Siemens 1MB115 Manual

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安装与维护手册
Installation and Maintenance
Manual
siemens.com.cn
1MB115/1MB515 系列隔爆型三相异步电动机
说明书
2021.05

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安全信息
精简版操作说明
1.1 设备负责人须知
本电机是按照标准 EN / IEC 60034 和 EN / IEC 60079 中的规定进行设计和制造
的， 旨在供工业设备使用。 在非欧盟国家使用本电机时， 请遵守所在国的规定。
请遵守当地和行业特定的安全与安装规定。
设备的负责人员必须遵守以下注意事项：
• 只允许合格人员进行规划和设计以及所有与电机有关的作业。
• 对于所有工作都应当提供操作说明。
• 必须始终遵守关于安装、连接、环境和运行条件的技术数据和规范。
• 遵守具体的安装与安全规定以及个人防护装备的使用规定。
说明
在进行规划、安装、调试和维修工作时，请向当地的服务中心寻求支持和
服务。
本手册的各章节中都列出了安全提示。为保障您自身和其他人的安全以及避免
财产损失，请务必遵守这些安全提示。
从事所有与电机相关的活动时，都应遵守以下安全提示。
1.2 五条安全原则
开展作业时，为了保障人身安全和防止财产损失，请始终遵守安全注意事项和
下面符合 EN 50110-1“在无电压状态下工作”的五项安全规程。开始作业前
请按照以下顺序实施五项安全规程。
五项安全规程
1. 断电。
包括要断开辅助电路，例如防冷凝加热器等。

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2. 确保不会重新通电。
3. 确认无电压。
4. 接地并短接。
5. 遮盖或隔离邻近的带电部件。
结束作业后按照相反的顺序取消上述措施。
1.3 合格人员
只允许由合格专业人员调试和操作设备。本文中涉及的合格专业人员必须满足
以下前提条件：
• 必须接受过相关培训并且具备相应经验，能够发现其职责范围内的风险，避
免发生危险。
• 必须由负责人委任相应人员来进行作业。
1.4 使用电气设备时的电磁场
在电气设备可干扰电子设备
电气设备在运行中会产生电磁场。在电机附近逗留可能会使医疗植入体，如
心脏起搏器，出现危及生命的故障。磁性或电子数据存储设备可能会发生数
据丢失。
• 禁止佩戴心脏起搏器的人员在电机附近逗留。
• 采取适当措施，如设置标识、封锁工作区域、张贴安全须知和警示标志，为
在设备周围工作的人员提供充分的保护，防止其受到伤害。
• 请遵守本国的安全和防护规定。
• 请不要携带磁性或电子数据存储设备。
1.5 在危险区域使用
爆炸危险场所中的电气设备必须由负责人按照现行规定进行装配、安装和
操作。
说明
关于爆炸危险场所中的电气设备及其运行的基本要求可查阅（例如）标准 IEC /
EN 60079-14。

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引燃危险
设备操作员必须咨询主管部门，评估设备的操作风险和现场操作条件，以确定
必需的监控措施，并将这些措施制定为规定。在任何条件下都必须遵守这些规
定。由于现场条件各有不同，电机制造商无法提供普遍适用的建议。请注意本
操作说明中的信息。
说明
关于如何评估电气设备及其运行在爆炸危险场所中的引燃危险可查阅系列标准
IEC / EN 60079。
如果电机获得了第三方认证， 则表明电机符合其中规定的技术数据和特殊条件，
应在调试前查看证书。
1.6 静电敏感元器件
静电放电可损坏元器件
电子模块含有静电敏感元器件。如果不按规定使用，这些元器件可能会损毁。
请注意以下提示，避免损坏这些元器件。
• 严禁触碰电子模块，除非出于维护或修理的需要。
• 触碰电子模块前，相关人员必须释放身体携带的静电并进行接地。
• 请不要让电气组件与电气绝缘材料接触，例如：
– 塑料薄膜
– 塑料零件
– 绝缘涂层
– 合成纤维制成的衣服
• 只可将组件放在导电底板上。
• 请使用可导电的包装材料存储和运输电子模块，例如：
– 金属化塑料或金属容器
– 导电泡沫
– 家用铝箔
下面的示意图说明了静电敏感元件所需的 ESD 防护措施：

