煤矿隔爆型三相异步电动机的优化设计--p

3.0 闻远设计 2023-04-28 46 4 19.69KB 3 页 2光币

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煤矿隔爆型三相异步电动机的优化设计

　　三相异步电动机论文（汇总 8篇）之第八篇

　　摘要：针对采煤机用隔爆型三相异步电动机在使用过程中存在的问题, 对电动机进行了优

化设计, 从电动机的电磁部分以及结构出发, 对电动机的机座、端盖、转轴以及轴承进行了相应

改进, 在确保电动机的各项性能指标符合要求的同时, 提高了电动机的适应能力, 确保了该电动

机在复杂的开采环境下可以正常稳定地运行。通过样机试制试验可知, 该电动机的工作效果良

好, 产品技术水平较高, 不仅在煤矿井下得到了广泛的应用, 还为煤矿企业解决此类问题提供了

借鉴和参考。

　　关键词：采煤机,矿用隔爆,三相异步电动机,优化设计

采煤机用隔爆型三相异步电动机与普通的隔爆型三相异步电动机不同, 主要表现在结构的设计

上, 采煤机用的隔爆型三相异步电动机通常和电控箱连接在一起, 形成一个完整的壳体, 在壳体

的一侧安装的是三相异步电动机, 而在另一侧则是接线箱体和电控箱体。由于井下工作面开采

高度的限制和复杂的施工环境, 采煤机的工作空间十分有限, 因此在设计采煤机用隔爆型三相异

步电动机时, 其设计的最大特点是机身的高度要低、长度要大, 而且电动机的机身必须具备足够

大的强度, 可以承受较大的冲击。总的来说, 隔爆型三相异步电动机的体积较小, 功率比较大, 采

煤作业时效率高, 在煤矿井下的综合机械化开采设备中得到了广泛的应用。

　　 1　隔爆型三相异步电动机的使用环境及特点

在井下开采的过程中, 采煤机的作业环境比较恶劣, 其安装的空间通常是狭小、潮湿的, 该空间

不仅散热条件差, 积水量多, 还积聚有大量的瓦斯和煤尘等爆炸性混合气体, 一旦气体的浓度超

限, 碰到火花时, 就易造成爆炸事故的发生, 因此在对采煤用电动机进行设计制造时, 必须使电机

的外壳具有较高的防爆性以及防护等级, 在爆炸发生时可以承受冲击波的作用, 防止外壳破裂,

发生飞溅伤人事故, 此外还必须重视电动机长时间工作后的发热散热问题, 防止电机温度过高,

损坏相关零部件。因此针对采煤机用隔爆型三相异步电动机的设计要求以及存在问题, 从不同

的角度对其进行了优化设计, 主要包括电磁的优化设计、电机结构的优化设计、冷却系统的优

化设计以及合理选择电动机的材料等, 通过这几方面的改进, 电动机的性能得到了极大改善, 不

仅降低了电动机的能耗以及磨损, 提高了电机的工作效率, 增强了过载的能力, 还具有良好的冷

却效果, 在井下采煤作业正常进行的同时, 提高了矿井的生产效率[1]。

　　 2　电磁优化设计

在对电动机进行设计时, 最重要的就是对电动机的电磁部分进行合理的设计与优化, 只有电磁设

计合理, 电动机的各项性能指标才能满足生产的要求, 使电动机具有较强的适应能力。此采煤机

用隔爆型三相异步电动机的电磁部分主要是利用由哈尔滨理工大学开发的异步电动机电磁计算

程序软件来进行的, 同时还利用了由美国开发的 ANSOFT 电磁计算软件, 主要用来进行电磁场

的暂态和稳态分析研究。基于电磁设计的原理, 在对其进行优化设计时, 通常从以下参数的选取

出发, 分别是电磁的铁心长、通风道数量、槽配合、槽形、节距以及冲片材质的确定等, 且在对

上述参数进行选择设计的过程中, 必须确保电动机的转矩倍数、效率、电流倍数以及功率因数

等达到相应的要求, 同时保证这些参数还留有一定的空余, 使电动机在复杂临界条件下还可以正

常运行。

除了使采煤机用隔爆型三相异步电动机符合主机外形安装尺寸的要求外, 还基于相关的行业标

准和规则, 对其性能指标进行了优化, 结合电动机的散热以及发热特点, 对电动机周围的流体以

及温度场进行了模拟分析, 并从模拟结果出发对电动机通风散热的情况以及热源的分布进行了

改进, 以减少局部过热现象的发生, 避免危险温度的出现。在进行有绕组定子铁心线圈模式的确

定时, 若电动机的功率小于 1 000 kW, 则定子铁心线圈采用散绕组的方式, 若超过 1 000 kW, 则

定子铁心线圈采用成型绕组、模压下线的方式, 此外对于那些功率超过 200 kW, 且电压等级为 1

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煤矿隔爆型三相异步电动机的优化设计　　三相异步电动机论文（汇总8篇）之第八篇　　摘要：针对采煤机用隔爆型三相异步电动机在使用过程中存在的问题,对电动机进行了优化设计,从电动机的电磁部分以及结构出发,对电动机的机座、端盖、转轴以及轴承进行了相应改进,在确保电动机的各项性能指标符合要求的同时,提高了电动机的适应能力,确保了该电动机在复杂的开采环境下可以正常稳定地运行。通过样机试制试验可知,该电动机的工作效果良好,产品技术水平较高,不仅在煤矿井下得到了广泛的应用,还为煤矿企业解决此类问题提供了借鉴和参考。　　关键词：采煤机,矿用隔爆,三相异步电动机,优化设计采煤机用隔爆型三相异步电动机与普通的隔爆型...

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