¿Qué es un motor a prueba de explosiones?
Los motores a prueba de explosiones se utilizan principalmente en minas de carbón, petróleo y gas, petroquímica y otras industrias. Además, también se utiliza ampliamente en los sectores textil, metalúrgico, gas urbano, transporte, procesamiento de cereales y petróleo, fabricación de papel, medicina y otros sectores. Como equipo de energía principal, los motores a prueba de explosiones generalmente se utilizan para accionar bombas, ventiladores, compresores y otras maquinarias de transmisión.
Con el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la producción, cada vez hay más lugares con peligro de explosión. Por ejemplo, la producción de aceite comestible solía utilizar un proceso de prensado tradicional. Después de la década de 1970, mi país comenzó a introducir procesos avanzados de extracción de petróleo en el extranjero, pero en este proceso se utilizaban disolventes químicos que contenían hexano. El hexano es una sustancia inflamable y explosiva. Por lo tanto, el taller de producción de petróleo se ha convertido en un lugar peligroso para las explosiones, que requieren productos eléctricos a prueba de explosiones, como motores a prueba de explosiones. Otro ejemplo: las carreteras de mi país se han desarrollado rápidamente en los últimos años y ha aparecido una gran cantidad de estaciones de servicio, lo que también proporciona un nuevo mercado para motores a prueba de explosiones.
Clasificación del producto
1. Basado en el principio del motor.
Se puede dividir en motores asíncronos a prueba de explosiones, motores síncronos a prueba de explosiones y motores CC a prueba de explosiones.
2. Según el lugar de uso
se puede dividir en motores a prueba de explosiones para minas de carbón y motores a prueba de explosiones para fábricas.
3. Según el principio a prueba de explosiones
se puede dividir en motores a prueba de llamas, motores de mayor seguridad, motores de presión positiva, motores antichispas y motores a prueba de explosiones de polvo.
4 Según los puntos del host admitidos, se puede dividir en motores a prueba de explosiones para transportadores de minas de carbón, motores a prueba de explosiones para cabrestantes de minas de carbón, motores a prueba de explosiones para cargadores de rocas y ventiladores locales para minas de carbón. motores a prueba de explosiones y motores de válvulas a prueba de explosiones, motores a prueba de explosiones para ventiladores, motores a prueba de explosiones para barcos, motores metalúrgicos a prueba de explosiones de elevación y motores síncronos de excitación sin escobillas para dispositivos de hidrogenación. Además, también se pueden clasificar según indicadores técnicos como voltaje nominal y eficiencia, como motores a prueba de explosiones de alto voltaje, motores a prueba de explosiones de alta eficiencia, motores a prueba de explosiones de alto deslizamiento, par de arranque alto. motores a prueba, etc. Este artículo presenta la clasificación según los principios de protección contra explosiones.
Serie de productos y sus características
1. Motor de extinción de incendios
Utiliza una carcasa a prueba de explosiones para separar los componentes eléctricos que pueden producir chispas, arcos y sustancias peligrosas. temperaturas del explosivo circundante. Se aísla la mezcla de gases. Sin embargo, este tipo de carcasa no está sellada y la mezcla de gases explosivos circundantes puede entrar en el motor a través de los espacios entre las superficies de unión de las distintas partes de la carcasa. Puede explotar cuando entra en contacto con fuentes de ignición como chispas, arcos y temperaturas peligrosamente altas en el recinto. En este momento, la carcasa ignífuga del motor no se dañará ni deformará, y la llama explosiva o el gas caliente no encenderán la mezcla de gas explosivo circundante cuando salga a través del espacio de la superficie de la junta.
