水泵防爆電機(jī)的選擇

來源：上海民泉   發(fā)布日期：2011/6/1

水泵防爆電動(dòng)機(jī)的選擇，首要的目的是考慮安全，其次是如何滿足所拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備的要求。爆炸性環(huán)境可分為爆炸性氣體環(huán)境和爆炸性粉塵環(huán)境，本文只介紹爆炸性氣體環(huán)境防爆電機(jī)的選擇。

一、怎樣選擇電動(dòng)機(jī)

1.選擇電動(dòng)機(jī)的步驟和內(nèi)容

應(yīng)以被拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備的具體要求出發(fā)，并考慮使用場所的電源、工作環(huán)境、防護(hù)等級以及電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)、效率、過載能力、安裝方式、傳動(dòng)設(shè)備、產(chǎn)品價(jià)格、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用等情況來選擇電動(dòng)機(jī)的電氣性能和機(jī)械性能，使被選定的電動(dòng)機(jī)能安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和合理地運(yùn)行。選擇電動(dòng)機(jī)的過程中其功率的確定極為重要，選擇原則應(yīng)該是在電動(dòng)機(jī)能夠滿足被拖動(dòng)負(fù)載要求的前提下，經(jīng)濟(jì)、合理地確定電動(dòng)機(jī)功率的大小。如果電動(dòng)機(jī)的功率選得過大，不僅使設(shè)備投資費(fèi)用增加，而且還會(huì)因電動(dòng)機(jī)長期輕載運(yùn)行致使其功率因數(shù)和效率降低；相反，若電動(dòng)機(jī)的功率選得過小，電動(dòng)機(jī)將經(jīng)常過載運(yùn)行，從而使電動(dòng)機(jī)溫升增高、絕緣老化以致使用壽命縮短；此外，還有可能出現(xiàn)起動(dòng)困難和經(jīng)受不起沖擊性負(fù)載等情況。因此必須慎重權(quán)衡、正確合理地選擇電動(dòng)機(jī)的功率。

對于所選電動(dòng)機(jī)的類型應(yīng)能夠滿足生產(chǎn)機(jī)械各個(gè)方面的要求，如被拖動(dòng)負(fù)載的性質(zhì)、工作制、轉(zhuǎn)速、起動(dòng)特性、制動(dòng)要求、過載能力及調(diào)速特性等；并應(yīng)按經(jīng)濟(jì)合理的原則來選擇電動(dòng)機(jī)的類型，如電流種類、結(jié)構(gòu)型式、電壓等級和冷卻方法等；同時(shí)所選電動(dòng)機(jī)的類型除應(yīng)能滿足生產(chǎn)機(jī)械工藝過程的要求外，還應(yīng)滿足電源的要求，如對于供電容量較小的電源則應(yīng)考慮起動(dòng)時(shí)保持供電線路電壓穩(wěn)定，以及使電源的功率因數(shù)保持在合理范圍；此外所選電動(dòng)機(jī)還應(yīng)適當(dāng)留有備用功率，一般使用電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率為0.75~0.9左右。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式和絕緣等級應(yīng)滿足安裝與使用環(huán)境的要求，以保證電動(dòng)機(jī)能夠長期、可靠、安全地運(yùn)行。

2.電動(dòng)機(jī)類型的選擇

在選擇電動(dòng)機(jī)的類型時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮使用三相交流電動(dòng)機(jī)，因?yàn)槿嘟涣麟妱?dòng)機(jī)較其他類型電動(dòng)機(jī)具有更多的優(yōu)點(diǎn)。具體選擇電動(dòng)機(jī)的類型時(shí)，還應(yīng)仔細(xì)考慮以下兩種情況。

（1）不需調(diào)速的負(fù)載機(jī)械

對于不需要進(jìn)行調(diào)速的負(fù)載機(jī)械設(shè)備，包括連續(xù)、短時(shí)、周期工作等工作制的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)盡可能采用交流異步電動(dòng)機(jī)；若負(fù)載平穩(wěn)且對起動(dòng)與制動(dòng)無特殊要求的連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，宜優(yōu)先選用普通籠型異步電動(dòng)機(jī)。如果電動(dòng)機(jī)的功率較大且為了提高電源的功率因數(shù)，可采用三相同步電動(dòng)機(jī)；若單純因起動(dòng)困難的負(fù)載機(jī)械在經(jīng)起動(dòng)能力檢驗(yàn)證實(shí)后，可采用高堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的雙籠型和深槽籠型異步電動(dòng)機(jī)。如果按起動(dòng)能力檢驗(yàn)不能通過或起動(dòng)時(shí)電源線路電壓降過大，就可采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)；帶周期性變化負(fù)載的機(jī)械要求有較大的起動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，對大中功率負(fù)載而言應(yīng)選用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，對于小功率負(fù)載可采用高轉(zhuǎn)差率異步電動(dòng)機(jī)；若某些周期性工作制機(jī)械，采用交流電動(dòng)機(jī)后在溫升、起動(dòng)、制動(dòng)特性等方面不能滿足需要，或其拖動(dòng)系統(tǒng)的過渡過程有特殊要求的生產(chǎn)機(jī)械，適宜采用直流電動(dòng)機(jī)。

