采煤机隔爆水冷三相电动机的设计
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隔爆型三相异步电动机技术要求及参数供货范围、技术规格、参数与要求一、货物需求一览表二、工作环境使用环境:在有甲烷及煤尘爆炸性混合气体的煤矿井下使用。
最高温度: 40℃。
最低温度: -25℃。
环境相对湿度:不大于95% 。
地震烈度:按8级震区设防。
海拔高度:不大于1500米。
安装场所及用途:采煤机牵引电机(配套太原矿山机器集团有限公司MG-500/1200采煤机)。
三、技术参数及要求1交货时间一般按以下形式拟定:“自合同签订之日起个月内交货”,避免填写绝对日期。
1.技术参数1.1电动机型号: YBQYS-55 。
*1.1额定功率:55KW 。
*1.3额定电压: 380V 。
*1.4额定频率:50HZ 。
*1.5额定电流: 105A 。
*1.6转速: 1470 r/min 。
*1.7接线方式:△。
1.8额定效率: 91.5% 。
*1.9功率因数: 0.86 。
*1.10绝缘等级: F 。
*1.11防护等级: IP55 。
1.12安装方式: B5 。
*1.13冷却方式:水冷,冷却水压:≤3.0MPa,冷却水量:≥1.2m³/h 。
*1.14堵转电流/额定电流: 6.5 。
1.15旋转方向:从轴伸端看为逆时针。
1.16出线盒位置:从轴伸端看为右出线。
*1.17防爆标准:EXdI Mb 。
1.18噪音2. 技术要求2.1对防爆电动机设备应取得中国国家煤矿安全标志证书和“MA”标识牌。
2.2电机定子、转子和轴承的测温要求:配备PT100温度监测传感器,符合GB3836.2010要求。
2.3电动机隔爆参数应符合国家标准GB3836.1、GB3836.2、GB3836.3《爆炸性气体环境用电气设备》的有关规定,隔爆结合面应有防锈措施:涂无酸防锈油剂。
2.4电动机隔爆外壳材质应符合GB3836.2附录C的规定:用不低于HT250灰铸铁制成。
2.5电动机外壳应能承受GB3836.1中23.4.3.1的冲击试验:外壳冲击试验产生的损伤不得使设备的电气防爆型式及性能失效。
电动机产品
一、产品名称
YB3系列隔爆型三相异步电动机
二、产品简介
YB3系列隔爆型三相异步电动机,是II类B级电气设备。
额定电压为380V、660V、380/660V等级,额定功率50Hz.使用环境不超过1000米,环境温度为-15~40℃.电动机的隔爆结构为ExdIIBT4Gb,防护等级为IP55,冷却方式为IC411,绝缘等级为F.电动机定子绕组采用高强度聚酯漆包圆铜线,转子采用铸铝转子,轴承选用电动机专用低振动低噪声轴承,风扇是防静电塑料风扇,惯量小、能耗低。
三、产品特色
YB3系列隔爆型三相异步电动机,是我公司在参考行业统一设计基础上研制开发的全封闭、自扇冷、鼠笼式、隔爆型三相异步电动机系列。
效率执行GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》中的评价标准,效率达到国家2级能效、欧洲标准的EFF1等级。
具有性能优良,使用安全可靠,振动、噪声比同类产品低的特点,符合环保要求。
制成隔爆型,防爆标志为:ExdIIBT4Gb,适用于有爆炸性气体混合物存在的场所。
四、生产厂家
渤海石油装备承德石油机械有限公司。
本科毕业设计说明书矿用隔爆电动机的综合保护COMPREHENSIVE PROTECTION OF THE MINING EXPLOSION-PROOF MOTOR学院(部):电气与信息工程学院专业班级:电气工程及其自动化08-5班学生姓名:XX指导教师:XX副教授2012 年6 月1 日矿用隔爆电动机的综合保护摘要为了适应现代化煤炭工业发展的要求,必须对电动机采取必要的保护措施,以保证生产设备的可靠运行。
因此隔爆电动机被广泛应用于煤矿行业,其保护系统的性能与可靠性就显得格外重要。
本文在分析了矿用电动机机工作特点和保护原理的基础上,设计了一款集故障诊断、故障保护、故障报警、故障记录、事故后故障分析、故障定位、液晶显示、通信功能于一体,操作简单,调试维护容易的多功能电动机保护器。
本课题选择DSP2407芯片为主控制芯片,本保护器与市场上已出现的保护器相比,提高了保护器硬件的数据处理速度和性能,降低了成本,提高了保护器的实时性能。
