指示会导致人员烫伤 的高温设备。 该符号还表明设备的放置和安装方式要确保不会接触可能的高温表面。
磁场警告 此符号的标识是黄色背景、黑色三边形外框和黑色磁铁符号。它用于指示会导致人身伤害或财 产损失的强磁场。
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安全信息

人身防护装备

对本电机进行搬运、安装和维护时应在必要时使用人身防护装备来避免受伤。
旋转轴警告 此符号的标识是黄色背景、黑色三边形外框和黑色旋转轴符号。它用于指示会导致人身伤害或 财产损失的高速旋转轴。
一般信息。
阅读用户指南中的操作说明。
使用电机时请使用诸如护目镜或面罩等护眼装备。如果轴承润滑油、融化的丁腈橡胶径向 唇形密封圈、乙二醇或其他液体飞溅可能会对眼睛造成永久损害。
在电机附近时请穿戴合适的听力保护装备。噪音太大超过 85 dBA 的噪音会导致听力受 损。
吊升本电机时请使用头盔等头部防护装备与物体相撞会导致头部受伤。
搬运和维护本电机时请佩戴防割手套存在割伤风险。
吊升或移动本电机时请穿上防护鞋如果起吊系统或起吊支架出现故障则会导致脚部受 伤。

安全功能

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本电机的绕组中具有至少一个 PT100 温度传感器。传感器的数量取决于所选的选件。可从电机的测 量连接器读取温度信号。可将温度信号连接到逆变器 (EC-C) 中的温度监控引脚并确保该逆变器已激 活电机温度保护功能。
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安全信息

电磁兼容性 (EMC)

EMC 表示电磁兼容性 (Electromagnetic Compatibility)。指在电磁环境中操作电动设备而不出现问题的 能力。同样该设备也不得干扰所在区域附近的任何其他产品或系统。这是针对在欧洲经济区 (EEA) 内使用的所有设备的法律规定。
我们的产品依照高 EMC 标准设计。按照本用户指南中的操作说明连接电源线路和接地端子即可达到 所需的 EMI 防护等级。
安装人员负责确保要集成本产品的设备或系统符合使用地所在国的 EMC 法规。在欧盟境内集成有 本产品的设备必须符合 EMC 指令 2014/30/EU
与其他设备交互时仅与可兼容的指定系统组成部分相连接。
在电机中的载流导体和永磁铁附近产生的磁场和电磁场会危害装有心脏起搏器、金属植入体和 佩戴助听器的人员的健康。体内装有心脏起搏器、金属植入体或佩戴助听器的人员在进入以下 区域前必须先向医生咨询
有电动设备和部件运行的区域
存储、安装、操作或维修带有永磁铁的电动设备的区域
如果需要在安装的系统上执行专用电磁兼容性 (EMC) 测试。
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产品概述

本电机专为重载、海上和运输应用而开发。与市场上的传统产品相比它们更加可靠、小巧、轻便 且高效。
本电机的典型应用如下
本电机的特点是采用永磁同步磁阻辅助电机技术具有多种高级功能
对于海上应用中含盐空气等严苛条件建议与工厂确认表明处理可能性。
用于混合动力船舶、移动工程机械及车辆的电机电力推进及发电机。
用于混动及纯电动移动工程机械及车辆的牵引电机和发电机。
极紧凑且坚固耐用的结构。
在整个工作范围内高效运行。 使用水/乙二醇混合物进行液体冷却。
只需很低的冷却液流量。
允许使用较高的冷却液温度。 IP65 外壳防护等级最大限度提高可靠性。
灵活的安装方式。
与标准永磁机器相比扩展了速度和转矩能力。
机器结构能够提供高启动转矩非动轮的瞬时转矩
经优化的速度范围可满足重型移动机械中使用的最常见传动比的要求。

