防爆电机结构优化设计研究
防爆电机设计流程
防爆电机设计流程防爆电机的设计流程包括以下几个步骤:1.需求定义:根据具体的工业需求,明确防爆电机的使用环境和技术指标要求。
这包括了电机的功率、转速范围、安全等级、抗爆能力等。
2.研究市场:调研现有的防爆电机产品,了解市场上的技术发展状况和竞争对手的产品情况,为后续设计提供参考和借鉴。
3.电机选择:根据需求定义和市场调研结果,选择合适的电机类型和规格。
考虑防爆电机的特殊要求,如防爆等级和防护等级。
4.机械结构设计:根据所选电机的尺寸和特性,设计相应的机械结构。
这包括转子、定子、轴承、机壳等部件的设计。
5.电磁设计:进行电磁设计,确定电机的磁路结构、线圈参数等,并通过有限元分析等方法验证设计的合理性和可行性。
6.故障诊断设计:为了提高防爆电机的可靠性和故障排除能力,应考虑故障诊断系统的设计。
通过传感器、信号处理电路等实时监测电机状态,并在故障发生时及时报警或采取相关措施。
7.抗爆设计:根据防爆电机的使用环境和特殊要求,进行抗爆设计。
这包括封闭电机外壳、使用防爆材料、设置防爆限制器等,以确保电机在易燃、易爆环境下的安全运行。
8.效率优化:进行电机的效率优化设计,以提高能源利用效率并降低能源消耗。
9.试制和测试:根据设计结果试制样机,并进行相应的测试和验证。
包括性能测试、负载测试、抗爆测试等,确保设计满足要求并符合相关标准。
10.产品改进和验证:根据试制测试结果,对设计进行改进和优化。
并通过进一步的测试和验证,确保产品的可靠性和稳定性。
11.批量生产:完成设计验证后,开始进行批量生产。
在生产过程中,要确保产品的质量和符合相关的标准要求。
12.售后服务:为了保证产品的稳定运行和客户的满意度,提供系统化的售后服务。
包括产品维护、定期巡检、故障排除等,以保证产品的长期可靠运行。
以上是针对防爆电机的设计流程。
根据具体的项目要求和实际情况,设计流程可能会有所不同。
设计人员需要根据具体情况制定相应的设计计划和方法,确保设计过程的顺利进行和设计结果的可靠性。
浅析YB系列防爆电动机端盖轴承结构设计
浅析YB系列防爆电动机端盖轴承结构设计作者:张晓东来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第10期摘要:随着煤炭价格的波动,煤炭的开采设备越来越受到人们的关注。
对于YB系列防爆电动机而言,最为重要的是要保证有良好的润滑作用。
YB系列防爆电动机,其端盖结构独特的设计之处是在轴承室的润滑脂储油腔及供油处作了改进,较好地解决了轴承的润滑问题。
下面本文的重点就在于介绍端盖的轴承室的结构、润滑原理,以及在设计使用的过程中应该对此所注意的一些容易导致故障的问题。
关键词:YB系列防爆电动机端盖轴承部位润滑原理0 引言众所周知,YB系列防爆电动机是我国改革开放以后防爆电动机中的基础系列产品之一,它的全称为YB系列隔爆型三相异步电动机,在以下的叙述中就简称YB电机。
YB电机为我国的国民经济建设做出了卓越的贡献,它是生产各部门的动力源泉。
特别是在煤炭、石油、国防等国有重点产业中发挥的作用不可磨灭。
在以后的发展进程中,尤其是随着改革开放的深入,在中国的大地上,各行各业的发展都发生了翻天覆地的变化,经济的腾飞等对科学技术的进步及其工业产品的各个方面的性能和产品质量等各方面都提出了更高更新的要求。
下面主要介绍YB系列电机在煤矿行业的相关应用情况,在井下带动刮板机的电动机的质量起着比较重要的作用,在煤矿的使用过程中,电动机在其间发生故障的概率六成以上是由于轴承的损坏所导致的,在机械上而言,轴承损坏的最主要原因是润滑性太差,不能很好的满足轴承的工作需求。
因此,对于YB系列防爆电动机而言,最为重要的是要保证有良好的润滑作用。
YB系列防爆电动机,其端盖结构独特的设计之处是在轴承室的润滑脂储油腔及供油处作了改进,较好地解决了轴承的润滑问题。
下面本文的重点就在于介绍端盖的轴承室的结构、润滑原理,以及在设计使用的过程中应该对此所注意的一些容易导致故障的问题。
1 端盖的润滑结构设计图1所示的是YB电动机的装配图。
我们可以从图1中很清晰的了解到,两个端盖均是位于电动机机座的两个端部,而其轴承是深沟球型的,它主要是依靠端盖内的小盖和螺母将轴承牢牢的固定在轴上,这样从而就将整个分散的机座、电动机部件联成一体。
永磁同步电动机的优化设计
永磁同步电动机的优化设计蔡黎明;黄开胜;陈文敏;赖文海【摘要】采用Ansoft软件设计并优化了一款调速永磁同步电动机.通过基于磁路法的RMxprt模块确定电动机尺寸,得到电动机有限元仿真模型.针对该电动机齿槽转矩大的问题,通过Maxwell 2D进行动态仿真,求解出电动机适合的极弧系数、磁钢偏心距以及磁极偏移角度,再进行仿真分析气隙磁密、空载反电动势波形.仿真结果和样机测试结果证实了该电动机设计及优化的合理性,对调速永磁同步电动机的优化设计具有一定的参考意义.【期刊名称】《防爆电机》【年(卷),期】2015(050)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】永磁同步电动机;齿槽转矩;磁路法;有限元【作者】蔡黎明;黄开胜;陈文敏;赖文海【作者单位】广东工业大学,广东广州510006;广东工业大学,广东广州510006;广东东莞电机有限公司,广东东莞511700;广东工业大学,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TM303.50 引言近年来,随着永磁材料以及控制科学的不断发展,加上永磁同步电动机在效率指标和调速性能等方面表现出很大的优势和潜力,调速永磁同步电动机的研究也越来越热门。
本文针对48 槽8 极、1 000r/min 的调速永磁同步电动机齿槽转矩大、振动和噪声大等问题进行优化设计。
利用Ansoft 软件基于磁路法的RMxprt 模块建立电动机模型,然后再导入到Maxwell 2D 模块中进行动态仿真,求解出磁极合适的极弧系数和偏心距,在此基础之上求解出每个磁极的最佳偏移角度。
仿真结果得出电动机齿槽转矩明显减小。
