Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp công suất 0,55KW đến 45 Kw

78 760 2
Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp công suất 0,55KW đến 45 Kw

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp công suất 0,55KW đến 45 Kw

BCN CTCTMVNHG Bộ Công nghiệp Công ty TNHH Nhà Nớc thành viên Chế tạo máy điện Việt Nam-Hungary Tổ 53, Thị trấn Đông Anh-Hà nội Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật Dự án SXTN độc lập: Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55 kW đến 45 kW Mà số: DAĐL 2005/09 KS Hà Đình Minh 6230 11/12/2006 Hà Nội, 09-2006 Báo cáo đợc viết cho Dự án SXTN độc lập cấp Nhà nớc: Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55 kW đến 45 kW Bộ Công nghệp Công ty TNHH Nhà Nớc thành viên Chế tạo máy điện Việt Nam-Hungary Tổ 53, Thị trấn Đông Anh-Hà nội Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật Dự án SXTN độc lập: Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55kW đến 45kW Mà số: DAĐL 2005/09 Chủ nhiệm Dự án (Họ, tên chữ ký) Thủ trởng quan chủ trì Dự án (Họ, tên, chữ ký đóng dấu) KS Hà Đình Minh Hà Nội, 09-2006 Bản thảo viết xong 09/2006 Báo cáo đợc viết cho Dự án SXTN độc lập cấp Nhà nớc: Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55kW đến 45kW Danh sách ngời thực Họ tên Chức danh Học vị Chủ nhiệm dự án Kỹ s Tham gia vào mục Chủ nhiệm dự án Ks Hà Đình Minh I, II Kết luận kiến nghị Cán nghiên cứu Phan Văn Nhân Nghiên cứu viên Kỹ s Thiết kế điện Trần Xuân Hoà Nghiên cứu viên Kỹ s Bùi Quốc Bảo Nghiên cứu viên Kỹ s Nguyễn Văn Học Nghiên cứu viên Kỹ s Bạch Đình Nguyên Nghiên cứu viên Kỹ s III Bùi Khắc Luận Nghiên cứu viên Kỹ s I,II,III Bùi Hữu Minh Nghiên cứu viên Kỹ s Vẽ thiết kế Lê Khắc Tuấn Nghiên cứu viên Kỹ s Thiết kế công nghệ Nguyễn Ngọc Dũng Nghiên cứu viên Kỹ s Kiểm tra thử nghiệm Nguyễn Đức Sơn Nghiên cøu viªn Kü s− KiĨm tra thư nghiƯm II, III Thiết kế điện Thiết kế điện III Thiết kế công nghệ Mục lục Lời mở đầu Chơng I: Tổng quan tình hình nghiên cứu nớc I Tình hình nghiên cứu triển khai nớc II Tình hình nghiên cứu triển khai nớc Chơng II: Tính toán thiết kế động điện phòng nổ I Thiết kế điện từ I.1 Tính toán kích thớc lõi thép động I.1.1 Vật liệu lõi thÐp: I.1.2 C¸c kÝch th−íc chÝnh cđa lâi thÐp I.1.3 Thể tích động xác định theo công thức sau I.1.4 Xác định đờng kính lõi thép stato I.1.5 Xác định đờng kính lõi thép stato I.1.6 Chiều dài tính toán lõi thép I.2 tính toán rÃnh, dây quấn stato I.2.1 Chọn số rÃnh cđa pha d−íi mét cùc q1 I.2.2 Sè r·nh stato I.2.3 Bớc stato I.2.4 Số vòng dây rÃnh ur I.2.5 Số vòng dây nối tiếp pha I.2.6 Chọn mật độ dòng điện I.2.7 Tính mật độ từ thông theo số vòng dây đà tính đợc I.2.8 Tính mật độ từ thông khe hở không khÝ I.2.9 ThiÕt kÕ r·nh stato I.3 tÝnh to¸n