電機試驗冷卻水系統(tǒng)改進

史永雙 張偉峰

摘要：針對隔爆型電機對冷卻水系統(tǒng)的壓力、流量有要求，已有的試驗冷卻水系統(tǒng)無法控制流量和壓力，對原有系統(tǒng)進行改進，改進后的系統(tǒng)結(jié)構緊湊，循環(huán)水路科學合理，保證了水流的暢通，占地面積小，調(diào)運方便，可調(diào)節(jié)性強，能夠滿足現(xiàn)有電機的技術參數(shù)要求。

關鍵詞：? 隔爆型電機? ? ? 高壓冷卻水箱? ? 變頻水泵? ?渦輪流量計

0 引言

近幾年，隨著電機市場的發(fā)展，隔爆型電機的種類和型號越來越多，電機在運轉(zhuǎn)過程中存在著能量消耗，這些能量都變成了熱能，如不對其采取冷卻措施，將引起轉(zhuǎn)子、定子等各部件溫度升高，從而導致絕緣繞組老化，能力下降，甚至燒毀電機，由于原有的試驗冷卻水系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足電機的技術要求，為了滿足電機的技術參數(shù)的要求，設計和制造了現(xiàn)有的高壓冷卻水箱。

1 改進方案

高壓冷卻水箱主要是由變頻器、離心多級泵、流量表、回流閥、溢流閥等重要部件構成。該設施主要是采用了變頻電源供電，離心多級泵用以提供充足水壓，可以滿足0—6立方米、0—3兆帕的各類水冷電機的水量水壓試驗要求，設存回流閥，溢流閥，快速拔插頭，操作簡便易行，節(jié)省工作時間，可以提高生產(chǎn)效率。

2 可行性

2.1變頻水泵

普通水泵是用普通電機帶動水泵轉(zhuǎn)動，即所謂的工頻電機，頻率為50Hz，不可調(diào)速，水泵調(diào)節(jié)流量需要通過閥門節(jié)流來實現(xiàn)，浪費能源。變頻水泵是用變頻電機帶動水泵轉(zhuǎn)動，采用變頻電源供電，變頻是可調(diào)節(jié)的頻率，通過調(diào)節(jié)頻率來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)流量，滿足隔爆型電機的技術條件，并且變頻電機啟動電流小，可以達到節(jié)能的目的。由流體力學可知，P（功率）=Q（流量）╳ H（壓力），流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比，壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比，功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，當要求調(diào)節(jié)流量下降時，轉(zhuǎn)速N可成比例的下降，而此時軸輸出功率P成立方關系下降，即水泵電機的耗電量與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關系。

普通水泵的電機為直接啟動或Y/D啟動，啟動電流等于（4-7）倍額定電流，這樣會對機電設備和供電電網(wǎng)造成嚴重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時產(chǎn)生的大電流和震動會對擋板和閥門造成極大的損害，對設備、管路的使用壽命極為不利，而變頻水泵使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門的使用壽命，這樣可以節(jié)省能耗。

變頻水泵采用標準IEC電機，更換方便快捷。而某些廠商采用特殊電機，更換也必須采用專用電機，價格高，周期長，IEC電機采用內(nèi)置推力軸承，增加了可靠性。推力軸承防止軸向力及振動傳向電機，保證電機的長時間運行，防止振動產(chǎn)生的噪聲，所有過流部件為不銹鋼材，電機安裝快捷方便的，連接通過聯(lián)軸器相連，定位簡單可靠。

2.2渦輪流量計

冷卻水系統(tǒng)采用LWGY系列智能一體化的渦輪流量計，LWGY系列智能一體化渦輪流量計是采用先進的超低功耗單片微機技術研制的渦輪流量傳感器與顯示計算一體化的新型智能儀表，具有機構緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、成本低等明顯優(yōu)點。儀表具備儀表系數(shù)三點修正，智能補償儀表系數(shù)非線性，并可進行現(xiàn)場修正，高清晰液晶顯示器同時顯示瞬時流量（4位有效數(shù)字）及累積流量（8位有效數(shù)字，帶清零功能）。

3 高壓水箱特點

高壓水箱由變頻器、水泵、水箱、儀表、管路組成，一體化設計，結(jié)構緊湊，循環(huán)水路科學合理，保證了水流的暢通;占地面積小，調(diào)運方便，可調(diào)節(jié)性強，能夠滿足現(xiàn)有電機的技術參數(shù)要求。

4 使用效果

改進后的冷卻水系統(tǒng)可以根據(jù)電機對冷卻水的要求來調(diào)節(jié)水的流量和工作壓力（0—6立方米、0—3兆帕），從而滿足電機的要求。高壓水箱結(jié)構緊湊輕巧，安裝維護方便，流通能力大，所有的水閥靈活方便，易于操作，節(jié)省時間，大大提高了工作效率。

參考文獻

1.《機械設計手冊》（第五卷）。機械工業(yè)出版社