邢臺(tái)力士霸泵業(yè)詳解什么是潛水電機(jī)？
2021-01-25 15:00:19力士霸泵業(yè)
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潛水電機(jī)是為在水下使用而專門開發(fā)的一種電動(dòng)機(jī)，它是與泵直接相聯(lián)，并在水中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)。該電機(jī)為各種類型的潛水泵配套，與泵構(gòu)成一體，長(zhǎng)期潛入各種水質(zhì)的污水中運(yùn)行。惡劣的工作環(huán)境，決定了其密封結(jié)構(gòu)與常規(guī)電機(jī)具有較大的不同。
潛水電機(jī)按GB/T 2818-2002 標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，主要分為充油式、充水式、干式、屏蔽式四種種其中：
1.充油式潛水電機(jī)內(nèi)部充滿機(jī)械油，兩端用滾動(dòng)軸承支撐，上部采用硬質(zhì)合金作為機(jī)械密封，它能在含泥砂較大場(chǎng)合使用，同時(shí)也可供傾斜、水平使用。
2.充水式電機(jī)分為普通型潛水電機(jī)和特種潛水電機(jī)其主要耐磨部位采用進(jìn)口材質(zhì)（導(dǎo)軸承、止推軸承等），它具有能承受高推力及高耐磨性等特點(diǎn)。
3.干式潛水電動(dòng)機(jī)，干式結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)，內(nèi)腔充滿空氣，與陸用電動(dòng)機(jī)相似，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
4.屏蔽式潛水電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)定子由非磁性不銹鋼制作的薄壁屏蔽套、端環(huán)和機(jī)殼組成的密封室嚴(yán)密封閉，內(nèi)充填固體填充物 。
深井用潛水電機(jī)
這是專門為抽取地下水的水泵配套而設(shè)計(jì)的潛水電機(jī)，由于井口直徑的關(guān)系，電機(jī)的外徑要受到一定的限制，所以采用細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，目前常用的品種有100、150、175、200、250、300、400系列，功率從0.75kW到410kW不等。這種潛水電機(jī)多為充水式，即電機(jī)內(nèi)部充滿潔凈的清水。?
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一般用潛水電機(jī)
由于該電機(jī)被應(yīng)用在礦井、河流和沼澤等地方，所以對(duì)電機(jī)沒有過多的尺寸限制，根據(jù)與泵的組合方式可分成軸伸向上式和軸伸向下式。?
另外，根據(jù)電機(jī)內(nèi)所充填的物質(zhì)不同，又將分為以下幾種：?
a.充水式：在電機(jī)內(nèi)腔充滿清水。?
b.充油式：在電機(jī)內(nèi)腔充滿具有絕緣和潤(rùn)滑性能的油?
c.干式：在電機(jī)內(nèi)部封入空氣或其它保護(hù)氣體。?在上述的各種類型的潛水電機(jī)中，與一般陸用電機(jī)的不同點(diǎn)是絕緣方式、軸承結(jié)構(gòu)和密封方法，以下概述其特點(diǎn)。?
充水式潛水電機(jī)
因?yàn)榇朔N電機(jī)在內(nèi)部充滿著水，所以被廣泛用于深井提水，煤礦排水，一般上水管道及建筑設(shè)備內(nèi)的抽水裝置中。這種電機(jī)的獨(dú)特之處在于它的絕緣方法和軸承形式。
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1.耐水絕緣方式?
耐水絕緣方式有以下幾種類型：?
a.耐水絕緣線型?
其繞組是在一般的銅絲外包耐水性良好塑膠材質(zhì)而制成的電磁線，亦即采用了電磁線本身絕緣的方式，用于絕緣的材料有聚乙烯和聚氯乙烯和聚四氟，近年來聚氯乙烯型已很少使用，一般情況常溫20?C水溫用聚乙烯型繞組線，60-80℃水溫用交聯(lián)聚乙烯型，而對(duì)于高溫水型，采用聚四氟型繞組線。?
b.耐水絕緣型?
定子繞組部位被耐水絕緣樹脂做了造形，以此來保護(hù)電機(jī)的電氣部分，尤其適用于小型潛水電機(jī)，耐水絕緣樹脂必須滿足下列主要技術(shù)條件：?????
（1）吸濕性低；?????
（2）與結(jié)構(gòu)件有良好的附著性能。?????
（3）對(duì)其它結(jié)構(gòu)件的材料無(wú)任何不良影響。?????
（4）能隨繞組等構(gòu)件一起膨脹或收縮，鑒于以上種種要求，認(rèn)為采用環(huán)氧樹脂材料較為理想。?
c.屏蔽式?
它原是為化工行業(yè)和原子能利用等設(shè)備而開發(fā)的一種潛水電機(jī)，然而隨著生產(chǎn)水平的提高，近年來在小排量的眾多的潛水電機(jī)中，也被選用了，現(xiàn)在已成為拖動(dòng)深、淺井抽水泵的一種通用潛水電機(jī)，其結(jié)構(gòu)是在定子內(nèi)側(cè)設(shè)置了極薄的圓筒稱為屏蔽套，為的是保護(hù)電機(jī)的電氣部分，它與水的絕緣靠電機(jī)外殼和屏蔽套來定成，而耐熱絕緣由在其內(nèi)部充入的環(huán)氧樹脂等絕緣材料承擔(dān)，這種電機(jī)的電氣部分與水不直接接觸，這一點(diǎn)與前面的兩種型式有著很大的不同，在這一類型的電機(jī)中，一般使用普通的漆包線作為繞組線，而屏蔽套采用厚度0.15-0.25左右的奧式體不銹鋼材料，以降低屏蔽套內(nèi)的渦流損耗，由于屏蔽套的存在，這種電機(jī)氣隙比其它類型的電機(jī)氣隙要大，因此功率因數(shù)要受到影響。?
