SIMOTICS TN Series N-compact：1LA8、1PQ8、1LL8 系列

SIMOTICS TN 系列 N 型小型三相電機的輸出功率可達 1250 kW（50 Hz）。此電機系列提供了大量技術功能，堅固耐用，使用壽命長，可確保*的可用性。例如，這些電機標配有采用 PTC 熱敏電阻的電機保護功能，通過 6 個嵌入式溫度傳感器執行報警和脫扣。

SIMOTICS TN 系列 N 型小型電機的特點是機座小、輸出功率大。這是一種極為緊湊的設計，可在大量工業應用中節省空間。

SIMOTICS TN 系列 N 型小型電機不僅實現了結構優化，而且，還實現了效率優化，因此，它們的能耗水平更低。

除電網供電運行外，SIMOTICS TN Series N-compact 電機經過專門設計，也可由變頻器供電運行，例如，在非驅動端 (NDE) 采用適合變頻器供電運行的絕緣軸承標配部件，以防止軸承電流造成損壞。與 SINAMICS 和 SIMOVERT MASTERDRIVES 系列變頻器結合使用時，它們構成了一個用于變速驅動應用的相互作用的驅動系統。

SIMOTICS TN 系列 N 型小型電機的產品型號

1LA8 系列

這些電機為異步鼠籠式電機，結構緊湊，具有散熱片冷卻設計。 這些產品經過了特殊設計，可以直接連接三相電源，也可以使用換流器供電方式。

1PQ8 系列

這些電機屬于鼠籠式異步電動機，體積小，采用了帶強制通風功能的散熱筋式冷卻設計。由于這些電機為強制風冷型電機，因此對于在恒負載轉矩下以及寬轉速范圍內的運行無需降額運行或僅需較小的降額（取決于轉速范圍）。 這些電機設計可以通過 SINAMICS 和 SIMOVERT MASTERDRIVES 驅動系統以換流器供電方式進行運行。

1LL8 系列

1LL8 系列電機為異步鼠籠式電機，結構緊湊，具有開放式散熱片冷卻設計，為自冷式電機。它們在結構上與 1LA8 電機相似。 通過斷開內部冷卻回路，使外部冷卻空氣可以進入，從而，實現了高達 IP 23 的防護等級。 這一設計使其性能比 1LA8 提高了 25%。它們可直接與三相電源相連，也可實現變頻器供電運行。

1LL8 系列電機用于室內安裝。不得將它們安裝在潮氣大、鹽分高或腐蝕性強的環境中。

絕緣要求大于 500V 和變頻器上沒有輸出濾波器的產品，僅按需提供。

標準線

高達 500 kW 的 4 極 1LA8 電機與 Standardline 系列相比，選件范圍減少。

客戶得到的好處：

• 交貨時間縮短
• 可用各種選件進行配置，保留了高靈活性。

應用

標準系列低壓電機，針對泵、風機和壓縮機驅動等應用進行了優化設計。 這些低壓電機專門針對成套的、彼此協調工作的驅動系統中的應用而設計。它們由電機和 SINAMICS G150 變頻器組成。

標準系列電機可采用訂貨號 B20 訂購。

標準系列電機的產品范圍

• 4 極型
• 功率范圍：250 至 500kW
• 型號 1LA8315、1LA8317、1LA8353、1LA8355 和 1LA8357
• 結構類型代碼 0（IM B3）
• 電源供電運行： 電壓代碼 6 (400 VΔ/690 VY) 或 5 (500 VΔ)
• 變頻器供電運行： 電壓代碼 4 (400 VΔ)、8 (400 VΔ/690 VY) 或 5 (500 VΔ)
• 可以按照換流器供電方式進行訂購，但不適用 690 V 型
• 可能的訂貨代碼： A23、A61、A72、G50、H70、H73、K09、K10、K45、K46、K57、K83、K84、 K85、L00、L97、 M58（僅機座規格 315）、M88 和 Y53

