防爆电机

防爆电机（精选四篇）

防爆电机 篇1

对于工矿企业来说, 防爆电机为企业的生产和运行提供了动力来源。然而不可忽视的是电机也是企业环境中主要的噪声源之一。随着我国经济的发展以及人民生产生活水平的提高, 各工矿企业也越来越重视改善企业生产工作环境。因此在这个背景下, 也对防爆电机的噪声控制工作提出了新的要求, 噪声水平逐步成为了选择和采购防爆电机的重要指标之一。对于中小型防爆电机来说, 主要采用的是滚动轴承, 并通过润滑脂提供必要的润滑, 故而可能出现的机械噪声较大。此外, 同通风噪声等其它噪声形式相比, 造成机械噪声原因比较多, 也更加难以解决。所以很有必要认真研究造成中小型防爆电机机械噪声的主要原因和如何有效控制噪声的主要途径。

二、防爆电机噪声产生的主要原因

(一) 机械噪声。

机械噪声的产生主要是由于电动机工作时发出的轴承噪声、电机转子的振动噪声、电刷同换向器接触发出的摩擦噪声以及由轴承振动引起的端盖振动噪声。从目前生产制造的实际情况来讲, 在中小型的防爆电动机发出的噪声中, 轴承噪声是其中最为重要的来源, 所以笔者结合自己的工作经验对电动机轴承噪声产生的主要原因进行分析和探讨。

1.轴承润滑不足。

润滑是轴承正常运行, 避免或降低噪声的基本前提。在良好的润滑条件下, 轴承中不同部件发生摩擦时可以通过润滑膜隔开, 通过该润滑膜作用, 可以显著的降低电机部件的摩擦和振动。一方面假如润滑脂缺乏, 将会降低润滑膜厚度, 致使部件间的摩擦转变为刚性碰撞, 此时会造成轴承出现异常的噪声。另一方面, 假如润滑脂过稠, 又会增加部件之间的摩擦旋转阻力, 使得摩擦加剧, 造成部件接触面发生损伤, 损坏润滑膜, 从而也会引发轴承出现异常噪声。

2.轴承质量。

就我国电机轴承生产情况来看, 造成轴承噪声的主要原因之一在于轴承本身存在着质量上的缺陷。国内的轴承生产制造商繁多, 硬件环境也有所差异, 因而也造成了轴承质量得不到有力的保障。例如轴承钢球生产制造精度不够、轴承表面碰伤划痕、沟道的制造精度不足、定位精度、轴承游隙等因素都直接影响这轴承的品质, 也是轴承噪声产生的重要原因。

3.电机装配车间的生产环境。

在中小型防爆电机的生产过程中, 轴承属于其核心的零部件, 也是对于精度和质量要求最为严格的部件, 虽然轴承生产通常在无尘车间中进行, 然而大多数电机生产企业在完成轴承安装工作时, 通常对于装配车间的环境没有相关的要求和规范, 也会对轴承的装配工作造成直接的影响。电机在装配过程中可能会混入杂质, 这些杂质颗粒可能会对轴承部件之间的润滑材料造成破坏, 进而引发了轴承噪声。

(二) 通风噪声。

中小型的防爆电机在实际工作中, 造成通风噪声主要原因主要包括以下两个方面:风扇噪声以及风道噪声。通风噪声是在电动机处于平稳运行阶段时, 由于风扇的高速旋转, 造成空气质点在扇叶压力下, 产生强烈的气流冲击, 这部分强烈的气流通过截面突变部分时, 气流质点的改变, 引发了气流的速度和方向的迅速变化, 使得气流出现了摩擦、涡流以及强烈的振荡现象, 在这种情况的作用下, 产生了摩擦噪声、涡流噪声和风道噪声, 我们通常总称为通风噪声。

三、降低防爆电机噪声的主要措施

(一) 轴承噪声的控制方法。

1.保障轴承采购质量。

轴承本身的生产精度对于轴承产生的机械噪声有着十分重要的影响, 在轴承的选用时, 应该选用电机专用轴承, 以保证防爆电机具备优秀的降噪能力, 在和电机噪声有直接关系的轴承部件选择时, 必须认真细致的保障质量审查工作。在验收轴承部件时, 必须遵照GB30777《滚动轴承技术条件》以及Q/Z2—79《电机用单列向心球轴承振动技术条件》中的相关要求开展验收工作。

