電機(jī)選型知識(shí)

1、旋轉(zhuǎn)電機(jī)選型知識(shí)一、 電機(jī)的基本運(yùn)行條件GB755-2000旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定額和性能中規(guī)定的電動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行條件包括：對(duì)海拔高度、環(huán)境溫度、冷卻介質(zhì)和相對(duì)濕度的要求，電氣條件，運(yùn)行期間電壓和頻率的變化，電機(jī)的中點(diǎn)接地等規(guī)定。1、海拔：一般不超過1000M。特殊要求，如微特電機(jī)的運(yùn)行的海拔高度可達(dá)250031200m。2、最高環(huán)境空氣溫度：電機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的環(huán)境溫度隨季節(jié)而變化，一般不超過40。但一些專用電機(jī)可超過40，微特電機(jī)的最高環(huán)境溫度為125。3、最低環(huán)境溫度：對(duì)已安裝就位處于運(yùn)行或斷電停轉(zhuǎn)電機(jī)，運(yùn)行地點(diǎn)的最低環(huán)境溫度為-15；對(duì)微特電機(jī)最低空氣溫度為-55。對(duì)于用水作為初級(jí)或次級(jí)冷卻介質(zhì)的電機(jī)

2、的最低環(huán)境空氣溫度為5。4、環(huán)境空氣相對(duì)濕度：電機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的最濕月份月平均最高相對(duì)濕度為90%，同時(shí)，該月月平均最低溫度不高于25。5、電壓和電流的波形對(duì)稱性：對(duì)于交流電動(dòng)機(jī)，其電源電壓波形的正弦性畸變率不超過5%；對(duì)于多相電動(dòng)機(jī)，電源電壓的負(fù)序分量不超過5%（長(zhǎng)期運(yùn)行）或1.5%（不超過幾分鐘的短式運(yùn)行），且電壓的零序分量不超過正序分量的1%。6、運(yùn)行期間電壓的偏差：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的電源電壓（如為交流電源時(shí)，頻率為額定）在額定值的95%105%之間變化，輸出功率仍能維持額定值。當(dāng)電壓發(fā)生上述變化時(shí)，電機(jī)的性能和溫升允許偏離規(guī)定。7、運(yùn)行期間的頻率偏差：但交流電機(jī)的頻率（電壓為額定）額定值的偏差不超

3、過±1%時(shí)，輸出功率仍能維持額定值。8、電壓和頻率同時(shí)發(fā)生偏差：電壓和頻率同時(shí)發(fā)生偏差（兩者偏差分別不超過±5%和±1%），若兩者都是正值，且其和不超過6%；或兩者均為負(fù)值，或分別為正值和負(fù)值，且其絕對(duì)值之和不超過5%時(shí)，電機(jī)輸出功率仍能維持額定值。9、電機(jī)的中性點(diǎn)接地：交流電機(jī)（Y連結(jié)）應(yīng)能在中性點(diǎn)處于接地電位或接近接地電位的情況下連續(xù)運(yùn)行。如果電機(jī)繞組的線端與中性點(diǎn)端的絕緣不同，應(yīng)在電機(jī)的使用說明書中說明，未征得電機(jī)廠同意，不允許將電機(jī)的中性點(diǎn)接地或?qū)⒍嗯_(tái)電機(jī)的中性點(diǎn)相互連接。二、 電機(jī)的電壓和頻率的選取1、我國的工頻及電壓：我國的工頻電的頻率是50Hz，電壓

4、等級(jí)分為：220V、380V、660V、1140V、3300V、6000V、10000V。2、其它國家的電源工頻：國際上大多數(shù)國家的電源頻率都是50Hz，而美洲國家如美國、加拿大、巴西、哥倫比亞以及臺(tái)灣和韓國的電源頻率都是60Hz。其電壓有：460V、575V、2300V、4000V、6600V、13200V等。三、 電機(jī)功率的選取根據(jù)GB755的推薦，一般來說，對(duì)于380V電壓，由于電機(jī)電流過大的限制，上限功率一般定為1000KW；而對(duì)于6000V和10KV電機(jī)，考慮其經(jīng)濟(jì)性原因，下限功率等級(jí)定為160KW。四、 絕緣耐熱等級(jí)及電機(jī)的溫升限值電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)是指用不同的絕緣材料、不同的組合方式和

