Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Ontvang onze nieuwsbrief en digitale magazine
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

       

ARTIKEL
Elektromotoren in een explosiegevaarlijk gebied Overzicht van alle mogelijkheden
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

Elektromotoren in een explosiegevaarlijk gebied

Overzicht van alle mogelijkheden

Veel installaties in explosiegevaarlijke gebieden zijn voorzien van elektrische aandrijvingen. Afhankelijk van de installatie zal er een bepaald vermogen noodzakelijk zijn om bijvoorbeeld een transportband in beweging te brengen en te houden. Voor toepassing in explosiegevaarlijke gebieden is er naast de factor Ďaandrijvend vermogení nog een ander gegeven medebepalend: welke beschermingswijze is er nodig? Anders geformuleerd: wanneer is de gekozen motor geschikt voor toepassing in een explosiegevaarlijk gebied?

Gerelateerde expertise

ATEX
ATEX
Actuele en achtergrondinformatie over ATEX, en leveranciers die werkzaam zijn op dit gebied. De informatie is meestal aangeleverd door bedrijven, zodat u verzekerd bent van praktisch nut en toepasbaarheid.
Aandrijving
Aandrijving
Elektromotoren, gelijkstroom, Compound motoren Lineaire actuators Parallelmotoren Roterende actuators Seriemotoren Stappenmotoren; Elektromotoren, wisselstroom, Asynchrone motoren, Lineaire actuators Schijfankermotoren Synchrone motoren Trommelmotoren ; Hydraulische motoren, Hydraulische cilinders; Metingen, analyses, ; Overbrengingen, koppelingen, Tandwielkasten, Harmonische aandrijvingen, Koppelingen, elastische koppelingen, flexibele koppelingen, torsiestijve koppelingen, veiligheidskoppelingen, staallamellenkoppelingen, vloeistofkoppelingen, breekpen-koppelingen) ; Pneumatische cilinders, Roterende pneumatische cilinders, lineaire pneumatische cilinders, balg cilinders; Pneumatische motoren , Schottenmotoren, Tandwielmotoren, Turbinemotoren ; Toerenregelaars, Frequentie regelaars, Mechanische toerenregelaars; Trilmotoren , Onbalansmotoren Trilmotoren obv onbalans, Pneumatische trilmotoren; Verbrandingsmotoren, ; Een aandrijving is een systeem dat ervoor zorgt dat een machine of een machineonderdeel zich voortbeweegt. Te denken valt hierbij aan een verbrandingsmotor om een auto, die via de aandrijflijn ervoor zorgt dat de auto zich voortbeweegt, maar ook aan hydrauliek en pneumatiek, waarmee de aandrijving van losse componenten wordt geregeld.
Veel installaties in explosiegevaarlijke gebieden zijn voorzien van elektrische aandrijvingen Afhankelijk van de installatie zal er een bepaald vermogen noodzakelijk zijn om bijvoorbeeld een transportband in beweging te brengen en te houden Voor toepassing in explosiegevaarlijke gebieden is er naast de factor aandrijvend vermogen nog een ander gegeven medebepalend welke beschermingswijze is er nodig Anders geformuleerd wanneer is de gekozen motor geschikt voor toepassing in een explosiegevaarlijk gebied Arnold de Rouw Overzicht van alle mogelijkheden Elektromotoren in een explosiegevaarlijk gebied Veel installaties in explosiegevaarlijke gebieden zijn voorzien van elektrische aandrijvingen Afhankelijk van de installatie zal er een bepaald vermogen noodzakelijk zijn om bijvoorbeeld een transportband in beweging te brengen en te houden Voor toepassing in explosiegevaarlijke gebieden is er naast de factor aandrijvend vermogen nog een ander gegeven medebepalend welke beschermingswijze is er nodig Anders geformuleerd wanneer is de gekozen motor geschikt voor toepassing in een explosiegevaarlijk gebied In de praktijk zijn er met betrekking tot de beschermingswijze een aantal oplossingen mogelijk Gangbaar voor gassen zijn de volgende beschermingswijzen Exd Exe Exp en ExnA en voor stoffen is