2.保障贮运装配工作的洁净。

为防止出现锈蚀污染, 轴承运输和贮存环境必须要洁净。杜绝与火源或者腐蚀性材料发展接触;长期存放时应该避免摆放过高, 搬运过程中应该做到轻拿轻放, 防止出现摔碰;在内外圈可以互换的轴承运输和存储时, 内外套圈必须要分开。

3.电机轴承的装配和分拆。

电机轴承的装配和分拆杜绝直接使用锤子敲击, 避免造成套圈变形;油路清理工作必须认真和细致的进行。轴承装配工作完成后必须及时保障润滑, 并及时装配端盖, 避免杂质进入轴承内部, 从而对轴承的正常工作造成影响。分拆时应该让内套圈受力, 在特殊情况下, 外套圈必须受力时, 应该在分拆时旋转外圈, 避免造成滚道的压痕。

4.保障轴承的润滑能力。

润滑能力需要通过润滑脂类型和用量的合理选用来保证。应该结合电机装配的轴承类型、旋转速度、实际使用环境以及负荷情况挑选适宜的润滑材料类型。对于低转速大负荷的情况下, 必须采取粘度较高的润滑材料。对于转速大时, 应该选用稠度稀的润滑材料, 此外还应该控制润滑材料的用量。

5.机座部件的选择以及核心部件的精度控制。

对于小型的电机机座来说, 采用波形弹簧片能够有效的降低电机使用过程中的振动噪声。在端盖、内盖、机座、轴承等核心部件的制造中提高制造精度, 减小的形位误差、尽可能降低转子和风扇的单边残余不平衡量等措施, 都能够有效避免电机零部件之间的互相干涉, 显著地消除由于部件的不平衡产生的电机振动噪声。

(二) 降低通风噪声的主要措施。

根据上文中对于通风噪声产生的主要原因来分析, 控制通风噪声, 可以从风扇、风道等方面的改进着手;改进风扇形状设计, 合理选取风道结构, 减少气流流动阻力等。结合中小型防爆电动机的实际设计工作, 主要可以采取下列的措施来控制电机的通风噪声: (1) 对2P、4P电动机, 在电动机噪声十分强烈的情况下, 电动机的温升允许的范围内, 应该降低风扇的外径和扇叶或者降低进风量。从设计模拟情况来看, 通过该方式能够有效降低通风噪声。 (2) 在风扇设计时尽量选用流线型设计, 轴流风扇就是一种十分好的设计实例。 (3) 风道设计中也应该尽量采用流线型, 从而避免气流出现骤然的变化, 出现急剧转向等情况, 例如可以将机座, 进风端通风口设计成45°倒角, 此外在风扇叶片进风端, 也应该多采用倒角形式。 (4) 在条件允许的条件下, 可以加装消声器或隔音罩, 这类部件能够有效降低通风噪声。在部分进口的高效率电动机中, 在实际设计和装配中选用低噪声风罩等方式的情况十分常见, 研究表明通风噪声能够降低3～5dB (A) 。

四、结语

总之, 要做好中小型防爆电机的噪声控制, 必须研究分析出电机产生噪声的机理, 进而有针对性的开展控制工作。文中主要在机械轴承噪声和通风噪声两个方面对中小型防爆电机的噪声控制工作给予了相关的建议, 以期改善我国中小型防爆电机的噪声控制水平。然而想要进一步提高我国中小型防爆电机的噪声控制能力, 还有赖于广大技术和科研工作者的共同努力。

参考文献

[1].GB3836.1—2000, 爆炸性气体环境用电气设备.第1部分:通用要求[S].

[2].GB307—77, 滚动轴承技术条件[S].

