防爆电机的分类及其防爆原理探究

防爆电机的分类及其防爆原理探究

佀传宁,朱顺利

中国石油宁夏石化公司   宁夏银川750026

摘要：与传统电机相比，防爆电机在运行过程中不会出现火花，更加安全。使用这种电机能够有效减少安全事故，能够应用在易燃易爆环境中，保证工作正常开展。了解防爆电机分类和原理，能够保证电机正常运行，保证防爆效果，为防爆工作提供参考。本文介绍了常见防爆电机的类型，分析了各种电机的防爆原理，通过组成分析，希望能够提高防爆电机的运行效果。

关键词：防爆电机；防爆原理；分类

防爆电机在石油化工、纺织等行业中被应用。该设备的主要作用是驱动其他机械设备。所以，工作人员要充分了解防爆电机的原理，保证防爆效果，希望进一步推广该设备，提高电机使用安全。

1防爆电机的类型

防爆电机的分类应根据电机类型、应用场合、防爆原理、主机、用途等进行分类，区别于一般电机，它增加了防爆标志，即EX。首先，根据电机的种类，将其分为防爆异步电机、防爆直流电机和防爆同步电机等。其次，根据其应用场合，可将其分为煤矿井下使用防爆电机和工厂使用防爆电机。第三，根据其防爆原理，可分为增安型电机、正压型电机、隔爆型电机、粉尘防爆电机和无火花电机。最后，根据其对应的主机，可以把他们分成如下：在煤矿行业中，可划分为煤矿运输机用防爆电机、煤矿绞车用防爆电机、装岩机用防爆电机、煤矿局部扇风机用防爆电机、阀门用防爆电机、风机用大型防爆电机、船用防爆电机、起重冶金用防爆电机及加氢装置配套用增安型无刷励磁同步电机。另外，按额定电压、效率等技术参数分为：高压防爆电机、高效防爆电机、高转差率防爆电机及高起动转矩防爆电机[1]。

2防爆电机的分类及其原理特点

由于防爆电机的种类繁多，以下将对其使用特性进行具体的分析。目前主要有增安型电机、正压型电机、无火花型电机以及粉尘防爆电机。

2.1增安型电机

增安型电机适合在有腐蚀性介质的场合和有爆炸性混合物的场合使用。在这样的环境下，工作时不会有火花，也不会因为高速运转而造成温度过高。由于增加了主体外壳和内部接线盒防护等级，防爆电机的绝缘效果达到F级，可在易燃易爆环境中正常、稳定地工作，以确保其防爆安全。增安型电机主要有两种类型，一种是低压增安电机，另一种是高压增安电机。目前国内应用的低压增安电机是 Y型三相异步电动机的衍生产物，其防爆特性与国内对防爆电机在爆炸环境下的防爆电气设备的一般规定是一致的。其功率控制在0.55-90千瓦之间，其防爆标识为ellT1、ellT2、ellT3，本体外壳的防护等级为IP54，接线盒的防护等级为IP55；额定频率50赫兹，额定电压380伏，电动机绝缘等级F。而高压增安型三相异步电动机，其功率控制在160-4000kW之间，自1999年起，就研制出了一种适合于炼油厂进行原油深度处理的新型防爆电机，并被称作增安型无刷励磁同步电机。其主要特点是能满足增安型防爆电机的使用要求，采用先进的防爆材料和安装技术，使其安全可靠，并能在有爆炸危险的地方安全、稳定地工作，有效防止因火花、电弧、高温等原因造成的事故。在水冷却器的监测上，专门配备了渗漏监控仪；此外，在主接线盒中还装有一种自平衡式电流变压器，用以进行差动保护[2]。此外，电机内部设有防湿加热器，可在停机时进行保温、防止潮湿。

2.2正压型电机

正压型电机是一种正压型电气设备。其结构特征在于外壳和管道均由高强度不燃烧的材质所组成，并且在电机内部安装了一套全封闭的通风系统，保证了电动机内的空气不会有任何死角地流动，并且在主通道中产生了足够的正压力。电机壳体内部装有针对气压监测的自动保护及报警装置，保证电动机的安全、稳定工作。

2.3无火花型电机

无火花型电机和增安型电机在设计上有很大的相似之处。除绝缘材料的电气强度试验电压、绕组温升、交流绕组温度、启动电流经过时的温升时间之外，并无其它差异。在无火花型电机的设计中，其空间加热器与其它附属设备的连接部分均置于独立的接线盒中，具有更好的密封性能。主体外壳防护等级为IP54、IP55，额定电压220 V、380 V、660/380/660 V，额定频率50 Hz，功率0.55-200 kW，防爆标志nIIT3，绝缘等级F，安全可靠[3]。

