¿Qué es un motor a prueba de explosiones y para qué se utiliza?
Un motor a prueba de explosiones es un tipo de motor que se puede utilizar en plantas inflamables y explosivas y no produce chispas durante su funcionamiento.
Los motores a prueba de explosiones se utilizan principalmente en minas de carbón, petróleo y gas, industrias petroquímicas y químicas. Además, también se utiliza ampliamente en los sectores textil, metalúrgico, gas urbano, transporte, procesamiento de cereales y petróleo, fabricación de papel, medicina y otros sectores. Como equipo de energía principal, los motores a prueba de explosiones generalmente se utilizan para accionar bombas, ventiladores, compresores y otras maquinarias de transmisión.
Con el desarrollo de la ciencia, la tecnología y la producción, también está aumentando el número de lugares con peligro de explosión. Por ejemplo, la producción de aceite comestible solía utilizar el proceso de prensado tradicional. Después de la década de 1970, mi país comenzó a introducir procesos avanzados de lixiviación de aceite extranjero, pero este proceso requería el uso de solventes químicos que contienen hexano, que es una sustancia inflamable y explosiva; , el taller de aceite lixiviado se convierte en un lugar con riesgo de explosión, lo que requiere el uso de motores a prueba de explosiones y otros productos eléctricos a prueba de explosiones. Como otro ejemplo, las carreteras de mi país se han desarrollado rápidamente en los últimos años y ha aparecido una gran cantidad de estaciones de servicio, lo que también ha creado un nuevo mercado para motores a prueba de explosiones.
Categoría de producto
1. Según el principio del motor, se puede dividir en motor asíncrono a prueba de explosiones, motor síncrono a prueba de explosiones y motor CC a prueba de explosiones.
2. Según el lugar de uso, se puede dividir en motores a prueba de explosiones para minas de carbón y motores a prueba de explosiones para fábricas.
3. Según el principio a prueba de explosiones
se puede dividir en motores a prueba de explosiones, motores de mayor seguridad, motores de presión positiva, motores antichispas y motores a prueba de explosiones de polvo.
4. Según los anfitriones que lo apoyan
se puede dividir en motores a prueba de explosiones para transportadores de minas de carbón, motores a prueba de explosiones para cabrestantes de minas de carbón, motores a prueba de explosiones para cargadores de rocas, motores a prueba de explosiones para minas de carbón ventiladores locales, motores a prueba de explosiones para válvulas y motores eléctricos a prueba de explosiones, motores marinos a prueba de explosiones, motores a prueba de explosiones para metalurgia de elevación y motores síncronos de excitación sin escobillas de mayor seguridad para equipos de hidrogenación, etc. Además, también se pueden clasificar según indicadores técnicos como voltaje nominal y eficiencia, como motores a prueba de explosiones de alto voltaje, motores a prueba de explosiones de alta eficiencia, motores a prueba de explosiones de alto deslizamiento y explosión de alto par de arranque. -Motores a prueba. Este artículo presenta la clasificación según los principios de protección contra explosiones.
Serie de productos y sus características
1. Motor ignífugo
Utiliza una carcasa ignífuga para aislar las partes eléctricas que pueden producir chispas, arcos y temperaturas peligrosas de la mezcla de gases explosivos circundantes. Sin embargo, este tipo de carcasa no está sellada y la mezcla de gases explosivos circundantes puede entrar en el interior del motor a través de los espacios entre las superficies de unión de varias partes de la carcasa. Puede ocurrir una explosión cuando entra en contacto con fuentes de ignición como chispas, arcos y altas temperaturas peligrosas en la carcasa. En este momento, la carcasa ignífuga del motor no solo no se dañará ni deformará, sino que tampoco se producirá una explosión. La llama o el gas caliente se propaga a través del espacio entre las superficies de las juntas y no puede encender la mezcla de gas explosivo circundante.