N-compact 系列 1LA/1LL/1PQ 非標準電機 – 標準防護等級 IP55（例外：1LLA 電機為 IP23）；可以是 IP56 或 IP65

西門子公司的非標準電機為用戶提供了眾多優勢：

• 效率得到優化，運行成本降低。
• 輸出/尺寸比較高，確保空間要求低，重量輕。
• 鑄鐵外殼和承重板剛性高且非常堅固，因此可承受很高應力，具有優異的減振性能，并且耐腐蝕。
• 軸承的可靠性非常高，因而具有良好的振動特性和較長使用壽命，維護成本較低。
• 采用 VPI 或電流-紫外光浸漬技術的 DURIGNIT IR 2000 絕緣系統具有高可靠性、長使用壽命和很高的抗應力性能，例如，在起動或超負荷條件下。
• 由于發出的噪音很低，因此無需采取附加措施，即可滿足工人保護方面的嚴格要求。

由于可使用眾多選件，SIMOTICS N-compact 系列電機可在不同工業領域內的廣泛應用中使用：化工、造紙、水/廢水處理、鋼鐵工業和造船工業，等等。可用的結構型式為符合 DIN EN 60034-7 的 IM B3、IM B35 和 IM V1。標準防護等級為 IP55，但 1LL8 系列電機的防護等級為 IP23。

1PQ8 電機專門針對恒轉矩變速應用而設計。上面安裝有單獨驅動風扇，可在任意轉速下提供恒定的高冷卻空氣流量。因此，這些電機可同時在低轉速和高轉矩下連續運行。

SIMOTICS N-compact 低壓電機還具有一種防護等級為 IP23 的貫通通風冷卻型。這一 1LL8 電機系列的輸出功率在機座號相同的情況下比封閉式 1LA8 電機系列的輸出功率高 25%。
該 1LL8 電機在并不一定非要使用封閉式 1LA8 電機并且環境條件允許使用貫通式通風電機（IC 01 冷卻方式，IP23 防護等級）時非常有用。1LL8 系列電機僅用于室內安裝。
不得將它們安裝在潮氣大、鹽分高或腐蝕性強的環境中。

在下列截面圖中顯示非標準電機的基本結構。

1LA8 的剖面圖

1PQ8 的剖面圖

1LL8 的剖面圖

在常規散熱片冷卻電機中，單側外部通風自然會導致溫度分布不均勻；但對于具有附加內部空氣流動通道的 SIMOTICS N-compact 電機來說就不會發生這種情況。這種冷卻方式尤其可對定子繞組端部、轉子繞組以及驅動端軸承進行冷卻。熱加載的減少可增加運行可靠性，延長使用壽命。
內部氣流通道提高通風效率，這可減少外部氣流。由于所有通道的體積流量較低，空氣流動得到優化，因此風扇的噪音也較低。

銘牌

按照 DIN EN 60034-1 標準，在標牌上了機座號為 90 或更高的電機的近似總重量（約 30 kg）。
對于所有電機，可提供現貨附加標牌，訂單代碼 K31。也沒有標識代碼的額外銘牌，訂單代碼 Y82。在標準型號中，銘牌文字為英語和德語。

1LA8 電源供電操作 (IE2) 的銘牌示例

1LA8 電源供電操作 (IE3) 的銘牌示例

1LA8 變頻器供電操作的銘牌示例

符合國際標準 IEC 60034-30:2008（旋轉電機 – 第 30 部分：單一轉速三相鼠籠式感應電機的效率等級（IE 代碼））的所有電機在銘牌上顯示效率等級和效率。按照上述標準，該效率基于按照 IEC 60034-2-1:2007 標準部分確定的損耗。

適用于區域 22（訂單代碼 M35 和 M39）以及區域 2（訂單代碼 M72 和 M73）的防爆型電機在額外銘牌上顯示對應的標識。

適用于區域 22 的額外銘牌的示例（電源供電操作和變頻器供電操作）

適用于區域 2 的額外銘牌的示例（電源供電操作和變頻器供電操作）

變頻器供電運行

電機配備標準轉子，適用于電源供電或變頻器供電運行。因此，原則上，所有電機可以與變頻器一起運行。在使用某些電機的情況下，特別是使用非西門子變頻器時，必須采取特殊措施。
所有數據均可應用于 50 Hz 正弦電源。

