电机应用材料范文

电机应用材料范文电机应用材料范文 交流电动机的应用一 各类电机主要特点1 隔爆型电机 防爆标志为 d 电动机型号用 B 表示 所谓隔爆型 是指它具有隔爆外壳 它能够承受已进入外壳内部的 可燃性混合物内部爆炸而不损坏 并且通过外壳上的任何接合面或 结构孔不会引燃由一种或多种气体蒸气所形成的外部爆炸性环境的 电气设备外壳 隔爆型电机的主要特点是a隔爆外壳必须具有足够的强度 能够承担 内部爆炸而不损坏 隔爆外壳应能承受1 5倍的参考压力 而参考压力的测定则是按外壳爆炸时内部产生的最大压力 因此外 壳的设计绝对要避免产生压力重叠现象 一般工厂生产时 则做水压试验 压力为1Mpa历时1分钟 b具备按标准规定的隔爆接合面 当内部的爆炸性火焰通过这些路径 后而不会引燃外部爆炸性气体混合物 隔爆型电机所有的内外相通的 部分均为隔爆结合面 如机座与端盖的止口接合面 轴承内盖与端盖的接合面 与轴的转 动接合面 接线盒内部出现的接合面等 C 电动机的接线盒内的电气间隙和爬电距离应符合不同电压时的规 定 接线盒内设内接地 如采用铠装电缆时还应在接线盒上设外接地 2 增安型电动机 防爆标志为 e 电动机型号用 A 表示 它是一种对正常运行条件下不会产生电弧 火花 并采取一些措施 以提高其安全程度 防止其内部和外部部件可能出现危险温度 电 弧和火花的电气设备 增安型电机的主要特点是a 电机不允许产生火花和危险温度 危险温度是指爆炸性气体的自燃温度 如e T3型 温度则不能高于T3组200 b电动机定子绕组温升限值要 比其绝缘等级规定的限值低10K c防护等级不低于IP54 d tE时间不得小于5秒 按起动电流倍数大小具体确定 当电动机堵转产生危险温度时在规定的tE时间内保护电器应起到作 用 e电动机的定子和转子的单边最小间隙应符合GB3836 3的规定 f电动 机的接线盒内的电气间隙和爬电距离应符合不同电压时的规定 接线盒内设内接地 如采用铠装电缆时还应在接线盒上设外接地 3 正压型电动机 防爆型标志为 P 电动机型号用 ZY 表示 其原理是通过保持内部保护气体的压力高于爆炸环境压力的措施来 达到安全的目的 正压型电动机的主要特点是a 电动机内部的压力不允许低于外部压 力 因此要通过一个微压计来进行监测和保护b 需外部风源 c 其排风口要设在安全区处 4 粉尘防爆电机 其防爆标志为DIP 电动机型号用 F 表示 这是一种用外壳和限制表面温度保护的电气设备 粉尘防爆电机的主要特点是a 防护等到级不低于IP56 防尘型可不 低于IP54 b 外壳表面温度不能高于点燃粉尘的温度 5 变频调速电动机变频调速电机有调速范围广 精度高 平稳并可 调整电动机起动特性等特点 因此变频电机不仅供变速用 许多场 所通过调速还可达到节约能源的目地 如水泵 风机 压缩机等 在工艺流程改变的情况通过调频电动机功率降低 但输出转矩不变 从而达到节能目的 变频电动机的主要特点是a 变频器电源产生的高次偕波将使电动机 发热破坏绝缘 产生轴电流降低轴承使用寿命 尤其是当电动机额 定频率为低频时 设计上应采取相应措施 包括电磁设计方面的调 整 加强主绝缘和匝间绝缘 轴承绝缘等 但在某些系列电机上由于考虑通用性化 互换性等原因 根据使用 条件亦可不必做较大改变 b 调速范围超过30 时 电机外带风机来保证冷却效果 C 变频电动机在额定频率下使用电动机保持恒转矩 超过额定频率 电动机则保持恒功率 d 当变频器电源距离80MM以外使用时 必须加滤波器或电抗器 6 煤矿井下用电动机煤矿井下用电动机采用EXdI隔爆型 但在通风 良好 没有瓦斯的场所 如泵房 也可采用矿用一般型电气设备 煤矿井下用电动机的主要特点是a 具有较高的的防潮能力 低压电 机要做12个周期的湿热交变试验 高压电机则要做21个周期的湿热 交变试验 b采掘工作面的电机外壳材质须采用钢板或铸钢制成 其它零部件非采掘工作面的电机外壳可HT250灰铸铁制成 