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文檔簡介
電機基礎(chǔ)知識簡介電機的種類交流電機的基礎(chǔ)知識變頻電機高效電機高原電機防爆電機簡介常見電機品牌介紹大綱
電機:也稱電動機,俗稱馬達,是將電能轉(zhuǎn)換成機械能的裝置,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代各種機械中作為驅(qū)動。1、按照電源性質(zhì)的分類
電機的種類電機
直流電機交流電機同步電機異步電機三相電機
單相電機其他同步電機異步電機兩相電機
2、按照應(yīng)用場合的分類:
防爆電機、高原電機等3、按照工作頻率的分類:
普通電機、變頻電機4、按照機座號的分類:
中小型交流電機,即中心高為630mm及以下,或定子鐵芯外徑為990mm以下的電機;
大型交流電機,即中心高為630mm以上,或定子鐵芯外徑為990mm以上的電機。5、按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分類
異步電機又分為繞線型異步電動機和鼠籠型異步電動機。電機的分類
交流電機是一種用來實現(xiàn)電能和機械能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電磁機械。交流電機進行能量轉(zhuǎn)換時,必須具備能做相對運動的兩大部件:定子:靜止不動的部分,用來建立磁場;轉(zhuǎn)子:旋轉(zhuǎn)運動的部分,用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,并流過工作電流的被感應(yīng)部件
定、轉(zhuǎn)子之間有空氣隙,以便轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
交流電機基本原理1.三相正弦交流電通入電動機定子的三相繞組,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場;2.旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組,產(chǎn)生感應(yīng)電勢;3.轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流;4.轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場中產(chǎn)生力,形成電磁轉(zhuǎn)矩,電動機就轉(zhuǎn)動起來了。交流電機運轉(zhuǎn)流程一般交流電動機可區(qū)分同步電動機與異步電動機,簡單介紹如下:同步電動機:就是轉(zhuǎn)子是由永磁材料構(gòu)成,所以轉(zhuǎn)動后,隨著電機的
定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化,轉(zhuǎn)子也做響應(yīng)頻率的速度變化,而且轉(zhuǎn)子速度
等于定子速度,所以稱“同步”。異步電動機:轉(zhuǎn)子由感應(yīng)線圈和材料構(gòu)成。轉(zhuǎn)動后,定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁
場,磁場切割定子的感應(yīng)線圈,轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,進而轉(zhuǎn)子
產(chǎn)生感應(yīng)磁場,感應(yīng)磁場追隨定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化,但轉(zhuǎn)子的磁場
變化永遠不等于定子的變化,造成轉(zhuǎn)子速度不等于定子速度。交流電機的分類額定功率
指電機轉(zhuǎn)軸上有效的輸出機械功率,用W表示。額定電壓指電動機額定輸出時電機端子間的電壓,用V表示。目前中國常用的電壓等級:220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV,1000kV額定電流
指電動機在額定電壓下工作的電流,也就是定子繞組的線電流。電機極數(shù)
在三相異步電動機中指定子繞組的磁場極數(shù)。交流電機常用名詞解釋額定轉(zhuǎn)速