采用了协议简单、投资成本低廉、自动化设备广泛支持的CAN总线技术,将保护器挂接到CAN总线上,实现了设备之间以及与上层监控系统之间的数据交换,使操作人员不仅能借助良好的人机界面实现近控,又能实现电动机运行全过程的在线监测和远程控制,并为将来借助强大的计算机网络资源完善故障诊断方案提供了可能。
关键字:矿用隔爆,电动机故障,DSP,CAN总线,电机保护器的设计COMPREHENSIVE PROTECTION OF THE MININGEXPLOSION-PROOF MOTORABSTRACTIn order to meet the requirements of the development of modern coal industry, the motor must take the necessary protective measures to ensure the reliable operation of the production equipment. The explosion-proof motors are widely used in the coal industry, the protection system performance and reliability is particularly important.This paper analyzes the characteristics of the high power electric motor and base on the principle of protection, design a kind of motor protector, It set fault diagnosis, fault protection, fault alarm, fault record, analysis after the failure, fault location, liquid-crystal display, communication function in a body. Simple operation, easy maintenance multifunctional debugging are the motor protector’s advantages. This topic select DSP2407 chip as the control paired with the protector that has appeared on market, this protector has a higher hardware data processing speed and better performance, and lower cost. It improved the real-time performance of the protector. It adopts CAN bus technology whose agreement is simple, investment cost is low and is supported with most automation equipment. It will hang on protector to CAN bus, realized data exchange of the equipment and between upper monitoring systems. CAN bus gives operators not only with human-computer interface realization near control, and realize the motor running the entire process of the online monitoring and remote control. Besides For the future with powerful computer network resources fault diagnosis provides the perfect solution possible.KEYWORDS: mining explosion-proof,motor fault,the DSP,the CAN bus,the design of the motor protection目录摘要 (I)ABSTRACT ............................................................................................................................... I I 1.