beschermingswijze Extb of Extc toepasbaar Meerdere beschermingswijzen combineren is ook mogelijk zoals toegepast in de Exde motor Voor welke methode wordt gekozen is afhankelijk Solids ProcessingNr 2 april 20133839Solids ProcessingNr 2 april 2013 werken dit betekent vier aansluitpunten De waarde van een Pt100 element is 100W bij 0C De waarde van de weerstand neemt in het lage temperatuurgebied per C met ongeveer 038W toe In het bereik dat voor de beveiliging van motoren belangrijk is kan de karakteristiek van de Pt100 als lineair worden beschouwd Bij hogere temperaturen wijkt deze factor af maar dat is verder niet van invloed in deze applicaties De temperatuurinstelling is te bepalen door het relais waarop de PT100 wordt aangesloten De Pt100 leent zich goed voor intelligente controleapparatuur waaraan meer functies worden toegekend Het Pt100 element kan aangesloten worden op intrinsiek veilige systemen Een groot nadeel is de hoeveelheid bedrading die noodzakelijk is Exd motor Motoren in Exd drukvast uitvoering worden in explosiegevaarlijke gebieden veelvuldig toegepast De toepassing is relatief eenvoudig Als de installatie en Exrichtlijnen worden gevolgd kan er weinig mis gaan Bij de drukvaste beschermingswijze zal een eventuele explosie altijd binnen de Exd behuizing blijven Klixon Deze mechanische temperatuurschakelaar werkt op het bimetaal principe De temperatuurinstelling ligt vast door de keuze van de Klixon Het is een mechanisch contact dus de signaalverwerking is eenvoudig Serieschakeling van de contacten levert geen problemen op Een bijbehorend relais zorgt voor de signalering en alarmering De reactietijd van een Klixon is lang Dit kan een overweging zijn om voor een andere temperatuuropnemer te kiezen Aansluiten op intrinsiek veilige systemen met de Klixon is mogelijk en alleen van toepassing in zone 1 applicaties Veel applicaties staan in zone 2 wat de verwerking van het signaal eenvoudiger maakt Met een ExnA relais kan de hele applicatie als een complete unit in de buurt van de motor in zone 1 worden gemonteerd PTC thermistors Een veelgebruikte temperatuuropnemer is de PTC thermistor De karakteristiek is genormeerd conform DIN 44082 Gebruikelijk is dat in een motor per fase een PTC wordt geplaatst Deze PTCs zijn in serie geschakeld en worden op een speciaal thermistorrelais aangesloten Het thermistor beveiligingsrelais wordt veelal buiten het explosiegevaarlijke gebied geplaatst De combinatie PTC met relais is gekeurd voor toepassing in een explosiegevaarlijk gebied Vaak is er een leidingbreuk en kortsluitbewaking in het relais geintegreerd De temperatuurinstelling wordt bepaald door de keuze van het type thermistor Omdat de thermistor klein is is de reactietijd snel en is de thermische weerstand klein doordat er een direct contact met de winding is Pt100 Voor een nauwkeurige temperatuurcontrole is het Pt100 element uitstekend geschikt De Pt100 wordt ook wel RTD genoemd resistance temperature detectors Nadeel van de Pt100 is dat serieschakeling niet mogelijk is De praktische oplossing is om met een common te temperatuur is van elektrisch materieel in een explosiegevaarlijk gebied Op het typeplaatje van een motor staat de temperatuurclassificatie vermeld Voor gassen is de classificatie opgedeeld in zes klassen te weten T1 tot en met T6 Bij stoffen wordt deze tabel niet gehanteerd maar wordt de maximale te bereiken oppervlaktetemperatuur altijd in graden Celsius opgegeven Belangrijk is in alle gevallen de werking van de ventilator De luchtstroom moet onbelemmerd de door de fabrikant beoogde koelfunctie kunnen verrichten Temperatuursensoren in motoren Om ervoor te zorgen dat de temperatuurclassificatie van de motor niet wordt overschreden is er een ingebouwde sensor die de temperatuur