電機選型知識

1、旋轉(zhuǎn)電機選型知識一、電機的基本運行條件GB755-2000旋轉(zhuǎn)電機 定額和性能中規(guī)定的電動機的基本運行條件包括：對海拔高 度、環(huán)境溫度、冷卻介質(zhì)和相對濕度的要求，電氣條件，運行期間電壓和頻率的變化，電機 的中點接地等規(guī)定。1、海拔：一般不超過 1000M。特殊要求， 如微特電機的運行的海拔高度可達(dá) 250031200m。2、最高環(huán)境空氣溫度： 電機運行地點的環(huán)境溫度隨季節(jié)而變化，一般不超過40。但一些專用電機可超過 40，微特電機的最高環(huán)境溫度為 125。3、最低環(huán)境溫度： 對已安裝就位處于運行或斷電停轉(zhuǎn)電機， 運行地點的最低環(huán)境溫度為 -15； 對微特電機最低空氣溫度為 -55 。對于用水作

2、為初級或次級冷卻介質(zhì)的電機的最低環(huán)境空氣 溫度為 5。4、環(huán)境空氣相對濕度： 電機運行地點的最濕月份月平均最高相對濕度為 90%，同時，該月月 平均最低溫度不高于 25。5、電壓和電流的波形對稱性： 對于交流電動機，其電源電壓波形的正弦性畸變率不超過 5%； 對于多相電動機，電源電壓的負(fù)序分量不超過 5%（長期運行）或 1.5%（不超過幾分鐘的短式 運行），且電壓的零序分量不超過正序分量的 1%。6、運行期間電壓的偏差： 當(dāng)電動機的電源電壓（如為交流電源時，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，電機的性能和溫 升允許偏離規(guī)定。7、運行期間

3、的頻率偏差： 但交流電機的頻率（電壓為額定）額定值的偏差不超過± 1%時， 輸出功率仍能維持額定值。8、電壓和頻率同時發(fā)生偏差： 電壓和頻率同時發(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，且其絕對值之 和不超過 5%時，電機輸出功率仍能維持額定值。9、電機的中性點接地： 交流電機（ Y 連結(jié)）應(yīng)能在中性點處于接地電位或接近接地電位的情 況下連續(xù)運行。 如果電機繞組的線端與中性點端的絕緣不同， 應(yīng)在電機的使用說明書中說明， 未征得電機廠同意，不允許將電機的中性點接地或?qū)⒍嗯_電機的中性點

4、相互連接。二、電機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，電壓等級分為： 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、電機功率的選取根據(jù) GB755 的推薦，一般來說，對于 380V 電壓，由于電機電流過大的限制，上限功率 一般定為 1000KW；而對于 6000V 和 10KV 電機

5、，考慮其經(jīng)濟性原因，下限功率等級定為 160KW 。四、絕緣耐熱等級及電機的溫升限值 電機絕緣結(jié)構(gòu)是指用不同的絕緣材料、不同的組合方式和不同的制造工藝制成的電機絕 緣部分的結(jié)構(gòu)型式。電動機的絕緣系統(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。電機絕緣耐熱等級及溫度限值見下表：電機絕緣耐熱等級及溫度限值耐熱等級AEBFHC極限溫度105120130155180>180以前電動機最常用的絕緣等級為 B 級，目前最常用的絕緣等級為 F 級， H 級絕緣也正在 陸續(xù)被采用。絕緣材料根據(jù)耐熱等級分級， 在其極限溫度時， 于正常運行條件下， 應(yīng)能保證長期使用。 對于

6、一般電機在正常運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，電機運行溫度每增加 10，絕緣壽命減半。五、電機外殼防護(hù)型式和冷卻方法的選取1、電動機的防護(hù)型式： 代號為 IPXX防護(hù)標(biāo)志由字母 IP 和兩個表示防護(hù)等級的表征數(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)動部件，以及防止固體防異物進(jìn)入電機。第二位數(shù)字表示： 防止由于電機進(jìn)水而引起的有害影響。2、冷卻方法： 電機冷卻方法代號由字母 IC、冷卻介質(zhì)代號和兩位表征數(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)動方式3、常用冷卻方法：1）、開啟式，防 滴式，冷卻方法為 IC0