引言.. (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2低压隔爆电动机保护的现状及国内外发展趋势 (1)1.3低压隔爆电动机微机保护的必要性与基本要求 (2)1.3.1传统的继电保护装置与微机智能综合保护装置的性能对比 (2)1.3.2低压隔爆电动机微机智能综合保护的基本要求 (3)1.4本设计的主要工作 (4)2矿用电动机的故障特征及其保护 (5)2.1矿用电动机损坏的原因 (5)2.2矿用电动机的故障分析及保护 (6)2.2.1电动机故障基本原理 (6)2.2.2电动机的启动故障 (8)2.2.3电动机的堵转故障 (9)2.2.4过载故障 (9)2.2.5三相不平衡及其危害 (10)2.2.6断相及相不平衡故障分析 (11)2.2.7故障综合判定 (12)2.2.8零序电流保护 (13)2.2.9负序电流保护 (13)2.2.10欠压、过压保护原理 (14)2.3漏电故障及保护 (15)2.3.1漏电故障分析 (15)2.3.2漏电保护依据 (16)2.3.3漏电保护方法 (16)2.4隔爆电机的隔爆原理及隔爆措施 (16)3 DSP简介 (19)3.1DSP芯片 (19)3.2DSP芯片的发展 (19)3.3DSP芯片的基本结构 (20)3.4DSP系统的特点 (20)3.5DSP芯片的应用 (21)4硬件设计 (22)4.1装置硬件系统结构设计 (22)4.2DSP2407最小系统设计 (23)4.2.1 时钟输入电路 (23)4.2.2电源转换电路 (24)4.2.3复位电路 (24)4.3模拟信号采集电路 (25)4.3.1电流信号采集电路 (25)4.3.2电压信号采集电路 (26)4.3.3温度信号采集电路 (27)4.4液晶显示接口电路 (27)4.5键盘接口电路 (28)4.6声光报警电路 (29)4.7CAN接口设计 (29)4.8开关量输出电路 (30)4.9电源电路设计 (31)5 软件设计 (31)5.1主程序设计 (32)5.2定时中断程序设计 (33)5.3保护功能流程设计 (35)总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1.引言1.1课题研究的背景众所周知,煤矿井下的生产条件和工作环境都是十分恶劣的。
低压隔爆型三相异步电动机一、产品概述YB2系列电机是在YB系列电机基础上更新设计的电机,系列设计总结了YB系列电机在生产制造过程中积累的经验,应用了计算机辅助设计(CAD)、绝缘结构、机械结构、隔爆结构、工艺、材料、测试等领域的技术成果,借鉴同类产品的先进技术,使得新系列电机性能更优,外形更美。
是拖动一般用途机械的理想产品。
YBK2在技术数据设计方面与YB2相同,不同点在于它是一种钢板焊接机体,强度、刚性较好,主要是用在煤矿井下采掘工作面。
YBF2、YBF系列电机是在YB2基础上派生的产品,YBF2主要用于井下局部扇风机等,YB2主要用于煤矿主扇风机。
二、电机可满足的技术要求1、机座号:中心高80~355、4502、电压等级:380V、660V、380/660V、1140V 、660/1140V3、功率范围:0.18~800KW4、防护等级:IP44、IP54、IP555、绝缘等级:F、H6、冷却方式:IC4117、防爆等级:Exd I、Exd II A、Exd II B、Exd II C大中型普通高压三相异步电动机一、产品概述我公司生产的普通高压电机主要包括基本系列在内共有4个系列:Y系列、YKK系列、YKS系列、YK系列。
Y系列是基本系列防护等级为IP23,其余为IP44以上防护等级,电机为方箱式钢板焊接结构,上下分体,电机主体上方通过配置不同是我冷却装置,分别形成自扇冷、空/空冷和空/水冷的冷却方式。
电机重量轻、刚性好、外形美观、维护保养方便。
