矿用双速水冷电机的功率与结构

1、2011 年第 1 期 33摘 要：矿用双速水冷电机在煤矿中主要作为输送机的电机，在矿下的煤碳输送过程中，经常有煤块集中堆积的现象，这就要求电机有很大的转矩才得以保证煤块输送，双速电机的低速区间正是在这种情况下使用的。它的功率与结构应适应这种情况。另外，水冷电机比风冷有更好的冷却效果，在同等电流密度下，比风冷电机的温升低1020。 关键词：双速电机 功率 转矩 中图分类号：TM303 文献标识码：AAbstract: For the double-speed water-cooled min-ing motor which was used as main drive of transport

2、ation under the coal mine, frequently, occurred the situation that a large quantity of coal accumulated in a short time during transportation. Thus,very large torque was demanded to the motor, ensuring the coal be transported normally. It was in this case that the double-speed motor would operate un

3、der the low speed range. Furthermore, the water-cooled motor showed better cooling ability than that of the air-cooled mo-tor and temperature rise of the water-cooled motor was 10 to 20 lower that of the air-cooled motor.Keywords: Double-speed motor Power rate Torque矿用双速水冷电机的功率与结构王丽芳山西防爆电机（集团）有限公司（0

4、46011）Power Rate and Construction of the Double-speed Water-cooled Mining Electric MotorWang LifangShanxi Explosion-proof Motor(Group Co., Ltd功率都是90kW，只是极数差了一倍。考虑到要求电机起动转矩倍数最低值为2.2，因此，8极的起动转矩至少是4极额定转矩的4.4倍。也就是说，如电机在4极运行中遇到煤块堆积过载，切换到8极运行时，这时的转矩为4极运行时的4.4倍。而单速电机只有2.2倍，故双速等功率电机的过载能力强。双速电机的高速对应的是正常运行，低速

5、对应的是过载下运行。电机正常运行的时间长，因此，设计双速电机时，两者的效率基本相等。而功率因数往往不能同时兼顾，只有保证正常运行的功率因数，即4极的功率因数比8极电机的高（如4极电机是0.87，8极电机是0.68）。而8极电机的起动电流比4极电机的大，对电网的冲击也大，这是等功率双速电机的一个特点。1.2 倍功率双速电机如YBSD300/150-4/8，4极为300kW，8极为150k W，功率差1倍，速度也差1倍，而额定转矩T =P /n ，两者的额定转矩是相等的，起动转矩也可以相等。这种电机的过载能力与普通单速电机的相同，但优点是在相同的起动转矩情况下，起动电流小，对电网的冲击也小。1.3

6、 双速电机的应用选择从以上情况看，等功率双速电机的过载能力强，倍功率双速电机对电网的冲击小。如既要过载能力好又对电网的冲击小，可以选择不同的功率配置，如YBSD700/450-4/8等。1 双速电机的功率与转矩双速电机的功率有倍功率、等功率及既不是倍功率也不是等功率等三种情况。1.1 等功率双速电机如YBSD90/90-4/8电机为等功率双速电机，34 2011 年第 1 期2 双速水冷电机的结构2.1 水道以前水冷电机的冷却水道大多是双螺旋的，两根钢条平行地盘绕在机壳外，焊接起来很麻烦，不易保证焊接尺寸。现在是轴向平行水道，钢条水平地焊接在机壳外，操作方便且易于保证尺寸。2.2 线圈双速电机

7、的线圈的安排是：槽底为高速线圈，槽口为低速线圈。嵌线时必须考虑两种线圈在空间不受干扰，尤其是硬线圈。图13介绍了几种线圈情况。图1表示两个线圈在空间有干扰。图2表示两个线圈伸出铁心不一样长，两个线圈在空间最小的距离为5mm。这种结构铜线省，但下层线圈接线时，在线圈之间要垫石棉材料，以免损坏上层线圈。图3表示两个线圈伸出铁心一样长，两线圈在空间最小的距离也为5mm。这种结构多用铜线，但下层线圈接线方便。图1图2 图3 电机、水泵转速降低，管网压力降低，辅助设备如轴承、阀门等磨损减轻，设备运行与维护费用下降，设备运行寿命延长。另外，电机实现了软起动，起动电流不超过电机额定电流的1.2倍，避免了全压

8、起动对电网和电动机的冲击。参 考 文 献1 吴民强泵与风机节能技术中国电力出版社，19942 方大千节能计算手册电力工业出版社，20063 任 昱，白 恺发电厂采用高压变频调速需要注意的几个问题J电力行业应用，20044 程 金火电厂循环水泵变频驱动控制系统J变频器世界，20035 潘 毅高压变频器在循环水系统中的应用J电机技术，2007.6 曹兴旺自动变频调速技术与节能J节能与环保，19897 罗志刚火电厂循环水泵和给水泵系统经济运行研究D华北电力大学，20058 常景彩火力发电厂大型循环水泵及其系统优化设计研究D山东大学，20059 黄 湘循环水泵运行的优化J华北电力技术，1987（收稿日

9、期：2010-09-26）作者简介：黄奇锋，男，1982年生，汉，广东梅州，本科，助理电气工程师，从事电气检修和电气设计。为0.4元/kW.h（不含税）。由表2知半年内节省电费（16.4+13.23+31.275+57.48+60.855+58.77）×104×0.495.204万元。两套变频装置及安装调试总费用为200万元，不到两年就可收回全部投资，节能效果显著。（2）其他：循环水泵采用变频调速后，通过表2 变频改造前后节电数据时间年-月循泵耗电率%节约电能万kW.h2009-82010-858.77（上接第28页）3 双速水冷电机双速水冷电机，相当于一个电机，可作为两种电机（两种功率、两种速度）使用，切换方便。电机绕组中埋有热