額定電壓

額定電壓的誤差在所有情況下都符合 DIN EN 60034-1，沒有規定額定電壓范圍。

電機保護

可以使用在變頻器軟件中執行的 I2t 檢測電路實施電機保護功能。

如果需要的話，通過在電機繞組中使用 KTY84 傳感器、PT100 電阻溫度計或 PTC 熱敏電阻執行的直接溫度測量可實現更精確的電機保護。某些西門子變頻器根據溫度傳感器的電阻確定電機溫度。從而可設定所需報警和脫扣溫度。
如果訂購 PT100 電阻溫度計（訂單代碼 A61）或 KTY84 溫度傳感器（訂單代碼 A23）用于冷卻溫度監控，則無需標準熱敏電阻。可以組合 A12 和 A61 或 A12 和 A23，根據要求收取額外費用。
例如，在變頻器中，按照上述說明執行 KTY 或 PT100 傳感器評估。對于用于電源供電操作的電機，必須單獨訂購作為保護設備一部份的 3RS10 溫度監視設備，欲了解更多詳細信息，請參見產品目錄 IC 10。

絕緣

電機的標準絕緣設計可以實現不受小于等于 500 V 的電壓限制的變頻器供電操作。這也適用于使用脈沖控制交流變頻器（電機端子處的電壓上升時間 ts 大于 0.1 靤）的操作。
帶有電壓代碼 4、5 和 8 的所有電機必須在具備這些前提條件的變頻器上運行。

這不適用于電壓 >500 至 690 V 的電機，在不帶變頻器電路（du/dt 濾波器或正弦波濾波器，即，訂貨號的第 10 位 =“M”時）的脈沖控制交流變頻器（SINAMICS、SIMOVERT MASTERDRIVES）上操作時，此類電機必須具有特殊絕緣。

對于采用產品目錄中的輸出的變頻器供電操作，按照溫度等級 155 (F) 使用電機，即，在這種情況下，服務系數不能大于 1，也不可增加冷卻液溫度（不能訂購訂單代碼 C11、C12 和 C13）。

正在連接電機

在連接電機時，務必要考慮交流電源供電電機以及允許用于變頻器的導體截面積方面的限制。

通風/噪音的產生

轉速高于自行通風式電機的額定轉速時，風扇噪聲增加（這種情況不適用于 1PQ8 系列強制通風式電機）。為了增加低轉速時的電機利用率，建議使用強制通風式 1PQ8 系列電機。

通常，對于變頻器供電操作，噪聲級高于產品目錄中的噪聲級（1PQ8 系列除外）。噪聲增加取決于變頻器類型，根據電機的機座號和極數，噪聲增加范圍位于 5 和 10 dB(A) 之間。

機械應力和潤滑脂壽命

當電機的運轉轉速高于額定轉速時，運轉的平穩性會受到影響，軸承要承受較高機械應力。這會縮短潤滑脂和軸承的使用壽命。我們會根據用戶要求提供詳細信息。

軸承

為了防止發生因軸承電流所導致的損壞，在用于變頻器供電操作的 1LA8、1LL8 和 1PQ8 系列電機的非驅動端 (NDE) 使用絕緣軸承（這可以通過訂貨號的第 9 位 =“P”來識別）。

在通過一個變頻器來運行多相感應電機時，根據所使用的原理，會通過軸承潤滑膜由容性誘導電壓產生一個電氣負荷壓力。其物理原因是變頻器輸出處存在共模電壓，該電壓在采用變頻器控制的運行中是固有的：與直接的電源供電操作相比，三相電壓的總和始終不等于零。高頻率脈沖整形共模電壓產生剩余電流，剩余電流會通過機器的內部電容、機器外殼和接地電路返回變流器的直流回路。電機的內部電容包括主絕緣繞組電容、轉子和定子之間的幾何電容、潤滑膜電容以及任何可能存在的軸承絕緣層電容。內部電容產生的電流電平與梯度成正比，即，直流電壓的電壓變化 (i(t) = C ? du/dt)。

為了盡可能地以正弦波的形式將電流供應給電機（平穩運轉、振蕩轉矩、雜散損耗），變頻器的輸出電壓需要一個高時鐘頻率。變頻器輸出電壓（因而共模電壓）的相關（較陡的）切換邊沿可在電機的內容電容上引起相應很高的容性電流和電壓。

