电机选型知识.doc

旋转电机选型知识一、 电机的基本运营条件GB755-《旋转电机 定额和性能》中规定的电动机的基本运营条件涉及：对海拔高度、环境温度、冷却介质和相对湿度的规定，电气条件，运营期间电压和频率的变化，电机的中点接地等规定1、海拔：一般不超过1000M特殊规定，如微特电机的运营的海拔高度可达2500～31200m2、最高环境空气温度：电机运营地点的环境温度随季节而变化，一般不超过40℃但某些专用电机可超过40℃，微特电机的最高环境温度为125℃3、最低环境温度：对已安装就位处在运营或断电停转电机，运营地点的最低环境温度为-15℃；对微特电机最低空气温度为-55℃对于用水作为初级或次级冷却介质的电机的最低环境空气温度为5℃4、环境空气相对湿度：电机运营地点的最湿月份月平均最高相对湿度为90%，同步，该月月平均最低温度不高于25℃5、电压和电流的波形对称性：对于交流电动机，其电源电压波形的正弦性畸变率不超过5%；对于多相电动机，电源电压的负序分量不超过5%（长期运营）或1.5%（不超过几分钟的短式运营），且电压的零序分量不超过正序分量的1%6、运营期间电压的偏差：当电动机的电源电压（如为交流电源时，频率为额定）在额定值的95%～105%之间变化，输出功率仍能维持额定值。

当电压发生上述变化时，电机的性能和温升容许偏离规定7、运营期间的频率偏差：但交流电机的频率（电压为额定）额定值的偏差不超过±1%时，输出功率仍能维持额定值8、电压和频率同步发生偏差：电压和频率同步发生偏差（两者偏差分别不超过±5%和±1%），若两者都是正值，且其和不超过6%；或两者均为负值，或分别为正值和负值，且其绝对值之和不超过5%时，电机输出功率仍能维持额定值9、电机的中性点接地：交流电机（Y连结）应能在中性点处在接地电位或接近接地电位的状况下持续运营如果电机绕组的线端与中性点端的绝缘不同，应在电机的使用阐明书中阐明，未征得电机厂批准，不容许将电机的中性点接地或将多台电机的中性点互相连接二、 电机的电压和频率的选用1、国内的工频及电压：国内的工频电的频率是50Hz，电压级别分为：220V、380V、660V、1140V、3300V、6000V、10000V2、其他国家的电源工频：国际上大多数国家的电源频率都是50Hz，而美洲国家如美国、加拿大、巴西、哥伦比亚以及台湾和韩国的电源频率都是60Hz其电压有：460V、575V、2300V、4000V、6600V、13200V等三、 电机功率的选用根据GB755的推荐，一般来说，对于380V电压，由于电机电流过大的限制，上限功率一般定为1000KW；而对于6000V和10KV电机，考虑其经济性因素，下限功率级别定为160KW。

四、 绝缘耐热级别及电机的温升限值电机绝缘构造是指用不同的绝缘材料、不同的组合方式和不同的制造工艺制成的电机绝缘部分的构造型式电动机的绝缘系统大体分为：绝缘电磁线、槽绝缘、相间绝缘、浸渍漆、绕组引接线、接线绝缘端子等电机绝缘耐热级别及温度限值见下表：电机绝缘耐热级别及温度限值耐热级别AEBFHC极限温度105℃120℃130℃155℃180℃>180℃ 此前电动机最常用的绝缘级别为B级，目前最常用的绝缘级别为F级，H级绝缘也正在陆续被采用绝缘材料根据耐热级别分级，在其极限温度时，于正常运营条件下，应能保证长期使用对于一般电机在正常运营条件下的有效期限约为，绝缘材料的使用寿命与使用温度的关系是，电机运营温度每增长10℃，绝缘寿命减半五、 电机外壳防护型式和冷却措施的选用1、电动机的防护型式：代号为IPXX防护标志由字母IP和两个表达防护级别的表征数字构成第一位数字表达：避免人体触及或接近壳内带电部分及壳内转动部件，以及避免固体防异物进入电机第二位数字表达：避免由于电机进水而引起的有害影响2、冷却措施：电机冷却措施代号由字母IC、冷却介质代号和两位表征数字织成第一位数字代表冷却回路布置第二位数字代表冷却介质驱动方式3、常用冷却措施：1）、启动式，防滴式，冷却措施为IC01——空气可以通过电机自带电扇进出电机内腔，将电机内部热量带走。