电机预期用途

电机
本电机适合用作电动机或发电机可在例如以下应用中作为整机系统的一部分
船舶、移动工程机械及车辆的动力系统。
发电设备。
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本电机适用于由能够提供三相交流电且能够控制电机的一个或多个逆变器供电和控制。本电机不适 用于直接由电网供电。
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产品概述
在发电设备中电机适用于由原动机拖动例如由内燃机拖动并由上述电源逆变器控制。
本电机仅适用于专业用途只能由经培训的专业人员操作。本电机的维护只能由经培训的专业人员 完成。
电机禁止用途
禁止以下列方式使用、处理和维护电机包括但不限于):
将本电机用于本用户指南中指定用途以外的其他用途。 不履行遵守本电机的用户指南、安全标识和铭牌的责任。 未先阅读本用户指南即开始使用本电机、进行调整和维护。 电机运行超过设计极限。 使用材质错误的非原装维护部件会在一段时间后导致腐蚀问题和机械故障。 在未佩戴合适的个人防护装备的情况下操作电机和执行维护。 借助诸如机壳、轴或接线盒等电机部件来攀爬或使用它们来支撑其他结构。 对电机施加任何类型的冲击力例如击打或锤打或物体掉落。 使用本用户指南和/或其他文档指定的连接以外的电气连接方式操作电机。 使用未充分紧固的接头或电缆密封接头操作电机。 使用未按操作说明布置的电源电缆操作电机。 在未正确标注尺寸和未正确操作冷却系统的情况下使用电机。 在未遵循轴承润滑操作说明的情况下操作电机。 在通电情况下接触电机的连接端子或在电机上执行维护或调整操作。 在轴可由外部原动机转动的情况下对接线盒进行操作。 使用错误的起吊设备从错误的吊点起吊电机。 将其他负载与电机一起吊起。 将电机存放在潮湿或多尘的室外条件下。 在未正确支撑以防电机滚动或掉落的情况下存放电机。 在可能发生爆炸的环境下使用电机。 让灰尘或液体进入电机或接线盒。 使用无法承受电机最大电流的电缆。

使用的技术

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本电机是永磁同步磁阻辅助电机SRPM。与标准永磁 (PM) 技术和传统的感应电机 (IM) 技术相比 此技术具有多种优势。SRPM 技术融合了永磁和同步磁阻技术的优势可在较宽的速度范围内提供更 高转矩能力并在高速区仍然能够输出较大转矩。电机在低速区也能保持较高的效率。
电机定子绕组的供电电流会产生旋转磁场继而转动含有永磁铁的转子。在同步永磁电机中转子 的旋转与电源电流的频率同步。磁阻技术可最大限度地提高机器的牵出转矩。
转子的永磁铁采用凸极设计转子结构中内置有永磁铁。此结构提高了电机的机械稳定度且能够 以更高速度运行。请参阅下图其中示出了电机的磁铁拓扑结构。该图仅展示了原理不是结构的 准确示意图。
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产品概述
机器拓扑

系统简介

1 2 3
电机定子和定子绕组
电机转子
转子中的永磁铁
丹佛斯为船舶、移动重型机械及车辆提供电力驱动系统。这些传动系统包括从传统解决方案转换至 油电混合动力车辆 (HEV) 或电动车辆 (EV) 解决方案必需的所有组件。丹佛斯技术可节省燃料并降低排
放和噪音水平。
丹佛斯传动系统概览
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本电机使用水/乙二醇混合物进行液体冷却。有关详细信息请参阅
冷却连接
一章。
电机连接有低压测量信号连接器。根据所选机器选件可读取不同温度和旋变信号。有关连接的详 细信息请参阅
低压连接
一章。
根据机器类型和所选的选件电机部分型号可配有一个或两个防冷凝加热器。加热器用于防止 外壳内出现水冷凝。
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产品概述
电机系统概览