額定負載下的電機轉(zhuǎn)速。絕緣等級
電機定子繞組絕緣等級(定子繞組所能承受的極限溫度),分別為A級(105℃)、E級(120℃)、B級(130℃)、F級(155℃)、H級(180℃)。溫升
電機在額定負載下運行,并達到熱穩(wěn)定時,電機各部件達到的溫升容許極限,稱為電機溫升限度。繞組的接線方式
指三相電機定子繞組的接線方式,區(qū)分為Y接與△接。交流電機常用名詞解釋ServiceFactor-服務(wù)系數(shù)
指電機不損害的短時過載能力,例如SF1.15表示電機可在短時間運轉(zhuǎn)于115%的額定負載IP防護等級:指電機防護固體級液體進入電機內(nèi)部的等級標(biāo)注方式
交流電機常用名詞解釋防護等級(第1個數(shù)字)含義(防止固體物體進入內(nèi)部的等級)防護等級(第2個數(shù)字)含義(防止水進入內(nèi)部的等級)0無防護0無防護1防護大于50mm的固體進入內(nèi)部1防滴2防護大于12mm的固體進入內(nèi)部215。防滴3防護大于2.5mm的固體進入內(nèi)部3防淋水4防護大于1mm的固體進入內(nèi)部4防濺5防塵進入內(nèi)部5防噴水6塵密進入內(nèi)部6防海浪或強力噴水7浸水8潛水
異步電機通常做成三相的,這樣便于建立旋轉(zhuǎn)磁場。我司設(shè)備大多采用的是三相異步電機。
當(dāng)電機的三相對稱繞組,接通三相交流電后,在空氣隙中產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)速為n1=60f/p的旋轉(zhuǎn)磁場。n1——轉(zhuǎn)速;f——頻率;在中國,電源頻率為50Hzp——磁極對數(shù);磁極是成對出現(xiàn)的,2P電機是指有1對磁極
異步交流電機對于三相異步交流電機,兩極(2P)電機的同步轉(zhuǎn)速為:60×50÷1=3000轉(zhuǎn)/分;同理,四極(4P)電機的同步轉(zhuǎn)速為:60×50÷2=1500轉(zhuǎn)/分,依次類推。由于異步電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于或高于其旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,異步之名由此而來。異步電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速之差,稱為轉(zhuǎn)差。轉(zhuǎn)差率通常在10%以內(nèi)。例如:2P的GPS泵,轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分;4P的GPS泵,轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分。這個轉(zhuǎn)速就是指電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)差率約為3%異步交流電機按電壓等級分類,異步電機可分為低壓電機和高壓電機。額定電壓為660V及以下的三相異步電機稱為低壓電機;額定電壓為3kV及以上的三相異步電機稱為高壓電機。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分類,異步電機又分為繞線型異步電動機和鼠籠型異步電動機。繞線型異步電動機:其定、轉(zhuǎn)子均具有三相對稱繞組。電機在起動過程中,可在轉(zhuǎn)子電路中接入可變電阻,使起動電流始終保持在額定電流的兩倍左右,而始終保持最大的起動轉(zhuǎn)矩,因此電機的起動性能好。主要用于卷揚機等需要經(jīng)常起動并頻繁變換旋轉(zhuǎn)方向(正反轉(zhuǎn))的機械設(shè)備中。鼠籠型異步電動機:其轉(zhuǎn)子繞組由導(dǎo)條和端環(huán)焊接而成,形式很像捉老鼠的籠子,此類電機由此而得名,簡稱籠型電機。異步交流電機的分類繞線型異步電機轉(zhuǎn)子鼠籠型異步電動機爆炸圖電機的型號包括三部分,即:系列+機座號+極數(shù)例如Y132S1-2電機:Y——Y表示異步電動機
132——第二部分數(shù)字表示機座中心高毫米數(shù)(機座不帶底腳時,與機座帶底腳時相同);