La serie básica de productos de motores ignífugos de bajo voltaje actualmente ampliamente utilizados en China es el motor asíncrono trifásico ignífugo de la serie YB, que es un derivado del motor asíncrono trifásico de la serie Y (IP44). El rendimiento a prueba de explosiones cumple con GB 3836.1-83 "Requisitos generales para equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos explosivos" y GB 3836.2-83 "Equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos explosivos Clase "D"; el rango de potencia del motor es 0,55; -200 kW, número de bastidor correspondiente. El rango es la altura central del bastidor 80-315 Nun; las marcas a prueba de explosiones son dI, dIIAT4, dIIBT4, que son adecuadas para equipos fijos subterráneos o fábricas como IIA y IIB respectivamente. el grupo es T1-T4. El gas combustible o el vapor forman una mezcla explosiva con el aire. El nivel de protección de la carcasa principal es IP44, también se puede convertir en IP%4, el nivel de protección de la caja de conexiones es IP54. 50 Hz, el voltaje nominal es 380, 1660, 1140, 380/660, 660/140 v; el nivel de aislamiento del motor es F, pero el aumento de temperatura del devanado del estator se evalúa según B, y el margen de aumento de temperatura es mayor. Los principales modelos de la serie derivada de motores asíncronos trifásicos a prueba de explosiones de bajo voltaje son: serie YB (dIIcT4) (altura central de la base 80-315 mm), serie YBSO (baja potencia, altura central de la base 63-90 mm) , Serie YBF (para ventiladores, altura central de la base 63-160 mm), YB-. Altura del centro del soporte 355-450 mm), serie YBK (para minas de carbón, altura del centro del soporte 100-315 mm), series Yb-W, B-TH, Yb-WTH (altura del centro del soporte 80-315 mm), YBDF-WF serie (YBDF). Para la elevación se utilizan motores asíncronos trifásicos de dos velocidades ignífugos de la serie YBZS, altura central del bastidor 80-315 mm) y motores asíncronos trifásicos de dos velocidades ignífugos, altura central del bastidor 71-100 mm. Además, hay motores asíncronos trifásicos a prueba de explosiones de alto voltaje de la serie YB (altura central de la base 355~450 mm, 560-710 mm). La serie YB2 diseñada conjuntamente por la industria pasó la evaluación nacional a finales de enero y reemplazará gradualmente a la serie YB y se convertirá en la serie básica de motores asíncronos trifásicos ignífugos en mi país. La serie YB2 tiene 15 números de tribuna (la altura central de la tribuna es de 63 y 355 nmm) y el rango de potencia es de 0,12 a 315 kW.
Las características principales son:
(1) La relación correspondiente entre nivel de potencia, tamaño de instalación y velocidad es consistente con DIN42673. Teniendo en cuenta la herencia con la serie YB y la intercambiabilidad con la serie Y2, se han realizado los ajustes necesarios para hacerlo más efectivo y aplicable.
(2) Toda la serie adopta aislamiento de clase F y el aumento de temperatura está clasificado como clase B.
(3) El límite de ruido es inferior al de la serie YB, cercano al ruido Clase I de la serie YB, y el límite de vibración es equivalente al de la serie YB.
(4) El nivel de protección de la carcasa se incrementa a IP55.
(5) Toda la serie utiliza rodamientos rígidos de bolas de bajo ruido y el motor con una altura central de 180 mm está equipado con dispositivos de llenado y drenaje de aceite.
(6) Hay dos tipos de disipadores de calor para motores: distribución horizontal paralela y distribución de radiación, siendo la distribución horizontal paralela el tipo principal.
(7) Los principales indicadores de desempeño han alcanzado el nivel avanzado internacional a principios de los años noventa.
2. Un motor de seguridad aumentada es un motor que no produce arcos, chispas o altas temperaturas peligrosas en condiciones normales de funcionamiento, y luego toma algunas medidas de protección mecánica, eléctrica y térmica para evitar aún más sobrecargas normales o reconocidas. La estructura del motor está diseñada para garantizar su seguridad a prueba de explosiones sin riesgo de arco, chispas o altas temperaturas.
La serie básica de motor asíncrono trifásico de seguridad aumentada de bajo voltaje que se utiliza actualmente en China es el motor asíncrono trifásico de seguridad aumentada de la serie YA, que es un derivado del motor asíncrono trifásico de la serie Y (IP44). El rendimiento a prueba de explosiones cumple con GB 3836.1-83 "Requisitos generales para equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos explosivos" y GB 3836.3-83 "Equipos eléctricos de mayor seguridad para equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos explosivos" el rango de potencia es O; .55~90kW y el soporte correspondiente. La altura central es de 80-280 mm. Las marcas a prueba de explosiones son ei it1, eIIT2 y eIIT3, que son adecuadas para lugares con mezclas explosivas en la fábrica, grupos de temperatura TL-T3 y ligeramente. medios corrosivos respectivamente; el nivel de protección de la carcasa principal es IP54 y el cableado. El grado de protección de la caja es IP55, la frecuencia nominal es de 50 Hz y el voltaje nominal es de 380 V. El motor adopta aislamiento Clase F.