5、不同的制造工藝制成的電機(jī)絕緣部分的結(jié)構(gòu)型式。電動(dòng)機(jī)的絕緣系統(tǒng)大致分為：絕緣電磁線、槽絕緣、相間絕緣、浸漬漆、繞組引接線、接線絕緣端子等。電機(jī)絕緣耐熱等級(jí)及溫度限值見下表：電機(jī)絕緣耐熱等級(jí)及溫度限值耐熱等級(jí)AEBFHC極限溫度105120130155180>180 以前電動(dòng)機(jī)最常用的絕緣等級(jí)為B級(jí)，目前最常用的絕緣等級(jí)為F級(jí)，H級(jí)絕緣也正在陸續(xù)被采用。絕緣材料根據(jù)耐熱等級(jí)分級(jí)，在其極限溫度時(shí)，于正常運(yùn)行條件下，應(yīng)能保證長(zhǎng)期使用。對(duì)于一般電機(jī)在正常運(yùn)行條件下的使用期限約為20年，絕緣材料的使用壽命與使用溫度的關(guān)系是，電機(jī)運(yùn)行溫度每增加10，絕緣壽命減半。五、 電機(jī)外殼防護(hù)型式和冷卻方法的選取

6、1、電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式：代號(hào)為IPXX防護(hù)標(biāo)志由字母IP和兩個(gè)表示防護(hù)等級(jí)的表征數(shù)字組成。第一位數(shù)字表示：防止人體觸及或接近殼內(nèi)帶電部分及殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，以及防止固體防異物進(jìn)入電機(jī)。第二位數(shù)字表示：防止由于電機(jī)進(jìn)水而引起的有害影響。2、冷卻方法：電機(jī)冷卻方法代號(hào)由字母IC、冷卻介質(zhì)代號(hào)和兩位表征數(shù)字織成。第一位數(shù)字代表冷卻回路布置第二位數(shù)字代表冷卻介質(zhì)驅(qū)動(dòng)方式3、常用冷卻方法：1）、開啟式，防滴式，冷卻方法為IC01空氣可以通過電機(jī)自帶風(fēng)扇進(jìn)出電機(jī)內(nèi)腔，將電機(jī)內(nèi)部熱量帶走。可以適合電機(jī)的功率從很小到很大，但由于電機(jī)內(nèi)部可出進(jìn)出空氣，電機(jī)內(nèi)部有灰塵，形響電機(jī)的絕緣性能，原JS系列電機(jī)使用較多，現(xiàn)在的

7、Y系列電機(jī)使用較少，只有在環(huán)境條件較好的情況下才有使用2）、封閉式，防護(hù)等級(jí)為IP44以上，冷卻方法分為：IC411全封閉自扇冷，電動(dòng)機(jī)外殼帶散熱片，內(nèi)風(fēng)路和外風(fēng)路靠自帶風(fēng)扇循環(huán)。全封閉自扇冷電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，在電機(jī)功率許可和能夠達(dá)到冷卻效果的條件下應(yīng)優(yōu)先選用。IC511全封閉自扇冷，電動(dòng)機(jī)周圍帶散熱管，內(nèi)風(fēng)路和外風(fēng)路靠自帶風(fēng)扇循環(huán)。具有結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立的特點(diǎn)，我公司引進(jìn)西門子公司電機(jī)中心高在560以上的隔爆型電機(jī)使用這種結(jié)構(gòu)的較多。IC611電動(dòng)機(jī)上部帶散熱管式散熱器，內(nèi)風(fēng)路和外風(fēng)路靠自帶風(fēng)扇循環(huán)。當(dāng)電機(jī)功率較大，需要一定的散熱量，電機(jī)自身散熱片不能滿足散熱要求情況下使用，如Y