[3].陈世坤.电机设计[M].北京:机械工业出版社, 2010

[4].季杏法.小型三相异步电动机手册[M].北京:机械工业出版社, 1987

防爆电机配件介绍 篇2

电机防爆等级由3部分构成1)在爆炸性气体区域（0区、1区、2区）不同电气设备使用安全级别的划分。如旋转电机选型分为隔爆型（代号d）、正压型（p）、增安型（e）、无火花型（n）

2)气体或蒸气爆炸性混合物等级的划分，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三种，这些等级的划分主要是依照最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MICR）来区分的。

3)引燃某种介质的温度分组的划分。主要分为T1－450℃＜T、T2－300＜T≤ 450℃、T3－200＜T≤300℃、T4－135＜T≤200℃、T5－100＜T≤135、T6－85＜T≤100℃.防护等级：

0 无防护电机 无专门防护 不作试验，但应符合2.1条防护大于50MM固体的电机能防止大面积的人体偶然意外地触及或接近壳内带电或转动部件。能防止直径大于50MM的固体异物进入壳内防护大于12MM固体的电机 能防止直径大于12MM的固体异物进入壳内防护大于2.5MM固体的电机 能防止直径大于2.5MM的工具或导线触及或接近壳内带电或转动部件防护大于1MM固体的电机 能防止直径或厚度大于1MM的导线或片条触及或接近壳内带电或转动部件防尘电机 承受任何方向的溅水应无有害影响

0 无防护电机 无专门防护防滴电机 垂直滴水应无有害影响15度滴电机 当电机从正常位置向任何方向倾斜至15度以内任一角度时，垂直滴水应无有害影响防淋水电机 与垂直线成60度角范围内的淋水应无有害影响防溅水电机 承受任何方向的溅水应无有害影响防喷水电机 承受任何方向的喷水应无有害影响防海浪电机 承受猛烈的海浪冲击或强烈喷水时，电机的进水量应不达到有害的程度。防浸水电机 当电机浸入规定压力的水中经规定时间后，电机的进水量应不达到有害的程度潜水电机 电机在制造厂规定的条件下能长期潜水。电机一般为水密型，便对某些类型电机也可允许水进入，但不应达到有害的程度

小功率防爆电机在国内通常按功率大小将电机分为大型电机、中小型电机、小功率电机等三大类。随着改革开放的深入、我国WTO的加入以及世界制造业重心正在向中国的转移，中国已成为世界小功率电机制造基地，小功率电机产量占世界总量的60%以上。

因此，抓住有利发展时机，实现行业重组，打造具有民族品牌的电机产品，增强国际竞争力，小功率防爆电机已成为我国电机工业界的重要课题。小功率电机的界定 依据“GB2900.27-1995电工名词述语小功率电动机”标准定义，小功率电机是指折算到1500r/min时，最大连续定额不超过1.1kW的电动机，即1.1kW及以下电机统称为“小功率电机”，它包含了人们通常所说的“分马力电机”和“微电机”。

小功率防爆电机由于它与人民生活休戚相关，已被列入国家强制性认证目录。小功率电机种类繁多，大致可分为三相异步电动机、三相电泵、洗衣机用电动机、空调器风扇用电动机等27类。

小功率电机行业在国民经济中的地位和作用，小功率防爆电机随着科学技术的快速发展和人民生活水平的不断提高，各类电机在工业自动化和人们的生活工作中正起着越来越大的作用。小功率电机作为一个动力驱动源应用十分广泛，在世界各国的经济发展中占据着越来越重要的地位，这一产业为牵引许多工业国经济发展的腾飞发挥着重要作用。

小功率防爆电机作为家用电器和汽车机电能量转换及自动化程度提高的核心驱动执行部件，电机的相关性能指标直接决定了家用电器、设备的性能和技术水平。它不仅是工业设备的动力，同时也是实现生活现代化的动力。电机质量和先进程度同样也是反映一个国家自动化水平的指标，电机质量决定着人们的生活质量和国家的工业化水平。电机作为机电能量转换的重要装置，是电气传动的基础部件，小功率防爆电机其耗电量占据了全部用电量的60%以上，对国民经济、能源利用、环境保护和人民生活质量的提高都起着十分重要的作用。