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a = 导电地面 b = ESD 工作台 c = ESD 鞋
d = ESD 工作服 e = ESD 腕带 f = 机柜接地
静电放电引起的爆炸危险
静电放电是一种潜在的点火源。危险的静电放电主要由机械摩擦、带颗粒物的
气流或未接地的人体导致，例如在维护或清洁作业时。
在易爆气体环境中这可能会导致爆炸。可能造成人员死亡、重伤或是财产损失。
• 请避免在非金属部件上进行上述作业。
• 请遵循 ESD 防护措施。
1.7 电磁兼容性
本电机根据 IEC/EN 60034 设计，在按规定使用时可满足当地关于电磁兼容性
的标准。
1.8 防爆电机的特殊条件
安全使用带 X 标记的防爆电机的特殊条件。
隔爆型“db”
只能在遵守制造商设计说明的情况下才能维修防爆产品。不允许按照 EN / IEC
60079-1:2014 表 3 中的标准值进行维修。
在连接构成隔爆空腔的零件时，必须使用抗拉强度至少为 450 N/mm² 的
螺栓。

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使用前的准备
完善的使用计划和准备对于方便安装、避免错误、确保安全操作和维修与维护
设备来说非常重要。
本节将介绍配置与机器相关的设备时所需考虑的注意事项以及交付机器前所需
要的准备工作。
2.1 遵守使用条件
遵守电机的使用条件。采用合适的控制系统以防止电机因超速而损坏。
2.2 无面漆的电机
对于出厂时只喷涂底漆的电机，可以根据具体应用中适用的涂装规定给电机涂
面漆。底漆通常不足以提供防腐蚀保护。
面漆必须符合静电放电的相关要求，参考 EN 60079-0。
2.3 交付
检查交付内容的完整性
收货后立即检查货物是否与随附货物单证相一致。超过时限的缺失索赔西门子
将不予授理。
• 立即向运输代理报告任何明显的运输损坏。
• 供货明显缺失 / 不完整，立即通知相应的西门子办事处。
妥善保管好包含在供货范围内的安全和调试说明及选购的操作说明。

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2.4 运输
2.4.1 存放
室外存放
注意
电机损坏
未按规定存放可能会损坏电机。
在极端气候条件下
（如含盐和 / 或积尘、
潮湿的环境），应采取适当的预防措施。
选择水平、不会摇晃且干燥的存放位置。如果按照存放要求是必要的，请在存
放前修复损坏的包装。将电机、设备和包装箱放置在底架、大方木料或基座上，
以防止地面湿气。防止电机陷入地下。
防潮用的盖布或防雨布不得与所存放物品的表面接触。放置间隔板垫，以确保
足够的空气循环。
室内存放
应防止受极端天气的影响。 储藏室应保持干燥、 通风良好并且防尘、 防冻、 防撞、
抗振。
金属裸露表面
考虑到运输已对裸露部分（如轴端、法兰表面、中心边缘）进行了临时的防腐
处理（< 6 个月）。长期存放时，须采取适当的防腐措施。
电机已根据订货时要求的温度范围采用了最佳的材料。指定的温度范围请见
铭牌。
! 警告
密封材料损坏可引发爆炸
如果在超出指定范围的温度下存放电机，则可能损坏密封材料或造成密封失
效。由此还可能造成爆炸性气体进入电机内部并在调试时被点燃，从而导致
爆炸。这可能造成死亡、重伤或财产损失。
• 不得在超出指定范围的温度下存放电机。
存放温度
允许的温度范围：-20 ºC 到 +50 ºC
允许的最大空气湿度：60 %
对于因环境温度而对运行状态或海拔有特殊规定的电机，其存放温度需要遵
守其它条件。此时请参照电机铭牌上的环境温度和海拔的说明。