Los principales modelos de la serie derivada de motores de seguridad aumentada de bajo voltaje son: motor asíncrono trifásico de seguridad aumentada de baja potencia de la serie Yasuo (la altura del centro de la base es de 56-90 mm), Ya-W, Ya -Motor asíncrono trifásico de seguridad aumentada anticorrosión para exteriores e interiores serie WFL (altura central de la base 80-280 mm).
En la actualidad, se ha completado el diseño conjunto de las series YA2 y YA2 y se está organizando una producción de prueba para reemplazar la serie YA. Serie YA2 *** tamaño de bastidor 15 (altura central del bastidor 63-355 mm), rango de potencia de 0,12 a 400 kW, permitirá que los motores de mayor seguridad de mi país alcancen el nivel avanzado de productos similares en el mundo en la década de 1980.
Las series de motores asíncronos trifásicos de alta tensión (6kV) de mayor seguridad incluyen: YA 355-450, potencia 160-450 kW; Ya 560-900, potencia 500-1800 kw; refrigerado, potencia 220-2500 kW; YAKK355~630 refrigerado por aire, potencia 185-2000 kW. Los motores síncronos de excitación sin escobillas de mayor seguridad TAKW4000-20/2600/2600 y 4000kW, producidos en prueba en 1999, son nuevos motores a prueba de explosiones desarrollados para satisfacer las necesidades de los dispositivos de hidrogenación y procesamiento profundo de petróleo en las refinerías.
Sus características son:
(1) Cumple con los requisitos de mayor seguridad para motores a prueba de explosiones y adopta una serie de medidas confiables para evitar chispas, arcos y altas temperaturas peligrosas, por lo que Puede operar en 2 operaciones seguras en áreas con riesgo de explosión.
(2) Utilizando excitación sin escobillas, se instalan una placa rectificadora giratoria y un gabinete de excitación estática, y el sistema de control de excitación es confiable, la excitación por deslizamiento de polaridad paralela es precisa y libre de impactos; -La protección de paso es confiable y tiene la capacidad de volver a paso. Fuerte; el diseño del circuito es razonable, la resistencia de descarga no genera calor cuando está en funcionamiento;
(3) El motor síncrono, el excitador de CA y la placa rectificadora giratoria son coaxiales. La placa rectificadora está ubicada entre el motor principal y el excitador, o fuera del asiento del cojinete.
(4)El grado de protección del gabinete es IP54.
(5) Utilice aislamiento de clase F y el aumento de temperatura se clasifica como clase B.
(6) Cambie la tradicional refrigeración por agua inferior a refrigeración por agua superior, que es decir, el enfriador de agua se coloca al lado de la parte superior.
(7) Instale un calentador a prueba de humedad de mayor seguridad, fijado en la cubierta en la parte inferior del motor, para calentar y proteger contra la humedad durante el apagado.
(8) Se seleccionan materias primas de alta calidad y los cálculos eléctricos y mecánicos tienen un gran margen, lo que puede cumplir con los requisitos de temperatura y confiabilidad operativa del motor de mayor seguridad.
(9) Establecer medidas de monitoreo completas; la caja de conexiones principal está equipada con un transformador de corriente autoequilibrado de mayor seguridad para protección diferencial; el devanado del estator funciona bajo tierra y una resistencia térmica de platino de repuesto, el número de índice es pt 100;; Configure un monitor de fugas de agua para monitorear la fuga de agua del enfriador de agua; los cojinetes deslizantes en ambos extremos están equipados con instrumentos de visualización de temperatura en el sitio y terminales de señal remota, respectivamente.
3. El motor de voltaje positivo es un tipo de equipo eléctrico de voltaje positivo.
Las características estructurales son:
(1) Equipado con un sistema de ventilación completo, no hay puntos muertos estructurales dentro del motor que puedan afectar la ventilación.