我们南洋防爆电机有限公司直接销售中国名牌——南洋防爆电机有限公司生产的YB2系列隔爆型三相异步电机及其派生产品，如：YB2系列(H280以下)高速（3500－8500r/min)隔爆型三相异步电动机、YBP防爆变频电机、YB2（防爆变频电机）、四级隔爆电机（dIICT2--5）、YBXn高效节能防爆电机、YB2船用（H）隔爆型电机、YBZU系列隔爆型振动源三相异步电机、YBK系列矿用通用隔爆型电机，以及YB（355～450）系列中型高压隔爆型电机、YB（560～710）系列高压隔爆型电机、特殊环境用隔爆型三相异步电机（例如：高寒环境防爆电机）、防爆电机配套的KCB系列齿轮油泵、管道泵（ISG、IRG）、IS系列泵。配套石油机械设备出口到美国、加拿大、印度、印度尼西亚、欧盟等国家。防爆电机、电器主要供给石油、化工、军工、煤矿等有爆炸性气体混合物存在的场所使用。产品符合IEC标准（还可根据用户需求生产符合美国UL认证、欧共体ATEX认证），加拿大CSA认证、德国CAS认证、澳大利亚SAA认证、南非的SABS认证的隔爆型电机。

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防爆电机轴承甩油内盖曲路密封设计 篇3

隔爆电机轴承内盖具有支撑轴承、为轴承室储油、与旋转转轴之间形成隔爆面及隔爆作用。一般情况下电机在运行过程中储油室内的油易进入电机内部, 影响电机质量。现在采用一新型结构将会改善提高电机质量。

1 隔爆轴承内盖设计

在文献[2]中规定, 旋转电机转轴的隔爆接合面应设计在正常运行中不会磨损的结构。隔爆接合面可以是圆筒形接合面, 如图1所示。

圆筒隔爆接合面包含有保持润滑脂的槽, 则包含槽的区域在确定隔爆接合面的宽度时, 槽宽既不能计算在内, 被槽隔断部分的宽度也不能相加。我们用这种方式做轴承室密封, 希望轴承室内的油脂不进入电机内, 但情况不是很好, 故障电机打开后, 绕组内油脂很多, 影响电机绝缘质量使电机烧坏。

2 小功率电机轴承内盖的设计

经过制造厂多年的实践, 将油封槽改为毡圈油封对小功率电机效果有所改善。毡圈油封应用于轴承室配合中内盖处, 目的是防止轴承室润滑油通过转轴与轴承内盖间隙在运转过程中泄漏到电机内转子和定子本体表面, 见图2。

1.外盖2.端盖3.轴承4.轴承内盖5.毡圈油封

图2中, L1为轴承内盖与转轴隔爆距离与间隙, L2为轴承内盖与端盖最小隔爆距离, L3为轴承内盖与端盖隔爆距离。

文献[2]规定:当接合面宽度L<12.5 mm时, l≥6 mm;当接合面宽度25 mm>L≥12.5 mm时, l≥8 mm;当接合面宽度L≥25 mm时, l≥9 mm。

端盖与轴承内盖平面隔爆面按GB3836-2000标准设计。

3 大功率电机轴承内盖设计

文献[2]中规定:凡是转轴穿过隔爆外壳壁的地方均应设置隔爆轴承盖。该轴承盖应设计成不能因轴承的磨损或偏心面受到磨损。轴承盖可以是圆筒式, 火焰通路长度和直径间隙应满足表1。

mm

注:在确定最大间隙时, 按照GB3101—1993的规定宜采用结构整约值。

I类外壳隔爆接合面的最小宽度和最大间隙中规定:带滚动轴承的转轴在与外壳 (容积V≤100 cm2) 最大间隙L≥25时, 满足间隙W≤0.75mm。

根据煤矿生产的特殊性, 为轴承设计一个轴承内盖、端盖、外盖对轴承进行保护支撑, 在轴承内盖与外盖空间内形成一个储油室, 对轴承进行润滑, 在保证轴承内盖与转轴隔爆间隙、距离后设计一个曲路环与轴承内盖配合, 在内盖与曲路环直径配合的间隙中设计油封槽, 在配合的曲路过程中有效防止润滑油泄漏, 从而对转子和定子本体形成保护。