La serie básica de productos de motores ignífugos de bajo voltaje que se utilizan actualmente en mi país es el motor asíncrono trifásico ignífugo de la serie YB, que es un derivado del motor asíncrono trifásico de la serie Y (IP44). . El rendimiento a prueba de explosiones cumple con las disposiciones de GB3836.1-83 "Requisitos generales para equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos explosivos" y GB3836.2-83 "Equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos explosivos Equipos eléctricos a prueba de explosiones" d ","; el rango de potencia del motor es O. 55-200kW, el rango de número de bastidor correspondiente es 80-315nun con la altura central del bastidor son dI, dIIAT4, dIIBT4, que son respectivamente adecuados para equipos fijos en minas de carbón o fábricas de nivel IIA y IIB; , y el grupo de temperatura es T1: lugares que contienen mezclas explosivas de gases inflamables o vapor y aire en el grupo T4, el nivel de protección de la carcasa principal es IP44, que también se puede convertir en IP%4, y el nivel de protección de la unión; la caja es IP54; la frecuencia nominal es 50 Hz, el voltaje nominal es 380, 1660, 1140, 380/660, 660/140 V el grado de aislamiento del motor es Clase F, pero el aumento de temperatura del devanado del estator se evalúa según la Clase B; , que tiene un gran margen de aumento de temperatura.
Los principales modelos de la serie derivada de motores asíncronos trifásicos a prueba de explosiones de bajo voltaje son: serie YB (dIIcT4) (la altura central de la base es 80-315 mm), serie YBSO (baja potencia, la altura central de la base es 63- 90 mm), serie YBF (para ventiladores, la altura central de la base es de 63-160 mm), serie YB-H (para uso marino, la altura central de la base es de 80-280 mm), serie YB (tamaño mediano, el La altura central de la base es de 355-450 mm), la serie YBK (para minas de carbón, la altura central de la base es de 100-315 mm), las series YB-W, B-TH, YB-WTH (la altura central de la base es 80-315 mm), la serie YBDF-WF (para válvulas eléctricas anticorrosión y a prueba de explosiones para exteriores, la altura del centro de la base es de 80-315 mm) y la serie YBDC (motor asíncrono monofásico iniciado por capacitor a prueba de llamas, la altura del centro de la base es 71- 100 mm) y motor asíncrono trifásico de dos velocidades a prueba de explosiones serie YBZS para elevación. Además, hay motores asíncronos trifásicos ignífugos de alto voltaje de la serie YB (la altura central de la base es de 355~450 mm, 560-710 mm). La serie YB2 diseñada conjuntamente por la industria pasó la evaluación nacional a finales de 2014 y reemplazará gradualmente a la serie YB y se convertirá en la serie básica de motores asíncronos trifásicos ignífugos en mi país. La serie YB2 tiene 15 tamaños de base (la altura central de la base es 63, 355 nmm) y el rango de potencia es O. 12-315 kW.
Sus principales características son:
(1) La relación correspondiente entre nivel de potencia, tamaño de instalación y velocidad es consistente con DIN42673, teniendo en cuenta la herencia con la serie YB y la interacción con Serie Y2. Se han realizado los ajustes necesarios para hacerla más efectiva y aplicable.
(2) Toda la serie adopta aislamiento Clase F y el aumento de temperatura se evalúa como Clase B.
(3) El límite de ruido es inferior al de la serie YB, cercano al ruido Clase I de la serie YB, y el límite de vibración es equivalente al de la serie YB.
(4) El nivel de protección de la carcasa se incrementa a IP55.
(5) Toda la serie utiliza rodamientos rígidos de bolas de bajo ruido y la altura central de la base de la máquina es superior a 180 mm. El motor está equipado con un dispositivo de drenaje e inyección de aceite.
(6) Hay dos tipos de disipadores de calor para motores: distribución horizontal paralela y distribución de radiación, siendo la distribución horizontal paralela el tipo principal.
(7) Los principales indicadores de desempeño han alcanzado el nivel avanzado internacional a principios de los años noventa.
2. El motor de mayor seguridad es una estructura de motor que no produce arcos, chispas o altas temperaturas peligrosas en condiciones normales de funcionamiento, y luego toma algunas medidas de protección mecánica, eléctrica y térmica para evitar aún más el riesgo de formación de arcos. , chispas o altas temperaturas en condiciones de sobrecarga normales o aprobadas garantizan su seguridad a prueba de explosiones.