S——第三部分英文字母為機座長度代號(S-短機座、M-中機座、L-長機座),字母后的數(shù)字為鐵心長度代號;
1——字母后的數(shù)字為鐵心長度代號;
-2——第四部分橫線后的數(shù)字為電動機的極數(shù),這是一臺2極電動機。另外:使用條件環(huán)境溫度:不超過40℃;海拔:不超過1000米;相對濕度:不超過95℅;額定電壓:380伏;額定頻率:50赫茲;接法:3千瓦及以下為Y接,4千瓦及以上為Δ接;工作方式:連續(xù)(S1)。電機產(chǎn)品型號與代號的意義三相異步電動機型號字母含義電機產(chǎn)品型號與代號的意義字母含義字母含義Y異步電動機D多速O封閉B防爆L鋁線纏組R繞線式W戶外S雙鼠籠Z冶金起重K高速Q(mào)高起動轉(zhuǎn)輪H高轉(zhuǎn)差率為了實現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩,以適應(yīng)負載的需求變化,可使三相異步電機通過變頻器調(diào)速,稱為變頻電機。根據(jù)之前提到的公式:n1=60f/p,簡單說就是通過改變頻率f來實現(xiàn)改變轉(zhuǎn)速n1變頻電機
普通電機是根據(jù)市電的頻率和相應(yīng)的功率設(shè)計的,只有在額定的情況下才能穩(wěn)定運行。變頻電機就不同了,變頻電機要克服低頻時的過熱與振動,所以變頻電機在設(shè)計上要比普通電機性能要好一點。兩種電機區(qū)別如下:1、變頻電機可以使電機的轉(zhuǎn)速能夠調(diào)整,進而根據(jù)負荷情況實現(xiàn)節(jié)能的目的。普通電機是一個具有固定轉(zhuǎn)速的設(shè)備,不能調(diào)整。2、與普通電機的散熱系統(tǒng)不同,變頻電機增加了強制冷卻風(fēng)扇,該風(fēng)扇的動力來自于單獨的電源,不能從主電機出線;強冷風(fēng)扇的作用就是為了保證電機在低轉(zhuǎn)速下的冷卻。3、同功率的變頻電機比普通電機鐵心截面要大,線圈匝數(shù)要多,線徑要大,絕緣要高變頻電機與普通電機的區(qū)別4、變頻電機增大了電磁負荷。普通電機工作點基本在磁飽和拐點,如果用做變頻,易飽和,產(chǎn)生較高的激磁電流,而變頻電機在設(shè)計時增大了電磁負荷,使磁路不易飽和。5、變頻電機加強了槽絕緣,一是絕緣材料加強,一是加大槽絕緣的厚度,以提高承受高頻電壓的水平。6、采取了防止軸電流措施,對容量超過160KW電動機應(yīng)用軸承絕緣措施。主要是防止產(chǎn)生磁路不對稱和軸電流,當(dāng)其他高頻分量所產(chǎn)生的電流結(jié)合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導(dǎo)致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。7、另外,對恒功率變頻電動機,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3000/min時,采用的是耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。變頻電機與普通電機的區(qū)別1、變頻節(jié)能由流體力學(xué)可知,P(功率)=Q(流量)╳H(壓力),流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比,壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比,功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,當(dāng)要求調(diào)節(jié)流量下降時,轉(zhuǎn)速N可成比例的下降,而此時軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。例如:一臺水泵電機功率為55KW,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時,其耗電量為28.16KW,省電48.8%,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時,其耗電量為6.875KW,省電87.5%.變頻調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理2、功率因數(shù)補償節(jié)能