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存放时间
每年必须至少旋转 1 次电机轴，避免振蚀。长期存放会降低轴承的润滑脂使
用寿命。
开放型轴承
• 存放超过 12 个月时，应对开放型轴承的润滑脂进行检查。
• 如果检查时发现润滑脂耗尽或受污染，必须立即更换润滑脂。冷凝水渗入
会改变润滑脂粘稠度。
密封型轴承
• 密封型轴承存放超过 48 个月时，应更换驱动端和非驱动端轴承。
注意
存放
如果电机没采取任何保护措施而在户外使用或存放，会导致电机损坏。
• 避免电机受强烈阳光照射、雨/雪
、冰雹或灰尘的侵蚀。
• 必要时请咨询服务中心或者遵循户外使用电机的技术条件。
2.4.2 固定转子
一些类型的电机上配备了转子固定装置。这可防止轴承在运输或存放过程中
由于振动而受损。
注意
振动引起的电机损坏
如果不使用转子固定装置，运输途中的振动或存储期间可能会损坏电机。这
可能会造成财产损失。
• 如果电机配有转子固定装置，则在运输电机时始终应使用该装置。在整个
运输期间它都必须保持固定，不能发生移动。
• 存放时应防止电机受到强烈的振动，因为转子固定装置可能无法完全承受
这些振动。
• 在安装从动元件之前才能将转子固定装置拆除。
• 如果客户已经加装了一些零件，例如联轴器或者带轮，则轴承在运输过程
中可能会有损坏。在这种情况下需要客户自行准备转子固定装置。
• 垂直结构的电机：
– 转子固定装置仅可在垂直状态下拆除。
– 在电机水平放置的运输中，侧放电机前请固定转子。垂直型电机从厂家
发货时可以水平放置。

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其它转子抱紧装置
• 如须在装好被驱动设备后运输电机，则必须采取其他适合的措施对转子进
行轴向固定。
图 2-1 转子的轴向固定
① 轴套 ② 轴螺钉和垫圈
轴伸端螺纹 拧紧扭矩
M16 40 Nm
M20 80 Nm
M24 150 Nm
M30 230 Nm
转子抱紧装置的拧紧扭矩
• 轴伸端螺纹为转子的止动点。这会产生转子轴向固定所必需的预应力。
轴伸端螺纹 预紧力
M16 13 kN
M20 20 kN
M24 30 kN
M30 40 kN
2.4.3 存放后的调试
2.4.3.1 绝缘电阻和极化指数
绝缘电阻和极化指数 (PI) 的测量可提供关于电机运行状态的信息。

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因此请在以下时间点检查绝缘电阻和极化指数：
• 在首次启动电机前
• 长期存放或停机后
• 在进行维护作业时
这样可获得关于绕组绝缘状态的以下信息：
• 绕组端部绝缘层是否沾染了导电性污染物？
• 绕组绝缘层是否受潮？
据此可决定是否进行电机调试或者采取必要的措施， 例如清洁和 / 或干燥绕组
：
• 电机是否可以运行？
• 需要采取清洁或干燥措施吗？
有关检测和极限值的详细信息请见：“检测绝缘电阻和极化指数”
2.4.3.2 润滑轴承
如果电机长期存放的方法得当，一般两年之内不会对轴承上的润滑脂造成影
响。
• 在耐热等级为 155 的电机中，可在正常环境温度下使用融点至少为 180°
C 的锂基润滑脂。
• 在耐热等级为 180 的电机以及某些特殊电机中，须根据电机提示铭牌上的
规定使用
2.4.3.3 存放时间达到两年需对轴承进行补充润滑
• 如果电机带有润滑补充装置，则应在调试之前转动电机，并向两个轴承注
入润滑脂，作为预防措施。
• 在电机的铭牌上印有润滑脂型号、润滑脂加注量和再润滑周期。
2.4.3.4 在调试前拆除转子固定装置
如有转子固定装置，则在调试前将其拆除。

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2.5 确保合理的冷却
! 警告
电机过热和掉落
如果不注意以下几点说明，可能会造成财产损失、重伤或死亡。
• 切勿阻碍通风。
• 应防止临近机组的废气被直接吸入。
• 对进风口朝上的垂直安装电机，应防止异物和水从进风口进入（标准 IEC /
EN 60079-0）。
• 对于轴端向上的电机，应防止液体沿轴端流入电机。
! 警告
掉入的零部件可损坏设备
如果因风扇损坏导致电机过热，则可能会造成财产损失和人身伤害。
• 对于结构形式为轴端向下的电机，必须通过选用防护罩来防止细小物体掉
入风扇罩内（标准 IEC / EN 60079-0）。
• 请勿通过遮挡来减小冷却气流并请遵守最小间隙。
对于带有外部风扇的电机，请对电路进行设计以防止在外部风扇不运行时接通
并运行主电机。