La serie básica de seguridad aumentada de bajo voltaje que se utiliza actualmente en mi país es el motor asíncrono trifásico de seguridad aumentada serie YA, que es un derivado del motor asíncrono trifásico serie Y (IP44). El rendimiento a prueba de explosiones cumple con las disposiciones de GB3836.1-83 "Requisitos generales para equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos explosivos" y GB3836.3-83 "Equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos explosivos Equipos eléctricos de mayor seguridad "e" "; el rango de potencia es O. 55~90kW, la altura central correspondiente de la base de la máquina es de 80-280 mm las marcas a prueba de explosiones son eIITl, eIIT2 y eIIT3, que son respectivamente adecuadas para lugares en fábricas con mezclas explosivas de grupos de temperatura Tl-T3 y ligeramente corrosivas; medios; el cuerpo principal El grado de protección de la carcasa es IP54, el grado de protección de la caja de conexiones es IP55 la frecuencia nominal es de 50 Hz, el voltaje nominal es de 380 V;
Los principales modelos de la serie derivada de motores de seguridad aumentada de bajo voltaje incluyen: motor asíncrono trifásico de seguridad aumentada de baja potencia serie YASO (altura central de la base: 56-90 mm), YA-W, YA -Motor asíncrono trifásico anticorrosión y de mayor seguridad para exteriores e interiores de la serie WFl (la altura central de la base es de 80-280 mm).
En la actualidad, se ha completado el trabajo de diseño conjunto de la industria de YA2 y la serie, y se está organizando una producción de prueba para reemplazar la serie YA. La serie YA2 tiene un total de 15 tamaños de bastidor (la altura central del bastidor es de 63-355 mm) y un rango de potencia de 0,12-400 kW, lo que permitirá que los motores de mayor seguridad de mi país alcancen el nivel avanzado de productos internacionales similares en la década de 1980. .
Las series de motores asíncronos trifásicos de seguridad aumentada de alto voltaje (6kV) incluyen: YA355-450, potencia 160-450kW, potencia 500-1800kW; 2500kw; YAKK355 ~630 refrigeración aire-aire, potencia 185-2000kW. El motor síncrono de excitación sin escobillas de seguridad aumentada TAKW4000-20/2600, 4000kW, que fue producido en prueba en 1999, es un nuevo tipo de motor a prueba de explosiones desarrollado para satisfacer las necesidades de los equipos de hidrogenación y procesamiento profundo de petróleo en las refinerías.
Sus características son:
(1) Cumplir con los requisitos de mayor seguridad para motores a prueba de explosiones, adoptar una serie de medidas confiables para evitar chispas, arcos y altas temperaturas peligrosas, y puede operar de forma segura en 2 áreas con peligro de explosión.
(2) Se adopta excitación sin escobillas y se instalan un disco rectificador giratorio y un gabinete de excitación estática. El sistema de control de excitación es confiable, la excitación de conmutación de polaridad directa es precisa y sin impacto; -la protección de paso del sistema de excitación es confiable; la capacidad de paso es fuerte; el diseño del circuito es razonable, la resistencia de descarga no se calienta durante la operación; el rango de ajuste de la corriente de excitación es amplio;
(3) La máquina síncrona, el excitador de CA y el disco rectificador giratorio son coaxiales. El disco rectificador está ubicado entre el motor principal y el excitador, o fuera del asiento del cojinete.
(4) El nivel de protección de la carcasa es IP54.
(5) Se utiliza aislamiento de Clase F y el aumento de temperatura se evalúa como Clase B.
(6) Cambiar la tradicional refrigeración por agua inferior a refrigeración por agua superior, es decir, el enfriador de agua se coloca en la parte superior del motor.
(7) Se instala un calentador a prueba de humedad de mayor seguridad, fijado en la cubierta en la parte inferior del motor, para calentar y proteger contra la humedad durante el apagado.
(8) Seleccionar materias primas de alta calidad, dejar un gran margen en los cálculos eléctricos y mecánicos y cumplir con los requisitos de confiabilidad operativa y temperatura de los motores de mayor seguridad.
(9) Se instalan medidas de monitoreo completas; se instala un transformador de corriente autoequilibrado de mayor seguridad para protección diferencial en la caja de conexiones principal; el devanado del estator está enterrado y se instala una resistencia térmica de platino. el número es Pt100; está equipado con un monitor de fuga de agua para monitorear la fuga del enfriador de agua; los cojinetes deslizantes tipo asiento en ambos extremos están equipados con instrumentos de visualización de temperatura en el sitio y terminales de señal remota, respectivamente;
3. El motor de presión positiva es un tipo de equipo eléctrico de presión positiva.
Sus características estructurales son:
(1) Equipado con un completo sistema de ventilación, no existen puntos muertos estructurales dentro del motor que puedan afectar la ventilación.