8、KK、YAKK系列電機(jī)，電機(jī)運(yùn)行相對(duì)于水冷方式比較獨(dú)立。IC81W全封閉，電動(dòng)機(jī)上部帶水冷散熱器，內(nèi)風(fēng)路靠自帶風(fēng)扇循環(huán)。這種冷卻方式冷卻量較大，可以將電機(jī)功率做到很大，但缺點(diǎn)是需要水源和管線，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)困難。IC416全封閉，電動(dòng)機(jī)外殼帶散熱片，內(nèi)風(fēng)路靠自帶風(fēng)扇循環(huán)，外風(fēng)路靠強(qiáng)制風(fēng)機(jī)循環(huán)。（變頻電機(jī)）IC616電動(dòng)機(jī)上部帶散熱管式散熱器，內(nèi)風(fēng)路靠自帶風(fēng)扇循環(huán)，外風(fēng)路靠強(qiáng)制風(fēng)機(jī)循環(huán)。（高壓變頻電機(jī)）電動(dòng)機(jī)冷卻方式的選擇原則是：從電機(jī)獨(dú)立性考慮，電機(jī)冷卻方式能采用自扇冷的不采用強(qiáng)制冷卻，能采用空冷的不采用水冷。低壓電機(jī)1000KW以下、高壓非防爆電機(jī)2000KW以下的2、4極電機(jī)采用I

9、C411這種冷卻方式。高壓電機(jī)1000KW以上電機(jī)宜采用IC611，2000KW以上宜采用IC81W水冷。六、 電機(jī)軸承型式和潤(rùn)滑方式的選取電動(dòng)機(jī)的軸承型式分為：滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承的選型范圍為中心高63710；中心高710mm以上電機(jī)，由于轉(zhuǎn)子重量較重，要選用滑動(dòng)軸承。由于滑動(dòng)軸承體積的限制，中心高450以下電機(jī)不宜再選用滑動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，具有使用維護(hù)方便、互換方使、供貨渠道多，小規(guī)格價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但大規(guī)格軸承受極限轉(zhuǎn)速和使用量小等限制，價(jià)格相對(duì)要高?；瑒?dòng)軸承具有使用壽命長(zhǎng)、可以做到較大的軸徑和轉(zhuǎn)速等優(yōu)點(diǎn)。小規(guī)格滑動(dòng)軸承軸承與滾動(dòng)軸承相比成本要高。滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式分為自潤(rùn)

10、滑和強(qiáng)制潤(rùn)滑，按一般選型原則是能采用自潤(rùn)滑的不采用強(qiáng)制潤(rùn)滑，如果主機(jī)有共用油站，則選用強(qiáng)制潤(rùn)滑比較好，但存在油管布置的復(fù)雜及漏油的可能。一般對(duì)于2極電機(jī)，1000kW以下電機(jī)選用自潤(rùn)滑；1000KW以上選用強(qiáng)制潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油選用L-TSA32#汽輪機(jī)油。對(duì)于4極及以上電機(jī)，2000KW以下電機(jī)選用自潤(rùn)滑，2000KW以上選用強(qiáng)制潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油選用L-TSA46#汽輪機(jī)油。七、 電機(jī)檢測(cè)裝置及配件的選取電動(dòng)機(jī)常用的檢測(cè)裝置有：定子測(cè)溫裝置、軸承測(cè)溫裝置、漏水檢測(cè)裝置、定子繞組接地差動(dòng)保護(hù)等。有些大型電機(jī)裝有軸振動(dòng)檢測(cè)探頭，但由于必要性不大和成本高，選用量較小。在定子繞組溫度監(jiān)控和超溫保護(hù)方面

11、：低壓電機(jī)有些選用PTC熱敏電阻，保護(hù)溫度為135或145。高壓電動(dòng)機(jī)定子繞組埋置Pt100鉑熱電阻(三線制)6支，每相2只，3支工作，3支備用。在軸承溫度監(jiān)控和超溫保護(hù)方面：電動(dòng)機(jī)的每個(gè)軸承設(shè)置一個(gè)Pt100雙支鉑熱電阻(三線制)，共2支，有些電機(jī)只要現(xiàn)場(chǎng)溫度顯示。電動(dòng)機(jī)軸瓦溫度不應(yīng)超過80，報(bào)警溫度80，停機(jī)溫度 85 。電動(dòng)機(jī)軸承溫度不應(yīng)超過95。電動(dòng)機(jī)設(shè)有防漏水措施：對(duì)于采用上水冷的水冷電機(jī)，一般要裝有漏水檢測(cè)開關(guān),當(dāng)冷卻器發(fā)生泄漏或一定泄漏量時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警。定子繞組接地差動(dòng)保護(hù)：國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電動(dòng)機(jī)功率大于2000KW時(shí)，定子繞組宜設(shè)置接地差動(dòng)保護(hù)裝置。八、 電機(jī)空間加熱