样机测试结果表明电动机的振动和噪声明显削弱,通过削弱齿槽转矩可以使电动机得以优化。
1 齿槽转矩的产生机理及解析分析永磁电动机的齿槽转矩是电枢铁心的齿槽与转子永磁体相互作用而产生的磁阻转矩[1]。
由于电动机定子的齿槽与转子所贴的永磁体相互作用产生的转矩,这个转矩随空间位置作周期性变化,它表现为总是试图将转子定位在某些位置,这个转矩与定子电流无关[2]。
煤矿隔爆型三相异步电动机的优化设计-电气工程论文-工程论文
煤矿隔爆型三相异步电动机的优化设计-电气工程论文-工程论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——三相异步电动机论文(汇总8篇)之第八篇摘要:针对采煤机用隔爆型三相异步电动机在使用过程中存在的问题, 对电动机进行了优化设计, 从电动机的电磁部分以及结构出发, 对电动机的机座、端盖、转轴以及轴承进行了相应改进, 在确保电动机的各项性能指标符合要求的同时, 提高了电动机的适应能力, 确保了该电动机在复杂的开采环境下可以正常稳定地运行。
通过样机试制试验可知, 该电动机的工作效果良好, 产品技术水平较高, 不仅在煤矿井下得到了广泛的应用, 还为煤矿企业解决此类问题提供了借鉴和参考。
关键词:采煤机,矿用隔爆,三相异步电动机,优化设计采煤机用隔爆型三相异步电动机与普通的隔爆型三相异步电动机不同, 主要表现在结构的设计上, 采煤机用的隔爆型三相异步电动机通常和电控箱连接在一起, 形成一个完整的壳体, 在壳体的一侧安装的是三相异步电动机, 而在另一侧则是接线箱体和电控箱体。
由于井下工作面开采高度的限制和复杂的施工环境, 采煤机的工作空间十分有限, 因此在设计采煤机用隔爆型三相异步电动机时, 其设计的最大特点是机身的高度要低、长度要大, 而且电动机的机身必须具备足够大的强度, 可以承受较大的冲击。
总的来说, 隔爆型三相异步电动机的体积较小, 功率比较大, 采煤作业时效率高, 在煤矿井下的综合机械化开采设备中得到了广泛的应用。
1 隔爆型三相异步电动机的使用环境及特点在井下开采的过程中, 采煤机的作业环境比较恶劣, 其安装的空间通常是狭小、潮湿的, 该空间不仅散热条件差, 积水量多, 还积聚有大量的瓦斯和煤尘等性混合气体, 一旦气体的浓度超限, 碰到火花时, 就易造成事故的发生, 因此在对采煤用电动机进行设计制造时, 必须使电机的外壳具有较高的防爆性以及防护等级, 在发生时可以承受冲击波的作用, 防止外壳破裂, 发生飞溅伤人事故, 此外还必须重视电动机长时间工作后的发热散热问题, 防止电机温度过高, 损坏相关零部件。
隔爆型三相异步电动机的优化设计
隔爆型三相异步电动机的优化设计作者:***来源:《今日自动化》2020年第08期[摘要 ]采煤机在采煤作业过程中,面临着自身性能不足、损耗过大、发热较高、散热不足等问题,再加之井下作业环境空间封闭、空气中混合爆炸气体、潮湿等易爆复杂问题,需对隔爆型三相异步电动机进行优化设计。
针对上述问题,对电动机的电磁部分以及结构部分进行优化。
通过理论实践、样机测试,确保在此优化方案下,性能良好,提高采煤产出率,避免爆炸等安全事故,使用广泛应用于综合机械煤矿井下采集,为相关企业提供解决思路。
[关键词]隔爆型采煤机;三相异步电动机;采煤隔爆;优化设计[中图分类号]TD724 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2020)08–00–03Optimization Design of Flameproof Three Phase Asynchronous MotorSun Mei[Abstract]In the process of coal mining, shearer is faced with the problems of insufficient performance, excessive loss, high heating and insufficient heat dissipation. In addition, the underground working environment is closed, mixed explosive gas in the air, humidity and other explosive complex problems, so it is necessary to optimize the design of flameproof three-phase asynchronous motor. In view of the above problems, the electromagnetic part and structure part of the motor are optimized. Through theoretical practice and prototype test, it is ensured that under the optimized scheme, the performance is good, the coal mining output rate is improved, and thesafety accidents such as explosion are avoided. It is widely used in underground collection of comprehensive mechanical coal mine, providing solutions for related enterprises.[Keywords]Flameproof shearer; three phase asynchronous motor; coal mining flameproof; optimization design在傳统采煤环境中,井下的开采空间有限,施工环境相对潮湿、封闭,使得采煤机工作时面临的情景更加复杂,普通采煤用电动机在工作,常常因为发热及散热不充分,引发一系列安全问题以及工具损耗过快等现象[1]。