定子绕组采用VPI整浸工艺,有效地提高了绝缘强度与防潮功能。
无论是鼠笼转子还是铸铝转子,均采用热套工艺,提高转子的整体刚性。
主要结构件均采用消除应力退火处理,减少了加工后的变形。
电机有滚动轴承和滑动轴承两种,依据电机的功率大小、转速高低而定。
这些产品早煤炭、化工、石化、电力、冶金、水利等行业的使用最为广泛,主要用于拖动各类风机、水泵、压缩机等通用机械。
隔爆型电动机旋转轴IP67动密封结构摘要将煤矿专用防爆电动机旋转轴动密封结构设计为IP67防护等级,解决受电动机体积限制、密封件与转轴摩擦温度高,散热条件差,应用环境特殊等潮湿、积水恶劣工况下的煤矿井下专用电机完全防水的问题,从而降低电动机进水的可能性,提升设备运行的可靠性。
关键词隔爆型电动机;旋转轴;IP67;动密封煤矿用隔爆型三相异步电动机广泛应用于煤矿井下掘进机、采煤机、皮带输送机、刮板输送机、变频调速电机、大型泵站等综采综掘设备中,受潮湿、积水、粉尘等因素影响,长时间运行于潮湿的环境对电机绝缘的防潮、防水性能提出了较高的要求,由于井下受限,更换电机全凭人工操作,劳动强度大,效率低,常常由于更换电机使设备处于停机状态。
以往的定子浸水试验说明,电机定子绕组槽部和端部是连续的整体结构,其防潮性能优异,能长时间经受苛刻的浸水试验要求。
而电机定子防潮防水结构薄弱的环节为并头和连线部位。
为确保电机定子绝缘的防潮、防水性能,需要研究开发一种适合于工况的高速旋转轴动密封结构,使电机在潮湿积水的恶劣工部况下具有良好的动密封性能,不极易造成电机在正常工况下进水,有效提高电机运行的可靠性。
1设计参数1.1样机及检验1 200kW重型刮板输送机用电机额定电压3.3kV,同步转速1 500rpm,旋转轴线速度25m/s。
整机设计结构为IP67防护等级,样机需要按GB/T4942.1标准要求的试验及检验方法进行防水及防尘试验,并依根据判定条款进行认定。
1.2技术条件1)电机满载条件下试验效率值不低于行业标准限值;2)电机满载条件下旋转轴动密封温度测定值不超过MT/T478中对轴承温度的最高限值95℃;3)浸入试验后电机的进水量不足以影响电机的正常运行;不是预定在潮湿状态下运行的绕组和带电部件应不潮湿,且电机内的积水应不浸及这些部件;4)如电机在静止状态下作试验,应在额定电压下空载运转15min后再作耐电压试验,其试验电压应为新电机试验电压的50%,但应不低于额定电压的125%;如电机在转动下作试验,则可直接作上述耐电压试验。
矿用隔爆型永磁同步变频调速机的设计研发一、引言随着煤矿开采技术的不断发展,对矿用设备的要求也越来越高。
在矿井工作环境中,由于存在可燃气体和可燃粉尘等隐患,传统的调速设备无法满足安全使用的需求。
因此,矿用隔爆型永磁同步变频调速机的设计研发成为亟待解决的问题。
二、设计目标1.实现隔爆型设计,确保在可燃环境中运行的安全性;2.采用永磁同步变频技术,提高调速机的效率和性能;3.实现无刷结构,减少维护周期和成本;4.进一步提高产品的可靠性和稳定性。
三、关键技术及方法1.隔爆设计:采用隔爆型外壳结构和防爆设计,确保在可燃环境中运行的安全性。
通过合理的结构设计和材料选择,达到防爆等级要求。
2.永磁同步变频技术:采用永磁同步电机和变频器的组合,提高调速机的效率和性能。
永磁同步电机具有高功率因数、高效率、高控制精度等特点,能够满足矿井中高速、大负载的要求。
3.无刷结构设计:采用无刷式调速机结构,减少电机维护周期和成本。
通过电机内部的转子永磁体和外部的定子绕组之间的无触摸传能结构,实现无刷运行。
4.可靠性设计:通过合理的电路设计和材料选择,提高产品的可靠性和稳定性。
采用高品质、长寿命的元器件,减少故障发生概率。
设备整体结构紧凑、散热性能好,有效降低温升和热失控的风险。
四、设计流程1.确定设计目标和性能要求,包括防爆等级、频率范围、转速精度等。
2.进行系统方案设计,综合考虑可靠性、安全性、高效性等因素。
3.进行关键部件的选型和参数设计,包括永磁同步电机、变频器、电容器等。
4.进行电路设计和系统结构设计,包括电源电路、控制电路、信号处理电路等。
5.进行系统的软件编程和调试,确保系统能够正常工作。
6.进行产品的实验验证和性能测试,分析测试结果,优化设计方案。
7.进行产品的样机制造和试运行,对产品进行实际的应用测试。
8.完善产品的产品技术文档和用户手册,提供产品售后服务和技术支持。
