什么是防水電(diàn)机,電(diàn)机防水有(yǒu)什么要求?

文(wén)章出处:汉德保(HDB MOTOR)電(diàn)机 人气:2422发表时间:2021-01-25
绝大多(duō)数電(diàn)机不防水,很(hěn)大程度上是因為(wèi)它们的工作环境不需要防水,防水材料在增加成本的同时也限制了整體(tǐ)性能(néng),这些成本通常只对特定应用(yòng)领域有(yǒu)价值,如泵和流體(tǐ)处理(lǐ)、越野車(chē)和其他(tā)可(kě)能(néng)与電(diàn)机接触液體(tǐ)的应用(yòng)。由于水和溶剂的原因,运动控制部件经常面临腐蚀和失效的危险,防水電(diàn)机是解决水致電(diàn)机故障问题的关键部件。電(diàn)机行业有(yǒu)一个标准化的液體(tǐ)防护措施,称為(wèi)IP防护等级,電(diàn)力工程与電(diàn)机制造商(shāng)需要符合应用(yòng)规范要求。

最常见、最有(yǒu)效的電(diàn)机防水方法
今天的防水電(diàn)机能(néng)在海底30英尺以下工作,这是一个通用(yòng)的工业标准,以“防水”命名,不是经过改装的标准電(diàn)机,而是真正的防水電(diàn)机,它们能(néng)在深水环境下很(hěn)好地工作——在各种工业和海洋环境中。電(diàn)机配有(yǒu)冗余轴封、O型环、密封電(diàn)缆馈通線(xiàn)路、压力均衡和其他(tā)防水功能(néng),这些设计特点使電(diàn)机能(néng)够满足设计工程师对電(diàn)机的需求,即使長(cháng)时间暴露在大多(duō)数液體(tǐ)中或浸入其中,電(diàn)机也不会出现故障。
在探索防水解决方案时,每种策略都提供不同程度的液體(tǐ)防护等级。例如,一些特殊情况下,只是防止飞溅的水,而另一些使完全淹没電(diàn)机,并且要达到特定的深度。许多(duō)防水方法将限制空气流向電(diàn)机,这将对電(diàn)机的最大功率输出产生负面影响。最常见、最有(yǒu)效的電(diàn)机防水方法如下:
特殊外壳:用(yòng)特殊外壳覆盖電(diàn)机是防止水损害的最常见方法之一,专门的外壳会很(hěn)贵。
防水轴封:保护電(diàn)机的运动部件,尤其是轴和轴承,防水轴封為(wèi)電(diàn)机的内部工作创造了一个封闭區(qū)域。
什么是防水電(diàn)机,電(diàn)机防水有(yǒu)什么要求?
為(wèi)什么普通的電(diàn)机不能(néng)满足这种防水需要?
尽管标准電(diàn)机是工业和实验室的运动控制系统的支柱,同时,能(néng)以最低的成本提供可(kě)靠和准确的定位,但它们的设计在湿度方面存在一些弱点。首先,标准電(diàn)机的線(xiàn)圈用(yòng)磁線(xiàn)缠绕,这是一种涂有(yǒu)搪瓷或绝缘层的实心铜線(xiàn)。虽然涂层工艺很(hěn)好,但并不完美,而且清漆上总是有(yǒu)一些小(xiǎo)针孔。当这条磁線(xiàn)被卷绕成線(xiàn)圈时,任何两个针孔都不太可(kě)能(néng)排成一行并“短路”。
通常,绝缘层提供的导線(xiàn)间距会阻止从一个针孔到下一个针孔的传导。如果绕组之间水,也会促进针孔到针孔的传导。在这种情况下,来自電(diàn)源的電(diàn)流会迅速破坏電(diàn)机绕组。高质量的绝缘和浸漆工艺可(kě)以防止这一问题,但大大增加了产品成本。
什么是防水電(diàn)机,電(diàn)机防水有(yǒu)什么要求?
潮湿环境下,定子和转子的材料极易腐蚀生锈
電(diàn)机的转子及定子大多(duō)采用(yòng)磁性铁(硅钢)制成,在潮湿的环境下极易腐蚀,同时,為(wèi)了优化扭矩,電(diàn)机旋转齿和非旋转齿之间的间隙保持在0.05mm左右。当電(diàn)机运转时,这些转子齿槽会变热,温度通常高到足以将電(diàn)机中的任何水变成蒸汽。蒸汽具有(yǒu)腐蚀性,因此转子齿中的磁性铁生锈的速度比平时快。一旦锈填满了0.05mm的气隙、转子和定子轮齿开始摩擦,这会消除電(diàn)机的有(yǒu)效扭矩,并使磁性铁松动。
如果铁锈是干的,它会形成磨砂粉,如果它是湿的,它会形成磨砂浆。一旦氧化物(wù)泥浆进入電(diàn)机轴承,作為(wèi)磨料,轴承磨损加速,随着轴承磨损,转子的定心变得不太准确,导致转子在转动时摇晃,最终撞击定子。磁性铁齿上的氧化层堆积和轴承精度的丧失,会导致電(diàn)机在短短两周内出现故障。虽然可(kě)以用(yòng)非腐蚀性金属代替磁性铁,但这种金属将更贵,加工成本更高,電(diàn)机性能(néng)将显著降低。

電(diàn)机的正确设计方法是尝试防止湿气进入電(diàn)机
标准電(diàn)机的设计并不是為(wèi)了方便密封,它们的设计成本很(hěn)低。防水電(diàn)机的正确密封需要对電(diàn)机零件进行彻底的重新(xīn)设计,从而增加制造成本。重新(xīn)设计包括轴密封、O形密封圈、電(diàn)缆馈通線(xiàn)路和前面提到的压力均衡,以及其他(tā)结合在一起的特性。例如,标准的電(diàn)机外壳由涂漆的冷轧钢和/或铝制成,防水電(diàn)机的外部通常由不锈钢制成,以防腐蚀。通向電(diàn)机線(xiàn)圈的接線(xiàn)需要一个密封的馈通装置,以防止水通过電(diàn)缆导體(tǐ)渗入電(diàn)机。
其他(tā)密封件设计,例如:電(diàn)机后部的螺纹管塞设计,用(yòng)于在電(diàn)机连接完成后密封外壳,该塞还需装有(yǒu)O形密封圈,電(diàn)机轴本身配有(yǒu)冗余轴封,延長(cháng)使用(yòng)寿命的附加功能(néng)包括双重绝缘、涂层层压和增压配件。
结论以上的一些特性可(kě)以在标准電(diàn)机上找到,但正是这些特性的结合,才产生了具有(yǒu)性能(néng)优异且使用(yòng)寿命長(cháng)的防水電(diàn)机。新(xīn)型防水電(diàn)机的存在以及它们所代表的设计创新(xīn),让電(diàn)机能(néng)在充满水的应用(yòng)中延長(cháng)電(diàn)机的使用(yòng)寿命,在许多(duō)情况下,没有(yǒu)这种类型的電(diàn)机,应用(yòng)是不可(kě)能(néng)实现的。
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