眾所周知,中型(沖片外徑520mm~990mm)異步電動機技術水平評定主要是從電動機使用材料的多少、單位體積的功率、電動機在生產(chǎn)和使用期間消耗的能源、電動機受環(huán)境的影響、電動機對環(huán)境的污染等四個方面進行。 根據(jù)國內(nèi)外有關資料,依據(jù)這四項產(chǎn)品評定技術原則,簡述中型異步電機發(fā)展變化過程及其趨勢。
一、電動機使用材料逐漸減少
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)品設計變化可分為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)的鑄鐵外殼電機產(chǎn)品。第2種是1957~1965年生產(chǎn)的鋼板焊接機座頂部設置較小冷卻器的電機產(chǎn)品。第3種是從1965~1985年生產(chǎn)的鋼板焊接機座頂部設置冷卻器的電機產(chǎn)品。第4種是從1985~2000年生產(chǎn)的鋼板機座頂部帶大型冷卻器的電機產(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座電機產(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.風路設計和風扇的改進。電動機外表散熱從無散熱筋到增加散熱筋,增加內(nèi)循環(huán)通風管,增加散熱面積。風扇由盤式后傾式改為軸流式(2p)或后傾式(4p)或小外徑寬風葉盤式外風扇。
e.熱交換方式改進。由機座帶散熱片改為鋼板機座加冷卻器內(nèi)循環(huán)通風冷卻,再改為鑄鐵機座平行垂直分布的高散熱片加四個內(nèi)熱循環(huán)通風道和機座內(nèi)兩端設置吸熱筋。
f.鐵心導磁材料的改進。硅鋼片從熱軋片改為冷軋片并采用磁性槽楔,冷軋片相當于DR530到DW360,甚至更好。
g.總體結(jié)構(gòu)的改進?？傮w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、電動機生產(chǎn)和使用期間耗能減少
所列舉的五種中型異步電動機單位千瓦的總重量已從15kg/kW降到3kg/kW多一點,顯著減少了原材料制造的能源消耗,電動機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,機座結(jié)構(gòu)從復雜的鋼板焊接結(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),整機結(jié)構(gòu)由復雜變簡單,制造工藝簡單,制造容易,工時少,耗能少。由于中型高壓電動機的典型代表產(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)代電機視環(huán)境條件的不同,對外殼采用不同的防護等級。目前大多數(shù)中型高壓電動機都可按照IEC34-5制成IP56。因此可以說,現(xiàn)代中型異步電動機耐用環(huán)境影響能力有明顯的增強趨勢。
四、電動機對環(huán)境的污染
高壓電機對環(huán)境的污染主要有四個方面:噪聲、振動、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來說是較普遍的。據(jù)資料表明,過去的30年里,異步電動機的噪聲(聲壓級)已從100dBA下降到80dBA,在未來時間里還可能下降5dBA。今后中型高壓電動機的研究重點在于以下幾方面: 提高效率、降低噪聲、縮小體積、節(jié)約材料、設置電機自備的氣候防護外殼和運行安全保護和監(jiān)測裝置等。（南陽防爆電機）
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中型異步電動機的發(fā)展變化及技術進步趨勢