在最壞的情況下，加在軸承兩端的容性電壓可能導致通過軸承的潤滑膜發生的隨機電弧放電，使軸承提前老化或損壞。（由潤滑膜中的電弧放電而產生的電流脈沖在技術文獻中被稱作 EDM（靜電放電加工）電流）

這種在孤立情況下發生的物理作用大多在較大型電機上才會被發現。

驅動系統的電磁兼容性安裝是防止因軸承電流而產生的提前軸承損壞的基本先決條件。

降低軸承電流的最重要措施：

• 非驅動端 NDE 的絕緣電機軸承（變頻器供電操作時，是 1LA8、1LL8 和 1PQ8 系列電機的標準配置）
• 使用具有對稱電纜截面的電纜：

• 優先采用帶有絕緣中性點的電源（IT 電網）
• 在大頻率范圍中使用低阻抗的接地電纜（直流電流頻率高達約 70 MHz）：例如，電鍍銅質帶狀電纜，高頻編織線
• 在電機外殼和被驅動機器之間采用單獨的高頻等電位連接電纜
• 在電機外殼和變頻器 PE 母線之間采用單獨的高頻等電位連接電纜
• 在電機外殼上的電纜屏蔽和變頻器高頻母線上實現 360° 高頻接觸。例如，這可以通過在電機端使用 EMC 螺釘式封頭并在變頻器端使用 EMC 屏蔽夾來實現。
• 在變頻器上使用電機電抗器
• 在變頻器輸出處使用共模濾波器

熱轉矩限制

如果使用自行通風式電機，如 1LA8 和 1LL8 系列電機，低于額定轉速連續運行時，減少允許的熱負載轉矩。在一些應用中必須將此考慮在內，尤其是在不會承受決定于轉速平方的負載轉矩的應用中。對于 1PQ8 系列強制風冷電機，負載轉速在高轉速范圍內略微降低。

當電機在額定轉速以上的轉速下運轉時（磁場削弱范圍內的運行），負載轉矩也降低。

只有在經過以下咨詢后才能實現轉速低于額定轉速十分之一的工作點。在查詢中，負載轉矩、負載的持續時間，如果有必要的話，還要發生負載的頻率（每個時間間隔的數量）。

1LA8 的熱轉矩限制特性

1PQ8 的熱轉矩限制特性

1LL8 的熱轉矩限制特性

轉矩和電源供電操作啟動時間的確定相關技術說明

轉矩特性

在轉速范圍 n = 0 至 n = ns 內，三相電機在其軸處產生的轉矩發生大幅度的變化。在下圖中顯示與帶有鼠籠式轉子 (CL) 的三相電機的轉速成函數關系的轉矩特性曲線。

鎖定轉子轉矩和轉矩的值以及某種電機的鎖定轉子電流值可以在選型和訂貨數據中找到。

機械過載能力的極限為轉矩。按照 IEC/EN 60034-1 標準，異步電機必須具有高達持續時間 15 秒內額定轉矩 1.6 倍的額定電壓和額定頻率的過載能力。

在額定電壓下，除非另有，否則，異步電機的最小轉矩必須至少具有以下內容中的額定轉矩值。

對于不帶換極功能的三相電機（額定輸出大于或等于 100 kW），應用以下規定：

• 0.3 倍于它們的額定轉矩和至少 0.5 倍于鎖定轉子轉矩

按照 IEC/EN 60034-1 標準，允許以下公差：

• 對于鎖定轉子轉矩，從 -15 至 25 % 的規定鎖定轉子轉矩
• 對于鎖定轉子電流，高達 20 % 的規定鎖定轉子電流（沒有下限）
• 對于轉矩，高達 -10 % 的規定轉矩
• 對于最小轉矩，-15 % 的保證值。

考慮到這些公差，鎖定轉子轉矩必須顯著高于從動機的轉矩；并且電機轉矩必須在斜坡上升過程中持續超過負載轉矩，直到達到運行轉速為止。

在使用鼠籠式電機的