12、器的選取對(duì)于高壓電機(jī)、水冷電機(jī)、使用于潮濕環(huán)境、有凝露環(huán)境的電機(jī)，一般加設(shè)有空間防潮加熱器，加熱器功率小于1.5KW時(shí)電壓選用單相220VAC；功率大于1.5KW時(shí)選用三相電壓380VAC。選用加熱器的目的是在電機(jī)停機(jī)時(shí)確保電機(jī)內(nèi)部的空氣溫度比周圍環(huán)境溫度高5，防止電機(jī)內(nèi)部定子繞組上產(chǎn)生凝露而損壞絕緣。一般低壓電機(jī)選用柔性電加熱帶，高壓電機(jī)選用翅式電加熱器。電機(jī)加熱器。有的用處是防止電機(jī)受潮用的,如果電機(jī)長(zhǎng)期放置不用,在使用前要先通電加熱驅(qū)潮,在通電試機(jī)防止電機(jī)損壞。九、 高海拔電機(jī)與一般電機(jī)的不同1、產(chǎn)品型號(hào)說明產(chǎn)品型號(hào)由產(chǎn)品代號(hào)、規(guī)格代號(hào)、特殊環(huán)境代號(hào)和補(bǔ)充代號(hào)等四個(gè)部分組成，示例： YB

13、2 - 200L-2 G 特殊環(huán)境代號(hào)（高原用） 規(guī)格代號(hào)（中心高-鐵心長(zhǎng)度-極數(shù)） 產(chǎn)品代號(hào)（隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)）常用特殊環(huán)境代號(hào)有：W（戶外型）、WF1（戶外防中等腐蝕型）、WF2（戶外防強(qiáng)腐蝕型）、F1（戶內(nèi)防中等腐蝕型）、F2（戶內(nèi)防強(qiáng)腐蝕型）、TH（濕熱帶型）、WTH（戶外濕熱帶型）、TA（干熱帶型）、T（干、濕熱合型）、H（船或海用）、G（高原用）。2、高原環(huán)境條件的特點(diǎn)及影響以海平面為基準(zhǔn)起算的陸地高度稱為海拔高度，普通電動(dòng)機(jī)一般使用條件為海拔高度不超過1000m，對(duì)于海拔超過1000m的地區(qū)則稱為高原地區(qū)。高原地區(qū)的海拔高度為10004000m，我國高原地區(qū)海拔和最高氣溫及最

14、低氣壓的關(guān)系見下表：海拔和最高氣溫及最低氣壓的關(guān)系海拔高度m1000200030004000最高氣溫ºC40353025最低氣壓mm656581514454 注：在表列海拔高度之間，某海拔高度最低氣壓額定值，可用線性插算法求取。高原地區(qū)環(huán)境的特點(diǎn)及對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響：低氣壓：引起電動(dòng)機(jī)空氣絕緣耐壓強(qiáng)度降低各部溫升增高氣溫日變化大：導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的變形和密封的可靠性變壞太陽輻射強(qiáng)度大：引起戶外電動(dòng)機(jī)溫升增高，在氧氣水汽存在的條件下使電動(dòng)機(jī)的絕緣材料和漆層加速老化壽命縮短低氣溫：低氣溫對(duì)電動(dòng)機(jī)因氣壓或空氣密度降低而引起的溫度升高有補(bǔ)償作用。3、防電暈處理高壓電機(jī)繞組的電暈與其周圍氣體的性

15、質(zhì)和相對(duì)密度有關(guān)。海拔升高，氣壓下降，起暈電壓也下降。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，海拔每升高100m，起暈電壓下降（0.471.04）%，平均下降水量0.79%。所以對(duì)在海拔10005000m運(yùn)行的高原電機(jī)，尤其是高壓電機(jī)(3000V以上)，應(yīng)進(jìn)行防電暈處理。低壓電機(jī)可不必進(jìn)行防暈處理。防電暈措施有：定子槽內(nèi)噴或涂半導(dǎo)體漆；定子線圈直線部分包低電阻防暈帶一層；槽口至線圈端部處包中電阻防暈帶一層，兩者搭接2030mm；槽內(nèi)所有墊條改為半導(dǎo)體玻璃布板。4、因環(huán)境溫度和海拔高度變化對(duì)電機(jī)功率的修正按照GB755旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定額和性能，額定輸出功率時(shí)的環(huán)境條件為環(huán)境溫度不超過40、海拔高度不超過1000m，如果電動(dòng)機(jī)實(shí)