隔爆型三相永磁外转子电动机磁路优化设计
隔爆型三相永磁外转子电动机磁路优化设计阚乃杰; 高剑飞【期刊名称】《《防爆电机》》【年(卷),期】2019(054)006【总页数】4页(P9-12)【关键词】外转子永磁电动机; 径向磁场; 内置永磁体【作者】阚乃杰; 高剑飞【作者单位】河北乾顺节能科技有限公司河北邯郸314001; 浙江大学工程师学院浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TM3020 引言外转子永磁电动机在运行过程中应避免高温、强磁场对永磁体的作用;在安装的过程中应避免定子铁心磕碰到永磁体,损坏永磁体。
表贴型外转子永磁电动机,其永磁体通过螺栓及压板安装在旋转的壳体上,在运行过程中外转子不利于散热。
1 隔爆型三相永磁外转子电动机目前矿用隔爆型三相外转子永磁电动机多采用径向表贴型磁路结构,如图1所示,永磁体为瓦状结构,安装磁极位置顺序依次贴附在转子筒内壁上,永磁体由压板固定,压板采用铝制条状结构,在两极磁钢之间的转子筒上加工螺纹孔,压板上对应钻通孔,螺钉将压板固定在转子筒皮上的同时,将永磁体压紧固定。
这种结构方式在制造过程中,具有工艺复杂、装配难度大、浪费材料、成本高等缺点。
(1)采用螺栓固定永磁体,装配中极易损坏永磁体;(2)对螺纹孔位置精度要求很高,偏差如果超出允许范围,直接导致永磁体无法安装。
即使安装完成,同一极永磁体偏移的情况时常出现;(3)永磁体直接作为转子表面,不利于对永磁体进行机械防护,同时,在运行过程中,永磁体直接受到定子热辐射,会增加永磁体失磁风险;(4)滚筒外壁进行钻孔,对防爆壳体的密闭性存在大的风险;(5)瓦片形永磁体加工难度较大,成本较高;(6)对螺纹孔阵列进行堵焊过程中,焊接量过大会造成壳体变形,不但不利于装配,而且影响了电机的气隙不均匀度。
图1 现有外转子永磁电动机磁极安装方式2 外转子永磁电机基本定额参数以200kW-60极规格为例进行分析。
其参数为(1)相数m:3(2)额定频率f:24Hz(3)额定功率P:200kW(4)额定电压Un:1140V(5)额定电流In:120.85A(6)极数:2p=60(7)额定效率η:93.7%(8)功率因数cosΦ:0.947(9)最大转矩倍数Tmax:1.783 电磁分析3.1 外转子电机整机电磁参数利用Matlab计算程序对电动机电磁进行模拟计算,结果如下功率Pn=200.00kW;额定相电压Un=620.00V;频率f=24.000Hz;相数m=3;极对数p=30;运行温度tempt=75℃;漏磁系数SIGMA0=1.200;额定电流IN0N=120.85A;转矩T2N=39669.20N·m;转速=48.000r/min;总损耗SUMPN=13489.02W;效率effoN=0.937 95;功率因数PFN=0.947 96;转矩角STAN=28.75°;最大转矩倍数Tmax=1.785;热负荷A1J1=1302.29A2(cm·mm2)3.2 分析计算利用Ansoft有限元分析软件对隔爆型三相永磁外转子同步电动机(200kW-60极)进行空载稳态及负载过程分析,以验证其性能。
一种尘密型粉尘防爆电机的结构设计
C E e,Y N ag e,WE n H N Li A GJ n -fi i N g
( nu W na lt a i o , . A h n ut 220) Ah/ ann er M cn C . E ci h e c , nu JgC n 50 ii o y 4
K yw r s d s d net e d t xm t ; r et nc s ;t c rl ei e o d : ut e s p ; u o rpo c o l s s ut a d s n y s E o t i a r u g A s a t h d s—t h e p s n r f o r s ei f te up s r c nacm ut l d t n i n e t b t c: lt i t x l i -p o m t i d s o h roe f ev ei o b s be u v om n . r 】 g oo o o g r p n os i i s e r
迷 宫 j
j .
轴
境, 因此 , 选用高防护等级 的粉尘防爆 电机 , 对于 提高设备的可靠性 , 确保 生产 的安全运 行有着重 大意义 。我公司为满足用 户需求 , 开发 了防护等 级为 I 5 P 的粉尘防爆 电机 。 6
图 1 传统密 封设计
1 结构 设 计
() 1转轴 的密封结构
《 电气 防爆》 2l , O l3
一种尘密型粉尘 防爆 电机 的结 构设 计
4 5
一
种 尘密型粉尘防爆 电机 的结构设 计
陈蕾 。 杨江 飞 。 明 文 ( 徽 皖南 电机 股 份有 限公 司 , 安 安徽 泾县 22o ) 45o
[ 关键词]尘密型 ; 粉尘防爆电机 ; 防护等级 ; 结构设计 [ 要]为满足可燃性粉尘环境 的需要 , 摘 研制尘密型防爆 电机 , 外壳防护等级达到 1 5 P , 6 文章对该电机的结构作 了详 细的说 明。
自适应遗传算法在防爆型高能量密度电机优化设计中的应用
D g n ,WagG oa g MegD w i a dS i ine eag n ul n , n a e, n h afi i J
Ab ta t T i p p ri t d c s t e i r v me to e a a t e g n t lo i m s r c h s a e r u e h n o mp o e n n t d p v e e c ag r h h i i t adi n t s印 p i ain t p mu d sg f a n w moo 。e h s s t e i f e c f v r u l t o o t m e i n o e t r mp a e n u n e o a i s c o i h l o p r mee s o e e c ag r h t p mu d sg t r h x mp e s o a e a a tr fg n t l o t m o t m e i n o moo .T e e a l h ws t tt i i o i f h h i r v me tme o sa e e e t e mp o e n t d l f c v . h i Ke r s A a t e g n t lo tm -o t m -mo o . y wo d d p v e e c a g r h i i i p mu i tr
