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不同环境条件对电机结构和性能的影响

2019-09-30 17:01:32     来源:电机技术日参        

【大比特导读】电机的基本运行状态为卧式和立式,电机的运行条件也会在产品的使用维护说明书中做出规定,但是特殊环境条件,对于电机的性能要求不同,必须在设计和制造环节予以满足。

电机的基本运行状态为卧式和立式,电机的运行条件也会在产品的使用维护说明书中做出规定,但是特殊环境条件,对于电机的性能要求不同,必须在设计和制造环节予以满足。

1防爆电机

防爆电机应用于存在易燃、易爆物体的场所,可分为工厂用和煤矿用两大类。根据其使用条件和防爆措施,又分为隔爆型、防爆安全型等六类。隔爆型电机的防爆原则是:首先,当外壳内部爆炸时,火焰在穿过规定缝隙外传的过程中,缝隙壁应足够长,因而能起足够的吸热及阻滞作用,而大大降低其外传能量和温度,从而不致引起电机外部爆炸性混合物爆炸。其次,电机的某些构件应具有足够强度。

2高原环境用电机

高原系指海拔高度为1000m~4000m的地区。高原环境的特点,是气压低,气温也低,且气温日变化大,绝对湿度低,太阳辐射比较强烈。低气压时的空气密度低,对于空气冷却的产品可能使其温升增高;而由于空气的介电强度下降,进行高压电机的绝缘结构设计时,要加强防电晕的措施。

气温日变化大,容易引起电机的零部件的机械构件变形或开裂,太阳辐射强度大,会引起户外用电机温度增高,在存在氧和水汽时,还会使有机绝缘材料和涂料加速老化,缩短使用寿命。若用塑料制品作为电机的外部构件时,影响将更为严重。因此,采用塑料件要慎重。

3环境保护对电机结构设计的要求

电机在运行中对于环境的污染主要是三个方面,即振动和噪声、电磁波干扰以及从电机中排出来的被加热了的冷却介质。一般说来,前者是主要的。电磁波干扰来自直流电机和交流换向器电机的换向火花,通常采用在出线端并联滤波电容器的方法。

如果这种干扰能够严重影响周围其他设备正常运行,例如用于测量装置或音响设备中的电机,必要时可采用电磁屏蔽方法,将整个电机罩起来。电机中排出来的热空气,使工作环境温度上升,且尘埃飞扬。因此,对于冷却风量较大的中大型电机,在结构设计时不得不采用闭路循环的冷却系统。

4海洋船舶用电机

其使用环境年最高温度可达45℃,最低可达-25℃,安装在甲板及其附近的电机,还应考虑太阳辐射以及雨、风、盐雾和霉菌等户外因素的影响,机舱里的电机则应考虑有油雾的影响。其次是船舶航行经常要遇到大风和海浪,使其摇摆和倾斜,故对于一般船舶用电机应能在横倾15°,纵倾10°,横摇23.5°,和应急设备用电机应能在横倾22.5°,纵倾10°的情况下,正常工作。考虑到在航行中抢修机电设备,能够方便地拆卸外壳,检修定子或转子,因而,往往将电机机座设计成上下两半的拼合式结构,或是箱式结构。

另外,为了充分利用船舱空间,电机外形不一定为圆柱形,往往设计为八角形或其他式样(电气机车用电动机也存在类似情况)。因此,对于船舶用电机,其结构型式、材料选用、绝缘处理和表面防护等诸方面,都有一定的特点。

5运输条件对电机结构的影响

对于整机装配出厂的中小型及部分中大型电机,因它们的体积和质量都不超过铁路及公路运输的限度,且运输过程中,无论火车、汽车或飞机使货物产生的振动加速度都在3g以下,只要包装符合要求,可以说运输条件对这些电机的结构无特殊的要求。但是,对大型发电机,特别是水轮发电机,其质量可达千吨以上,定转子直径达10~20m及以上,一般是无法用汽车、火车整机运输的。因此,它们只能拆成大件运输,并考虑对大件的运输限度。陆上的长途运输主要靠铁路,公路运输,仅在安装工地不靠近铁路的情况下应用。船舶运输一般地也要与铁路运输相结合,因此,下面仅讨论铁路运输的限界问题。

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