眾所周知,中型(沖片外徑520mm~990mm)異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)水平評定主要是從電動(dòng)機(jī)使用材料的多少、單位體積的功率、電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)和使用期間消耗的能源、電動(dòng)機(jī)受環(huán)境的影響、電動(dòng)機(jī)對環(huán)境的污染等四個(gè)方面進(jìn)行。 根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料,依據(jù)這四項(xiàng)產(chǎn)品評定技術(shù)原則,簡述中型異步電機(jī)發(fā)展變化過程及其趨勢。
一、電動(dòng)機(jī)使用材料逐漸減少
使用材料減少是指單位輸出功率的有效材料(如銅線、硅鋼片、銅條、鋁條、絕緣材料等)重量(kg/kW)的減少。
在近40年里(從1962年算起),產(chǎn)品設(shè)計(jì)變化可分為1、2、3、4、5代(種),有的仍在使用中。第1種是1965年以前生產(chǎn)的鑄鐵外殼電機(jī)產(chǎn)品。第2種是1957~1965年生產(chǎn)的鋼板焊接機(jī)座頂部設(shè)置較小冷卻器的電機(jī)產(chǎn)品。第3種是從1965~1985年生產(chǎn)的鋼板焊接機(jī)座頂部設(shè)置冷卻器的電機(jī)產(chǎn)品。第4種是從1985~2000年生產(chǎn)的鋼板機(jī)座頂部帶大型冷卻器的電機(jī)產(chǎn)品。第5種是目前生產(chǎn)的具有水平、垂直、平行散熱片的鑄鐵機(jī)座電機(jī)產(chǎn)品。
增加輸出功率、減少材料消耗的主要因素:
a.定子繞組容許溫升。從A級40K增加到F級80K甚至105K;
b.定子繞組絕緣厚度減少。定子繞組雙面絕緣厚度從1962年的52mm逐漸減少到2000年的28mm。
c.定子繞組絕緣處理。從真空瀝青浸漆逐步改為加熱模壓再到采用VPI真空加壓整體浸漆絕緣系統(tǒng);
d.風(fēng)路設(shè)計(jì)和風(fēng)扇的改進(jìn)。電動(dòng)機(jī)外表散熱從無散熱筋到增加散熱筋,增加內(nèi)循環(huán)通風(fēng)管,增加散熱面積。風(fēng)扇由盤式后傾式改為軸流式(2p)或后傾式(4p)或小外徑寬風(fēng)葉盤式外風(fēng)扇。
e.熱交換方式改進(jìn)。由機(jī)座帶散熱片改為鋼板機(jī)座加冷卻器內(nèi)循環(huán)通風(fēng)冷卻,再改為鑄鐵機(jī)座平行垂直分布的高散熱片加四個(gè)內(nèi)熱循環(huán)通風(fēng)道和機(jī)座內(nèi)兩端設(shè)置吸熱筋。
f.鐵心導(dǎo)磁材料的改進(jìn)。硅鋼片從熱軋片改為冷軋片并采用磁性槽楔,冷軋片相當(dāng)于DR530到DW360,甚至更好。
g.總體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。總體結(jié)構(gòu)從圓柱形改為方箱式加冷卻器,再改為鑄鐵外殼加水平、垂直、平行散熱片,結(jié)構(gòu)材料大幅度減少。
二、電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)和使用期間耗能減少
所列舉的五種中型異步電動(dòng)機(jī)單位千瓦的總重量已從15kg/kW降到3kg/kW多一點(diǎn),顯著減少了原材料制造的能源消耗,電動(dòng)機(jī)制造期間由于電磁結(jié)構(gòu)的發(fā)展變化,單位千瓦鐵心體積縮小到1962年的24%,單位千瓦銅重降到三分之一,機(jī)座結(jié)構(gòu)從復(fù)雜的鋼板焊接結(jié)構(gòu)變?yōu)楦呖萍艰T造的水平、垂直、平行散熱片結(jié)構(gòu),整機(jī)結(jié)構(gòu)由復(fù)雜變簡單,制造工藝簡單,制造容易,工時(shí)少,耗能少。由于中型高壓電動(dòng)機(jī)的典型代表產(chǎn)品效率從0925至0965,甚至更高,因而可以說電機(jī)在制造和使用期間耗能在不斷下降。
三、耐環(huán)境影響性提高
由于現(xiàn)代電機(jī)視環(huán)境條件的不同,對外殼采用不同的防護(hù)等級。目前大多數(shù)中型高壓電動(dòng)機(jī)都可按照IEC34-5制成IP56。因此可以說,現(xiàn)代中型異步電動(dòng)機(jī)耐用環(huán)境影響能力有明顯的增強(qiáng)趨勢。
四、電動(dòng)機(jī)對環(huán)境的污染
高壓電機(jī)對環(huán)境的污染主要有四個(gè)方面:噪聲、振動(dòng)、熱輻射和電磁輻射。 后三種污染是比較少的,而且能控制到非常小的程度,而噪聲污染對中型電機(jī)來說是較普遍的。據(jù)資料表明,過去的30年里,異步電動(dòng)機(jī)的噪聲(聲壓級)已從100dBA下降到80dBA,在未來時(shí)間里還可能下降5dBA。今后中型高壓電動(dòng)機(jī)的研究重點(diǎn)在于以下幾方面: 提高效率、降低噪聲、縮小體積、節(jié)約材料、設(shè)置電機(jī)自備的氣候防護(hù)外殼和運(yùn)行安全保護(hù)和監(jiān)測裝置等。（南陽防爆電機(jī)）
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中型異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展變化及技術(shù)進(jìn)步趨勢