维普资讯
第4
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防 机 爆电
自适 应 遗 传 算 法 在 防 爆 型 高 能 量 密 度 电 机 优 化 设 计 中 的 应 用
进行优化设计 , 使其满足其工作环境要求。
浅谈隔爆电机结构设计的注意事项
56工业技术1 引言 防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。
隔爆型电机是防爆电机中最基础的一种,因其外壳非密封的结构特点,煤矿里的主要可燃性气体瓦斯达到一定的浓度界限,当与外壳内的火花、电弧、危险高温等引燃源接触时就可能发生爆炸;合理的设计是保证这时电机的隔爆外壳不仅不会损坏或变形,而且爆炸火焰或炽热气体通过接合面间隙传出时,也不能引燃周围的爆炸性气体混合物。
本文结合国家标准及机械设计基础要求,浅谈此类电机结构尺寸、承压、冷却三个方面设计时注意事项。
2 隔爆尺寸设计注意事项 接合面的类型分平面接合面、圆筒形接合面或止口接合面,而隔爆型电机因其驱动需要还具有其特有的转轴接合面。
隔爆接合面的设计主要应该考虑接合面宽度、间隙及粗糙度三要素。
Ⅰ类外壳接合面最小宽度和最大间隙均参照GB3836.2中表1,下面对4种接合面进行阐述。
(1)平面接合面。
平面接合面一般在线盒盖与线盒,端子板与出线孔,或者在变频一体机中变频壳体与电机壳体对接中应用。
大中型隔爆型电机外壳平面接合面一般采用铣、镗工艺加工,较少用磨削工艺,一般设计粗糙度Ra为3.2μm,设计平面度公差不超过0.2mm。
设计精度要求往往比标准要求高,以便于加工精度稍有不足,但仍符合国家标准。
(2)圆筒形接合面。
圆铜形接合面在隔爆型电机中可应用于电缆连接器的安装,接线端子的安装等。
如果圆筒形接合面包含密封槽,则槽宽不能计算在内,被槽隔断部分的宽度也不能相加。
圆筒形接合面最经济可靠的实现手段为车加工,其精度选择一般为孔加工8级或7级,轴加工则相应提高一个精度等级,一般设计粗糙度Ra为3.2μm。
注:圆筒形接合面的隔爆间隙是指孔、轴直径差。
(3)止口接合面。
在隔爆型电机结构设计中,端盖、轴承端盖等的安装通常采用止口接合面设计[2]。
止口接合面实际上是结合了平面接合面和圆筒形接合面的特征。
需要注意的是,如果止口圆筒部分的间隙太大或宽度较小,或对应拐角倒角超过1mm,即被倒角隔断,则只计算平面接合面的宽度L及距离l;而平面接合面的距离l如果太小或者与圆筒形接合面之间被隔断(大于1mm的倒角或密封槽等),则只计算圆筒形接合面的宽度。
电器防爆提升机的结构优化与轻量化设计
电器防爆提升机的结构优化与轻量化设计随着工业化进程的不断推进,电器防爆提升机在工业领域中扮演着重要的角色。
它能够提供高效、安全的物料提升和搬运功能,广泛应用于石油、化工、制药等行业。
然而,传统的电器防爆提升机在体积和重量方面存在着一定的缺陷,因此需要进行结构优化和轻量化设计。
首先,电器防爆提升机的结构优化是关键的一步。
通过优化结构设计,使得提升机具有更好的稳定性和承载能力。
一种常用的结构优化方法是有限元分析。
有限元分析能够模拟及预测材料的受力情况,通过这种方法,可以确定提升机在不同工况下的应力分布情况,从而进一步优化结构,在不影响提升机性能的前提下减小重量。
其次,轻量化设计是提升机改进的关键。
减轻提升机的重量可以提高机器的效率和搬运能力,降低能源消耗。
在轻量化设计中,有效利用高强度材料是关键。
传统的提升机通常使用钢材作为主要结构材料,然而钢材的密度较高,重量也较大。
相比之下,使用轻量化材料如铝合金或复合材料,可以显著减轻提升机的重量,同时仍然保持足够的强度和刚度。
另外,考虑到电器防爆提升机的使用环境和特殊要求,提升机的设计还需要注重安全性。
例如,在爆炸危险环境中,提升机的电气设备和控制系统需要采用防爆设计,以提高安全性和可靠性。
此外,在结构设计中还需要充分考虑振动和噪音控制,避免对周围环境和人员产生不良影响。
在电器防爆提升机的结构优化和轻量化设计过程中,使用计算机辅助设计(CAD)软件是非常有帮助的。
CAD软件能够提供设计师更灵活、高效的设计工具,可以通过三维建模和分析功能帮助设计师更好地理解和优化产品结构。
此外,使用CAD软件还可以提前预测和模拟产品的性能表现,减少设计中的错误和成本。
总之,电器防爆提升机的结构优化和轻量化设计是实现高效、安全提升和搬运的关键。
通过优化结构设计,合理选择材料以及使用CAD软件等辅助设计工具,可以有效地实现电器防爆提升机的性能提升和重量减轻。
在未来的工业发展中,电器防爆提升机将继续发挥重要作用,为工业制造提供更高效、安全的物料搬运解决方案。
毕业设计(论文)-浅论交流防爆电机电气性能及设计理念模板
北京科技大学毕业论文浅论交流防爆电机电气性能及设计理念学生姓名:学号:学院:北京科技大学函授站点:山西省永济市专业:电气工程及自动化指导教师:二零一二年四月浅论交流防爆电机电气性能及设计理念摘要简要说明了隔爆型电机的工作环境,即含有爆炸性气体环境的矿井下。
从电气性能、隔爆性能、产品图纸、技术文件、隔爆面缺陷处理等五个方面并以YBC系列隔爆型三相异步电动机为例介绍了隔爆型电机的设计特点。
其主要特点是: (1) 功率等级、安装尺寸及转速的对应关系与DIN42673一致,同时考虑到与YB系列的继承性和Y2系列的互换性,作了必要调整,更加有效和适用。
(2) 全系列采用F级绝缘,温升按B级考核。
