遼寧省檢驗檢測認證中心 冷俊
電動機是重要的機械基礎件產品,量大面廣,廣泛應用于農業、工業、國防、公共設施和家用電器等各個領域,作為風機、水泵、壓縮機、機床、印刷機械、造紙機械、紡織機、軋鋼機、空調、城市交通和運輸車輛等機械驅動設備的動力源。電動機產業的發展對國民經濟建設、節約能源、保護環境、提高人民生活水平,都起著重要的作用。同時,電動機也是關系到安全和環保的重要機電產品,其質量水平的高低,是反映一個地區機電產品制造業水平的一個重要方面。
低壓三相異步電動機產品中的小功率電動機產品實行CCC 強制性產品安全認證制度;隔爆型三相異步電動機產品實行CCC 強制性產品安全認證制度;低壓三相異步電動機產品中符合GB 18613-2012《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》適用范圍內的產品,實施能效標識管理制度。
我國生產電動機產品的企業大約有1000 家,主要分布于東部地區,尤以東部沿海省市和華東、華南、華中、華北及東北地區為最主要的電機制造企業群所在區域。典型的電動機產業集中區主要分布在浙江、福建、江蘇和山東地區。華東六省一市企業數量約占全國企業總數的74%,其他幾個區域產地的企業占比情況分別為:華南占7.5%;華中占5.4%;華北占4.6%;東北占3.9%;西南占3.4%;西北占1.2%。按企業規模分,目前全國的大、中、小型企業的占比大致為3.5%、68%、28.5%。
我省現有電動機生產企業有20 余家。沈陽和大連地區為生產企業集中區域。省內電動機企業多數為中小型企業,大型企業基本坐落在沈陽和大連地區。大型企業數約占企業總數的10%~20%;中型企業占企業總數的40%~50%。企業類型主要為有限責任公司、股份合作公司等非公有制企業,多數為中小型企業,國有企業和中外合資企業的企業規模較大。依據近幾年監督抽查數據分析,省內電動機產品年總產值約在30 億元左右。沈陽、大連地區為主要集中區域,約占總產值的60%~70%。
近年來,由于國內的風機、水泵、機床、壓縮機、石油鉆采、煉油化工、礦山冶金、煤炭和起重運輸等產業主機行業不景氣,出現負增長,減少了電機的配套,國外市場需求乏力,因而嚴重的影響了電機行業的生產數量與產值。另外,過去由于重復建設,生產能力嚴重過剩,供求失衡,掀起降價競銷風,造成行業利潤大量流失,導致行業經濟效益下滑。
電動機是用電大戶產品,據統計測算,至2018 年底,我國電機保有量約25 億千瓦,總耗電量占全社會總用電量的64%,其中工業領域電機總用電量占工業用電量的75%。作為動力源的電動機是電機驅動系統節能的源頭,提高電動機本身的效率是電機系統節能的關鍵。我國電機平均效率為87%,發達國家早已推行的高效電機效率已達到91%以上,美國的超高效電機效率更是達到93%,比我國高3 ~5%,系統運行效率比我國高10 ~20%,如果提升電機效率5 ~8%,年可實現節電1300 ~2300 億度,相當于2 ~3 個三峽電站的發電量。因此節能電機一直是電機行業的發展方向。
電動機產品檢驗依據GB/T 1032-2012《三相異步電動機試驗方法》方法標準,該標準于2012 年6 月29 日發布,并于2012年11月實施;判定依據GB/T 14711-2013《中小型旋轉電機通用安全要求》標準,該標準于2013 年7月19 日發布,并于2013 年12 月實施。2017 年,電動機產品系列標準由強制性國家標準轉化為推薦性國家標準。
(1)旋轉方向檢查
在出線端標志字母的順序與三相電源的電壓相序方向相同時,從主軸端視之,電動機應為順時針方向旋轉。轉向不符合標準規定將可能因反轉對設備造成重大損害。
(2)接線盒及接線裝置檢查
