防爆电机振动怎么办?有我在都好办!
防爆电机振动
防爆电机对振动特别敏感,一旦自身出现振动现象,就说明该电机出现了问题,必须及时修理,否则会使绕组绝缘降低、轴承使用寿命缩短、焊接点松开;可能会使负载机械损伤、精度降低;会使地脚螺栓松动或断裂;还会使电刷和集电环异常磨损,重则会完全损坏电机。
防爆电机振动原因
1、机械负载的较大振动传给防爆电机,使防爆电机振动。
2、防爆电机与机械负载间联轴器螺栓上的橡胶严重磨损,或单边有紧力。
3、防爆电机与机械负载间的中心校准不好,或者是防爆电机的轴弯曲。
4、地基强度不够,此时基础也一起振动。或者是地脚破裂,地脚螺栓未拧紧。
5、三相电源不平衡。
6、轴承磨损,轴承的间隙**过允许值。
7、转子和定子同轴度差,气隙不均匀;或者端盖螺栓未上紧;或者防爆电机的转子不平衡。
8、定子铁芯装配不紧,这时伴有强烈的电磁声。
9、笼型转子铜条有较多的断裂或开焊。
什么是本质安全型(intrinsic safety)防爆产品?它有什么特点?
答 本质安全型防爆产品又叫安全火花型防爆产品。它的特点是防爆产品在正常状态下和故障状态下,电路、系统产生的火花和达到的温度都不会引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施来实现:
①采用新型集成电路元件等组成防爆产品电路,在较低的工作电压和较小的工作电流下工作;
②用安全栅把危险场所和非危险场所的电路分隔开,限制由非危险场所传递到危险场所去的能量;
③防爆产品的连接导线不得形成过大的分布电感和分布电容,以减少电路中的储能。
本制安全型防爆产品的防爆性能,不是采用通风、充气、充油、隔爆等外部措施实现的,而是由电路本身实现的,因而是本质安全的。它能适用于一切危险场所和一切爆炸性气体、蒸气混合物,并可以在通电的情况下进行维修和调整。但是,它不能单独使用必须和本安关联设备(安全栅)、外部配线一起组成本安电路,才能发挥防爆功能。
防爆电机主要特点是:
(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) 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。
(3) 全系列采用F级绝缘,温升按B级考核。
(4) 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。
(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) 外壳防护等级提高到IP55。
(7) 主要性能指标达到20世纪90年代初国际先进水平。
防爆电机轴电压引起的轴承电容或放电能量的计算简介
在IEC 60079-0:2017版的17.3 bearings和附录H (Shaft voltages resulting in motor bearingor shaft brush sparking Discharge energy calculation)中,介绍了电机转轴上感应产生的电压引起放电的危害及电流、电容的计算方法。但是由于标准篇幅有限,只描述了计算方法,而对相关背景知识没有过多介绍,导致不熟悉电机的人员在看到这个条款时很茫然,无从下手。
实际电机轴电流的问题在感应电机产生之初就已经引起相关人员的注意,但这些研究主要集中在轴电流对轴承寿命的影响。如JayErdman, Russel J. Kerkman等人就在《Effect of PWM Inverterson AC Motor Bearing Currents and Shaft Voltages》中详细研究了电机轴电流的产生原理、测量方法、消除手段等,IEC60079-0:2017标准中也引用了这一文章。
但是在防爆安全领域,轴电压引起的危害还是写入标准中。
在感应电机中,由于定子绕组的电磁感应作用,对电机转子上的导体产生电磁力使转子旋转。但实际情况下,不平衡的定子绕组电磁场也会在转轴上产生感应的电压,这个电压一般较小,不足以击穿轴承的绝缘,对轴承寿命无显著影响。
随着电机及驱动技术的发展,电机功率越来越大,变频驱动技术引起的高频谐波等,导致转轴上感应的轴电压越来越大,产生的危害越来越显著,表现在机械部件上,当轴电压过大击穿轴承绝缘时,由于轴承上接触面积小,放电电流融化接触属,破坏轴承表面质量,加速轴承损坏。这种损坏通常表现为轴承滚道上搓板状的磨损;表现在电路上,电机轴、轴承的绝缘击穿,引起杂散电流放电,可能点燃环境中的质,引起爆炸事故。
由于轴电流引起损坏的轴承上搓板状磨损
目前,针对轴电流危害主要的预防措施包括:采用绝缘轴承、对轴承和轴采取绝缘措施、加强接地、增加滤波。但未考虑杂散电流的点燃危险。
在IEC60079-0:2017的附录H中,介绍了轴电压引起的轴承放电的评价要求和放电能量的计算方法。
首先,对于那些轴承被防爆措施保护的电机,如隔爆外壳型或正压型电机,由于轴承安装在保护型式内,即使轴承放电,由于点燃能量仅引起外壳内部的点燃(隔爆型)或者轴承与爆炸性环境不接触(正压外壳型),而无法点燃周围环境,可以不考虑这一危害。但是对轴承无防爆措施保护的设备,如安装在隔爆外壳或正压外壳的外部、增安型电机,就需要考虑轴电压的放电危害了。