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表格 2-1 风路
错误 正确

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表格 2-2 电机进风口相邻模块间距的最小尺寸 “X”。
机座号 X mm
80 ... 100 20
112 25
132 30
160 40
180 ... 200 90
225 ... 250 100
280 ... 315 110
355 140
2.6 过热保护
电机可以选装 PTC、PT100、或 PT1000 热敏电阻传感器。
用于直接温度监控的热敏电阻须与符合当地法规要求的跳闸保护装置共同使用
以确保安全性能。
• 在温度传感器上进行必要的连续性测试时，不得施加大于 2.5 V 的电压。
• 对于极数可变换的电机，除了使用分离且相互联锁的电机保护继电器以外，
还请对每个转速档进行温度监控。
2.7 防冷凝加热器的联锁电路
如果电机运行时运行防冷凝加热器，会使电机内部温度过高。
• 使用联锁回路，在接通电机时确保关闭防冷凝加热器。
• 仅在关闭电机后才可接通防冷凝加热器。
2.8 直连驱动时的电压波动和频率波动
请遵守铭牌和文档中注明的区域要求，例如 IEC / EN 60034-1 中的 B 区，电压
波动为 ±10 % 以及频率波动为 ±2 %。
注意
绕组过热
不得超出公差。 否则会导致出现过高的绕组温度并由此对电机造成的长期损害。
请遵守允许的电压及频率公差。

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对电机进行电流保护时请注意以下事项：
• 根据 IEC / EN 60079–14，通过带 IEC / EN 60947 的断相保护或同类装置的
电流延迟保护开关对电机提供保护。
• 将保护装置设置到额定电流（铭牌上的值）。
• 为保护三角形电路中的绕组，应将触发器或继电器与绕组支路串联在一起。
选择和设置触发器时应确定支路电流的额定值。支路电流为电机额定电流的
0.58 倍。
2.9 极限转速
在特定转速区中电机会发生共振，导致危险
电机在某些转速范围上会出现共振。由此造成的振动可能超出允许的范围。这
可能会造成人员死亡、重伤或是财产损失。
• 必须在驱动控制器中屏蔽该转速区，使电机在变频器上运行时跳过该转速区
运行。注意电气数据中标示的转速范围。
• 转速跳过区应为一定范围的区间。
转速过高可损坏电机
过高转速会对电机造成严重损坏，这可能会造成人员死亡、重伤或是财产损失。
• 在驱动控制器中实现对电机超速运行的限制。
• 注意铭牌和电机数据中标示的转速说明。
机械极限转速
机座号
2 极 4 极 6 极 8 极
n 最大
rpm
f 最大
Hz
n 最大
rpm
f 最大
Hz
n 最大
rpm
f 最大
Hz
n 最大
rpm
f 最大
Hz
80 5200 87 3600 120 2400 120 1800 120
90
100
112
132 4500 75 2700 90
160
180
200 2300 77 1800 90 1400 93
225 3600 60
250
280
315
355

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2.10 变频驱动
2.10.1 变频器的参数设置
• 给电机配备变频器时，请遵守铭牌上的相关附加说明。
• 正确设置变频器参数。参数设置请参考电机的铭牌和变频器的操作说明。
• 不要超过规定的最大转速 nmax
最大转速 nmax 在铭牌或者用于在变频驱动的附加铭牌上标示。
• 请检查，是否能保证调试时电机的冷却需要。
2.10.2 变频器的输入电压
SIMOTICS 电机的绝缘系统明显超出供电压力 C (IVIC C = 严酷 ) 的要求。如果
出现高于 IVIC C 的电压峰值，请注意各产品样本 (http://w3app.siemens.com/
mcms/infocenter/content/zh/Pages/order_form.aspx) 中的规定：
• 电源电压（变频器输入电压）低于 480 V 并在 SINAMICS G / SINAMICS S 系
列变频器上采用独立 / 受控电源运行时：请遵守电机及变频器选型指令。
• 电源电压（变频器输入电压）高于 480 V 时，订购用于变频器运行的电机时
会使用相应的绝缘系统。
• 在第三方变频器上运行时：请遵循 IEC 60034-18-41 规定的压力类型 C
允许的电压峰值，与各自的电源电压（变频器输入电压）及电机绝缘系统
相关。
注意
连接电压过高会导致设备损坏
如果连接的电压过高，则会导致绝缘系统损坏。这可能导致电机完全报废。
• 请遵循上述指令限定的峰值电压。