1.外盖2.轴承3.端盖4.轴承内盖5.曲路环6.挡圈

轴承室安装图如图3所示。

曲路环图如图4所示。曲路环内加工2~3个油槽, 阻止漏油。

轴承内盖图如图5所示。轴承内盖油槽内加工2~3个油槽, 阻止漏油。

图5中端盖与轴承内盖、外盖将轴承外圈固定在转轴上, 在电机运转时轴承内圈固定在转轴上与轴一起旋转, 转轴旋转与轴承内盖有一定的隔爆间隙与隔爆距离, 在转轴转动过程中轴承室内的滑润油由于离心力的作用会在轴承内盖与转轴间隙中甩到转子或定子本体表面上, 现在在满足隔爆距离与隔爆间隙的同时, 在轴承内盖靠近转子一边设计1个甩油曲路及2组油槽能有效地将润滑油阻止在轴承内盖机械密封中, 从而达到阻止甩油的目的。

4试验验证

产品进行工业性试验后, 保养电机时拆除端盖及轴承内盖, 没有发现润滑脂甩油现象, 机械密封结构合理, 满足了用户的要求。

5 结语

通过曲路环解决了防爆轴承内盖润滑油泄漏与隔爆的问题。

参考文献

[1]傅丰礼, 唐孝镐.异步电动机设计手册[M].北京:机械工业出版社, 2003.

[2]GB3836.1-2000爆炸性环境第1部分:设备通用要求[S].

[3]GB3836.2-2000爆炸性环境第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备[S].

[4]GB3836.3-2000爆炸性环境第3部分:由增安型“e”保护的设备[S].

防爆电机 篇4

关键词：增安型,正压外壳型,复合防爆,电机

1 概述

大部分石化装置所在区域属于气体爆炸危险Ⅱ区环境,作为在危险、易燃易爆场所区域内使用的防爆电机,要求其运行时不能产生电火花。防爆电机通常用于驱动泵、风机、压缩机和其它传动机械的动力设备,广泛应用于石油天然气、石油化工、煤矿、冶金、纺织、粮食加工、造纸、医药、燃油加油站、城市煤气、交通等行业和场所。近年来,随着生产的发展和我国经济的快速增长,国家重点建设工程中一系列重大基础设施项目的推进,存在爆炸危险的场所也在不断增加,对防爆电机的需求也表现出增长的态势。随着防爆电机在危险场所的使用量增加,已经从单一防爆电机型式转变为两种复合防爆电机型式。本文结合用户订单,介绍了一种增安型和正压外壳型复合防爆电机的设计。

2 复合防爆电机的特点

2.1 增安型电机简介

增安型电机的设计应符合标准GB3836.3-2010《爆炸性环境第3部分:由增安型“e”保护的设备》。在正常运行条件下,增安型电机不产生点燃爆炸性气体混合物的电弧、火花或高温危险,通过采取一些机械、电气和热的保护措施,使电机避免在正常或认可的过载条件下出现点爆现象。

但增安型电机的外壳不具备气密封性,电机如长期不运行,外部的气体有可能渗入电机内部,而在增安型电机启动时,有可能出现电火花,所以,GB3836.3-2010《爆炸性环境第3部分:由增安型“e”保护的设备》标准中规定,保证启动前电机外壳内无危险介质,一般采取的措施为电机预留吹扫口或带增安启动预吹扫装置,增加开机前的预吹扫功能。

2.2 正压外壳型防爆电机简介

正压外壳型防爆电机的设计应符合标准GB3836.5-2004《爆炸性气体环境用电气设备第5部分:正压外壳型“p”》。在电机启动前,对其进行预吹扫,将电机外壳内危险易燃、易爆气体的危险等级,置换到适合电机安全运行的级别。在电机开始运行后,通过电机自带正压吹扫装置,对电机进行保压及泄露补偿,使电机外壳内气压始终高于外界压力50Pa以上,从而阻隔外部爆炸性气体进入电机内部,避免燃烧和爆炸发生。