khe hở không khí, răng, rÃnh rôto I.3.1 Tính chọn khe hë kh«ng khÝ δ I.3.2 I.3.3 I.3.4 I.3.5 Sè r·nh rôto Thiết kế tiết diện rÃnh, (Kích thớc rÃnh) Kiểm tra mật độ từ cảm Đờng kính trục rôto I.4 tính toán dòng điện từ hoá lõi thép 4 8 8 8 9 9 10 10 10 10 10 11 11 11 11 12 12 13 13 13 I.4.1 Tính sức từ động mạch từ stato 13 I.4.2 Tính sức từ động mạch từ rôto 13 I.4.3 Tính sức từ động khe hở không khí F 13 I.4.4 Tính sức từ động tổng mạch từ 13 I.4.5 Dòng ®iƯn tõ ho¸ lâi thÐp 13 I.5 TÝnh to¸n chÕ độ làm việc I.5.1.Tính điện trở dây quấn pha r1, điện kháng x1 stato I.5.2 Điện trở dẫn rôto r2, điện kháng x2 14 14 14 I.5.3 Điện trở quy đổi r'2, điện kháng quy đổi x'2 I.5.4 Điện kháng hỗ cảm x12 I.5.5 Tính thông số đặc tính làm việc I.5.6 Công suất đầu trục động I.5.7 Hiệu suất động I.5.8 Hệ số công suất động Cos I.5.9 Bội số mômen cực đại I.5.10 Xây dựng đặc tính làm việc động I.6 Tính toán đặc tính khởi động động (s=1) I.6.1 Dòng điện khởi động I.6.2 Bội số mô men khởi động mkd (hay gọi mômen mở máy) I.6.3 Xây dựng đặc tính mômen I.6.4 Đặc tính dòng điện I2 I.7 Tính toán nhiệt tính toán làm mát I.7.1 Tính toán nhiệt I.7.2 Tính toán làm mát II Thiết kế kết cấu ii.1 thiết kế thân II.2 Thiết kế nắp ii.3 cụm hộp cực ii.4 Hệ thống làm mát Chơng III: Công nghệ chế tạo động điện phòng nổ I Quy trình công nghệ sản xuất động điện phòng nổ II Những đặc điểm chế tạo động điện phòng nổ III công nghệ chế tạo phần điện từ III.1 Công nghệ chế tạo tôn III.2 Công nghệ ép lõi thép III.3 Công nghệ đúc nhôm rôto III.4 Công nghệ chế tạo bối dây stato III.5 Lồng đấu bối dây vào động III.6 Sấy Stato lồng dây III.7 ép stato lồng dây vào thân III.8 Kiểm tra cao áp đo điện trở chiều động 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 15 16 17 17 19 20 20 21 21 21 22 22 22 22 22 22 23 23 23 IV Công nghệ chế tạo khí công nghệ lắp ráp IV.1 Công nghệ chế tạo chi tiết cụm chi tiết IV.1.1 Công nghệ chế tạo thân động điện phòng nổ IV.1.2 Công nghệ chế tạo nắp IV.1.3 Công nghệ chế tạo cụm hộp cực IV.1.4 Công nghệ chế tạo trục IV.2 Công nghệ lắp ráp Chơng IV: Chỉ tiêu kiểm tra xuất xởng thử nghiệm động điện phòng nồ dÃy 3PN I KiĨm tra xt x−ëng I.1 KiĨm tra h×nh thøc bên I.2 Kiểm tra điện trở cách điện I.3 Kiểm tra độ bền cách điện (thời gian phút) I.4 Kiểm tra điện trở cuộn dây stato I.5 Kiểm tra không tải I.6 Kiểm tra ngắn mạch II thử nhiệm động điện phòng nổ dÃy 3pn II.1 Kiểm tra động theo bớc từ (2 ữ 6) cđa chØ tiªu kiĨm tra xt x−ëng II.2 Thư nghiệm va đập động điện phòng nổ theo tiêu chuẩn TCVN 7079 0: 2002 II.3 Thử mô men xoắn cho cọc đấu dây đầu cốt theo TCVN 7079 0: 2002 II.4 Thử khả chịu ¸p lùc cña vá theo TCVN 7079 – 1: 2002 II.5 Thử nghiệm không lan truyền cháy nổ theo TCVN 7079 0: 2002 II.6 Thử nghiệm