7、1空氣可以通過電機自帶風(fēng)扇進(jìn)出電機內(nèi)腔， 將電機內(nèi)部熱量帶走。可以適合 電機的功率從很小到很大，但由于電機內(nèi)部可出進(jìn)出空氣， 電機內(nèi)部有灰塵，形響電機的絕緣性能，原 JS系列電機使用較多，現(xiàn)在的 Y 系列電機使用較少，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)等級為 IP44 以上，冷卻方法分為：IC411全封閉自扇冷，電動機外殼帶散熱片，內(nèi)風(fēng)路和外風(fēng)路靠自帶風(fēng)扇循環(huán)。全封 閉自扇冷電機具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低等優(yōu)點，在電機功率許可和能夠達(dá)到冷卻效果的條 件下應(yīng)優(yōu)先選用。IC511全封閉自扇冷，電動機周圍帶散熱管，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)相對獨立的特點，我公司引進(jìn)西門子

8、公司電機中心高在 560 以上的隔爆型電機使用這種 結(jié)構(gòu)的較多。IC611電動機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)電機功率較大，需要一定的散熱量，電機自身散熱片不能滿足散熱要求情況下使用，如YKK 、YAKK系列電機，電機運行相對于水冷方式比較獨立IC81W 全封閉，電動機上部帶水冷散熱器，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，可以將電機功率做到很大，但缺點是需要水源和管線，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維 護(hù)困難。IC416全封閉，電動機外殼帶散熱片，內(nèi)風(fēng)路靠自帶風(fēng)扇循環(huán)，外風(fēng)路靠強制風(fēng)機循 環(huán)。（變頻電機）IC616電動機上部帶散熱管式散熱器， 內(nèi)風(fēng)路靠自帶風(fēng)扇循環(huán)，

9、 外風(fēng)路靠強制風(fēng)機循 環(huán)。（高壓變頻電機）電動機冷卻方式的選擇原則是：從電機獨立性考慮，電機冷卻方式能采用自扇冷的不采 用強制冷卻，能采用空冷的不采用水冷。低壓電機 1000KW 以下、高壓非防爆電機 2000KW 以下的 2、4 極電機采用 IC411 這種 冷卻方式。高壓電機 1000KW 以上電機宜采用 IC611，2000KW 以上宜采用 IC81W 水冷。六、電機軸承型式和潤滑方式的選取電動機的軸承型式分為：滾動軸承、滑動軸承滾動軸承的選型范圍為中心高 63710；中心高 710mm 以上電機，由于轉(zhuǎn)子重量較重， 要選用滑動軸承。由于滑動軸承體積的限制，中心高 450 以下電機不宜再

10、選用滑動軸承。滾動軸承是標(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)格價格便宜等優(yōu) 點，但大規(guī)格軸承受極限轉(zhuǎn)速和使用量小等限制，價格相對要高?；瑒虞S承具有使用壽命長、可以做到較大的軸徑和轉(zhuǎn)速等優(yōu)點。小規(guī)格滑動軸承軸承與 滾動軸承相比成本要高?；瑒虞S承的潤滑方式分為自潤滑和強制潤滑，按一般選型原則是 能采用自潤滑的不采用 強制潤滑 ，如果主機有共用油站，則選用強制潤滑比較好，但存在油管布置的復(fù)雜及漏油的 可能。一般對于 2極電機，1000kW以下電機選用自潤滑； 1000KW 以上選用強制潤滑 ，潤滑油。 潤滑油選用 L-TSA32#汽輪機油。對于 4 極及以上電機， 2000KW 以下

11、電機選用自潤滑， 2000KW 以上選用強制潤滑。潤 滑油選用 L-TSA46#汽輪機油。七、電機檢測裝置及配件的選取 電動機常用的檢測裝置有：定子測溫裝置、軸承測溫裝置、漏水檢測裝置、定子繞組接 地差動保護(hù)等。有些大型電機裝有軸振動檢測探頭，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： 低壓電機有些選用 PTC 熱敏電阻，保護(hù)溫度為 135或 145。高壓電動機定子繞組埋置 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： 電動機的每個軸承設(shè)置一個 Pt100 雙支鉑熱電阻 （ 三線 制），共 2 支，

12、有些電機只要現(xiàn)場溫度顯示。電動機軸瓦溫度不應(yīng)超過80，報警溫度 80，停機溫度 85 。電動機軸承溫度不應(yīng)超過 95。電動機設(shè)有防漏水措施： 對于采用上水冷的水冷電機， 一般要裝有漏水檢測開關(guān) , 當(dāng)冷卻 器發(fā)生泄漏或一定泄漏量時 , 控制系統(tǒng)會發(fā)出報警。定子繞組接地差動保護(hù) ：國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電動機功率大于 2000KW 時，定子繞組宜 設(shè)置接地差動保護(hù)裝置。八、電機空間加熱器的選取 對于高壓電機、水冷電機、使用于潮濕環(huán)境、有凝露環(huán)境的電機，一般加設(shè)有空間防潮 加熱器，加熱器功率小于 1.5KW時電壓選用單相 220VAC；功率大于 1.5KW 時選用三相電壓380VAC。選用加熱器的目的