可以适合电机的功率从很小到很大，但由于电机内部可出进出空气，电机内部有灰尘，形响电机的绝缘性能，原JS系列电机使用较多，目前的Y系列电机使用较少，只有在环境条件较好的状况下才有使用2）、封闭式，防护级别为IP44以上，冷却措施分为：IC411——全封闭自扇冷，电动机外壳带散热片，内风路和外风路靠自带电扇循环全封闭自扇冷电机具有构造简朴，制导致本低等长处，在电机功率许可和可以达到冷却效果的条件下应优先选用IC511——全封闭自扇冷，电动机周边带散热管，内风路和外风路靠自带电扇循环具有构造相对独立的特点，我公司引进西门子公司电机中心高在560以上的隔爆型电机使用这种构造的较多IC611——电动机上部带散热管式散热器，内风路和外风路靠自带电扇循环当电机功率较大，需要一定的散热量，电机自身散热片不能满足散热规定状况下使用，如YKK、YAKK系列电机，电机运营相对于水冷方式比较独立IC81W——全封闭，电动机上部带水冷散热器，内风路靠自带电扇循环这种冷却方式冷却量较大，可以将电机功率做到很大，但缺陷是需要水源和管线，成本高，构造复杂，维护困难IC416——全封闭，电动机外壳带散热片，内风路靠自带电扇循环，外风路靠强制风机循环。

变频电机）IC616——电动机上部带散热管式散热器，内风路靠自带电扇循环，外风路靠强制风机循环高压变频电机）电动机冷却方式的选择原则是：从电机独立性考虑，电机冷却方式能采用自扇冷的不采用强制冷却，能采用空冷的不采用水冷低压电机1000KW如下、高压非防爆电机KW如下的2、4极电机采用IC411这种冷却方式高压电机1000KW以上电机宜采用IC611，KW以上宜采用IC81W水冷六、 电机轴承型式和润滑方式的选用电动机的轴承型式分为：滚动轴承、滑动轴承滚动轴承的选型范畴为中心高63~710；中心高710mm以上电机，由于转子重量较重，要选用滑动轴承由于滑动轴承体积的限制，中心高450如下电机不适宜再选用滑动轴承滚动轴承是原则件，具有使用维护以便、互换方使、供货渠道多，小规格价格便宜等长处，但大规格轴承受极限转速和使用量小等限制，价格相对要高滑动轴承具有使用寿命长、可以做到较大的轴径和转速等长处小规格滑动轴承轴承与滚动轴承相比成本要高滑动轴承的润滑方式分为自润滑和强制润滑，按一般选型原则是能采用自润滑的不采用强制润滑，如果主机有共用油站，则选用强制润滑比较好，但存在油管布置的复杂及漏油的也许。

一般对于2极电机，1000kW如下电机选用自润滑；1000KW以上选用强制润滑，润滑油润滑油选用L-TSA32#汽轮机油对于4极及以上电机，KW如下电机选用自润滑，KW以上选用强制润滑润滑油选用L-TSA46#汽轮机油七、 电机检测装置及配件的选用电动机常用的检测装置有：定子测温装置、轴承测温装置、漏水检测装置、定子绕组接地差动保护等有些大型电机装有轴振动检测探头，但由于必要性不大和成本高，选用量较小在定子绕组温度监控和超温保护方面：低压电机有些选用PTC热敏电阻，保护温度为135℃或145℃高压电动机定子绕组埋置Pt100铂热电阻(三线制)6支，每相2只，3支工作，3支备用在轴承温度监控和超温保护方面：电动机的每个轴承设立一种Pt100双支铂热电阻(三线制)，共2支，有些电机只要现场温度显示电动机轴瓦温度不应超过80℃，报警温度80℃，停机温度 85℃ 电动机轴承温度不应超过95℃电动机设有防漏水措施：对于采用上水冷的水冷电机，一般要装有漏水检测开关,当冷却器发生泄漏或一定泄漏量时,控制系统会发出报警定子绕组接地差动保护：国家有关原则规定，电动机功率不小于KW时，定子绕组宜设立接地差动保护装置。