lấy đặc tính kỹ thuật động điện bàn thử D1, D2, D3 bao gồm thông số P1, I1, %, cos, Mđm, n II.7 Thử nghiệm động điện chạy tải định mức thời gian (4 ữ 6) liên tục II.8 Thử dòng điện, động phải chịu đợc dòng điện 1,5Iđm ( dòng điện định møc ) thêi gian II.9 Thư qu¸ mô men tạm thời với động (đo mô men cực đại) II.10 Thử tốc độ, động chạy tốc độ 1,2 nđm ( tốc độ định mức ) Chơng V: Kết luận kiến nghị I Kết luận II Kiến nghị Lời cảm ơn Tài liệu tham kh¶o Phơ lơc 24 24 24 26 27 27 28 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 30 30 30 30 30 30 31 31 31 32 33 34 Tóm tắt Hiện công trình khai thác mỏ, hầm lò Việt Nam sử dụng nhiều thiết bị điện mỏ đặc biệt ( làm việc môi trờng có nhiều ga có nguy cháy nổ cao ) có động điện phòng nổ Trong nớc cha có đơn vị sản xuất máy điện chế tạo đợc động điện phòng nổ, thị trờng bên cạnh động điện phòng nổ hÃng tiếng Đức, Nga, Nhật bản, xuất số loại động điện phòng nổ chất lợng không đảm bảo an toàn Trung Quốc chế tạo Đứng trớc thực trạng đó, Công ty TNHH chế tạo máy điện Việt Nam Hungary ( viết tắt VIHEM ) đà bắt tay vào nghiên cứu, thiết kế chế tạo loại sản phẩm đặc biệt với phơng châm tuân thủ nghiêm nghặt tiêu chuẩn phòng chống cháy nổ ( tiêu chuẩn: IEC, TCVN 7079 ) từ khâu thiết chế tạo thử nghiệm, đồng thời tham khảo sản phẩm loại Quốc tế ( nh động phòng nổ Đức, Hungary, v.v) Công ty TNHH Nhà nớc thành viên chế tạo máy điện Việt Nam Hungary ( VIHEM ) đà đợc Bộ Khoa học, Công nghệ quan tâm hỗ trợ phần kinh phí để thực Dự án: Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55kW đến 45kW mà số DAĐL 2005/09 Để kế thừa kết đề tài KH-CN cấp Bộ: Chế tạo động điện phòng nổ có công suất đến 18,5kW mà số: 04-35RD/HĐ-KHCN theo định số 144/QĐ-KHCN ngày 29/01/2004 đồng thời đáp ứng kịp thời nhu cầu thị trờng Dự án Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55kW đến 45kW mà số DAĐL 2005/09 đà hình thành nh tất yếu với mục tiêu nh sau: - Thiết kế lập quy trình công nghệ chế tạo động điện phòng nổ kiểu ExdI T3, cấp bảo vệ IP55 có công suất từ 0,55kW đến 45kW có chất lợng đạt tiêu chuẩn TCVN 7079, cung cấp cho ngành khai thác mỏ sản xuất công nghiệp có môi trờng dễ cháy nổ nhằm đáp ứng nhu cầu nớc xuất - Đầu t phần mềm thiết kế động điện máy tính hoàn thiện thiết kế - Hoàn thiện thiết kế, công nghệ chế tạo động điện phòng nổ kiểu ExdI T3, cấp bảo vệ IP55 - Tăng sản lợng động điện phòng nổ loại năm 2005 2006 lên vài nghìn động cơ/năm, nhằm đáp ứng thị trờng nội địa có nhu cầu ngày tăng, góp phần vào nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc - Từng bớc đổi hoàn thiện công nghệ chế tạo động điện phòng nổ dùng phục vụ cho ngành: khai thác chế biến dầu khí, công nghiệp hoá chất - Tiếp tục mở rộng quy mô sản xuất để nâng sản lợng sản