2.3 复合防爆电机特点

本文介绍的增安型和正压外壳型复合防爆电机,定子绕组和转子部分按照增安型标准设计,电机外壳和整机的气密性按照正压外壳型标准设计;防爆标志为ExeⅡCT3 Gc/ExpzdeⅡCT3 Gc;要求电机作为增安型电机运行时,允许的堵转时间为tE时间,电机启动前对电机内部进行预吹扫,电机平稳运行后吹扫取消,节省用户现场气源用量;当电机作为正压外壳型运行时,允许堵转时间不大于20s,电机运行时,正压吹扫装置提供保压功能,并对电机内部进行泄露补偿。用户可以根据现场环境和所带负载情况,来选择电机具体的运行防爆型式。

3 设计要点

3.1 电磁设计

复合防爆型电机的电磁计算按《三相异步电动机电磁计算程序》进行,在电磁方面主要考虑增安型电机运行时的特殊性,tE时间和最小径向单边气隙要求;绝缘设计要求;特殊的防电晕设计;电机定子热负荷和电流密度,满足B级温升的考核要求;鼠笼铜条转子的笼条及端环的电流密度设计等。

设计结果:三圆为1060/700/360,铁心长1100,槽配合为72/56,接法为4极2路,节距为1-16,Y接,热负荷2577,堵转电流倍数计算值为5.36,tE时间8.07s,电机设计最小径向单边气隙δ’=(定子最小内径-转子最大直径)÷2=3(mm),大于最小径向单边气隙(mm)δ=1.852mm,设计最小径向单边气隙合格。

3.2 结构设计

该复合防爆型电机为箱式结构,滑动轴承,带定子、轴承测温及空间加热装置,主接线盒带磁平衡电流互感器。电机的铁心由硅钢片50W470冲压叠而成,定子绕组为扁铜线模压成型,F级绝缘,下线后经VPI真空浸漆处理,以保证绝缘的可靠性。转子采用铜条转子,具有良好的起动性能。外风路采用封闭式空-水冷却结构;内风路为对称风路结构,有2个离心式内风扇,当电机运转时,内风扇搅动电机内腔的热空气至机座顶部的冷却器中,经冷却器冷却回至电机内腔。此种通风结构能够有效地降低定转子的温度,以满足增安型电机的要求。

同时考虑电机外壳的气密封性,机座为钢板焊接结构,内部布置排气管(如图一所示);冷却器上装有泄压阀(如图二所示),带正压吹扫装置。设计要点:

①考虑电机外壳可能与外部环境发生气体交换的部位,对机座与冷却器连接处粘贴三元乙丙橡胶密封条,主引接线出线处、测温和加热器出线处采用密封格兰连接,端盖与机座处为取止口配合,轴承带有正压气密封装置;

②通过正压吹扫装置以一定的流量进行吹扫,使电机内部易燃、易爆气体在冷却器上的泄压阀处排出,当电机内部压力达到一定值时,吹扫装置进入保压状态,气源需要以一定的泄漏补偿量值对电机进行连续吹扫,保证电机内部压力始终大于外部,阻隔外部环境中易燃易爆气体进入电机内部。

3.3 送审取证

该复合防爆型电机需要分别取证,即分别提供增安型和正压外壳型电机的送审资料。在取证时,要按照两种防爆要求准备一个样机,定子绕组部分贴纸,根据温升计算tE时间是否合格;同时检测电机的气密封性情况,判断电机的泄漏量是否合格。最后,取证样机合格后,同时颁发增安型和正压外壳型防爆电机的防爆合格证。

4 结束语

随着经济的发展,煤矿、石油化工等行业对电机的防爆要求越来越高,单一防爆型式电机已逐渐不能满足市场需求,增安型和正压外壳型复合防爆型式电机的设计与开发,可以满足用户在同一使用环境下,根据现场气源和电机运行情况,来选择电机以何种防爆型式来工作,从而降低生产使用成本,也为多种复合防爆电机的设计开发奠定了基础。

参考文献

[1]中国国家标准委员会.GB3836.3-2010爆炸性环境第3部分:由增安型“e”保护的设备.

[2]中国国家标准委员会.GB3836.5-2010爆炸性气体环境用电气设备第5部分:正压外壳型“p”.