無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱,更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中,設(shè)備使用效率低下,浪費嚴(yán)重,由公式P=S╳COSФ,Q=S╳SINФ,其中S-視在功率,P-有功功率,Q-無功功率,COSФ-功率因數(shù),可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵電機的功率因數(shù)在0.6-0.7之間,使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用,COSФ≈1,從而減少了無功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。3、軟啟動節(jié)能由于電機為直接啟動或Y/D啟動,啟動電流等于(4-7)倍額定電流,這樣會對機電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊,而且還會對電網(wǎng)容量要求過高,啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求,延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護費用。
1、具備有軟啟動功能。
2、采用電磁設(shè)計,減少了定子和轉(zhuǎn)子的阻值。
3、適應(yīng)不同工況條件下的頻繁變速。
4、在一定程度上節(jié)能。變頻電機優(yōu)點1、在說明書上寫著變速范圍60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎?在6Hz以下仍可輸出功率,但根據(jù)電機溫升和起動轉(zhuǎn)矩的大小等條件,最低使用頻率取6Hz左右,此時電動機可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會引起嚴(yán)重的發(fā)熱問題。變頻器實際輸出頻率(起動頻率)根據(jù)機種為0.5~3Hz.問題:高效電機(highefficiencymotor)是指通用標(biāo)準(zhǔn)型電動機具有高效率的電機。高效電機從外觀上來看與普通電機并無差別,只是在設(shè)計、材料和工藝上采取措施,例如采用合理的定、轉(zhuǎn)子槽數(shù)、風(fēng)扇參數(shù)和正弦繞組等措施,降低損耗,使得效率可提高2%——8%,平均提高4%。從節(jié)約能源、保護環(huán)境出發(fā),高效率電動機是目前的國際發(fā)展趨勢,北美、歐洲相繼頒布了有關(guān)法規(guī)。歐洲電機和電力電子制造商協(xié)會(CEMEP)根據(jù)電動機的運行時間,制定的CEMEP標(biāo)準(zhǔn)將效率分為eff1(最高)、eff2、eff3(最低)三個等級,從2003-2006年間分步實施。國際電工委員會(IEC)最新出臺的IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)將電機效率分為IE1(對應(yīng)eff2)、IE2(對應(yīng)eff1)、IE3、IE4(最高)四個等級。我國承諾從2011年7月1日起執(zhí)行IE2及以上標(biāo)準(zhǔn)。高效電機發(fā)布日期實施日期實施能效標(biāo)識的產(chǎn)品2004年11月29日2005年3月1日家用電冰箱房間空調(diào)2006年9月18日2007年3月1日家用電動洗衣機單元式空調(diào)2008年1月18日2008年6月1日家用燃氣快速熱水器和燃氣采暖熱水爐冷水機組自整流熒光燈高壓鈉燈中小型三相異步電動機能效標(biāo)準(zhǔn)的實施“中國能效標(biāo)識”樣張能效標(biāo)識三相異步電機用房間空調(diào)用1、中國電機能效標(biāo)準(zhǔn):現(xiàn)行能效標(biāo)準(zhǔn):GB18613-2006《中小型異步電動機能效限定值及能效等級》此標(biāo)準(zhǔn)是為配合實《節(jié)能法》中“淘汰高耗能產(chǎn)品”的要求而制定的。