(2) La carcasa y los tubos están fabricados con materiales no combustibles y tienen suficiente resistencia mecánica.
(3) La carcasa exterior y la tubería principal deben mantener suficiente presión positiva en relación con la atmósfera externa.
(4) El motor debe estar equipado con dispositivos de protección de seguridad (como relés de tiempo, monitores de flujo, etc.) para garantizar un intercambio de aire suficiente, y también debe estar equipado con dispositivos de protección automática o alarma por depresión. en el caparazón.
(5) La puerta de apertura rápida o tapa de apertura rápida de la carcasa deberá disponer de un dispositivo de enclavamiento con la fuente de alimentación. En la actualidad, no existe una serie unificada de productos de motores de voltaje positivo en China.
5. Motor antichispas: se refiere a un motor que no encenderá la mezcla explosiva circundante en condiciones normales de trabajo y, en general, no experimentará fallas de encendido. En comparación con el motor de mayor seguridad, además del voltaje de prueba de rigidez dieléctrica del aislamiento, el aumento de la temperatura del devanado, te (el tiempo desde la corriente de arranque hasta la temperatura máxima después de que el devanado de CA alcanza la temperatura de funcionamiento final nominal a la temperatura ambiente más alta) y la relación de corriente de arranque A menos que existan disposiciones especiales, tienen los mismos requisitos de diseño que los motores de mayor seguridad.
El motor antichispas cumple con las normas GB 3836.1-83 y GB 3836.8-87 "Equipos eléctricos antichispas para equipos eléctricos a prueba de explosiones en entornos explosivos". El diseño se centra en las medidas de estanqueidad del motor. El nivel de protección de la carcasa principal es IP54 e IP55, y la caja de conexiones es IP55. Para motores con clasificación superior a 660 V, los conectores para calentadores u otros equipos auxiliares deben colocarse en una caja de terminales separada.
Actualmente, los productos de motores sin chispa de la serie YW se han desarrollado y producido en China (la altura central de la base es de 80~315 mm). La marca a prueba de explosiones es nIIT3, que es adecuada para lugares de Zona 2 en fábricas que contienen gases inflamables o mezclas explosivas de vapor y aire, con grupos de temperatura de T1-T3. Frecuencia nominal 50 Hz, tensión nominal 380, 660, 380/660 V, aislamiento del motor F. Sin embargo, el límite de aumento de temperatura del devanado del estator se evalúa según la Clase B, que tiene un gran margen de aumento de temperatura, alta seguridad y confiabilidad, y la potencia es de 0,55 ~ 200 kW.
6. Motor a prueba de explosión de polvo: se refiere a la carcasa diseñada y fabricada de acuerdo con condiciones específicas, que pueden evitar que entre polvo en la carcasa del motor, o no pueden evitar por completo la entrada de polvo, pero la cantidad de La entrada no obstaculiza el funcionamiento seguro del motor y no es fácil provocar acumulación interna de polvo. Peligro de incendio, motor que no provocará la explosión de la mezcla de polvo explosivo circundante cuando se utilice. Sus características son:
(1) La carcasa tiene un alto rendimiento de sellado para reducir o evitar que entre polvo en la carcasa. Incluso si lo hay, la cantidad de entrada no provocará riesgo de incendio.
(2) Controle la temperatura permitida de la superficie más alta de la carcasa para que no exceda el grupo de temperatura especificado. Actualmente se utiliza en los equipos mecanizados de la reserva nacional de granos. La norma nacional para equipos eléctricos a prueba de explosiones de polvo es GBL 2476 438+0-90 "Equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos con polvo explosivo".
Tendencias de desarrollo
1. Motores a prueba de explosiones para minería
(1) Desarrollo de motores de alta potencia: actualmente, la mayor capacidad instalada de cizallas de carbón en el mundo ha superado los 1200 kW, la potencia del motor de accionamiento alcanza los 600 kW; la capacidad máxima instalada del transportador raspador en el frente de la minería de carbón ha superado los 1500 kW, y la potencia del motor de accionamiento alcanza los 725 kW. En la actualidad, la potencia máxima de los motores de accionamiento de las cizallas de carbón domésticas es de 400 kW y la potencia máxima de los motores de accionamiento de los transportadores raspadores es de 315 kW.