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安装
在电机上作业时请注意以下事项：
• 请遵守通用安全说明。
• 请遵守适用的国家及行业法规。
• 在欧盟范围内使用电机时，请遵守 EN 50110-1 中关于安全操作电气设备的
要求。
改装电机可导致爆炸
不允许对电机进行改造。否则在易爆气体环境中这可能会导致爆炸。可能造成
人员死亡、重伤或是财产损失。
3.1 安装前的准备
3.1.1 安装要求
说明
请注意电机外壳铭牌上的技术数据。
注意
电机损坏
调试电机前采取适当的措施检查是否设置了正确的转动转向，例如：从工作
机器上断开电机来检查，以免造成损坏。
高温导致附件损坏
在运行期间电机组件会变热。高温可导致用户安装好的附件受损。
• 温度敏感部件不得靠近或连接在电机附件上。
• 只能使用耐高温附件。连接电缆和电缆引入头必须适合于应用范围。

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3.1.2 安装前的检查
3.1.2.1 测量绝缘电阻和极化指数
! 警告
端子带有危险电压
在测量定子绕组的绝缘电阻或极化指数（PI）期间和刚刚完成其
中的某项测量后，电机的部分端子上会带有危险电压。如接触这
些端子，可能会导致人员死亡、重伤或财产损失。
• 如果连接了任何电源电缆， 要确保这些电缆不会通入电源电压。
• 测量后使绕组放电直至危险解除，可采用如下措施：
– 将接线端子和接地位连接在一起，直至放电电压降低到安
全值；
– 接上连接电缆。
测量绝缘电阻
1. 开始测量绝缘电阻前，请阅读绝缘电阻表的使用操作说明。
2. 检测电压前将温度传感器的线端短接。如果只在温度传感器的一个连接端子
上检测电压，会损坏温度传感器。
3. 另外请确认未连接电源电缆。
4. 测量绕组相对于电机机壳的电阻。 测量时绕组温度不应超过 40 ºC。 根据公式，
将测出的绝缘电阻换算成绕组在参考温度 40 ºC 时的绝缘电阻。这样便可以将
换算结果与规定的最低绝缘电阻进行比较。
5. 在施加测量电压 1 分钟后读取绝缘电阻。
定子绕组的绝缘电阻极限值
下表给出了不同测量电压下绝缘电阻的极限值。这些值和 IEEE 43-2000 提供的
建议一致。
表格 3-1 40 ºC 时定子绕组的绝缘电阻
UNV U
测量 V RCM Ω
U ≤ 1000 500 ≥ 5
1000 ≤ U ≤ 2500 500（最大 1000）100
2500 < U ≤ 5000 1000（最大 2500）
5000 < U ≤ 12000 2500（最大 5000）
U > 12000 5000（最大 10000）
UN= 额定电压，参见铭牌