(2) La carcasa y los tubos están fabricados con materiales no combustibles y tienen suficiente resistencia mecánica.
(3) Mantener suficiente presión positiva dentro de la carcasa y la tubería principal en relación con la atmósfera exterior.
(4) El motor debe tener dispositivos de protección de seguridad (como relés de tiempo y monitores de flujo) para garantizar un intercambio de aire suficiente. También debe tener dispositivos de protección automática o de alarma por baja presión en la carcasa.
(5) La puerta rápida o tapa de la carcasa deberá disponer de un dispositivo de enclavamiento con la fuente de alimentación. Actualmente no existe en nuestro país una serie unificada de productos de motores de presión positiva.
5. Motor que no produce chispas: se refiere a un motor que no enciende la mezcla explosiva circundante en condiciones normales de funcionamiento y, por lo general, no provoca fallas de encendido. En comparación con el motor de mayor seguridad, además del voltaje de prueba de rigidez dieléctrica del aislamiento, el aumento de la temperatura del devanado, te (el devanado de CA después de alcanzar la temperatura final de funcionamiento nominal a la temperatura ambiente más alta, desde el inicio del medidor de corriente de arranque hasta que aumenta al límite de temperatura, tiempo) y la relación de corriente de arranque no tienen regulaciones especiales como el tipo de seguridad aumentada, otros aspectos son los mismos que los requisitos de diseño del motor de tipo de seguridad aumentada.
El motor antichispas cumple con las normativas GB3836.1-83 y GB3836.8-87 "Equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos explosivos, equipos eléctricos antichispas "n"". El diseño presta atención a las medidas de sellado del motor. El nivel de protección de la carcasa principal es IP54 o IP55 y la caja de conexiones es IP55. Para motores con un voltaje nominal superior a 660 V, las conexiones para calentadores u otros dispositivos auxiliares deben colocarse en cajas de conexiones separadas.
En la actualidad, los productos de motores antichispas de la serie YW se han desarrollado y producido en China (la altura central de la base es de 80 ~ 315 mm). La marca a prueba de explosiones es nIIT3, que es adecuada para ubicaciones de la Zona 2 donde las fábricas contienen gases inflamables o mezclas explosivas de vapor y aire en los grupos de temperatura T1-T3.
La frecuencia nominal es de 50 Hz, el voltaje nominal es de 380, 660, 380/660 V. El motor adopta aislamiento F, pero el límite de aumento de temperatura del devanado del estator se evalúa según la Clase B, que tiene un gran margen de aumento de temperatura y alta seguridad. y confiabilidad. La potencia es de 0,55 ~ 200 kW.
6. Motor a prueba de explosión de polvo: se refiere a su carcasa diseñada y fabricada de acuerdo con condiciones específicas, que pueden evitar que entre polvo en la carcasa del motor o, aunque no puede evitar completamente la entrada de polvo, la cantidad de entrada no obstaculiza el funcionamiento seguro del motor. , y no es probable que la acumulación de polvo interno cause un riesgo de ignición. Cuando se usa, tampoco causará una explosión de mezclas de polvo explosivo circundantes alrededor del motor. Sus características son:
(1) La carcasa tiene un alto rendimiento de sellado para reducir o evitar que entre polvo. Incluso si ingresa, la cantidad de polvo no causará peligro de ignición.
(2) Controle la temperatura máxima permitida de la superficie exterior de la carcasa para que no exceda el grupo de temperatura especificado. En la actualidad se ha utilizado en los equipos mecanizados de la reserva nacional de cereales. El estándar nacional para equipos eléctricos a prueba de explosiones de polvo es GBl2476.1-90 "Equipos eléctricos a prueba de explosiones para entornos con polvo explosivo".
Tendencia de desarrollo
1. Motores a prueba de explosiones para minería
(1) Desarrollar motores de alta potencia: en la actualidad, la capacidad máxima instalada de cortadoras de carbón en el mundo ha superado los 1200 kw y la potencia de su motor de accionamiento alcanza los 600 kW con un transportador raspador adecuado; en el frente de trabajo del área minera, la capacidad máxima instalada de la máquina superó los 1500kW y la potencia de su motor de accionamiento alcanzó los 725kW. La potencia máxima actual de los motores de accionamiento de las cizallas de carbón domésticas es de 400 kW, y la potencia máxima de los motores de accionamiento de los transportadores raspadores es de 315 kW.