(3) 噪声限值比YB系列低,接近YB系列的I级噪声,振动限值与YB系列相当。
(4) 外壳防护等级提高到IP55。
(5) 全系列选用低噪声深沟球轴承,机座中心高在180mm以上电机设注排油装置。
(6) 电机散热片有平行水平分布和辐射分布两种,以平行水平分布为主。
(7) 主要性能指标达到20世纪90年代初国际先进水平。
关键词隔爆型电动机隔爆面隔爆接合面目录0.前言--------------------------------- 3 1.防爆电机分类及相关标准----------------- 4 1.1产品分类 --------------------------------------1.2产品系列及其特点----------------------------------2 本次设计电机电气性能方面------------- 2.1 电机电负荷的选择-------------------------------- 2.2 绕组绝缘的选择----------------------------------2.3 温度传感器的安装--------------------------------3 在隔爆性能设计方面---------------------------------3.1接线盒结构-----------------------------------------3.2电缆引入口---------------------------------------3.3电机外壳接地---------------------------------------3.4隔爆电动机的外壳结构-------------------------------4 产品图纸设计方面---------------------4.1 防爆标志------------------------------------------4.2技术要求-------------------------------------------4.3水压试验-4.4 坚固零件5 技术文件设计方面6 隔爆面的缺陷处理方面6.1 加工隔爆面缺陷处理6.2 不动隔爆面缺陷处理6.3 不允许处理缺陷6.4 隔爆面修复方法0 引言在煤矿井下及其他工业中的一些工作场所,空气中存在有各种各样的爆炸性气体、蒸汽等混合物,若遇到点火源(火源、热源)就可能引起爆炸和火灾,其破坏力很大,对人身和设备都会带来极大危害。
浅谈防爆电机结构优化设计
1 防爆电机的组成结构及分类 1.1 防爆电机的组成结构 防爆电机机和普通的电机相比,其最大的特点就是防 爆电机的接线盒、基座、端盖、接线盒底与盖等这些结合部 位之间的各自结合面都设置了隔离面[1]。这些隔离面的设 置与普通的电机之间并没有什么不同,只是防爆电机对密 封性的要求比较高。进行防爆电机设计的时候为了提升防 爆电机的密封性不仅加大了配合的面积,而且还加大了各 个部件之间的配合精密度。在这些加大配合面积的部位在 设计的时候采用了增加橡胶密封垫以及涂密封胶等一系 列的密封措施。在进行防爆电机密封处理的时候最重要的 就是对防爆电机的接线盒与机壳的内部严格的密封隔离 处理,这样不仅可以达到防爆电机隔绝粉尘的使用要求, 还可以达到防水的使用标准。防爆电机对内部使用材料的 要求比较高,在进行防爆电机设计的时候接线盒、端盖和 机座一定要选择强度较高的材料,这样才能保障防爆电机 内部结构的稳定性,避免因零部件的质量不合格而造成电 机内部压力过大引发爆炸,将防爆电机的机壳炸裂。对防 爆电机零部件选材的时候不仅要严格把守材料的质量关 口,还要对选取的零部件进行耐压力实验,经过测试合格 后这些零部件才可以组装到防爆电机内。 1.2 防爆电机的分类 防爆电机如果按照电机的原理来进行分类可以分为 防爆同步电机、防爆异步电机以及防爆直流电机。如果按 照防爆的原理来进行划分可以分为粉尘防爆电机、正压型 电机、隔爆型电机、增安性电机以及无火花型电机[2]。 粉尘防爆电的外壳密封的性能较强,可以有效的阻止或 较少进入外壳,即便是有灰尘进入也无法达到点燃的程度。 正压型电机的同分系统比较完整机械强度较高。外壳 和管道都是由不燃材料制作而成的,而且相对于外界的大 气可以保持足够大的正压。 隔爆型的电机都是采用的 B 级升温考核以及 F 级的 绝缘材料,防护外壳的等级达到了 IP55 的标准要求,而且 选用的是噪音较低的深沟球轴承,电机的散热片有辐射分 布和平行水平分布两种形式。 增安性电机采用的是无刷励磁系统,这样的系统投励 准确、性能稳定、没有冲击而且整个线路的布局设计的非 要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要
电机结构设计与优化研究
电机结构设计与优化研究电机在现代工业中起到了至关重要的作用。
它们被用于各种设备和应用,包括机器人、汽车、电梯、风力涡轮机等。
电机的精确设计和优化是非常必要的,以确保它们能达到最大的效益和最佳的性能。
本文将从电机结构设计和优化两个方面,介绍一些相关内容。
电机结构设计电机结构是电机的重要组成部分,影响电机的动力输出和效率,同时也影响电机的性能和可靠性。
电机的外观设计和组件选择对其性能有直接影响。
电机结构的设计主要有以下几个方面需要考虑。
1. 绝缘问题在电机设备中,绝缘问题是需要高度重视的。
因为电机在运转时,可能因为绝缘出现问题而造成严重的后果,例如电击。
为了避免出现安全问题,电机的绝缘结构需要合理地设计。
设计时需要选择合适的材料和方式,使电机的绝缘能够有效地工作。
2. 机壳机壳是电机的重要组成部分之一。
它的主要功能是起到保护电机内部组件的作用。
机壳的材料和形状应该被设计成能够达到最佳的保护效果,同时能够有效地降低运转时噪音的体积。
3. 轴承电机的轴承是非常重要的组件之一,是电机之所以能够运转的关键因素。
在设计电机结构时,需要考虑轴承的选择和位置的设置,以保证电机的长时间运转。
4. 散热结构电机在运转时,因为电能的转换会产生热量。
如果不及时散热,会导致电机的性能下降,并严重影响电机的寿命。
因此,设计一个高效的散热结构是非常必要的。