（2）需要調(diào)速的機(jī)械

需要調(diào)速的機(jī)械應(yīng)視調(diào)速范圍和要求速度調(diào)節(jié)的連續(xù)、平滑程度來選擇電動(dòng)機(jī)。對于只要求幾種轉(zhuǎn)速的小功率負(fù)載機(jī)械，可采用變極調(diào)速的多速（雙速、三速、四速）籠型異步電動(dòng)機(jī)；對調(diào)速平滑程度要求不高并且調(diào)速比不大的負(fù)載機(jī)械，宜采用繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)或電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)；若調(diào)速范圍在1∶3以上且需連續(xù)穩(wěn)定平滑調(diào)速的負(fù)載機(jī)械，宜采用直流電動(dòng)機(jī)或變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。當(dāng)需要起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大和機(jī)械特性硬度低的生產(chǎn)機(jī)械，宜選用直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)；某些要求調(diào)整比不大（1∶2左右）的大功率負(fù)載機(jī)械，也可采用帶有串極調(diào)速裝置的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，這樣還可使部分電能回饋電網(wǎng)而得以提高其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

3.電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式的選擇

電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式即其有關(guān)固定用構(gòu)件、軸承裝置和軸伸等電機(jī)的構(gòu)成情況，而電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式主要由安裝型式和防護(hù)型式兩部分組成。

（1）安裝型式的選擇

電動(dòng)機(jī)的安裝型式是用軸線方向和固定用構(gòu)件的狀況來全面表達(dá)電動(dòng)機(jī)的安裝情況。安裝型式的代號用IM來表示，如：IMB3、IMB5、IMB35、IMV1、IMV10等。

（2）防護(hù)型式的選擇

為了防止電動(dòng)機(jī)被周圍不良介質(zhì)損壞或因其本身的故障引發(fā)災(zāi)害，所以必須根據(jù)不同的環(huán)境去選擇電動(dòng)機(jī)適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)型式。一般，電動(dòng)機(jī)常見的防護(hù)型式分為開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等多種型式，現(xiàn)簡介如下：

開啟式電動(dòng)機(jī)——外表有很大的通風(fēng)口，其散熱條件好、用料省而造價(jià)較低。但缺點(diǎn)是水氣、灰塵等雜物容易侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，因而只能用于干燥和清潔的工作環(huán)境。

防護(hù)式電動(dòng)機(jī)——通風(fēng)口設(shè)計(jì)為朝下且有防護(hù)網(wǎng)遮掩，其通風(fēng)冷卻條件比較好。該種防護(hù)型式的電動(dòng)機(jī)一般可防滴、防雨、防濺、以及防止外界雜物落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，但不能防止潮氣和灰塵的侵入，因此它比較適用于灰塵不多、較為干燥、無腐蝕性的場所。

封閉式電動(dòng)機(jī)——通常分為自扇冷式、強(qiáng)迫通風(fēng)式和密閉式三種。自扇冷式和強(qiáng)迫通風(fēng)式兩種型式的電動(dòng)機(jī)，能防止以任何方向飛濺來的水滴和其他雜物侵入，并且潮氣和灰塵等也不易進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，所以適用于有潮濕、灰塵多、易受風(fēng)雨侵獨(dú)、易引起火災(zāi)、有腐蝕性氣體的各種地方。密閉式電動(dòng)機(jī)一般使用于水或油等液體中工作的負(fù)載機(jī)械。比如潛水電動(dòng)機(jī)或潛油電動(dòng)機(jī)等。此類電動(dòng)機(jī)由于對制造工藝、使用材料均要求較高，其價(jià)格要比普通電動(dòng)機(jī)貴。

此外，在選擇電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式時(shí)還應(yīng)考慮：若在濕熱帶地區(qū)使用，應(yīng)選用TH型濕熱帶用電動(dòng)機(jī)，如采用普通型電動(dòng)機(jī)就應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆莱?、防霉措施；在干熱帶地區(qū)使用，應(yīng)選用TA型干熱帶用電動(dòng)機(jī)；在高海拔地區(qū)使用，應(yīng)選用高原型電動(dòng)機(jī)；在船舶和艦艇上使用，應(yīng)盡可能采用有特殊結(jié)構(gòu)和防護(hù)要求的船用或艦用電動(dòng)機(jī)；若在空氣中經(jīng)常有腐蝕性氣體的地點(diǎn)使用，應(yīng)盡量選用化工防腐型電動(dòng)機(jī)或管道通風(fēng)式電動(dòng)機(jī)（以引入干凈的冷卻空氣）。也可以在加強(qiáng)對場所通風(fēng)和電動(dòng)機(jī)維護(hù)的情況下，去采用封閉式或防護(hù)式電動(dòng)機(jī)。