八、 电机空间加热器的选用对于高压电机、水冷电机、使用于潮湿环境、有凝露环境的电机，一般加设有空间防潮加热器，加热器功率不不小于1.5KW时电压选用单相220VAC；功率不小于1.5KW时选用三相电压380VAC选用加热器的目的是在电机停机时保证电机内部的空气温度比周边环境温度高5℃，避免电机内部定子绕组上产生凝露而损坏绝缘一般低压电机选用柔性电加热带，高压电机选用翅式电加热器电机加热器有的用处是避免电机受潮用的,如果电机长期放置不用,在使用前要先通电加热驱潮,在通电试机避免电机损坏九、 高海拔电机与一般电机的不同1、产品型号阐明产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代号和补充代号等四个部分构成，示例： YB2 - 200L-2 G 特殊环境代号（高原用） 规格代号（中心高-铁心长度-极数） 产品代号（隔爆型三相异步电动机）常用特殊环境代号有：W（户外型）、WF1（户外防中档腐蚀型）、WF2（户外防强腐蚀型）、F1（户内防中档腐蚀型）、F2（户内防强腐蚀型）、TH（湿热带型）、WTH（户外湿热带型）、TA（干热带型）、T（干、湿热合型）、H（船或海用）、G（高原用）。

2、高原环境条件的特点及影响以海平面为基准起算的陆地高度称为海拔高度，一般电动机一般使用条件为海拔高度不超过1000m，对于海拔超过1000m的地区则称为高原地区高原地区的海拔高度为1000~4000m，国内高原地区海拔和最高气温及最低气压的关系见下表：海拔和最高气温及最低气压的关系海拔高度m100030004000最高气温ºC40353025最低气压mm656581514454 注：在表列海拔高度之间，某海拔高度最低气压额定值，可用线性插算法求取高原地区环境的特点及对电动机的影响：低气压：引起电动机空气绝缘耐压强度减少各部温升增高气温日变化大：导致电动机机械构造的变形和密封的可靠性变坏太阳辐射强度大：引起户外电动机温升增高，在氧气水汽存在的条件下使电动机的绝缘材料和漆层加速老化寿命缩短低气温：低气温对电动机因气压或空气密度减少而引起的温度升高有补偿作用3、防电晕解决高压电机绕组的电晕与其周边气体的性质和相对密度有关海拔升高，气压下降，起晕电压也下降经实验证明，海拔每升高100m，起晕电压下降（0.47～1.04）%，平均下降水量0.79%因此对在海拔1000～5000m运营的高原电机，特别是高压电机(3000V以上)，应进行防电晕解决。

低压电机可不必进行防晕解决防电晕措施有：定子槽内喷或涂半导体漆；定子线圈直线部分包低电阻防晕带一层；槽口至线圈端部处包中电阻防晕带一层，两者搭接20~30mm；槽内所有垫条改为半导体玻璃布板4、因环境温度和海拔高度变化对电机功率的修正按照GB755《旋转电机 定额和性能》，额定输出功率时的环境条件为环境温度不超过40℃、海拔高度不超过1000m，如果电动机实际运营环境条件超过以上原则，其实际有效输出功率可按如下公式进行计算修正：实际有效输出功率 = 额定输出功率 × 温度系数 × 海拔高度系数环境温度温度系数环境海拔高度海拔高度系数301.0610001.0351.0315000.98401.000.9445。