C 采掘工作面用的电机 如采煤机 装岩机 输送机等到用电机 需要 较高的堵转转矩和较大的过载能力 d 无论何种电机 必须持有煤 安证方可下井 7 各种气候防护型电动机各种气候防护类型见表1 表1代号TH TA序号12防护类型湿热型干热型环境条件类型湿度 45 25 有 露 霉菌 盐雾等环境气温为50 地表沙土最高温度为75 有砂尘 等4K1 4Zh1 4za4 4zw7 4B1 4C1 4S24K1 4Zh1 4za4 4zw7 4B1 4C3 4S34K1 4Zh1 4za4 4zw7 4B1 4C4 4S43K5L 3Zh1 3Za5 3Zw9 3B2 3C 3 3S33K5L 3Zh1 3Za5 3Zw9 3B2 3C4 3S434567户外型W WF1WF2F1F2户外防中等腐蚀型户外防强腐蚀型户内防中等腐蚀型户 内防强腐蚀型上述防护类型标注于电动机型号的最后面 例如YB250 01 4WF1 表一中序号3 7环境条件代号含义为英文字母前3表示户内 4表示 户外英文字母表示严酷等级 各种字母表示使用环境条件 具体为气候 K 特殊气候条件 zH 热辐射 Za 周围空气运动 ZW 除雨以外的水源 生物条件 B 化学活性物质条件 C 机械活性物质条件 S 和机械条件 M 等共六类 详细内容见JB T4375 电工产品户外户内腐蚀场所所使用环境条件 各类气候防护型电动机的主要特点a 防护等级不可低于IP54 b 良好的绝缘防护能力和较高的绝缘电阻电动机要承受12个周期的 交变湿热试验 c 按着不现的技术要求进行表面及零部件 包括紧固件 的涂复处 理 如干热型要防日光照射 湿热及户外型要防止轻微腐蚀 而防 腐型则根据不现的防腐等级进行处理 必要时甚至采用不锈钢材质 d 户外型定子绕组温升限值降低5K 二 电动机遵循的标准电动机遵循的标准见表2表2序号1电机术语旋 转电机2旋转电机额定和性能3旋转电机外壳防护等级 IP代码 4旋 转电机的冷却方法5电机结构及安装型式代号6电机线端标志与旋转 方向7旋转电机圆柱形轴伸8旋转电机圆锥形轴伸9旋转电机尺寸和输 出功率等级第1部分机座号56 400和凸缘号55 108010旋转电机尺 寸和输出功率等级第2部分机座号355 1000和凸缘号1180 236011 平键与键槽和剖面尺寸12三相异步电动机试验方法标准名称标准号 采用的国家标准GB T2900 25GB755GB T4942 1IEC60034 5IEC60050 411IEC60034 1GB T1993GB T997GB T1971GB 756GB 757GB T4772 1IEC60072 1IEC60034 6IEC60034 7IEC60034 8IEC 60072 IEC60072A GB T4772 2IEC60072 2GB T1095GB T1032IEC 60072 IEC60072A IEC60034 2IEC60034 2A IEC60034 14 13三相同步电机试验方法14轴中心高为56mm及以上电机的机械 振动振动的测量评定及限值15旋转电机噪声测定方法及限值噪声工 程测定方法16旋转电机噪声测定方法及限值噪声简易测定方法17爆 炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求18爆炸性气体环境用电气 设备第2部分隔爆型 d 19爆炸性气体环境用电气设备第3部分增安 型 e 20电工术语爆炸性环境用防爆电气设备21可燃性粉尘防爆环 境用电气设GB T1029GB10068GB10069 1ISO1680 1GB10069 2ISO1680 2GB3836 1GB3836 2GB3836 3GB T2900 35IEC60079 0IEC60079 1IEC60079 7IEC60050 426GB T12476 1IEC61241 