机械和电气接口

电机作为机械的一部分或发电设备的一部分进行机械和电气连接。
机械接口
吊点。
法兰安装孔D 端和 N
轴接头。
冷却系统接头
放油/注油接头取决于型号和选件 (BHS)仅供维护用。
透气阀。
电气接口
电源接头。
测量接头。
低压测量信号接地端。
电源接地端。
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产品概述
机械和电气接口
铭牌
1 2 3 4 5 6 7 8
D 端安装孔8 直径 11 - THRU)
轴连接 DIN5480 花键 W40x2x18x8f 吊点2 个。M8x1.2515 mm 。它们可用于接地。 冷却液孔 G 3/4 低压连接器 DEUTSCH HD34-24-47PE 相连接 AMPHENOL HVBI005R10AMHARD
连接器锁紧板机械安全功件 轴承注油嘴 - 取决于选件两个轴承均有一个
每个电机机架上都有一个铭牌。铭牌上包含电机额定值和标识。下图中的额定值不适用于此电机。 请查看此电机上的铭牌以及数据表来查询具体数值。
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产品概述
铭牌
铭牌字段
字段 说明 单位
1
2
序列号 序列号
U I
P
n T
PF f Q
c
极对 机器的磁极对数
T
c
安装 符合 IEC60034-7 标准的允许安装位置
质量 电机质量 工况 IEC60034-1 标准指定的旋转电机工作制
T
amb
IP 等级 符合 IEC60034-5 标准的外壳防护等级
冷却 符合 IEC60034-6 标准的冷却方法
旋转 默认相序下的转子转动方向。面朝 D 端观测。
Max n
电机产品系列EM-PMI EM-PME
电机类型代码和选件
额定电压
额定电流交流
符合 IEC60034-1 标准的额定功率 (S9)
额定转速 额定速度下的额定转矩 (S9)
功率因数
额定速度下的额定电源频率
额定冷却液流量
额定冷却液输入温度
额定环境温度
最大转速
V I
kW
rpm Nm
Hz l/min
°C
kg
°C
rpm
rms
rms
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产品概述
铭牌字段 ()

紧固力矩

绝缘等级 符合 IEC60034-1 标准的电机绝缘的温度等级
温度等级 符合 IEC60034-1 标准的单独绝缘材料的温度等级
轴承 / D 电机 D 端中的一种或多种轴承类型
轴承 / N 电机 N 端中的轴承类型
最大压力 冷却液最大压力
CE
根据交货细节铭牌可能没有 CE 标志
紧固力矩为规定紧固力矩的 +/- 5%
对于 RST 螺栓使用螺纹锁粘合剂。
请勿安装干燥的螺钉或其他紧固件。 添加合适的润滑例如 Wuerth HSP 1400防止过度摩擦。
除非另有说明否则请使用紧固力矩
8.8 10.9 12.9
螺纹
M5 7 10 11 M6 11 17 19 M8 27 40 47 M10 54 79 93 M12 93 137 160 M14 148 218 255 M16 230 338 395
Nm Nm Nm
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设计原则

本章介绍在使用电机设计系统时必须考虑的设计原则。

系统设计

冷却和温度测量

请勿在未正确标注尺寸和操作冷却系统时操作电机。
将电机安装到正确位置请参阅
连接冷却系统时确保电机内的冷却介质能够以大于等于冷却介质标称速度的流速自由流出和 流入。
电机入口处的冷却介质温度必须低于或等于标称温度。
允许的安装位置
一章。
查看有关冷却液连接孔规格、需要的冷却液流和产品数据表中的其他规格的更详细信息。额定值可 在电机铭牌上找到。
本电机的绕组中具有至少一个 PT100 温度传感器。传感器的数量取决于所选的选件。可从电机的测 量连接器读取温度信号。
允许的最大电机绕组温度在额定值铝牌和数据表中示出。 PT100 温度传感器特征是0 ºC 时的电阻为 100 Ω温度每升高 1 ºC,电阻就增加 0.385 Ω。

绝缘使用寿命

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加热循环、环境、潮湿、振动和类似变化因素都对电机绝缘的预期使用寿命有影响。绝缘预期 使用寿命为计算值未在实际中测试。
该电机绝缘的预期使用寿命如下所示。
绝缘等级
F (150°C) 20 000 h H (175°C) 20 000 h
预期使用寿命
如果驱动绕组的最高温度为 150°C 则为 100 000 h
逆变器
本电机适用于由能够提供三相交流电且能够控制电机的逆变器供电和控制。本电机不适用于直接由 电网供电。
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