phẩm, đáp ứng nhu I cầu thị trờng, lấy lại thị phần nớc tiến tới xuất Toàn phần báo cáo gồm có nội dung bật đợc tóm lợc sau đây: Chơng I: Khái quát tình hình nghiên cứu nớc thiết kế chế tạo động điện phòng nổ, kế thừa công nghệ chế tạo động điện thông thờng vào chế tạo động điện phòng nổ Chơng II: Nêu trình tự thiết kế động điện phòng nổ có nêu điểm khác biệt thiết kế điện từ động điện phòng nổ động điện thông thờng, yêu cầu nghiêm ngặt kết cấu chế độ lắp ghép vỏ động điện phòng nổ (theo quy định tiêu chuẩn Việt Nam thiết bị điện mỏ: TCVN 7079 Chơng III: Giới thiệu quy trình công nghệ gia công lắp ráp động điện phòng nổ Các công đoạn công nghệ chế tạo động điện phòng nổ phải tuân thủ theo yêu cầu thiết kế động điện phòng nổ tiêu chuẩn phòng nổ TCVN 7079 Chơng IV: Đa quy trình thử nghiệm tiêu đánh giá chất lợng động điện phòng nổ mục thử nghiệm nh động điện thông thờng có hạng mục thử nghiệm đặc biệt nh: - Thử nghiệm va đập - Thử nghiệm mô men xoắn - Thử nghiệm khả chịu áp lực vỏ theo TCVN 7079 - Thử nghiệm không lan truyền cháy nổ theo TCVN 7079 Chơng V: Trình bày kết luận rút sau thùc hiƯn xong Dù ¸n, mét sè kiÕn nghị Công ty dành cho nhà quản lý II Lời mở đầu Dự án: Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55kW đến 45kW mà số DAĐL 2005/09 đà đợc Bộ Khoa học Công nghệ phê duyệt năm 2005 kế thừa kết nghiên cứu đề tài KH-CN cấp Bộ: Chế tạo động điện phòng nổ có công suất đến 18,5kW mà số: 04-35RD/HĐ-KHCN theo định số 144/QĐ-KHCN ngày 29/01/2004, phần kinh phí thực Dự án đợc Nhà nớc hỗ trợ từ nguồn vốn Ngân sách nghiệp khoa học(SNKH) Các thông tin liên quan đến Dự án nh sau: Tên dự án: Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55kW đến 45kW Thuộc chơng trình KHCN cấp Nhà nớc: Dự án SXTN độc lập Mà số: DAĐL 2005/09 Cấp quản lý: Nhà Nớc(Bộ Khoa học Công nghệ) Thời gian thực hiện: 18 tháng(Từ tháng năm 2005 đến tháng 06 năm 2006) Kinh phÝ thùc hiƯn dù ¸n: Tỉng kinh phÝ dù án: 9.820 triệu đồng Trong đó, từ Ngân sách nghiƯp khoa häc: 3.000 triƯu ®ång Thu håi: Kinh phí đề nghị thu hồi 2.392 triệu đồng (80% kinh phí hỗ trợ từ Ngân sách nghiệp khoa học) Thời gian đề nghị thu hồi: Đợt 1: Tháng 12 năm 2007 Đợt 2: Tháng 06 năm 2008 Tổ chức đăng ký chủ trì thực dự án: Công ty TNHH Nhà nớc thành viên chế tạo máy điện Việt Nam - Hungary Địa chỉ: Tổ 53, Thị trấn Đông Anh, huyện Đông Anh, Thành phố Hà Nội Điện thoại: 04 8823204 Fax: 04 8823291 Cá nhân đăng ký chủ nhiệm dự án: Ông: Hà Đình Minh Học vị: Kỹ s Chức vụ: Giám đốc Công ty Địa chỉ: Thị trấn Đông Anh - Hà Nội ĐT (cơ quan): 04 8823284 Mobile: 090.3424641 Email: Minhhd@Vihem.com Căn theo hợp đồng: Thực Dự án sản xuất thử nghiệm độc lập cấp Nhà nớc số 09 /2005/HĐ - DAĐL ký ngày 19 tháng năm 2005 bên A Bộ Khoa học Công nghệ bên B