1 1备第一部分用外壳和限制表面温度保护的电气设备注本标准号中省 略年代号 本公司执行最新标准三 电机常识1 电动机的防护等级 增安型 隔爆型电动机和气候防护型电机均不低于IP54或IP55 粉 尘防爆电机分别不低于IP54 D22 或IP65 D21 Y系列高压电动 机为IP23 其余电动机按要求可制成IP 44 IP54或IP55 防护等级的标志由表征字母 IP 及附加在后的两个表征数字组成 第一位数字表示第一种防护的各个等级 第二位数字表示第二种 防护的各个等级 IP54第二位表征数字表示由于外壳进水而引起有害影响的防护等级 防水等级 第一位表征数字表示外壳对人和壳内部件的防护等级 防尘等级 表征字母介绍防护等级中 2 4 5 6两个数字所代表的含义第一位数字 2 表示可防止直径大于12 mm的固体异物进入壳内 能防止手触及壳内带电或运动部分 第一位数字 4 表示可防护大于1mm固体进入电机 能防止直径或 厚度大地1mm的导线或厚片触及壳内带电或运动部分 第一位数字 5 表示能防止触及或接近壳内带电或转动部件 虽不 能完全防止灰尘进入 但进尘量不足以影响电机的正常运行 第一位数字 6 表示能完全防止灰尘进入壳内 防止手触及壳内带 电或运动部分 第二位数字 3 表示与铅垂线60度角范围内的淋水 应不能直接进 入电机内部 防淋水电机 第二位数字 4 表示承受任何方向的溅 水应无有害影响 防溅水电机 第二位数字 5 表示承受任何方向 的喷水应无有害影响 防喷水电机 具体防护等级的相关知识参见G B4942 12 绝缘等级电动机的绝缘等级均为F级绝缘 定子绕组通过V PI真空加压浸渍 低压电机如需H级绝缘 请与制造厂协商 目前因绝缘材料限制高压 电机只能为F级绝缘 B级绝缘的耐热温度为130 定子绕组温升限值为80K F级绝缘的 耐热温度为155 定子绕组温升限值为105K H级绝缘的耐热温度 为180 定子绕组温升限值为125K 由于绝缘材料的不断提高 B 级绝缘本世纪初已开始停止使用 至于从历史上看A级绝缘在上世纪60年代初开始停用 E级绝缘在80 年代中期停用并开始使用F级绝缘至今 所以我们只要了解B级绝缘掌握F H级绝缘的使用情况即可 3 电动机的冷却方法 常用以下几种1 IC01 自循环冷却 如Y系 列高压电机 IP23型 2 IC411 电动机外风扇自冷却 如YB2系列低压电机 3 IC511 电机外风扇 通过周围冷却器冷却 如YB系列高压电机 4 IC611 电机外风扇通过电机顶部冷却器冷却 如YKK YAKK系列 高压电机 5 IC81W 外装水冷却器 内部循环冷却 即所谓的空 水冷 冷却器在电机上部 如YKS系列 6 IC416电动机带有风机 强迫冷却 如YPT系列电机 7 IC616电机顶部设空冷却器 外带风机 8 IC666电动机顶部带 有空 空冷却器 强迫冷却 如YPT系列 9 IC86W电动机顶部带有 空 水冷却器 强迫冷却 如YPT系列4 电动机的保护装置1 温度 保护主要对定子绕组和轴承温度进行监控 一般采用PT100铂热电阻方法 在定子绕组内 定子槽内部或绕组端 部 每相埋设二支PT100电阻 其中一支备用 轴承测温通过PT100温度传感器进行监控 可在现场或控制室或二者 皆监控 普通电机也可采用电接点式温度表等 定子绕组温度F级绝缘 由于F级绝缘的极限温度为155 因此设置 为140 145 报警 150 停车 滚动轴承报警温度一般为80 90 停车 滑动轴承报警温度一般为75 80 停车 2 增安型电动机座设置过电流保护 使电动机在堵转状态下 在规 定时间内停车 此项措施由用方自行采取 3 电动机的差动保护和防雷保护额定功率容量在2000KW以上 或小 于2000KW但电流速断保护灵敏度不够的电动机应设纵差保护 这里 介绍 磁平衡式纵差保护 的新原理 平衡式纵差保护三相接线为电动机每相绕组的始端和终端引线分别 