bewaakt De drie meest gebruikte sensoren worden hier in het kort beschreven De temperatuuropnemer is in de statorwikkeling meegewikkeld Welke opnemer wordt gekozen is afhankelijk van de beoogde applicatie waarvoor de motor is ontworpen In de tekening zijn drie gangbare configuraties weergegeven met de Klixon PTC en Pt100 In de tekening valt direct op dat er voor de Pt100 oplossing vier draden nodig zijn Bij de andere twee sensoren zijn slechts twee draden nodig De Klixon en PTC hebben vooraf gedefinieerde temperatuurinstellingen Er is slechts een beperkte temperatuurinstelling mogelijk Met de Pt100 oplossing is het temperatuurbereik bij toepassing van de juiste verwerkingseenheid vrij instelbaar Dit betekent wel dat de schakeling hiervoor complexer is woorden maar in explosiegevaarlijke gebieden en ook onder foutcondities dient de maximale oppervlaktetemperatuur van de motor binnen de gestelde grenzen te blijven Dit artikel gaat dieper in op de gangbare methoden om de oppervlaktetemperatuur van de motor te controleren en te bewaken Toepassingsgebied De zone waarin de motor geplaatst gaat worden bepaalt al de keuze voor een bepaalde beschermingswijze Daarnaast is een ruwe selectie te maken op basis van het vermogen dat de motor moet gaan leveren Bij zeer hoge vermogens is de Exd oplossing uit praktische overwegingen minder geschikt deze motor is groot en zwaar In deze situatie is de Exp motor een mogelijke oplossing Het accent van dit artikel ligt bij de lage vermogens Exp wordt hier verder niet behandeld Bij applicaties met relatief lage vermogens ligt de nadruk op de maximale oppervlaktetemperatuur die een motor kan bereiken tijdens normaal bedrijf en onder foutcondities De temperatuurclassificatie is een belangrijk gegeven De ontstekingstemperatuur van het aanwezige gas of damp bepaalt de temperatuurklasse Extra voorzichtigheid is te betrachten bij stof Stof kan gaan smeulen op een te warme motor Het smeulende stof is dan een ontstekingsbron voor een eventuele stofwolk Stof tussen de koelribben van een motor heeft ook een negatief effect op de warmtehuishouding van de motor oververhitting kan het gevolg zijn Temperatuurclassificatie De temperatuurclassificatie geeft aan wat de maximale te bereiken oppervlaktevan een groot aantal factoren Een van die factoren de oppervlaktetemperatuur is hier als onderwerp gekozen Temperatuur is een zeer belangrijk aspect in explosiegevaarlijke gebieden hoe warm wordt de motor Dit gegeven is medebepalend voor de keuze van de motor in de desbetreffende zone Onder normale bedrijfsomstandigheden is de vraag redelijk eenvoudig te beantg Dit artikel is afkomstig uit Solids Processing Benelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media Basisbedrading temperatuursensoren Exd motor Elektromotoren in een explosiegevaarlijk gebiedATEXEXPLOSIEVEILIGHEID De constructie van de motor is zodanig dat bij een explosie binnen in de motor de vrijkomende hete gassen voldoende zijn afgekoeld en het omringende gasluchtmengsel niet meer kan ontsteken Is de beschermingswijze van de motor alleen Exd dan zal men conform de geldende normen moeten installeren Deze oplossing heeft als praktisch nadeel dat men de juiste wartel dient toe te passen Ook het openen en sluiten van de klemmenkast dient met zorg volgens de richtlijnen van de fabrikant te gebeuren Vaak kiest men voor de combinatie drukvast en verhoogd veilig In het geval van de laatste oplossing is de motor Exd uitgevoerd en is de aansluiting Exe uitgevoerd De aanduiding van de motor is dan Exde Deze combinatie maakt het aansluiten veel eenvoudiger Motoren uitgevoerd in Exd zijn altijd veel zwaarder dan motoren die Exe of ExnA zijn uitgevoerd Zeker als het vermogen hoog is kan door het gewicht voor een