2、中國電機能效測試標(biāo)準(zhǔn):GB/T1032-2005《三相異步電動機試驗方法》能效測試中關(guān)于“負載雜散損耗”的測算是目前爭論的焦點中國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)采用早期IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)中的“0.5%估算法”,但隨著電機能效的提升,這種方法帶來的誤差越來越不可忽視。2007年,新IEC60034-30引入了北美的“實際測法”(IEEE112B)和歐洲的“測量推算法”(EHStar)中國尚未決定在下一版本的GB標(biāo)準(zhǔn)中采用哪種方法。中國電機能效標(biāo)準(zhǔn)中國電機和電機拖動系統(tǒng)用電量約占全國用電量的60%。其中各類產(chǎn)品占全國總用電量分別為:風(fēng)機 10.4%泵類 20.9%空氣壓縮機 9.4%空調(diào)制冷機 6%中國國內(nèi)使用的電機80%為低效電機(相當(dāng)于歐洲EFF2水平)。相比國際先進水平,風(fēng)機、泵、壓縮機等產(chǎn)品效率低2~4%,電機傳動調(diào)速及系統(tǒng)控制產(chǎn)品效率低20~30%。中國電機使用現(xiàn)狀高原地帶具有較惡劣的自然氣候條件,其特征為:1、空氣壓力或空氣密度較低;2、空氣溫度較低,溫度變化較大;3、空氣絕對濕度較??;4、大陽輻射照度較高;5、降水量較少;6、年大風(fēng)日多;7、土壤溫度較低,且凍結(jié)期長。
一般在海拔高度1000米以下之使用場所可選擇一般電動機,超過海拔1000米以上之使用場所建議選擇高原電機(加大框號/增加功率/增強絕緣及溫升的電機)高原氣候?qū)ζ胀姍C的影響1、空氣壓力或空氣密度降低對電機產(chǎn)生的影響1.1、對絕緣介質(zhì)強度的影響
空氣壓力或空氣密度的降低,引起外絕緣強度的降低。在海拔至
5000m范圍內(nèi),每升高1000m,即平均氣壓每降低7.7~10.5kPa,外絕緣強度降低8%~13%。1.2、對電氣間隙擊穿電壓的影響
對于設(shè)計定型的電機,由于其電氣間隙已經(jīng)固定,隨空氣壓力的降低,其耐擊穿電壓也下降,為了保證產(chǎn)品在高原環(huán)境使用時有足夠的耐擊穿能力必須增大電氣間隙。高原氣候?qū)ζ胀姍C的影響使用地點的海拔高度/m010002000300040005000相應(yīng)大氣氣壓/kPa101.390.079.570.161.754.0電氣間隙修正系數(shù)以零海拔為基準(zhǔn)1.001.131.271.451.641.88以1000mm海拔為基準(zhǔn)0.891.001.131.281.461.67以2000mm海拔為基準(zhǔn)0.780.881.001.131.291.47電氣間隙可按下表進行修正
1.3.1、對溫升(介質(zhì)冷卻效應(yīng))的影響空氣壓力或空氣密度的降低,會引起空氣介質(zhì)冷卻效應(yīng)的降低,對于以自然對流、強迫通風(fēng)或空氣散熱為主要方式的電機產(chǎn)品,由于散熱能力的下降,溫升增加,在海拔5000m的范圍內(nèi),每升高1000m,則平均氣壓每降低7.7-10.5kPa,溫升增加3%-10%,故電機于高原地區(qū)運轉(zhuǎn)時,需增強其溫升等級。1.3.2、對溫升的補償海拔在1000-5000m高度范圍內(nèi),而最高環(huán)境溫度未作規(guī)定時,則認為,若最高環(huán)境溫度的降低值不足以補償由于海拔高度提高所造成的冷卻效果的降低,應(yīng)對電機的額定輸出功率進行修正。高原氣候?qū)ζ胀姍C的影響高原環(huán)境下若電動機額定輸出功率需保持不變時,需滿足以下公式:若電動機冷卻效果欠佳,額定輸出功率降低時,其關(guān)系式如下:式中為電機使用之海拔高度,單位為m
為電機使用地點的最高環(huán)境溫度
為海拔在1000-4000m之間,每提高100m所需要的最高環(huán)境溫度補償值,取=0.01x電機繞組溫升極限/100,單位為℃/m溫升補償?shù)挠嬎惴绞椒独?東元F級絕緣電機,定子繞組溫升極限為F級,安裝在海拔1500m處,試評估電機是否會降低效率