2.4粉尘防爆电机

粉尘防爆电机的外壳是经过精心设计和制作的，以防止粉尘侵入到电机内部。虽不能彻底阻止粉尘的进入，却能降低灰尘的进入量。当粉尘在电机壳中堆积起来后，它就不会再有着火的危险，而且在工作中也不会与其它易燃易爆的混合物发生反应，从而保证了电机的正常工作。该产品是国家有关部门为防止粉尘爆炸而制订的《爆炸性粉尘环境用防爆电气设备》而研制的，其外壳密封性能好，且对外壳的最高容许温度进行了严格的控制，极大地减少了事故的发生，保证了相关操作人员的生命安全。

3防爆电机的组成结构分析

由于其防爆电机种类繁多，整体结构大体一致，故本文结合防爆电机的实例，详细地阐述了防爆电动机的结构。防爆振动电机由轴承盖、端盖、接线盒、定子铁芯、定子绕组、机座、转轴、轴承、转子、风扇以及罩壳偏心块等部件构成，其中，偏心块可分为两类，一种是固定的，另一种是可调节的。其底座是用QT450球铁制成，端盖、接线盒、轴承盖均为HT250型铸铁制成，具有良好的力学性能。在轴承的铸造方面，选用6系列轴承，其具有可承受20g的振动加速度，其偏心块是由Q235制成，其激振力的调整范围为60%至100%，在出厂时，其激振力的数值为60%。在安装和调试防爆振动电机时，应确保振动机械的安装牢固，每一次使用后，都要对电机的地脚螺栓进行加固。在使用电源连接线时，应采用橡胶套软电缆。

4轴承选择

4.１高转速

滚动轴承是防爆电机构成中的关键部件，其摩擦系数小，运转精度高。因此在防爆电机轴承运行过程中，必须要用润滑剂来润滑。在高转速电机轴承的工作中，随着转速的增加，润滑剂的剪切力也会随之增加，这将极大地影响到润滑剂的纤维骨架，缩短其使用寿命。所以，在轴承高速转动时，应选用粘稠度小的润滑油，以降低搅拌阻力。但这样做，会使润滑剂的剪切力增大，从而削弱轴承的润滑效果。因此，在选用润滑油时，若轴承转速高，应选用具有高抗剪能力的润滑剂，以满足其工作要求。

4.２工作温度

在润滑剂润滑性能方面，轴承的工作温度对润滑性能有重要的影响。在高温环境下，润滑剂的润滑作用会随着温度的升高而下降，当温度上升到一定的程度时，就会使润滑剂中的基础油蒸发，使润滑剂发生氧化，并产生油脂分离。当润滑剂中的基础油被蒸发了一大半之后，它就失去了润滑的作用。另外，当轴承的温度超出了稠化剂的熔点，对润滑剂的骨架产生了一定的影响，从而使润滑的效率大大下降。所以，在选用润滑剂时，若采用防爆电机，则应选用具有高抗氧化性和低蒸发损耗的润滑剂。防爆电机如果在低温环境下工作，就说明轴承也在低温环境下运转。在低温条件下，润滑剂的流动性、稠化剂类型以及基础油等对润滑性能的影响较大。在温度较低的情况下，轴承的黏性很高，启动阻力也会随之增大，润滑剂的摩擦也会随之增大。这时，应选用低黏度、低启动阻转矩的合成润滑剂。

结束语：

综上所述，合理使用防爆电机，能保证相关生产工作顺利开展。提高电机安全性，才能保证生产工作顺利开展。工作人员要充分了解生产工作特点，合理使用防爆电机，从而保证生产安全，保证工作人员生命安全。

参考文献：

[1]张文刚.防爆电机绕组引线寿命的影响因素[J].电气防爆,2022(03):22-26.

[2]宁旭.变频调速节能技术在防爆电机中的应用[J].电子技术,2022,51(05):146-147.

[3]薛冰.防爆电机专利技术发展综述[J].防爆电机,2022,57(03):55-59.

[4]曾鑫.防爆电机的工作原理及轴承润滑油选用[J].防爆电机,2022,57(01):43-45.

[5]倪晋燕.中小型防爆电机的噪声控制研究[J].当代化工研究,2021(19):31-32.