五、预期效果通过矿用隔爆型永磁同步变频调速机的设计研发,可以实现在矿井可燃环境中调速机的安全运行。
TBYC系列隔爆型永磁高效三相同步电动机产品样本1 概述TBYC系列隔爆型永磁高效三相同步电动机(以下简称TBYC电动机),是佳木斯电动机股份有限公司独立开发设计(已经申请国家专利)的最新一代电动机。
在设计中运用了有限元分析(FEA)和计算机辅助设计(CAD)工程方法。
本系列电动机具有高效、节能的特点,在电动机的生命周期内,可为用户节约可观的电费及各种设施配套费用。
同时,由于在电动机设计制造中运用了多种先进技术,使电动机的价格控制在一个用户可以接受的水平,所以,电动机的性价比极佳。
TBYC电动机属高效电动机,其效率指标超过GB18613-2002《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》中“电动机节能评价值”的规定,效率指标超过了欧洲Eff1高效电动机,同时超过美国能源法EPACT效率指标的要求,达到美国NEMA Premium efficiency电动机的水平。
与欧洲Eff2标准相比,TBYC 电动机效率提高3~8个百分点,功率因数提高5%~25%。
其测试方法采用美国IEEE112B标准或国际电工委员会IEC34-2标准,两者均是国际公认的精确测试方法,其测试结果真实的反映了电动机的实际效率。
TBYC电动机温升低,寿命长,性能好,振动小(较YB2同规格低1mm/s~2mm/s),噪声低(较YB2同规格低3dB(A)~8dB(A)),隔爆结构先进,外型美观,可靠性较高。
且根据用户要求,H160以上电动机可设置不停机注油装置。
TBYC电动机具有较高的运行性能,本系列电动机的起动转矩为额定转矩的2倍以上,失步转矩除个别规格为1.6倍,大多数规格均在1.8倍以上。
且本系列电动机具有自动恢复同步运行的能力,即本系列电动机在过载失步后,可依靠较高的异步转矩(异步转矩最大值均在2.5倍以上)运行于异步状态,一旦过载消失,电动机可自动进入同步运行,不需人为控制。
但本系列电动机不适于长期过载运行。
由于电动机正常运行于同步转速,无需传感器即可得到高精度的旋转速度,所以多台电动机可以同步运转,因而本系列电动机可广泛应用于各个领域,且可减少用户配套费用。
隔爆型三相异步电动机技术要求及参数供货范围、技术规格、参数与要求一、货物需求一览表二、工作环境使用环境:在有甲烷及煤尘爆炸性混合气体的煤矿井下使用。
最高温度: 40℃。
最低温度: -25℃。
环境相对湿度:不大于95% 。
地震烈度:按8级震区设防。
海拔高度:不大于1500米。
安装场所及用途:采煤机牵引电机(配套太原矿山机器集团有限公司MG-500/1200采煤机)。
三、技术参数及要求1交货时间一般按以下形式拟定:“自合同签订之日起个月内交货”,避免填写绝对日期。
1.技术参数1.1电动机型号: YBQYS-55 。
*1.1额定功率:55KW 。
*1.3额定电压: 380V 。
*1.4额定频率:50HZ 。
*1.5额定电流: 105A 。
*1.6转速: 1470 r/min 。
*1.7接线方式:△。
1.8额定效率: 91.5% 。
*1.9功率因数: 0.86 。
*1.10绝缘等级: F 。
*1.11防护等级: IP55 。
1.12安装方式: B5 。
*1.13冷却方式:水冷,冷却水压:≤3.0MPa,冷却水量:≥1.2m³/h 。
*1.14堵转电流/额定电流: 6.5 。
1.15旋转方向:从轴伸端看为逆时针。
1.16出线盒位置:从轴伸端看为右出线。
*1.17防爆标准:EXdI Mb 。
1.18噪音2. 技术要求2.1对防爆电动机设备应取得中国国家煤矿安全标志证书和“MA”标识牌。
2.2电机定子、转子和轴承的测温要求:配备PT100温度监测传感器,符合GB3836.2010要求。
2.3电动机隔爆参数应符合国家标准GB3836.1、GB3836.2、GB3836.3《爆炸性气体环境用电气设备》的有关规定,隔爆结合面应有防锈措施:涂无酸防锈油剂。
2.4电动机隔爆外壳材质应符合GB3836.2附录C的规定:用不低于HT250灰铸铁制成。
2.5电动机外壳应能承受GB3836.1中23.4.3.1的冲击试验:外壳冲击试验产生的损伤不得使设备的电气防爆型式及性能失效。