4.電動(dòng)機(jī)電壓的選擇

電動(dòng)機(jī)電壓的選擇主要由電力系統(tǒng)對企業(yè)的供電電壓來決定，并且它還與電動(dòng)機(jī)的功率大小有密切的關(guān)系。高電壓可保證大功率電機(jī)有較小的電流和較低的發(fā)熱量，但高電壓對絕緣強(qiáng)度要求同時(shí)也高得多。

5.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇

電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速都是依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求來選定的。在確定電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí)必須考慮機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比值，兩者相互配合并經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的全面比較才能確定。

二、與防爆性能有關(guān)的選型

1.防爆式電動(dòng)機(jī)

防爆式電動(dòng)機(jī)通常是在封閉式電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上制成隔爆型、增安型、正壓型、無火花型、粉塵防爆型等型式，它們都適用于有易燃、易爆氣體或粉塵的危險(xiǎn)環(huán)境下工作，如石油、化工、煤礦、油庫、煤氣站、紡織、糧庫等場所。

2.根據(jù)區(qū)域類別選型

（1）0區(qū)用設(shè)備

0區(qū)環(huán)境禁用電機(jī)。

（2）1區(qū)用設(shè)備

如電氣設(shè)備符合用于0區(qū)要求或下列防爆型式的一種或多種要求，該電氣設(shè)備可用于1區(qū)：

符合GB 3836.2《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分：隔爆型“d”》的隔爆型電動(dòng)機(jī)；

符合GB 3836.5《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第5部分：正壓外殼型“p”》的正壓型電動(dòng)機(jī)。

注：IEC 60079—14規(guī)定，“e”型電氣設(shè)備可用于1區(qū)。根據(jù)我國的實(shí)際情況，允許在1區(qū)中使用的“e”型設(shè)備僅限于在正常運(yùn)行中不產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)溫度的接線盒和接線箱，包括主體為“d”或“m”型、接線部分為“e”型的電氣產(chǎn)品，配置有合適熱保護(hù)裝置（GB 3836.3-2000附錄D）的“e”型低壓異步電動(dòng)機(jī)（起動(dòng)頻繁和環(huán)境條件惡劣者除外）。

（3）2區(qū)用設(shè)備

下列電機(jī)可以在2區(qū)使用：

符合GB 3836.2《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分：隔爆型“d”》的隔爆型電動(dòng)機(jī)；

符合GB 3836.5《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第5部分：正壓外殼型：“p”》的正壓型電動(dòng)機(jī)；

符合GB 3836.3《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第3部分：增安型“e”》的增安型電動(dòng)機(jī)。

3.根據(jù)氣體或蒸氣的引燃溫度選型

電氣設(shè)備應(yīng)按其高表面溫度不超過可能出現(xiàn)的任何氣體或蒸氣的引燃溫度選型。

4.外部影響

電氣設(shè)備的選型和安裝，應(yīng)防止外部影響（例如：化學(xué)作用，機(jī)械作用和熱、電氣、潮濕）對防爆性能產(chǎn)生不利的影響。

5.爆炸性氣體環(huán)境分類

Ⅰ類：煤礦井下使用。

Ⅱ類：除煤礦井下之外的所有其它爆炸性氣體環(huán)境使用。

6.防爆標(biāo)志意義

防爆標(biāo)志包括其標(biāo)志Ex、防爆形式、類別和溫度組別。

三、總結(jié)

水泵防爆電動(dòng)機(jī)的選型除按一般電動(dòng)機(jī)選型原則外，為了安全，特別要對防爆性能滿足爆炸性氣體環(huán)境的要求進(jìn)行選型，其步驟為：

爆炸性氣體環(huán)境的危險(xiǎn)區(qū)域是屬于0區(qū)、1區(qū)還是2區(qū)。

根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域，選擇防爆形式是隔爆型、正壓型還是增安型。

選類別，是煤礦井下，還是其它的Ⅱ類場所。

根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境中氣體或蒸汽的性質(zhì)確定級別和溫度組別。經(jīng)過以上過程，防爆標(biāo)志就確定下來了，選型已完成。

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作者：氣動(dòng)隔膜泵 http://www.hdnyny.com
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