13、是在電機停機時確保電機內(nèi)部的空氣溫度比周圍環(huán)境溫度高5，防止電機內(nèi)部定子繞組上產(chǎn)生凝露而損壞絕緣。一般低壓電機選用柔性電加熱帶，高壓電機選用翅式電加熱器。電機加熱器。有的用處是防止電機受潮用的 , 如果電機長期放置不用 , 在使用前要先通電 加熱驅(qū)潮 , 在通電試機防止電機損壞。九、高海拔電機與一般電機的不同1、產(chǎn)品型號說明產(chǎn)品型號由產(chǎn)品代號、規(guī)格代號、特殊環(huán)境代號和補充代號等四個部分組成，示例： YB2 - 200L-2 G特殊環(huán)境代號（高原用） 規(guī)格代號（中心高 -鐵心長度 -極數(shù)） 產(chǎn)品代號（隔爆型三相異步電動機）常用特殊環(huán)境代號有： W（戶外型）、WF1（戶外防中等腐蝕型） 、WF（2

14、 戶外防強腐蝕型） 、 F1（戶內(nèi)防中等腐蝕型）、F2（戶內(nèi)防強腐蝕型）、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，普通電動機一般使用條件為海拔高度不 超過 1000m，對于海拔超過 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

15、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)境的特點及對電動機的影響：低氣壓： 引起電動機空氣絕緣耐壓強度降低各部溫升增高氣溫日變化大： 導(dǎo)致電動機機械結(jié)構(gòu)的變形和密封的可靠性變壞太陽輻射強度大： 引起戶外電動機溫升增高，在氧氣水汽存在的條件下使電動機的絕緣 材料和漆層加速老化壽命縮短低氣溫： 低氣溫對電動機因氣壓或空氣密度降低而引起的溫度升高有補償作用。3、防電暈處理 高壓電機繞組的電暈與其周圍氣體的性質(zhì)和相對密度有關(guān)。海拔升高，氣壓下降，起暈 電壓也下降。經(jīng)實驗證明，海拔每升高 100m，起暈電壓下降（ 0.47 1.04 ）%，平均下降水 量 0.79%。所

16、以對在海拔 10005000m運行的高原電機，尤其是高壓電機 （3000V 以上） ，應(yīng)進(jìn) 行防電暈處理。低壓電機可不必進(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電機功率的修正按照 GB755旋轉(zhuǎn)電機 定額和性能 ，額定輸出功率時的環(huán)境條件為環(huán)境溫度不超過 40、海拔高度不超過 1000m，如果電動機實際運行環(huán)境條件超出以上標(biāo)準(zhǔn)，其實際有效輸 出功率可按以下公式進(jìn)行計算修正：實際有效輸出功率 = 額定輸出功率 × 溫度

17、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)計算結(jié)果實際有效輸出功率大于額定功率時，標(biāo)準(zhǔn)電機應(yīng)進(jìn)行降低負(fù)載使用，或與電 機制造廠協(xié)商由電機制造廠進(jìn)行特殊設(shè)計制造來滿足現(xiàn)場運行要求。防護(hù)等級 IP44 以上、冷卻方式為空氣空氣電動機額定輸出功率隨海拔高度與環(huán)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

18、%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)境用電動機采取的措施1、在電氣性能方面： 增加原材料用量增加定轉(zhuǎn)子鐵心長度， 從而降低電動機額定運行時 的溫升，滿足在高溫環(huán)境下運行的要求，從而延長電動機在高溫環(huán)境下的絕緣壽命。在對電 動機額定運行溫升限度按比正常電機降低 5考核。2、在絕緣結(jié)構(gòu)方面： 定子繞組經(jīng)過真空壓力浸漆（ VPI）工藝處理，絕緣材料和浸漬漆能經(jīng) 受 12 個循環(huán)周期的交變濕熱試驗合格：具有防霉菌合格、防潮濕性能合格、絕緣電阻和介電 強度合格等。3、在電動機表面涂覆方面： 電動機內(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、在電動機導(dǎo)電件和緊固件方面： 電動機導(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、對于太陽直曬的戶外電動機： 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 保電機穩(wěn)定運行合格。十一、 防腐電機采取