依據(jù)電機F級絕緣,其電機定子繞組溫升極限為155℃
若要求電機功率在1500m不降低功率運行,需滿足下列公式:(1500-1000)X0.01x155℃/100
即:7.75故于1500m處的整年最高環(huán)境溫度必須低于32.25℃,若無法滿足此一環(huán)境溫度需求,則電機額定輸出功率將有所降低
額定功率的降低一般可按每欠補償1℃,功率降低1%;計算關(guān)系式為:高原氣候?qū)ζ胀姍C的影響為電機額定功率(KW)為電機額定功率降低值1.4、對產(chǎn)品機械結(jié)構(gòu)和密封的影響
引起低密度、低濃度、多孔性材料(例如:電工絕緣材料、隔熱材料等)的物理和化學(xué)性質(zhì)的變化,導(dǎo)致絕緣性能改變,故電機于高原地區(qū)運轉(zhuǎn)時需增強其絕緣等級。1.5、高原環(huán)境空氣溫度對產(chǎn)品溫升的補償
平均空氣溫度和最高空氣溫度均隨海拔升高而降低,電工絕緣材料的熱老化壽命決定于平均空氣溫度。高原環(huán)境空氣溫度的降低可以部分或全部補償因氣壓降低而引起電工產(chǎn)品運行中溫升的增加。1.6、對電暈及放電電壓的影響
高海拔低氣壓使高壓電機的局部放電起始電壓降低,電暈起始電壓降低,電暈腐蝕嚴(yán)重。高原氣候?qū)ζ胀姍C的影響2、空氣絕對濕度減小的影響
平均絕對濕度隨海拔升高而降低。絕對濕度降低時,電工產(chǎn)品的外
絕緣強度降低,因此要考慮工頻放電電壓與沖擊閃絡(luò)電壓的濕度修正。3、高原熱輻射增加的影響
海拔5000m時最大太陽輻射度為低海拔時相應(yīng)值的1.25倍,熱輻射對物體起加熱作用。對于戶外用電工產(chǎn)品,太陽熱輻射的增加引起較大的表面附加溫升,降低有機絕緣材料的材質(zhì)性能,使材料變形,產(chǎn)生機械熱應(yīng)力等影響。4、高原紫外線輻射增加的影響
紫外線輻射照度在海拔3000m時已達低海拔時相應(yīng)值的2倍。紫外線引起有機絕緣材料的加速老化,使空氣容易電離而導(dǎo)致外絕緣強度和電暈起始電壓降低。高原氣候?qū)ζ胀姍C的影響總結(jié)1、相同功率的電機在高原運轉(zhuǎn)時,實際功率會有所降低,固選定電機時需將使用海拔及環(huán)境溫度告知電機廠,選用適當(dāng)之電機。2、隨著海拔高度的增加,溫升要求及絕緣等級要求較一般電機高。3、海拔高,容易降低水泵的抗汽蝕性能,需特別注意必須汽蝕余量是否滿足客戶需求4、在高原環(huán)境使用電機造成功率降低問題時,可使用加大框號及增大電機功率等方法,選擇適合的電機,但加大框號成本較高。高原氣候?qū)ζ胀妱訖C的影響防爆電機是一種可以在易燃易爆廠所使用的一種電機,運行時不產(chǎn)生電火花。防爆電機主要用于煤礦、石油天然氣、石油化工和化學(xué)工業(yè)。此外,在紡織、冶金、城市煤氣、交通、糧油加工、造紙、醫(yī)藥等部門也被廣泛應(yīng)用。防爆電機作為主要的動力設(shè)備,通常用于驅(qū)動泵、風(fēng)機、壓縮機和其他傳動機械。1、分類①按電機原理區(qū)分可分為防爆異步電機、防爆同步電機及防爆直流電機等。②按使用場所區(qū)分可分為煤礦井下用防爆電機及工廠用防爆電機。防爆電機簡介③按防爆原理區(qū)分可分為隔爆型(耐壓型)電機、增安型電機、正壓型電機、無火花型電機及粉塵防爆電機等。④按配套的主機區(qū)分可分為煤礦運輸機用防爆電機、煤礦絞車用防爆電機、裝巖機用防爆電機、煤礦局部扇風(fēng)機用防爆電機、閥門用防爆電機、風(fēng)機用防爆電機、船用防爆電機、起重冶金用防爆電機及加氫裝置配套用增安型無刷勵磁同步電機等。此外,還可以按額定電壓、效率等技術(shù)指標(biāo)來分,如高壓防爆電機、高效防爆電機、高轉(zhuǎn)差率防爆電機及高起動轉(zhuǎn)矩防爆電機等。防爆電機簡介2、防爆電機與普通電機區(qū)別:
①防爆電機一般應(yīng)用在易燃易爆的場合。
②防爆電機接線盒的密封較普通電機要好。
③防爆電機防護等級最低為IP55,而普通電機有IPIP23、IP44、IP54、IP55、IP56不等,故而從外形可以分辨出。④外形上:防爆電機的額定電壓、額定電流、功率、轉(zhuǎn)速和普通電機標(biāo)注的一樣。就是防爆電機多了防爆標(biāo)志:Ex(符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn))