YBK2系列煤矿井下用隔爆型三相异步电动机产品样本代号:0AP.138.0115a南阳防爆集团股份有限公司2009年5月5日目录1、概述 (1)2、型号说明 (1)3、结构说明 (1)4、使用条件 (3)5、技术数据 (4)6、结构及安装和外形尺寸 (10)7、订货指南 (14)1、概述YBK2 系列煤矿井下用隔爆型三相异步电动机为轴向通风全封闭自扇冷鼠笼型隔爆型三相异步电动机,是我国取代YBK系列而新设计的更新换代的煤矿井下用隔爆型电机基本系列,它具有效率高、转矩大、过载能力强,噪声低、振动小、温升裕度大、性能良好、安装维修方便、寿命长等优点,隔爆结构合理、使用安全可靠,外形美观等优点。
产品技术水平达到国内先进水平。
本系列电动机的功率等级、安装尺寸符合国际电工委员会(IEC)标准,其对应关系与联邦德国工业标准DIN42673相同。
其中心高为:(H100~355)mm;功率范围为:(2.2~315)kW;同步转速为:3000、1500、1000、750、600r/min。
电压为380/660V或660/1140V。
本系列电动机的防爆性能符合GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1 部分:通用要求》和GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2 部分:隔爆型“d”》的规定制成隔爆型,防爆标志为“ExdI”。
适用于煤矿井下具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下采掘工作面。
2、型号说明2.1电动机型号代表意义示例:Y B K 2 - 280 M - 4异步电动机隔爆型极数(4极)机座长度代号(S为短, M为中,L为长)机座的中心高(H280)矿用第2设计系列2.2电动机防爆标志代表的意义在电动机外壳的明显处有防爆标志ExdI,其代表意义如下:Ex d I标志(防爆)煤矿用电气设备隔爆型3、结构说明3.1定子外壳材质机座采用钢板制造,具有较高的抗冲击、碰撞能力,其余外壳零部件均采用不低于HT250的灰铸铁制成。
煤矿高压变频隔爆型三相异步电动机的结构创新设计陈伏虎【摘要】针对通风电机在运行过程中存在的问题,进行了相应的结构优化改造与创新,设计了一种高压变频隔爆型三相异步电动机.主要从该防爆电动机的四轴承结构、绝缘轴承以及稀油强制润滑等方面出发,增强电机的安全性以及可靠性,提高电机的工作效率.改进后的高压变频隔爆型三相异步电动机彻底解决了矿用主要通风机轴承发生故障率高的问题.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2019(034)003【总页数】3页(P22-23,26)【关键词】通风机;矿用;高压变频隔爆型三相异步电动机;结构设计【作者】陈伏虎【作者单位】山西兴新安全生产技术服务有限公司,山西太原030000【正文语种】中文【中图分类】TD634.2引言矿井通风系统在煤矿井下进行安全生产工作的过程中起着重要的作用,不仅为井下工作人员提供了新鲜的风流,而且还使井下作业中所产生的瓦斯以及有害气体随着污风一起排出,在保证井下正常生产的同时,确保了作业人员的安全。
而矿用主要通风机作为通风系统的关键组成部分,是实现煤矿安全生产的前提,只有保证主要通风机正常运行,其通风系统才可以发挥作用。
目前在我国的煤矿中,对旋式主要通风机得到了广泛的应用,其不仅具有结构简单,便于工人进行安装和操作的优点,而且制造设计的成本较低,经济效益良好。
但经过长时间的使用后发现,当前煤矿在用的主要通风电机都存在着不少问题,主要表现在由于井下复杂的施工作业环境,对电动机轴承要求的精度非常高,在这种情况下,轴承的受力情况非常复杂,实际使用时极易造成其摩擦损坏,严重时还会造成轴承的断裂,甚至有的通风电机在使用不到一年的情况下就会发生损坏,这不仅影响了煤矿生产的正常进行,还增加了工人的维修作业量以及维护成本,不利于煤矿企业经济效益的提高,因此对现有电动机进行优化改进和结构设计是非常必要的。
1 高压变频隔爆型三相异步电动机存在的问题某矿通风系统中安装的高压变频调速三相异步电动机是为了适应矿井改扩建后通风量的增加而设计制造的,其不仅具有较大的送风量,节能环保效果也十分显著,在运行过程中安全可靠。