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U测量 = 直流测量电压
RC = 参考温度 40 ºC 时的最低绝缘电阻
以参考温度进行换算
测量其它绕组温度超过 40 ºC 的绝缘电阻时，需要根据以下 IEEE 43-2000 公式
以 40 ºC 温度为参考对测量值进行换算。
(1)
R
C =
K
T ·
R
T
R
C以 40 ºC 温度为参考换算所得的绝缘电阻
K
T根据公式（2）所得的温度系数
R
T测量温度 / 绕组温度 T（单位：ºC）时的所测绝缘电阻
(2)
K
T = (0.5) (40-T)/10
40 参考温度（单位：ºC）
10 温度每变化 10 K，绝缘电阻就减半或翻倍
T 测量温度 / 绕组温度（单位：ºC）
在该公式中，温度每变化 10 K，绝缘电阻就翻倍或减半。
• 温度每上升 10 K，绝缘电阻减少一半。
• 温度每下降 10 K，绝缘电阻翻一倍。
绕组温度大约为 25 ºC 时最低绝缘电阻为 20 M Ω (U ≤ 1000 V) 或 300 M Ω (U
> 1000 V)。该值适用于相对于接地的整个绕组。测量单个支路时，最小值要
翻倍。
• 干燥的新绕组绝缘电阻在 100 至 2000 M Ω 之间，甚至可能更高。如果绝
缘电阻接近最小值，则可能是潮湿和 / 或污垢导致。
除此之外，绕组大小、额定电压和其它特性也会影响绝缘电阻，在确定应对措
施时需要全面考虑。
• 在电机运行期间，绕组的绝缘电阻可能会在环境因素和运行因素的作用下有
所降低。将额定电压 (kV) 乘以特定的临界电阻值可以计算出临界绝缘电阻。
计算出测量时实际绕组温度下的绝缘电阻值，公式见上表。
测量极化指数
1. 在 1 分钟后测量绝缘电阻一次，10 分钟后再测量一次，以确定极化指数。
2. 将两次的测量结果相除：
PI = R 绝缘，10 分钟 / R 绝缘，1 分钟
测量时间结束后，一些测量仪器会自动显示测量值。
绝缘电阻超过 5000 M Ω 时，仪器便不再显示 PI 测量值，因此不再进行评估。
R(10 min) / R(1 min) 评估
≥ 2 绝缘状态良好
< 2 取决于绝缘的整体诊断

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注意
绝缘损毁
绕组达到或低于临界绝缘电阻时，可能会导致绝缘损毁或电压击穿。
• 请联系服务中心。
• 如果测得的电阻值稍稍高于临界值，此后要缩短测量间隔，更加频繁地测
量绝缘电阻。
停机加热装置绝缘电阻的极限值
在 500V DC 下测量时，停机加热装置相对于电机外壳的绝缘电阻不应低于 1
MΩ。
3.2 安装前的准备
3.2.1 准备安装区域
1. 请准备合适的安装区域，例如装配台。请注意，安装区域应能为 DE 端轴伸
提供足够的离地间隙。必要数据请见电机尺寸图。
2. 请根据装箱单核对，所有电机组件是否都已齐全。
• 竖直排列时，请使用所有吊环、吊装索 (DIN EN 1492-1) 和 / 或加固带 (DIN
EN 12195-2) 固定住电机。
• 防止异物落入风扇罩。
• 对于轴伸端向上的电机，应防止液体沿轴伸流入电机。
• 用石油溶剂清洗涂有防腐剂的光亮金属表面， 确保安装工作能够顺利地进行。
• 请勿阻挡通风！不能再次直接吸入废气，包括相邻装置的废气。
• 避免长时间受强烈阳光直接照射、雨/雪
、冰雹或灰尘的侵蚀。
• 在任何情况下都不能超出允许的轴向力和径向力。
• 防爆电机只能根据当地标准在相应环境中使用。
如果证书中含有 X，则必须注意 EU 型式试验证书中的特殊情况。
• 在有爆炸危险的环境中设立电气设备时，应遵循 EN / IEC 60079-14 和所在
国家的法规。
• 铭牌上规定的电机温度级别必须与周围可能存在的可燃性气体温度级别相等
或比其更高。
• 请根据当地适用标准的要求进行可选附件的选择。

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3.2.2 平衡
转子是动平衡的。对于带有键的轴伸端，在轴伸端外侧端面可看到以下表示平
衡方式的代码：
• H 表示采用半键平衡（标准）
• F 表示采用全键平衡
! 小心
不按规定安装或拆卸 造成的人身伤害
如果没有对从动单元采取必要的接触防护措施，可能会导致人员受伤和财产
损失。
• 对从动元件采取防护措施。
• 只使用合适的设备和工具安装和拆卸从动元件。
• 键仅在运输过程中被固定以防止松脱。调试不带从动元件的电机时，必须
确保键不会脱落！
应根据 ISO 10816 对电气设备和工作设备之间的耦合偏移进行补偿，以免超出
允许的最大振动值。