(2) Desarrollar motores de minería con voltajes de 3,3 kV, 6 kV y 10 kV: esto se debe a que después de la popularización de las unidades de minería de carbón mecanizadas integrales, el área de extracción se alarga, lo que resulta en un aumento en la caída de voltaje. y el uso de motores de alta potencia. También es necesario aumentar el nivel de voltaje.
(3) Desarrollo de motores de dos velocidades para minería: para satisfacer las necesidades de arranque a baja velocidad y operación de alta velocidad de los transportadores de minas de carbón, los transportadores raspadores de minería extranjera son impulsados por motores de dos velocidades. motores. Sin embargo, el rango de potencia, los indicadores de rendimiento y los interruptores de control de soporte de los motores de dos velocidades para minería nacionales actualmente están muy por detrás de los niveles avanzados extranjeros.
(4) Mejorar la confiabilidad de los motores de minería: las condiciones de trabajo de los motores de minería a prueba de explosiones son deficientes, los motores frecuentemente arrancan con cargas pesadas, grandes cambios de carga, grandes fluctuaciones de voltaje, altas temperaturas ambiente y corrosividad. , etc. , estos afectarán la confiabilidad y la vida útil del motor.
(5) Acelerar la mejora de los motores a prueba de explosiones para minería.
(6) Unificar los estándares para motores a prueba de explosiones en minería.
2. Motores a prueba de explosiones para sistemas petroquímicos
La demanda de (1) motores antichispa de mayor seguridad aumentará. Los usuarios de sistemas petroquímicos en la práctica han reconocido la necesidad de desarrollar motores que no produzcan chispas en China. Además, un gran número de motores antichispas de mayor seguridad utilizados en instalaciones de pantógrafo en el decenio de 1970 han sido sustituidos por productos nacionales adecuados.
(2) La fiabilidad de los motores a prueba de explosiones es cada vez más valorada por los usuarios de sistemas petroquímicos. Con el desarrollo de las empresas petroquímicas, los equipos son cada vez más grandes y las operaciones son continuas, lo que requiere que el sistema funcione durante un largo período de tiempo sin requerir o requerir menos mantenimiento. Por lo tanto, los motores a prueba de explosiones se han convertido en equipos clave para garantizar los requisitos anteriores.
(3) Los motores de frecuencia variable a prueba de explosiones y de alta eficiencia se han convertido en productos de ahorro de energía cuyo desarrollo es urgente para los usuarios petroquímicos. En los últimos años, los motores de alta eficiencia y a prueba de explosiones YBx y YAX se han producido en serie y han sido bien recibidos por los usuarios después de su lanzamiento al mercado. El ahorro de energía de los motores a prueba de explosiones tiene dos aspectos: uno es desarrollar productos de motores a prueba de explosiones de alta eficiencia y el otro es desarrollar una gran cantidad de productos especiales para motores con regulación de velocidad a prueba de explosiones, especialmente el diseño de combinación. Motores para ventiladores, bombas y compresores con alto potencial de ahorro de energía como motores de regulación de velocidad.
(4) Nuevos requisitos traídos por el desarrollo de empresas petroquímicas costeras. Se construirán varias refinerías a lo largo de la costa de mi país, que requerirán petróleo crudo importado. Sin embargo, el petróleo crudo importado tiene un alto contenido de azufre y está severamente corroído. Es necesario mejorar el rendimiento anticorrosión de los motores a prueba de explosiones. Además, el petróleo crudo importado debe transportarse por mar y sus tanques de almacenamiento de petróleo requieren motores a prueba de explosiones con gran elevación y bomba de aceite de gran flujo.
(5) El gran desarrollo de la industria petrolera occidental requiere el desarrollo de productos de motor a prueba de explosiones adecuados para ambientes desérticos secos y cálidos. La demanda del mercado de motores síncronos de excitación sin escobillas, de seguridad aumentada y de mediana y gran capacidad utilizados en unidades de hidrogenación aumentará año tras año.