(德州恒力電機(jī)有限責(zé)任公司,山東德州 253002)
隔爆型電機(jī)采用隔爆外殼把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的電氣部分與周圍的爆炸性氣體混合物隔開(kāi),這種外殼并非是密封的,周圍的爆炸性氣體混合物可以通過(guò)外殼的各部分接合面間隙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部,當(dāng)與外殼內(nèi)的火花、電弧、危險(xiǎn)高溫等引燃源接觸時(shí)就可能發(fā)生爆炸,這時(shí)電機(jī)的隔爆外殼不僅不會(huì)損壞或變形,而且爆炸火焰或熾熱氣體通過(guò)接合面間隙傳出時(shí),也不能引燃周圍的爆炸性氣體混合物。所以,對(duì)于隔爆電機(jī)來(lái)說(shuō),除保證安裝尺寸,電氣性能合格以外,對(duì)隔爆外殼的機(jī)械性能和尺寸的檢測(cè)尤為重要。
隔爆電機(jī)外殼的機(jī)械性能檢測(cè)通常是電機(jī)零部件裝配完成后、涂漆工序之前,在裸機(jī)狀態(tài)下對(duì)電機(jī)外觀、所裝配零部件、外形安裝尺寸、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否輕快靈活以及其他一些附屬部件的檢查和測(cè)量。隔爆電機(jī)所有隔爆零部件要求無(wú)裂紋和影響隔爆性能的缺陷,連接隔爆外殼的螺栓均需裝彈簧墊圈,防止零部件自行松脫。拆卸、裝配隔爆電機(jī)時(shí),應(yīng)注意保護(hù)隔爆面,裝配時(shí)隔爆面螺紋及隔爆面涂204-1防銹油脂,所有隔爆面不得損傷和銹蝕,以保證隔爆性能。非隔爆配合面應(yīng)均勻的涂上密封膠,密封防水。
隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)外殼強(qiáng)度,組成外殼各零部件隔爆結(jié)合面的隔爆間隙和寬度,以及各隔爆結(jié)合面的表面粗糙度是保證隔爆電機(jī)隔爆性能的首要條件。因此,隔爆電機(jī)的機(jī)座、端蓋、接線盒座、蓋等外殼均采用鋼質(zhì)或HT200灰鑄鐵材料制造。零部件精加工后均進(jìn)行水壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力不小于1.5MPa,保持10s~12s,試驗(yàn)結(jié)果以外殼無(wú)水滴滲出為合格。電機(jī)隔爆結(jié)合面間隙或直徑差和隔爆結(jié)合面的寬度按GB 3836.2的規(guī)定,各機(jī)座號(hào)外殼隔爆面最小寬度范圍和所對(duì)應(yīng)配合面的最大間隙值見(jiàn)表1,其中ⅡC類平面結(jié)合面最大間隙均要求≤0.12mm。因ⅡA、ⅡB、ⅡC類對(duì)應(yīng)爆炸氣體環(huán)境的易爆程度依次提高,所以電機(jī)隔爆面的最小寬度依次加長(zhǎng),隔爆結(jié)合面的最大平均間隙依次減小,隔爆性能依次提高,其中高級(jí)別的隔爆外殼可代替低級(jí)別的外殼使用,低級(jí)別的外殼不可代用高級(jí)別外殼。YB3系列電機(jī)隔爆面見(jiàn)圖1。
圖1 YB3系列隔爆電機(jī)主體結(jié)構(gòu)圖
主要隔爆面有止口隔爆:機(jī)座與前端蓋,機(jī)座與后端蓋;平面隔爆:線盒座與線盒蓋,線盒座與機(jī)座;轉(zhuǎn)軸隔爆:轉(zhuǎn)子軸與軸內(nèi)蓋或轉(zhuǎn)子軸與端蓋。隔爆結(jié)合面的表面平均粗糙度一般為Ra3.2。
表1 隔爆電機(jī)隔爆面最小寬度范圍和所對(duì)應(yīng)配合面的最大間隙值
隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)的接線盒隔爆特性檢測(cè)。隔爆電機(jī)的接線盒比較緊湊,是用戶電源線和電機(jī)引接線連接的中間部分,此處的隔爆效果要求較嚴(yán)密。端子套和接線盒之間是螺紋隔爆,線盒蓋和線盒座,線盒座和機(jī)座的配合采用止口加平面隔爆。檢測(cè)時(shí)注意接線盒內(nèi)的電氣間隙不小于10mm,爬電距離不小于16mm,見(jiàn)圖2。當(dāng)接線盒有閑置的進(jìn)線口時(shí),需用堵棒堵死,保證隔爆性能。
圖2 隔爆電機(jī)接線圖結(jié)構(gòu)圖
隔爆電機(jī)電氣性能的主要檢測(cè)項(xiàng)目有:直流電阻檢測(cè);繞組對(duì)地及繞組之間的絕緣電阻檢測(cè)和耐壓檢測(cè);定子線圈匝間檢測(cè);空載電流及損耗檢測(cè);堵轉(zhuǎn)電流及損耗檢測(cè)。隔爆電機(jī)檢測(cè)的重點(diǎn)是電機(jī)的絕緣強(qiáng)度和電流及損耗試驗(yàn)。絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)是指繞組所用絕緣材料與繞組本身絕緣強(qiáng)度的電氣性能試驗(yàn)。可分為絕緣電阻試驗(yàn),絕緣耐壓試驗(yàn)和繞組匝間絕緣試驗(yàn)。絕緣電阻試驗(yàn)是在較低電壓下進(jìn)行的,不會(huì)因累積效應(yīng)而造成設(shè)備損害,所以又稱非破壞性試驗(yàn),主要測(cè)試電機(jī)絕緣的整體分布缺陷。絕緣耐壓試驗(yàn)是指測(cè)定繞組絕緣在沖擊電壓下,能耐受的最大電壓,試驗(yàn)結(jié)果有兩種可能:耐受和擊穿,因而稱為破壞性試驗(yàn),重點(diǎn)測(cè)試電機(jī)絕緣的局部損傷缺陷,這種試驗(yàn)結(jié)果的可信度高,但有一定風(fēng)險(xiǎn),而且多次做這種試驗(yàn),會(huì)由于累積效應(yīng)而對(duì)繞組造成一定損害。繞組匝間絕緣試驗(yàn)是測(cè)試電機(jī)線圈各匝之間的絕緣性能,因測(cè)試方法不同,對(duì)電機(jī)造成的影響不同。對(duì)于隔爆電機(jī)的絕緣強(qiáng)度測(cè)試,通常先進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試,試驗(yàn)合格后再進(jìn)行交流耐壓測(cè)試,在未擊穿的情況下按表2范圍。
考核規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)高壓下的絕緣泄漏電流。泄漏電流在允許值范圍內(nèi),再做匝間試驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)合格,說(shuō)明電機(jī)繞組絕緣良好,絕緣測(cè)試合格。
隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)的空載和堵轉(zhuǎn)電流及損耗是反映電機(jī)效率和電氣性能的重要參數(shù),是電機(jī)檢測(cè)時(shí),考核電機(jī)電氣性能的重要參考值,是電機(jī)制造過(guò)程中例行檢查必須考核的關(guān)鍵指標(biāo),其指標(biāo)數(shù)值,直接體現(xiàn)電機(jī)的核心部件一定轉(zhuǎn)子的制造質(zhì)量和設(shè)計(jì)工藝水平,是用戶使用電機(jī)前,對(duì)電機(jī)電氣性能進(jìn)行考察簡(jiǎn)單可靠的測(cè)試項(xiàng)目。
表2 不同機(jī)座號(hào)的電機(jī)絕緣泄漏電流范圍表
隔爆電機(jī)的空載電流和堵轉(zhuǎn)電流在一定程度上反應(yīng)電機(jī)的溫升,效率,功率因數(shù),起動(dòng)能力等主要性能指標(biāo),其合格與否直接影響電機(jī)的各項(xiàng)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)性能。隔爆電機(jī)在規(guī)定的工作條件下運(yùn)行時(shí),必須限制外殼表面溫度,其最高表面溫度(溫度計(jì)法)不超對(duì)應(yīng)組別的溫度限值,例如:T4組別最高溫度不超125℃,T5組別不超95℃,其中高組別可代用低組別,即T5可代替T4~T1,T4可代替T3~T1,依次類推。所以,隔爆電機(jī)對(duì)電機(jī)的溫升要求比較嚴(yán)格,電機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行應(yīng)有比較寬松的溫升限度,要求比普通電機(jī)的電氣性能優(yōu)良。
綜上所述,隔爆型電機(jī)在爆炸性氣體環(huán)境中安全運(yùn)行是制造中關(guān)注的關(guān)鍵部分,檢測(cè)中首先保證電氣性能合格,盡量減少可能引起爆炸的因素。同時(shí)保證隔爆性能滿足要求,電機(jī)內(nèi)部引起爆炸時(shí)不會(huì)引起外部爆炸。因隔爆電機(jī)的隔爆性能由隔爆外殼和隔爆外殼相連接的隔爆面決定。隔爆面尺寸和表面質(zhì)量的檢測(cè)是隔爆電機(jī)檢測(cè)的重點(diǎn)。因此,在隔爆電機(jī)制造過(guò)程中對(duì)隔爆外殼和隔爆面要注意防護(hù),除設(shè)計(jì)加工過(guò)程中保證尺寸精度以外,安裝拆卸過(guò)程中必須保護(hù)隔爆外殼和隔爆面不受損傷,隔爆面需要做好防護(hù)和防銹處理,防止因磕碰和銹蝕損傷隔爆面,確保隔爆外殼在承受爆炸時(shí)不發(fā)生有害變形。