(2) Desarrollar motores de minería con voltajes de 3,3 kV, 6 kV y 10 kV: esto se debe a que el área minera se alarga después de la popularización de las unidades integrales de minería de carbón mecanizadas, lo que resulta en un aumento en la caída de voltaje al mismo. tiempo, motores de alta potencia El uso también requiere un aumento en el nivel de voltaje.
(3) Desarrollo de motores de dos velocidades para minería: para satisfacer las necesidades de trabajo de arranque a baja velocidad y operación de alta velocidad de los transportadores de minas de carbón, los transportadores raspadores de minería extranjera son impulsados por dos motores. motores de velocidad. Sin embargo, el rango de potencia actual, los indicadores de rendimiento y el rendimiento de los interruptores de control de soporte de los motores de dos velocidades para minería nacionales están por detrás de los niveles avanzados extranjeros.
(4) Mejorar la confiabilidad de los motores de minería: las condiciones de trabajo de los motores a prueba de explosiones de minería son deficientes. Los motores frecuentemente arrancan con grandes cargas, tienen grandes cambios de carga, grandes fluctuaciones de voltaje, altas temperaturas ambiente y. Cierta corrosión, etc., afectan la confiabilidad y la vida útil del motor.
(5) Acelerar la mejora de los motores mineros a prueba de explosiones.
(6) Unificar las normas para motores a prueba de explosiones en minas.
2. Motores a prueba de explosiones para sistemas petroquímicos
(1) La demanda de motores más seguros y que no produzcan chispas irá en aumento. Los usuarios de sistemas petroquímicos han reconocido la necesidad de desarrollar en la práctica motores de mayor seguridad y antichispas en mi país. Además, ha llegado el momento de sustituir un gran número de motores de mayor seguridad y antichispas utilizados en los dispositivos de propulsión de arco en los años 1970 por productos nacionales adecuados.
(2) La confiabilidad de los motores a prueba de explosiones ha atraído cada vez más la atención de los usuarios de sistemas petroquímicos. El desarrollo de las empresas petroquímicas ha llevado a equipos cada vez más grandes y a una operación continua, lo que requiere una operación del sistema a largo plazo con poco o ningún mantenimiento. Por lo tanto, los motores a prueba de explosiones se han convertido en equipos clave para garantizar los requisitos anteriores.
(3) Los motores reguladores de velocidad de frecuencia variable a prueba de explosiones y de alta eficiencia se han convertido en productos de ahorro de energía cuyo desarrollo es urgente para los usuarios petroquímicos. En los últimos años, se han producido en serie motores YBx y YAX a prueba de explosiones y de alta eficiencia, que han sido muy populares entre los usuarios después de su lanzamiento al mercado. Hay dos aspectos del ahorro de energía en los motores a prueba de explosiones: uno es desarrollar productos de motores a prueba de explosiones de alta eficiencia y el otro es desarrollar una gran cantidad de productos especiales para varios motores con regulación de velocidad a prueba de explosiones, especialmente los Diseño de motores para ventiladores, bombas y compresores que tienen un enorme potencial de ahorro de energía. Motor regulador de velocidad.
(4) Nuevas necesidades planteadas por el desarrollo de empresas petroquímicas costeras. Se construirán varias refinerías a lo largo de la costa de mi país y será necesario importar petróleo crudo. Sin embargo, el petróleo crudo importado tiene un alto contenido de azufre y es altamente corrosivo, por lo que se requieren motores a prueba de explosiones para mejorar el rendimiento anticorrosión. Además, el petróleo crudo importado debe transportarse por mar y sus tanques de almacenamiento de petróleo deben estar equipados con equipos de alta calidad para bombas de petróleo de gran elevación y flujo.
(5) El gran desarrollo de la industria petrolera en el oeste de mi país requiere el desarrollo de productos de motor a prueba de explosiones adecuados para el ambiente desértico seco y cálido. La demanda del mercado de motores síncronos de excitación sin escobillas de seguridad aumentada de mediana y gran capacidad utilizados en equipos de hidrogenación crecerá año tras año.