防爆電機簡介防爆型式標(biāo)志防爆原理隔爆型d將設(shè)備在正常運行時,能產(chǎn)生火花電弧的部件置于隔爆外殼內(nèi),隔爆外殼能承受內(nèi)部的爆炸壓力而不致?lián)p壞,并能保證內(nèi)部的火焰氣體通過間隙傳播時,降能量,不足以引爆殼外的氣體。增安型e在正常運行時不會產(chǎn)生電弧、火花和危險高溫,在結(jié)構(gòu)上再進一步采取保護措施,提高設(shè)備的安全性和可靠性。正壓型p保持內(nèi)部保護氣體的壓力高于周圍壓力以免爆炸性混合物進入外殼,或足量的保護氣體通過外殼,使內(nèi)部的爆炸性混合物的濃度降至爆炸下限以下。本安型iaib設(shè)備內(nèi)部的電路在規(guī)定的條件下,正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點燃爆炸性混合物。澆封型m其將可能產(chǎn)生點燃爆炸性混合物的電弧、火花或高溫的部分澆封,使它不能點燃周圍的爆炸性混合物。防爆標(biāo)志防爆電機的型號組成為:防爆型式+設(shè)備類別+(氣體組別)+溫度組別防爆型式其他防爆型式防爆標(biāo)志防爆型式標(biāo)志油浸型o充沙型qn型n粉塵防爆型DIPADIPB特殊型s二、設(shè)備類別代號爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備分為:I類:煤礦井下用電氣設(shè)備II類:除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備。
II類隔爆型“d”和本質(zhì)安全型“i”電氣設(shè)備又分為IIA、IIB、和IIC類??扇夹苑蹓m環(huán)境用電氣設(shè)備分為:A型塵密設(shè)備;B型塵密設(shè)備。三、溫度組別II類電氣設(shè)備,按其適用于爆炸氣體混合物最大試驗安全間隙或最小點燃電流比,分為IIA、IIB、IIC三類;并按其最高表面溫度分為T1-T6六組。防爆標(biāo)志溫度組別溫度范圍溫度組別溫度范圍T1T>450℃T4200℃>T>135℃T2450℃>T>300℃T5135℃>T>100℃T3300℃>T>200℃T6100℃>T>85II類電氣設(shè)備最大試驗安全間隙(MESG)或最小點燃電流比(MICR)分級防爆標(biāo)志類別
最大試驗安全間隙(MESG)
最小點燃電流比(MICR)
IIA≥0.9mm>
0.8mmIIB0.5mm<MESG<0.9mm0.45mm≤MICR≤0.8mmIIC≤0.5mm<
0.45mm如電氣設(shè)備為IIB類隔爆型T3組,標(biāo)志為ExdIIBT3。如電氣設(shè)備為II類增安型,溫度組別為T2組,標(biāo)志ExeIIT2。如電氣設(shè)備采用一種以上的復(fù)合型式,則先標(biāo)出主體防爆型式,后標(biāo)出其它防爆型式,如主體采用增安型內(nèi)裝IIC類隔爆部件,溫度組別為T4,標(biāo)志為ExedIICT4。如電氣設(shè)備為粉塵防爆防塵型T11組。標(biāo)志為:DIPDPT11。防爆標(biāo)志舉例我國當(dāng)前廣泛應(yīng)用的低壓隔爆型電機產(chǎn)品的基本系列是YB系列隔爆型三相異步電動機,它是Y系列(IP44)三相異步電機的派生產(chǎn)品。防爆性能符合GB3836.1—83《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求》和GB3836.2—83《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備“d”,》的規(guī)定;電機功率范圍為O.55—200kW,相對應(yīng)的機座號范圍是機座中心高為80—315nun;防爆標(biāo)志為dI、dIIAT4、dIIBT4,分別適用于煤礦井下固定式設(shè)備或工廠IIA、IIB級,溫度組別為T1—T4組的可燃性氣體或蒸氣與空氣形成的爆炸性混合物的場所;主體外殼防護等級為IP44,也可制成IP%4,接線盒防護等級為IP54;額定頻率為50Hz,額定電壓為380、1660、1140、380/660、660/140V;電機絕緣等級為F級,但按B級考核定子繞組的溫升,具有較大的溫升裕度。防爆電機的標(biāo)準(zhǔn)