电机优化电机的优化是指对电机性能的改进和提高。
电机在动力输出和效率方面都有可以优化的空间,其中包括了以下几个方面。
1. 动力输出电机的动力输出可以通过增加电机的电能输入和输出功率、优化电机控制电路、改变电机机械结构等等方式实现。
通过对电机结构的合理设计和优化,可以达到提高电机功率和效率的目的。
2. 效率提高电机的效率,可以通过改进轴承和机壳的材质、设计并优化散热和绝缘结构、改善电磁磁场的控制等等手段实现。
高效的电机对于电能传输和应用效率都是至关重要的。
3. 可靠性电机的长期可靠性是对电机优化的一个最重要的考虑因素之一。
(2023)防爆电机制造项目可行性研究报告建议书(一)
(2023)防爆电机制造项目可行性探究报告建议书(一)专业品质权威编制人:______________审核人:______________审批人:______________编制单位:____________编制时间:____________序言下载提示:该文档是本团队精心编制而成,期望大家下载或复制使用后,能够解决实际问题。
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基于有限元分析的防爆电机空心主轴的设计与校核 (2)
基于有限元分析的防爆电机空心主轴的设计与校核摘要:随着科学技术的迅速发展,防爆电机在制造行业的运用越来越多,所扮演的角色也越来越重要。
基于课题研究的背景和意义,结合某款型号的一个额定电压3300V,额定功率900kw的防爆电机设计一款空心主轴,并进行三维建模,通过有限元分析软件进行振动模态的分析及校核,验证该款防爆电机的空心主轴设计的合理性、安全性以及可靠性,最后给出结论和展望。
关键词:防爆电机主轴设计有限元分析Abstract:With the rapid development of science and technology, explosion-proof motors are used more and more in the manufacturing industry, and the role they play is also increasingly important. Based on the research background and significance of the research, a hollow spindle was designed based on a model of an explosion-proof motor with a rated voltage of 3300V and a rated power of 900kw. The three-dimensional model was modeled and the vibration modes were analyzed and verified by the finite element analysis software. Verify the rationality, safety and reliability of the hollow spindle design of this explosion-proof motor, and finally give conclusions and prospects.Keywords:Explosion-proof motors Spindle Design Finite element analysis目录1引言 (3)1.1研究背景及意义 (3)1.2国内外研究现状 (4)1.3课题研究内容 (5)2. 防爆电机空心主轴的设计 (5)2.1电机的结构分析 (5)2.2主轴的设计计算 (6)2.2.1轴的扭转强度计算 (6)2.2.2按弯扭合成强度计算 (7)2.2.3轴的刚度计算 (7)2.2.4各轴段的直径和长度的确定 (8)2.2.5 空心轴应力校核 (8)3.防爆电机空心轴的三维建模 (9)3.1 建立二维模型图 (9)3.2 空心轴三维建模 (10)4.空心轴有限元分析 (11)4.1有限元方法的介绍 (11)4.2 有限元的计算 (12)4.3 有限元模型的建立 (13)4.3.1 有限元软件的介绍 (13)4.3.2 有限元模型的前处理 (13)4.3.3约束条件 (14)4.3.4模型的求解 (15)4.4有限元的结果分析 (15)结论与展望 (18)参考文献 (18)1引言随着我国的经济快速发展,结合改革开放40年来,我国所取得伟大成就,中国提出了“中国制造2025”的宏伟蓝图。
防爆电机铸铝转子退轴优化设计
2018年第4期第53( 203期)(EXPLOSION-PROOF ELECTRIC MACHINE )防爆电机铸铝转子退轴优化设计陈正方(中达电机股份有限公司,江苏无锡214145)摘要介绍了防爆电机转子装配时,为解决铸铝转子退轴,在转轴上的铁心档与其挡台间 设计了因热胀冷缩回缩量的间隙。
有效地优化了转子压装的装配工艺!提了防爆电机装配一次性合格率,确保电机的质量和性能。
关键词防爆电机;转子;退轴;;优化设计DOI &10.3969/J . ISSN . 