ander type motor worden gekozen Voor het beveiligen van de motor wordt in de besturingskast een thermisch relais toegepast Naast deze algemene beveiliging kunnen er extra beveiligingen worden ingebouwd zoals Klixon of PTC Exe motor Een motor uitgevoerd volgens de beschermingswijze Exe verhoogd veilig kan geen explosie veroorzaken door vonken of een thermisch effect Het voorgaande is geldig onder normale en abnormale omstandigheden zelfs bij een geblokkeerde motoras Om Exe motoren zo veilig te maken zijn er speciale maatregelen nodig Belangrijk bij deze motoren is de tE tijd Deze kan worden gemeten door de as van de motor te blokkeren nadat deze op bedrijfstemperatuur is gekomen Bij de berekening van de t E tijd wordt voor de stator en de rotor een aparte berekening uitgevoerd De kortste tijd is de t E tijd die op het typeplaatje zal worden vermeld Als voorbeeld dient een motor met een temperatuurclassificatie T3 200C Met een veiligheidsmarge van 5C zal de grenstemperatuur op 195C liggen T3 5C De tijd die nodig is om te stijgen van de bedrijfstemperatuur naar de grenstemperatuur T3 5C is de t E tijd Uiteraard geldt dat de motor voor het verstrijken van de t E tijd afgeschakeld moet worden De t E tijd staat altijd op het typeplaatje zie afbeelding en uiteraard ook in de handleiding Indien niet anders gespecificeerd wordt uitgegaan van een omgevingstemperatuur van 40C In de norm is bepaald dat de t E tijd minimaal 5 seconden is Ook de verhouding IA IN is in de norm gelimiteerd tot maximaal 10 Een motor met verschillende temperatuurklassen kan verschillende t E tijden hebben Het typeplaatje zal dit altijd vermelden Voor de bewaking van de t E tijd zijn normale thermische relais geschikt Zonder extra beveiligingen dient men de motor ook te bewaken op faseuitval Veelvuldig aan en uitschakelen kan door een hoge aanloopstroom extra opwarming veroorzaken In dit geval kan de temperatuur van de motor hoger worden dan de temperatuurclassificatie Dit is een ongewenste situatie en extra beveiliging is noodzakelijk PTC thermistors worden hiervoor veelvuldig ingezet Het thermistor bewakingsrelais dient te zijn gecertificeerd voor deze toepassing Wordt de motor te warm dan hoeft dit niet meteen tot een explosie te leiden door oververhitting Een explosie kan ook ontstaan door vonken Wordt de motor te heet dan smelt de isolatie met als gevolg kortsluiting of vonkoverslag tussen de windingen Is de temperatuurclassificatie hoog bijvoorbeeld T1 T2 of T3 dan is de kans dat de isolatie van de windingen defect raakt veel groter dan in de lagere temperatuurbereiken ExnA motor Een ExnA motor niet vonkend is zodanig geconstrueerd dat er onder normale bedrijfscondities geen vonken kunnen ontstaan Deze motor heeft veel overeenkomsten met de Exe motor echter de t E tijd ontbreekt Het uitgangspunt bij deze motor is veilig functioneren onder normale bedrijfsomstandigheden zonder rekening te houden met een geblokkeerde as Uiteraard blijft hier dan beveiligen met een thermisch relais noodzakelijk Tot slot De combinatiemotoren die worden aangestuurd door frequentieregelaars moeten zijn gecertificeerd Verdere behandeling van deze combinatiemotoren valt buiten het kader van dit artikel Hier is een overzicht gegeven van de meest voorkomende mogelijkheden in de praktijk zijn andere varianten denkbaar In alle gevallen is het van groot belang om de aanwijzingen van de fabrikant stipt op te volgen en de handleiding goed te lezenn Arnold de Rouw is freelance trainer auteur en vertaler op het gebied van explosieveiligheidSolids ProcessingNr 2 april 201340 Solids Processing Benelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media tE tijddiagram
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverterenLogin controlpanel