进入和引出磁平衡式电流互感器的环形铁心窗口 在电动机正常运 行或启动中 各相始端和终端电流一进一出 互感器一次安匝为零 二次无输出 保护不动作 由此可见 在电动机没有发生相间短 路的情况下 依靠互感器一次磁安匝的磁平衡 差动继电器中没有 不平衡电流 由于磁平衡原理 互感器二次侧断线也不会出现过电 压现象 这些都是电流平衡式差动保护所无法比拟的 目的有助于 克服电动机的自起动过程中的误动作 电动机的防雷保护现下多采用金属氧化物避雷器 避雷器一端接地 另一端接电机中点 在式频电压下避雷器的氧化锌阻片呈现极大 的电阻 能迅速有效地抑制式频续流 在过电压情况下 其电阻又 变得很小 相当于短路状态 能很好地泄放雷电流 上述装置除隔爆型电机外 均可设置于电机主接线盒内 装置亦由 电机厂提供 也可用户自备 隔爆型电机主接线盒也受位置限制 最好放在它处 4 漏水保护 水冷电机防止漏水设置音差式或其它形式的漏水开关 5 湿热型及户外电机设停机加热器 在电动机停止运动时 接通加热器电源 保证电机内部温度高于外部5 防止结露水 四 防爆常识石油 化工行业的生产环境多数是爆炸性气体环境所 谓爆炸性气体环境 是指在大气条件下 气体 蒸汽或薄雾状的可 燃物质与空气形成的混合物 点燃后 燃烧传至全部未燃烧混合物 的环境 在这种环境使用的电气设备 一旦产生火花或危险温度就会点燃爆 炸性气体混合物 即所谓 爆炸 因此在这种环境中使用的电气设备必须是符合标准规定的防爆电气 设备 1 爆炸性气体环境用电气设备的分类 分级 分组分类 类煤矿用 电气设备 类除煤矿外的其它爆炸性环境用电气设备 亦称工厂用 石油 化工行业所用均属此类 分级 分组爆炸性气体 蒸气是指一定条件下能燃烧引起爆炸的气 体 蒸气 按照它们的特点 对其给予分级分组进行管理 对 隔爆型 电气 设备而言 气体和蒸气的分级是以最大试验安全间隙为基础 在一 个间隙长度为25mm的标准试验容器 在间隙附近点火进行测定的 所谓分级 即指气体和蒸气的传爆能力 根据试验结果 气体和蒸 气分为A B C级 其中后者传爆能力最强如 C级的氢气 乙炔等 类 工厂用 电气 设备的最高表面温度是以爆炸性气体和蒸气的自燃温度来确定 按 其自燃温度分为6组 见表6 爆炸性气体 液体蒸气 薄雾的分类 分级 分组示例表表6类与级引燃温度t 及组别T2200 Tt T1 T3T4T5T6T 450300 T 450300135 T xx00 T 13585 T 100 A甲烷乙烷 丙烷 丙酮 苯乙烯 氯苯 甲苯 苯 氨 苯胺 一氧化碳 乙酸乙酯 乙酸丁烷 乙醇 丙烯 丁醇 乙酸 乙 酸丁酯 乙酸戊酯 乙酸酐 氯乙烯 甲醇戊烷 乙烷 己烷 庚烷 癸烷 辛烷 汽油 硫化氢 环己烷乙醚 乙醛亚硝酸乙酯 B二甲醚 民用煤气 环丙烷 丙烯腈 焦炉煤气环氧乙烷 环氧 丙烷 丁二烯 乙烯异戊二烯 C水煤气 氢 乙炔二硫化碳硝酸乙 酯我们所看到的防爆标志如d BT4 即为这样的隔爆型电气设备能够 适用于 类中A B级T1 T4组爆炸性气体混合物的场所 2 防爆型电机分类在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电 气设备称之为防爆电气设备 1 隔爆型电机防爆标志为 d 电动机型号用 B 表示 隔爆型电机的可制成d d AT 4 d BT4和d CT4 根据使用场所的条例为确定选用 我国的隔爆电机以YB系列为代表 目前最大的功率为佳木斯电机股 份公司的3800kW 4P电机 2 增安型电动机 防爆标志为 e 电动机型号用 A 表示 3 正压型电动机防爆型标志为 电动机型号 ZY 表示 4 粉尘防爆电机 其防爆标志为DIP 电动机型号用 F 表示 3 爆炸性环境的分区及所用防爆电机类型1 爆炸性气体按其现场 环境的危险程度划分3个区域 每区域应按规定选择不同类型的防爆 电机 0区 在正常情况下 