1008-7281.2018.04.12中图分类号:TM 357文献标识码:A文章编号:1008-7281 (2018)04-0042 $03Optimal Design of Extracting Shaft from Casting AluminumRotor of Explosion-Proof MotorChen Zhengfang(Zhon g da Motors C o ” Ltd ” Wuxi 214145! C hina )A bstract In onder to solve the problem of extracting shaft from casting aliuminum rotor ,this paper introduces the design of the retracting clearance between iron core and shaft retainer due to thermal expansion and col(d shrinkage in the process of rotor assembly of explosion-proof motor . This designscheme has effectivelyoptimizedtheassembly process of castingaliumrotor in pressure assembly , improve the one-time p a s rate of assembly , and ensure quality and performance of tlie explosion-proof motor .K ey words Explosion-proof motor ; casting aliuminum rotor ; shaft extraction ; shaft retain er ;optimal design通过对故障电机 现, 转子偏离定位尺寸5m m 左右,即转与转轴配合,二间留有一定间隙。
煤矿井下防爆电机结构优化设计研究
煤矿井下防爆电机结构优化设计研究
李龙旭;王亦青
【期刊名称】《电气防爆》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】针对煤矿井下复杂环境对防爆电机提出的挑战,从电机基本需求、结构分析和优化设计三个方面进行了研究。
【总页数】4页(P1-4)
【作者】李龙旭;王亦青
【作者单位】煤科(北京)检测技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM357
【相关文献】
1.YBK2-315立卧式煤矿井下用防爆电机r配套压缩机轴承高温的优化设计
2.对煤矿井下潜水防爆电机的分析研究
3.防爆电机结构优化设计研究
4.煤矿井下制冷空调防爆设计的研究
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油雾润滑防爆电机典型结构的设计
油雾润滑防爆电机典型结构的设计孙宝石;吴庆广【摘要】通过对电机防爆结构和润滑结构的研究,确定了防爆电机油雾润滑典型结构,实现了隔爆电机轴承的油雾润滑,解决关键机组、偏僻场所用电机润滑油加注困难、操作频繁、加注量难以控制、电动机运行温度高、润滑脂浪费大等问题,实现了电机轴承润滑的远程自动控制.同时实现了油雾润滑结构和防爆结构在轴承处的集成.【期刊名称】《防爆电机》【年(卷),期】2016(051)003【总页数】3页(P23-25)【关键词】油雾润滑;隔爆结构;泄压路径;润滑通路【作者】孙宝石;吴庆广【作者单位】佳木斯电机股份有限公司,黑龙江佳木斯154002;中国石油吉林石化公司乙二醇厂,吉林吉林132021【正文语种】中文【中图分类】TM357目前,国内绝大多数低压电机轴承润滑为锂基脂润滑,而油雾润滑作为一种先进技术在国外市场上逐渐的兴起。
电机轴承油雾润滑的先进技术的成功研发,可以解决关键机组、偏僻场所用电机润滑油加注困难、操作频繁、加注量难以控制、电动机运行温度高、润滑脂浪费大等问题。
然而对于隔爆电机,油雾润滑密封结构和隔爆结构均设计在轴贯通处,导致密封和隔爆无法兼顾,因此研究出一种既能满足油雾润滑又能实现隔爆性能的典型结构是非常有意义的。
本文采取双路结构对隔爆电机的油雾润滑和隔爆结构进行了综合研究,并结合样机试制和试验对此典型结构进行了详细研究。
油雾润滑是采用经过过滤的干燥、洁净的压缩空气将润滑油雾化后吹到滚动轴承表面实现润滑的一种润滑方式。
轴承室内的气流可以使得轴承冷却,而轴承室内的压力又可以有效的防止杂物进入,该方式润滑油量可以精确调节。
相比其它的润滑结构,油雾润滑结构有如下优势:油雾能随压缩空气弥散到所有需要润滑的摩擦部位,可以获得良好而均匀的润滑效果;压缩空气比热小、流速高,很容易带走摩擦所产生的热量,降低轴承温度;大幅度降低了润滑油的耗量;提高自动化生产和管理水平、减少人力成本;由于油雾具有一定的压力(约2kPa),因此可以起良好的密封作用,避免了外界的杂质、水分等侵入轴承室。
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防爆电机结构优化设计研究
摘要:随着当前各行业领域内开始大量使用电机设备以及器材,各类电机产
品迅速进入市场,得到了大部分企业的广泛应用,而防爆电机的生产制造领域的
发展也颇为迅猛,防爆电机在设计上面还要进一步进行结构优化,以满足不同的
客户需求,本文将结合现代防爆电机的发展情况,对其部分结构的修理方法和主
要的结构优化内容进行详细的论述。
关键词:防爆电机;结构;优化设计
1防爆电机的组成结构分析
由于其防爆电机的种类较多,但总体架构基本相同,因此,我们将以防爆振动电机为例,来为大家详解介绍防爆电机的组成结构。
防爆振动电机主要由轴承盖、端盖、接线盒、定子铁芯、定子绕组、机座、转轴、轴承、转子、风扇以及罩壳偏心块等几部分组成,其中偏心块又分为固定偏心块和可调偏心块两种类型。
它的机座由QT450球铁铸成,端盖、接线盒和轴承盖采用HT250的铸铁铸成,机械强度较高。
在轴承的铸造上,采用较大的能够承受在20g振动加速度的6系列的轴承,其偏心块用Q235制成,其激振力的调节区间在60%到100%之间,在出厂时,激振力的数值被固定在60%的额定振力上。
防爆电机结构如图1所示。
图1 防爆电机结构图
在防爆振动电机的安装和调试方面,应该将振动机械安装牢固,在每次的使用过后,应该对电机的地脚螺栓重新加固。
在与电源连接线的使用上,应该用橡胶套软电缆,橡套的外径应该在15mm。
2防爆电机中机械部件的修理
2.1 电机风扇与风扇罩的修理
防爆电机有着较强的工作稳定性,能够广泛的适应于各种较为恶劣的工作环境,防爆电机能够持续稳定的工作,散热风扇的重要性不言而喻。
由于散热风扇一直处于工作状态,一般情况下而言防爆电机风扇的耐久度较高,使用寿命较长,但是也可能会受到多种因素的影响,从而导致其出现问题。