2.水潤(rùn)滑軸承?
在充水式潛水電機(jī)中，軸承是靠充滿在電機(jī)內(nèi)部的清水來潤(rùn)滑的。由于水與一般的潤(rùn)滑油有所不同，其潤(rùn)滑作用非常低，已達(dá)到了臨界潤(rùn)滑的狀態(tài)，所以作為軸承必須選用與水相配合的結(jié)構(gòu)和材料，尤其是推力軸承，為承受水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的巨大的推動(dòng)，其承載能力要比較大，這樣，不僅對(duì)電機(jī)本身而且對(duì)潛水電泵也是有利的，因此目前已有各種型式的軸承結(jié)構(gòu)和材料被相繼開發(fā)出來。?
a.導(dǎo)軸承
也稱軸瓦，在電機(jī)中起扶正轉(zhuǎn)子的作用，受力相比止推軸承小，目前選用的材料有多種，包括錫青銅、石墨、Ferobestos復(fù)合材料、FM等，結(jié)構(gòu)上銅軸瓦，采用內(nèi)部拉三個(gè)直槽，石墨和Ferobestos軸瓦，內(nèi)部加兩道螺旋槽，以增強(qiáng)冷卻效果，在小功率電機(jī)一般一側(cè)用一個(gè)軸瓦，大功率電機(jī)采用雙瓦結(jié)構(gòu)螺旋指一正一反配對(duì)使用。?
b.止推軸承?
止推軸承分為整體式和分塊調(diào)心式兩種結(jié)構(gòu)。整體式用于小功率電機(jī)，主要用在100、175系列200、250系列小功率電機(jī)中，滑板采用3Cr13淬火處理，止推用DAP，D23和石墨、聚四氟乙烯材料，用DAP塑料較多，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，便于大批量生產(chǎn)。?
分塊調(diào)心式結(jié)構(gòu)用于200系列以上電機(jī)，它的承載壓力要比整體式止推軸承高很多，其制造過程也比較復(fù)雜，所使用對(duì)磨材料常用有兩種形式，一是不銹鋼對(duì)石墨，用在功率較大的電機(jī)中，二是Ferobestos對(duì)錫青銅這是目前用的比較多的方式。?
充油式潛水電機(jī)
原則上講，將充水式潛水電機(jī)使用在冷卻條件較差的環(huán)境中，是不合適的，此時(shí)應(yīng)使用充油式潛水電機(jī)。用來拖動(dòng)建筑、污水排放設(shè)備中使用的排污泵的潛水電機(jī)，由于電機(jī)外殼被附著物埋匿，負(fù)載發(fā)生變化等原因，定子繞組應(yīng)使用具有耐濕熱性能的漆包線，并且在電機(jī)內(nèi)封入了耐熱性能良好的絕緣材料，以防周圍的水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)腔。?這類電機(jī)工作當(dāng)中，有時(shí)全部在水中工作，有時(shí)可能露出水面，因此為防止電機(jī)溫升過高，而在電機(jī)內(nèi)裝有溫度繼電器，它在電機(jī)內(nèi)溫升過高時(shí)切斷電源。?
在這種電機(jī)中選擇軸密封的方式是與選擇絕緣方法同等重要，水泵所抽出的水是各種各樣的，為切實(shí)防止水從電機(jī)軸伸處進(jìn)入電機(jī)，一般都采用機(jī)械密封，重要的是對(duì)滑動(dòng)部件和密封材料，要選用與所排放的水相適宜的材質(zhì)，軸承一般是滾動(dòng)軸承，它靠封入的油來潤(rùn)滑，同時(shí)它還必須能夠承受軸向載荷。?五??干式潛水電機(jī)?
在建筑施工中，抽、排水所使用的潛水電機(jī)，通常是可以移動(dòng)的?而且是在抽、排泥漿水等惡劣條件下使用，因此，要求電機(jī)制造的即輕巧又方便維護(hù)、檢查，并且具有較高的耐熱性能，為此，電機(jī)是干式的（既不充水也不充油），采用B級(jí)或F級(jí)絕緣，通常也在電機(jī)中裝入溫度繼電器，當(dāng)溫度出現(xiàn)異常時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。
運(yùn)行特例
1.在井中含砂量大的情況下，應(yīng)特別注意在水泵運(yùn)行中，一直運(yùn)行到井中的水沒有混濁現(xiàn)象為止，這樣才能停泵。否則的話，砂粒停集在葉輪的后蓋板上，再次啟動(dòng)時(shí)，水泵啟動(dòng)不起來。進(jìn)一步運(yùn)行的話，會(huì)燒毀電機(jī)。這種現(xiàn)象，往往發(fā)生在市場(chǎng)中水井洗井不徹底的情況，這時(shí)，一定要讓電機(jī)一直運(yùn)行到井中的水沒有混濁現(xiàn)象為止，才能停機(jī)。
2.潛水電機(jī)定子繞組的絕緣電阻為零，但電泵仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種現(xiàn)象只能出現(xiàn)在星形聯(lián)接的潛水電機(jī)上。因電機(jī)星形點(diǎn)包扎不好時(shí)，定子繞組對(duì)地絕緣為零，所以雖然電動(dòng)機(jī)表現(xiàn)為接地狀態(tài)，也不會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)電流增大等一些異?，F(xiàn)象，電泵仍能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但不能滿足電氣安全操作規(guī)程的要求。遇到這種情況，也應(yīng)將電泵提出井外拆機(jī)檢查，將星形點(diǎn)重新包扎好，使電動(dòng)機(jī)定子繞組的絕緣電阻值回升到規(guī)定值以上后，再重新投入運(yùn)行。
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