Công ty TNHH Nhà nớc thành viên chế tạo máy điện Việt nam Hungary Theo nội dung hợp đồng bên B phải hoàn thành sản phẩm khoa học công nghệ sau: Danh mục sản phẩm KHCN TT 1 Tên sản phẩm Động điện phòng nổ có cấp công suÊt tõ 0,55 kW ®Õn 4,0 kW tèc ®é 1500 vg/ph, điện áp Số Các tiêu kinh tế, lợng kü tht chđ u (C¸i) 160 TCVN 7079 - 2002 160 TCVN 7079 - 2002 100 TCVN 7079 - 2002 380/660V Động điện phòng nổ có cấp công suất từ 5,5 kW đến 22 kW tốc độ 1500 vg/ph, điện áp 380/660V Động điện phòng nổ có cấp công suất từ 30 kW đến 45 kW tốc độ 1500 vg/ph, điện áp 380/660V Ghi Nói tóm lại: Với nguồn nhân lực công nghệ sản xuất máy điện quay đồng sẵn có, Công ty TNHH Nhà nớc thành viên chế tạo máy điện Việt Nam-Hungary có đủ điều kiện thuận lợi để sản xuất động điện phòng nổ: - Tận dụng đợc lực có cần trang bị thêm số máy móc, thiết bị chế tạo - Đà có kinh nghiệm sửa chữa động điện phòng nổ năm qua - Đà đợc tập dợt việc thiết kế, chế tạo loạt nhỏ động điện phòng nổ đề tài nghiên cứu KH-CN cấp bộ: Chế tạo động điên phòng nổ có công suất đến 18,5kW mà số: 04-35RD/HĐ-KHCN theo định số 144/QĐ-KHCN ngày 29/01/2004 - Trong nớc đà có hai trung tâm thử nghiệm có đủ lực để thử nổ cấp giấy phép lu hành cho động điện phòng nổ đạt chất lợng Trung tâm Jica Quảng Ninh, Trung tâm kiểm định KTATCN I Chơng iI: Tính toán thiết kế động điện phòng nổ ã Lựa chọn thiết kế động điện phòng nổ [1] Hiện giới có nhiều kiểu động điện phòng nổ có cấp độ phòng nổ khác nh: động điện phòng nổ an toàn tia lửa - dạng bảo vệ i, động điện phòng nổ có vỏ không xuyên nổ - dạng bảo vệ d, v.v nhng động điện phòng nổ phổ dụng kiểu có vỏ không xuyên nổ dạng bảo vệ d có kết cấu yêu cầu công nghệ gia công phù hợp với công nghệ sẵn có Việt Nam nói chung công nghệ sẵn có Công ty VIHEM nói riêng nên Công ty VIHEM đà lựa chọn thiết kế, chế tạo động điện phòng nổ có vỏ không xuyên nổ - dạng bảo vệ d cho Dự án sản xuất thử nghiệm ã Các thông số kỹ thuật liên quan đến cấp độ bảo vệ nổ động phòng nổ VIHEM thiết kế, chế tạo Dự án: - Kiểu bảo vệ phòng nổ: ExdI - Ex ký hiệu biểu thị cho thiết bị điện phòng nổ - d dạng bảo vệ nổ dạng d có vỏ không xuyên nổ - I dạng bảo vệ nổ nhóm I (Các thông số kỹ thuật động điện phòng nổ VIHEM chế tạo giới đợc thể phụ lục báo cáo này) ã Các thông số kỹ thuật đầu vào cho thiết kế động phòng nổ: Đối với động phòng nổ, phần thiết kế điện từ phải đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật dới đây: - Công suất định mức động P2 (kW) - Điện áp định mức U1(V) - Tần số f (Hz) - Tèc ®é quay n (vg/ph) - HiƯu st η% - Hệ số công suất cos - Kiểu bảo vệ phòng nổ: ExdI - Chế độ làm việc (S1; S2; S3 ) - Bội số mômen mở máy Mk M dm - Bội số mômen cực đại M max M dm - Bội số dòng điện mở máy - Cấp bảo vệ động (IP44 IP55) - