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上海水泵集团技术之电机绝缘

绝缘等级:电动机使用绝缘是为了从电气上将绕组与电动机的机械零部件绝缘开来,同时也是为了使电动机绕组线匝之间互相绝缘。此外,电动机的绝缘材料还包括如下用途:使绕组保持封闭,并保持一定的刚性,以及防止周围环境对电气零件发生影响。因此,电动机的绝缘实际上是一个很复杂的系统,要使用多种不同材料和配件,使绕组有效地绝缘起来。绝缘系统所涉及的零件包括:槽间隔物、相间隔板、导线绝缘、槽楔、端部线匝支撑、缠绕用的材料以及绕组浸渍树脂等等。有些电动机的绝缘还使用特殊等级的绝缘材料。

目前电动机制造业把绝缘材料基本上划分为四个等级。绝缘等级是根据材料相应的物理特性,能够承受的某种最高操作温度(经常使用“总温度”或“热点温度”这一术语),以及材料的实际和有效绝缘寿命等来划分。各种绝缘材料等级及其最高操作温度如下:

A级           90℃

B级          130℃

F级          155℃

H级          180℃

许多因素能影响电动机绝缘系统的最高操作温度,诸如环境温度,由于电动机损耗使绕组本身引起的温升,以及设计时给予电动机超载的允许余度(使用系数)。

(美国)全国电气制造商协会(NEMA)规定的电动机标准(机座号140T至449T),要求铭牌上标出最高允许环境温度,额定功率,以及发出此功率时相应的线电流,所用的绝缘等级,以及给定的使用系数等,比NEMA规定机座号稍大或者稍小的电动机,铭牌标记应包括最高允许环境温度,用温度计或用测量电阻的办法测出的摄氏温标的温升、额定功率以及发出此功率时的线电流。

环境因素  当电动机用于驱动泵时,要指明使用环境条件,这些条件将决定电动机机壳形式的选择。选择电动机机壳的要点如下:

1.     防滴式  这种电动机适用于没有危险性,周围清洁情况适度,无磨蚀性和导电尘埃,以及无化学烟雾等场合。不过,一定量的湿度或尘埃,下落颗粒或液滴是容许的。

2.     安全防护式  这是一种密封式电动机,机座号只限于364T至449T,可以安装在无危险性;湿度大;不存在会引起电动机堵塞的物质,如金属碎片或金属尘埃的场合或化工方面,以及常常需要用水龙软管冲洗和有严重飞溅的地方。

3.     全封闭无通风或风扇冷却式  这类电动机可以安装在含有磨蚀性或导电尘埃,化学介质或油质蒸汽浓度较高,但无危险性的环境中,以及常常需要用水龙软管冲洗和有严重飞溅的地方。

4.     全封闭防爆式   这类电动机可以安装在危险性很大的环境中,包括:

a,          Ⅰ级D类:丙酮、丙烯腈、酒精、氨水、挥发性油、工业苯、丁烷、二氯化物、乙烯、汽油、已烷、油漆溶剂油蒸汽、石脑油、天然气、丙烷、丙烯、苯乙烯、乙烯基腊酸脂、乙烯基氯化物以及二甲苯。

b,          Ⅱ级G类:面粉、淀粉或颗粒状尘埃。

c,           Ⅱ级F类:炭石墨碎块,煤或焦碳粉尘。

d,          Ⅱ级E类:金属尘埃,包括镁、铝和其他工业合金。

注:Ⅰ级介质还分两个组,这两个组在电动机的选择上允许有一的自由度。

通常Ⅰ级1组的安装地点为:在正常运转条件下,周围气体是有危险性的,或者可能有危险性的,以及在正常维修期间可能发生危险的场合。在这1组的安装地点必须使用防爆式电动机。

Ⅰ级2组的装地点为:只是在异常情况下或事故情况下(例如管线破裂),周围环境才会变得具有危险性。一般说来如果在正常情况下,电动机没有会产生火花的零部件,则带有标准机壳的电动机可以用于此场合。因此,敞开型或标准型全封闭鼠笼式电动机,可以使用在Ⅰ级2组情况下。但是,带有敞开式滑环或换向器的电动机(绕线型转子,同步电动机或直流电动机)是不允许的,除非换向器或滑环都封闭在一个防爆机壳内。

除了机壳和环境温度外,在使用电动机时另外一些环境条件也必须加以考虑。这些条件包括:化学烟雾,湿度,机械振动,磨蚀性尘埃,以及热带地区的霉菌等。

在化学烟雾或湿度等不正常的使用场合,或者会引起电动机绝缘系统分解的地方,标准绝缘就不合适了。对于这种应用场合,要求电动机具有优质的绝缘系统,这涉及到更为耐久的零部件,以及专门的浸渍技术。化学烟雾和湿度还可能对电动机的机械部分造成损坏,因而对这些部件要加以防护,要加以特殊的加工处理。美国全国电气制造商协会规定的电动机机座系列中,有一种供化学工业用的专用电动机,这些电动机具有抵抗上述环境因素的标准特性。

在某些场合,过度的振动会破坏绕组或损伤电动机的机械零部件。在此情况下,建议对绕组作额外的工艺处理,保证绕组的刚性而避免发生振动和造成绝缘材料的擦伤。并且从机械结构上使之有足够的强度,能承受上述振动。

如果存在有磨蚀尘埃,电动机的绝缘应当选用有弹性的表面涂层,以抵抗磨蚀性颗粒的磨蚀。

由于整个绝缘系统使用了各种组合材料,在热带地区,在某种程度上会有助于霉菌的繁殖,电动机的绝缘要相应地作防霉工艺处理。

显然,在以上讨论过的任何环境条件或者所有环境条件组合的情况下,安装电动机应对每一种环境条件采取专门的防护措施。

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