防爆电机的风扇一旦出现了故障就要及时的实施有效的修复方法,将问题进行快速的排除。
在进行维修时遇到比较紧固的零部件或者是外部的风罩时至少要保持1mm的安全距离,否则在维修的过程中很容易造成摩擦损坏,严重的还会引发火灾。
一旦防爆电机的风扇出损坏或老化严重,就需要及时的对电机的风扇进行更换。
在进行更换的过程中一定要注重对更换零部件的防爆检测工作,还需要对更换的零部件进行质量和性能上的检测,以此来保障防爆电机可以继续正常、安全的运行。
2.2 防爆电机隔爆壳体修理
在防爆电机的使用过程中有的时候在隔爆外壳上会出现了细小的裂纹,因此,一旦出现这样的现象就需要及时更换隔爆壳。
因为隔爆壳体的质量在一定程度上决定了防爆电机的性能,因此,对更换下的隔爆壳体进行返厂检修,一定要查出问题的根源。
若是防爆电机的隔爆壳体质量不符合国家相关的使用标准,那么一旦出现状况就很容易导致防爆电机在运行的时候发生安全事故,在这样的情况下不仅会影响其它设备的正常运行,还严重的威胁了工作人员的生命财产安全。
因此,一旦发现隔爆壳体出现质量上的问题,一定要及时的修理更换。
2.3 防爆电机接线盒的修理
接线盒也是防爆电机内部重要的构成设备,当接线盒出现故障时盒内的段子会出现烧毁和损坏的现象。
在进行电子更换的时候一定要注意端子的型号和规格,因为端子是比较紧密的元器件,而当前我国市场上防爆电机的种类有很多,因此在进行端子更换时要严格地按照损坏的端子型号进行更换。
在更换的过程中一定要严格执行行业内的标准来根据维修的要求引进不同的装置进行端子的修复工作,从而才能够保证防爆电机的工作性能和质量。
3对防爆电机结构的优化分析
3.1 防爆电机转轴密封结构
想要防爆电机的防护等级达到IP65的关键点就在于电机转轴贯通处的密封设计。
目前,市场上大多的密封设计都是采用的迷宫回路结构,这种结构在设计的时候需要在径向上保持0.2毫米的间隙距离,在轴向上保持0.5毫米的间隙距离,这种防爆电机的设计结够对装配的要求比较高,而且加工的困难较大,因此存在着在各方面受到的限制较多。
为了解决这一限制,我们对电机密封结构进行优化设计。
我们可以利用骨架油封的静止特性和轴面油封的旋转特性进行组合设计,分别使它们和轴、端盖之间形成二级迷宫的结构,这样就可以使防爆电机在防尘上达到可以完全防止粉尘进入,在防水上可以达到任何角度低压喷射无影响的IP65规定的防护要求。
这样的组合设计不仅对轴窜动标准要求较低,还有着良好的实用性能。
3.2 防爆电机的结构改进设计
在防爆电机使用的过程中出现故障最多的就是接线盒,造成接线盒出现故障的主要原因就是电机过热,在电机运行的过程中如果不能及时处理接线盒故障就会导致接线盒内崩烧。
因此跟对这一问题需要对接线盒现有的结构进行有优化设计,减少电机过热而引发的接线盒故障。
在进行结构优化设计的时候,我们可以适当的加大接线盒与接线柱之间的内腔间隙,这样就可以保障电缆的芯线压接,从而避免出接线盒出现过热的现象(如图二)。
图二接线盒盖与接线盒座接合面
我们在进行结构优化设计时,要对经常出现故障的原因进行分析,找到出现故障的问题所在,然后再有针对性的对防爆电机的内部结构和形态的布局进行优化调整。
我们对接线盒进行优化设计的时候也是针对其存在的缺陷和漏洞进行科学合理的弥补、优化工作,例如:接线盒盖与接线盒座接合面(如图三)在进行结构优化设计工作的时候要统筹兼顾,基于整体的布局上考虑局部结构的优化工作。
图三接线盒盖与接线盒座接合面
4防爆电机发展趋势分析
防爆电机顾名思义,就是可以在非常危险的运行环境下保持稳定的正常运转状态,比如在一些特殊的工厂和设备运行现场中,易燃易爆的危险情况下来保障施工或者生产能够顺利进行,并且在运行时能够保持很高的安全性和稳定性,不会出现跑电、出现电火花的危险情况。
目前防爆电机的应用领域非常广泛,而且都是关系到社会经济发展的关键领域范围,比如煤矿的开采、石油和天然气的生产和供应,化工产业以及化学工业等产业领域,可以看出这些领域中的工作环境和条件都存在一定安全风险,因此,防爆电机常常作为关键的动力设备提供持续的动力能源,有效的保障了生产过程的安全性和可靠性。
目前我国防爆电机产业发展迅猛,尽管技术水平与国际先进水平相比还有一段距离,但是迅猛发展的市场和规模庞大的需求正在促使防爆电机的设计和生产技术不断处于创新和发展之中,尤其是电机的结构优化设计中,为了适应各行业对制造工艺和产量质量的高要求和高标准,防爆电机的生产制造企业开始针对其结构、功率以及转速等方面的指标进行优化和提升,不仅要保证持续不断的电力供应,还要保障设备的安全稳定的运行,降低电量能源的消耗,提高能源的综合利用率,这就促使电机的生产技术和相关工艺水平必须得到进一步的提升,我们不断借鉴学习并逐步融合国外先进的生产技术和经验,将普通电机生产中涉及到的工艺和技术方法大量的应用到防爆电机的生产过程之中,取得了很不错的融合效果,提升了防爆电机的性能和质量,在多个生产加工的工序中更加注重工艺水平和科学处理的过程,积极引进新型的生产加工装备,切实提高防爆电机产品的性能和质量。
现阶段在防爆电机的生产中还使用了自动化的检测技术,能够针对各个零部件的结构特点和性能进行严格的检测,兼顾保护环境方面的要求,要做到性能突出,高效节能,将效率提升上去,减少能源消耗,可见节能减排和保护环境成为了当前乃至今后的主要发展趋势。
5结语
防爆电机的结构的优化设计可以提高防爆电机的质量和使用性能,提升我国
防爆电机的技术含量和行业标准。
为企业的生产提供持续有效的动力能源,从而
促进我国社会经济的发展。
参考文献
[1]郭屹,侯延辉.防爆电机结构优化设计研究[J].科学技术创新,2017(29):140-141.
[2]李晓阳,尚勇,马帅波.复合防爆电机技术的研究[J].现代制造技术与装备,2017(09):51,53.
[3]陈正方.中小型防爆电机IP56防护的结构设计[J].防爆电机,2017(04):43-44,54.
[4]柴全微.YBS类防爆电机钢结构包装箱的应用[J].电气防爆,2016(01):22-25.。