淺析高壓防爆型電機設計

孫超

（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

淺析高壓防爆型電機設計

孫超

（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

本文通過敘述分析法對高壓防爆型電機設計中的滾輪軸承、絕緣材料、水冷結構進行概述，以確保軸承的工作溫度和確定絕緣材料的選取。

防爆型電機；設計；使用和維護

高壓防爆型電機在工業企業中早已經得到廣泛的應用，若想保證高壓電機長久穩定的運行，必須對高壓電機各方面的性能在設計之初就完成基本認定。

1 有關滾輪軸承

1.1 概述

在電機的滾動軸承或滾動軸承裝置的選擇問題上，業內人士都對這個問題非常重視，甚至認為其是高壓防爆電機設計工作中最為核心的部件，因為它是作為電機轉子系統唯一支撐點而存在的。所以，如果發生滾動軸承的損壞問題，很有可能導致電機無法正常完成運行操作的問題發生。因此，對于高壓型防爆電機發生的故障進行分析,六成以上的故障實際上是發生在滾動軸承這一部件上的。主要的故障包括：電機抱軸、軸承溫度高、軸承壽命短、更換頻繁、軸承響聲異常、保持架磨損、軸承電蝕、振動大等等問題。而造成高壓防爆電機這一部件不正常的原因也是多樣化的，比方說軸承在設計的時候選型不對，或者軸承裝置的結構在設計時沒有考慮清楚，甚至在運輸過程中不當的保養操作等都會造成這些問題。所以,需要我們充分結合日常工作中積累的經驗和體會，以求達到減少滾動軸承損壞的目的，努力提高高壓防爆電機在使用中的可靠性。

1.2 如何選取

想要充分做好選擇高壓防爆電機滾動軸承的工作,最重要的就是先要充分的了解到現階段防爆電機的現場使用情況。當然，這里面就一定涵蓋著電機所驅動的負載問題(包括泵、風機以及壓縮機)、工作制問題、是否存有頻繁啟動的現象、載荷是否存有異常的波動等，只有在掌握了上述情形之下，才能以此來選定滾動軸承的類型，關鍵是要確定這前后軸承之間的配置問題；最為關鍵的是我們要依照軸承的壽命來進行計算，用以確定所選用的滾動軸承的尺寸問題。具體來看，在高壓防爆電機中所使用的滾動軸承有不同類型，這些軸承的特點不一和性能不一，需要參考軸承制造商的選型樣本。

2 有關絕緣材料

2.1 概述

現階段，我國的膠帶材質還處于研究階段，它的基本質量依然不過關。所以，現階段大多數制造廠商采用的都是膠云母帶材質，當然這也只是用于過渡時期。當然這其中的膠云母帶里面是含有膠黏劑和固化劑的，所以，在適用這種材質的時候，首先要考慮清楚的就是絕緣漆和云母帶之間是否存有基本的匹配問題，以及絕緣漆和半導體帶之間是否存有基本的匹配問題，這二者實際上就是所謂的相溶性問題。而事實上，我國對相溶性問題并沒有一個穩定的標準和檢驗方法，這就讓我們在實際工作中處于十分被動的地位。因此，需要從理論上完成先期的分析設計工作，以避免犯一些不必要的錯誤。

2.2 如何選取

基本的絕緣結構大多是采用云平帶模壓完成成形工作的，這樣一來，就不需要考慮云母帶和絕緣漆的相溶性能問題，當然，也可以選擇絕緣漆、云母帶、半導體帶等組合在一起，形成新型絕緣體系系統，這種組合會考慮將各種材料搭配后形成的效果問題，當然主要指的是性能問題。在具體參數搭配時，需要注意的包含耐電壓水平、絕緣介質損耗因數等兩大方面。如果在選用材料方面沒有達到匹配的效果，會嚴重影響電機的使用壽命。

3 有關水冷結構

3.1 概述

當電機中采用一些水冷結構的時候，需要在設計時充分考量需要的水冷效果，當然操作性也是需要注意的重要方面。通常情況下，可將一個水冷結構分為以下幾類：一種是外殼水冷結構；一種是端蓋水冷結構；還有一種為轉軸水冷結構。這些結構對于一般的電機制造廠家來說并不難實現其制作。當前，在水冷型設計中，要充分考量哪種最為合適。一般來說，很少采用轉軸通水的方案，而采用端蓋通水的結構產生的效果卻十分明顯,如果可以采用軸向通風的效果，在一些適用滾動軸承的電機之中,它可以大大地改善電機端部和外殼的散熱效果。

3.2 如何設計

采用水冷的電機大多都是適用的多頭螺旋式結構，這種螺旋式結構又可以分成雙向或多向進水的幾種方式，在選用這種結構的時候，會使冷卻水的運動阻力變小。當然也存在業內人士認為采用之字形水道的結構也能產生優良的效果，因為其本身制造就更為簡單。考慮到一個水冷電機的本身就是一個吸熱的部件，但其同時也可以作為一個隔爆的部件使用,所以，它在電機的整個使用期間往往是不能拆換的，所以，要求我們不僅在設計的時候要充分考量到保證其本身具有足夠的吸熱能力,還一定要使其本身擁有足夠的強度和足夠長的使用周期。

4 結語

綜上所述，在設計一個高壓防爆電機的時候會面臨很多問題，甚至于少量的電機突發性振動問題也會嚴重影響其運行效率。到目前為止，國內的防爆電機的結構設計工作依然處于一個發展和進步的階段，我們相信，伴隨著市場需求的急速增大和相關設計人員努力的探索，相關的設計水平一定可以達到一個新的高度。

Analysis on High Voltage Explosion-proof Motor Design

SUN Chao
(Jiamusi Electric Machine CO.,LTD,Jiamusi 154002)

In this paper,through the description of the analysis method of the high voltage explosion-proof motor design of roller bearing, insulation material,water cooling structure is outlined,in order to ensure that the bearing temperature and determine the selection of insulating material.

Explosion-proof motor;Design;Use and maintenance

TM35

B

1674-8646（2015）09-0046-02

2015-06-19