爆炸性气体混合物连续地短时间频繁出现 或 长时间存在的场所 1区 在正常情况下 爆炸性气体混合物有可能出现的场所 2区 在正常情况下 爆炸性气体混合物不能出现 仅在不正常情况 下 偶尔短时出现的场所 2 0区只能选用本安型电气设备 1区用隔爆型 增安型 正压型 但高压增安型不允许用在1区 2区用隔爆型 增安型 正压型 无火花型 粉尘环境的分区粉尘环境根据可燃性粉尘与空气混合物出现的频率 和持续时间及粉尘厚度进行分类为 20 21和22区 20区在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现 其数量是此形成可燃 性粉尘与空气混合物或可能形成无法控制和极厚的场所 21区在正常运行过程中 可能出现粉尘数量是以形成可燃性粉尘与 空气混合物的场所 22区在异常情况下 可燃性粉尘偶尔出现并只在短时间存在 或可 燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气 混合物的场所 粉尘防爆电气设备的主要特点为a 提高防护等级 22区不低于IP54 20 21区则不低于IP65 用以防止粉尘进入电器内部 b 限制外壳表面最高温度 c 其完整标志举例DIPA21 DIP表示粉尘点燃 A为产品类型21区 4 防爆电机的选用 要根据使用场所的防爆分区 正确地选择防爆 类型 不仅能确保使用安全 还具有合理的经济性 五 交流电动机常见故障分析序号故障情况主要原因分析备注 1 电源未通或电压过低 2 设定的电流继电器保护电流过小或时间短1电动机起动不起来可 或达不到额定转速 3 如果负载是离心式风机或压缩机其选择的电动机容量不合适 4 转子断条或细条 5 绕线转子电动外加频敏电阻不当或接线错误 6 单相运转 1 主机选择电动机功率低 2 电压过高或过低 3 电机匝间或相间短路 4 转子细条或断条或铜条转焊接不好 5 绕线转子电动机电刷与集电环接触不好或转子开焊 断路 6 电动机最大转矩不够或转矩特性不好 如槽配合不当引起的情况 7 环境温度高或水冷电机冷却水温度高 不能超过33 1 因运输或保管条件不好 时间长 2 电机内部进水 3 绝缘接线柱防潮能力不够 上述情况可采取碘钨灯烤干或低电压大电流烘干方法 电压在100 V左右 电流不超过电动机额定电流1 2倍 1 润滑脂过多 润滑脂正确的加入量为2极电机为轴承室的1 2 4极以上为2 3 2 润滑脂变质 3 轴承外径与轴承室内径过紧 使电机运转时轴承游隙变小 过松 则使外套相对转动 即跑套 正确的情况是使轴承与轴承室配合 为过渡配合 0 0 02mm 4 因零部件加工质量原因或安装原因 使电机本身或与主机不同心 造成轴承别劲 5 电机振动 6 安装时不同心或与联轴器轴向间隙不当 7 轴承本身质量问题 2电动机发热或出力不够3电动机绝缘电阻低4轴承过热最佳间隙为序 号5故障情况主要原因分析备注电机振动 1 转子动平衡不好 2 安装时不同心或与联轴器轴向间隙不当 3 轴承质量不好 4 基础强度不够 5 机座底面不平 6 电机外壳或轴强 刚 度不够 1 定子冲片有突出部分 或浸漆后留有突出漆瘤 2 常时间运转轴承磨损过大造成转子下沉 3 端盖与机座 轴承与轴承室配合过松 6定转子扫膛 4 装配原因 如螺栓没拧紧 1 电机振动过大 2 定转子扫膛 3 轴承过热监护不及时导致轴承落架 4 安装不同心 5 端盖 机座 轴承套 轴承等有关零部件超差 配合间隙大 造成转子下沉 气隙不均 1 电源不平衡 2 电机绕组数据或接线错误 铜线焊接质量不好 3 铸铝转子细条或铜条转子焊接不好 1 电源电压高 2 气隙大 3 接线有误 4 定转子铁心未对齐 7电动机抱轴8电机三相电流不平衡9空载电流大10三相电流不平衡 1 电源三相不平衡 2 定子绕组接线有误或焊接不好 1 电源电压过高或过低 2 常期超载运行 3 电机出厂时绕