16、際運(yùn)行環(huán)境條件超出以上標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)際有效輸出功率可按以下公式進(jìn)行計(jì)算修正：實(shí)際有效輸出功率 = 額定輸出功率 × 溫度系數(shù) × 海拔高度系數(shù)環(huán)境溫度溫度系數(shù)環(huán)境海拔高度海拔高度系數(shù)301.0610001.0351.0315000.98401.0020000.94450.9725000.91500.9330000.87550.8835000.82600.8240000.77當(dāng)計(jì)算結(jié)果實(shí)際有效輸出功率大于額定功率時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)應(yīng)進(jìn)行降低負(fù)載使用，或與電機(jī)制造廠協(xié)商由電機(jī)制造廠進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)制造來滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行要求。防護(hù)等級(jí)IP44以上、冷卻方式為空氣空氣電動(dòng)機(jī)額定輸出功率隨海拔高度與環(huán)

17、境溫度變化的近似值如下表：海拔高度m環(huán)境溫度：202530354045501000以下100%100%100%100%100%97%93%2000以下100%100%100%96%94%91%87%3000以下98%95%92%89.5%87%84%81%4000以下86%84%81%79%77%74.5%71.5%十、 濕熱帶、干熱帶環(huán)境用電動(dòng)機(jī)采取的措施1、在電氣性能方面：增加原材料用量增加定轉(zhuǎn)子鐵心長(zhǎng)度，從而降低電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的溫升，滿足在高溫環(huán)境下運(yùn)行的要求，從而延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)在高溫環(huán)境下的絕緣壽命。在對(duì)電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行溫升限度按比正常電機(jī)降低5考核。2、在絕緣結(jié)構(gòu)方面：定子繞組經(jīng)過真空壓

18、力浸漆（VPI）工藝處理，絕緣材料和浸漬漆能經(jīng)受12個(gè)循環(huán)周期的交變濕熱試驗(yàn)合格：具有防霉菌合格、防潮濕性能合格、絕緣電阻和介電強(qiáng)度合格等。3、在電動(dòng)機(jī)表面涂覆方面：電動(dòng)機(jī)內(nèi)外表面噴涂具有防腐蝕性能的底漆和面漆，定轉(zhuǎn)子鐵心表面進(jìn)行磷化防腐處理。4、在電動(dòng)機(jī)導(dǎo)電件和緊固件方面：電動(dòng)機(jī)導(dǎo)電件進(jìn)行鍍銀防腐蝕處理；緊固件進(jìn)行鍍鎳處理或采用不銹鋼材質(zhì)。5、對(duì)于太陽直曬的戶外電動(dòng)機(jī)：還采用增加防護(hù)性頂罩的措施來防止太陽直曬高溫，從而確保電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行合格。十一、 防腐電機(jī)采取的措施當(dāng)電動(dòng)機(jī)使用環(huán)境中含有二氧化硫、硫化氫、氯氣、氯化氫、氟化氫、氨氣、氧化氮等腐蝕性物質(zhì)時(shí)，并且按每立方米所含腐蝕性介質(zhì)的毫克數(shù)分為W（戶外）、F1(防中等腐蝕)和F2(防強(qiáng)腐蝕)，以及WF1(戶外防中等腐蝕)和WF2(戶外防強(qiáng)腐蝕)。對(duì)這類電機(jī)主要從電機(jī)各零部件的表面涂覆和導(dǎo)電件進(jìn)行鍍銀、緊固件的鍍鎳等方面解決。電機(jī)各零部件的底漆和面漆采用防腐底漆和防腐面漆、電機(jī)內(nèi)加工表面進(jìn)行磷化處理；緊固件進(jìn)行鍍鎳處理或采用不銹鋼材質(zhì)。十二、 防爆電機(jī)選擇和防爆原理防爆電機(jī)的選用，必須首選考慮防爆安全性，其次是技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性，合理性及經(jīng)濟(jì)性。1、首先需明確應(yīng)用的場(chǎng)所是否是爆炸