電機應設置接線圖,在電機接線盒內用導電材料制成的接線圖必須可靠固定,不得松動。接線圖應正確清晰,其線端標志應與電機的接線端子標志一致。接線板應完整,不得有裂縫和碎裂。接線板標志應與接線圖標志一致。該項目不合格會導致電擊等人員傷害。
(3)接地檢查
在接線盒內應有接地端子,不兼作它用,并在接地端子附近設置接地標志,標志應可靠固定。保護接地導體應有足夠的韌性保護接地端子的螺釘應有足夠的截面積。該項目不符合標準要求會出現電機部件連電或接地不發揮作用,導致人員電氣傷害。
(4)引線防護
電機內部兩條以上同一走向引線應捆綁在一起,內部引線不應在具有銳角和銳邊的零件上,與活動部件接觸內部引線連接處應妥善絕緣且可靠固定。該項目不符合標準要求會出現電機外殼連電,導致人員電氣傷害。
(5)接線端子
導電連接螺栓型接地端子應聯接牢固,其結構應能保證導電良好和足夠的接觸壓力,并具有預期的載流能力。所有載流部件應由導線性能良好的金屬材料制成,并應有足夠的機械強度。該項目不合格會出現接線端頭溫度過高而斷路,導致電動機缺相,損壞設備。
(6)定額試驗
該項目是驗證電機應在各種種可能的運行條件下,是否能安全運轉。
(7)接觸電流
電機在工作溫度下的接觸電流應不大于3.5mA。該項目是檢測電機在工作溫度下是否存在能影響人體安全的接觸電流。
(8)絕緣電阻測定
電機熱態的絕緣電阻應≥0.38MΩ。該項目是驗證產品絕緣性能,檢測電機是否存在過電危險。
(9)介電強度
定子繞組應能承受1760V、50Hz 歷時1min 的耐電壓試驗而不發生擊穿。驗證產品絕緣性能,檢測電機是否會發生電壓擊穿而產生過電危險。
(10)機械強度
檢驗產品的機械結構能否承受相應沖擊力而不發生損壞,保證產品的耐久性。
(11)振動的測定
電機振動特性是電機主要內在質量的綜合反映,與選用軸承質量優劣、部件加工工藝質量及電機電磁設計和結構設計等諸因素有關。電動機的振動是電機的部件制造和裝配工藝的綜合反映。
(12)噪聲的測定
電動機的噪聲產生主要有二方面,分別是電磁噪聲和機械噪聲,前者與電磁設計、鐵芯制造有關,后者與加工裝配以及軸承的質量有關。噪聲過大首先會出現噪聲污染,其次說明軸承質量不好或者裝配質量有問題。
(13)堵轉試驗(堵轉電流和堵轉轉矩的測定)
堵轉試驗測定的堵轉電流和堵轉轉矩,是電機的重要安全、性能參數。堵轉電流不合格會發生起動電流過大,影響電源線使用壽命或燒毀;堵轉轉矩不合格會發生電機無法起動或損壞電機。
綜合歷年市場監管部門抽檢的結果來看,電動機產品經常出現以下問題:
(1)銘牌標志等不符合強制性產品標準的規定,缺少必需的安全標志等內容。
(2)直接關系到人身安全的絕緣性能、接地等項目不符合標準的要求,產品未安裝接地螺釘、引出線無防護等。產品的絕緣一旦失效將直接導致人身觸電危險,嚴重時將導致人身傷亡事故的發生。接地裝置是對觸電危險的間接防護,是安全的最后一道屏障,接地裝置存在問題將使產品一旦發生觸電事故時失去保護,造成人身傷害。
(3)旋轉方向不符合標準規定。電機旋轉方向與電機端子的標志正確及繞組正確接線有關。電動機旋轉方向達不到標準規定的要求,將可能對設備造成損害。
(4)振動和噪聲不符合標準要求。電機振動或噪聲過大,產品在運行中將損害電機各個部件的耐久性。
小型企業由于受到各種資源制約,質量管理體系和產品設計、制造工藝、檢查檢驗等環節,都存在很多不完善。尤其近幾年來,電動機生產所用的主要原材料銅和鋼材等價格均由較大幅度的增長,而電動機的平均出廠價均有下降的趨勢,原材料價格和成品價格的反差使企業舉步維艱。小型企業則很難消化增加的材料成本,只能通過降低原材料的質量或擅自修改工藝和產品設計,減少原材料定額等手段消化成本,加上一些企業往往處于發展初期,相對來說對產品質量的認識和控制本身就有很多不足之處。