1、原理采用隔爆外殼把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度的電氣部分與周圍的爆炸性氣體混合物隔開。但是,這種外殼并非是密封的,周圍的爆炸性氣體混合物可以通過外殼的各部分接合面間隙進入電機內(nèi)部。當(dāng)與外殼內(nèi)的火花、電弧、危險高溫等引燃源接觸時就可能發(fā)生爆炸,這時電機的隔爆外殼不僅不會損壞或變形,而且爆炸火焰或熾熱氣體通過接合面間隙傳出時,也不能引燃周圍的爆炸性氣體混合物。隔爆型(耐壓型)防爆電機2、特點①功率等級、安裝尺寸及轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系與DIN42673一致,同時考慮到與YB系列的繼承性和Y2系列的互換性,作了必要調(diào)整,更加有效和適用。②全系列采用F級絕緣,溫升按B級考核。③噪聲限值比YB系列低,接近YB系列的I級噪聲,振動限值與YB系列相當(dāng)。④外殼防護等級提高到IP55。⑤全系列選用低噪聲深溝球軸承,機座中心高在180mm以上電機設(shè)注排油裝置。⑥電機散熱片有平行水平分布和輻射分布兩種,以平行水平分布為主。⑦主要性能指標(biāo)達到20世紀(jì)90年代初國際先進水平。隔爆型(耐壓型)防爆電機1、原理它是在正常運行條件下不會產(chǎn)生電弧、火花或危險高溫的電機結(jié)構(gòu)上,再采取一些機械、電氣和熱的保護措施,使之進一步避免在正?;蛘J可的過載條件下出現(xiàn)電弧、火花或高溫的危險,從而確保其防爆安全性。增安型防爆電機2、特點①滿足增安型防爆電機的要求,采取一系列可靠的防止火花、電弧和危險高溫的措施,可以安全運行于2區(qū)爆炸危險場所。②采用無刷勵磁,設(shè)置旋轉(zhuǎn)整流盤和靜態(tài)勵磁柜,勵磁控制系統(tǒng)可靠;順極性轉(zhuǎn)差投勵準(zhǔn)確,無沖擊;勵磁系統(tǒng)失步保護可靠,再整步能力強;線路設(shè)計合理,放電電阻在工作中不發(fā)熱;勵磁電流調(diào)節(jié)范圍寬。③同步機、交流勵磁機及旋轉(zhuǎn)整流盤同軸。整流盤位于主電機和勵磁機之間,或置于軸承座之外。④外殼防護等級為IP54。⑤采用F級絕緣,溫升按B級考核。⑥改變傳統(tǒng)的下水冷為上水冷,即水冷卻器置于電機上部。⑦設(shè)增安型防潮加熱器,固定在電機底部的罩內(nèi),用于停機時加熱防潮用。⑧選優(yōu)質(zhì)原材料,電氣及機械計算留有較大裕度,能滿足運行可靠性和增安型電機的溫度要求。⑨設(shè)置有完善的監(jiān)控措施;主接線盒內(nèi)設(shè)置用于差動保護的增安型自平衡電流互感器;定子繞組埋設(shè)工作和備用的鉑熱電阻,分度號為Pt100;設(shè)漏水監(jiān)控儀,監(jiān)控水冷卻器的泄漏;兩端座式滑動軸承分別設(shè)現(xiàn)場溫度顯示儀表和遠傳信號端子。增安型防爆電機
1、原理是指在正常運行條件下,不會點燃周圍爆炸性混合物,且一般又不會發(fā)生點燃故障的電機。與增安型電機相比,除對絕緣介電強度試驗電壓、繞組溫升、te(在最高環(huán)境溫度下達到額定運行最終溫度后的交流繞組,從開始通過起動電流時計起至上升到極限溫度的時間)以及起動電流比不像增安型那樣有特殊規(guī)定外,其他方面與增安型電機的設(shè)計要求一樣。無火花型電機符合GB3836.1—83和GB3836.8—87《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備無火花型電氣設(shè)備“n”》的規(guī)定。設(shè)計上注重電機的密封措施,主體外殼防護等級為IP54、IP55,接線盒為IP55。額定電壓在660V以上的電機,其空間加熱器或其他輔助裝置的連接件應(yīng)置于單獨的接線盒內(nèi)。目前,國內(nèi)已研制、生產(chǎn)了YW系列無火花型電機產(chǎn)品(機座中心高度為80~315mm)。防爆標(biāo)志為nIIT3,適用于工廠含有溫度組別為T1—T3組的可燃性氣體或蒸氣與空氣
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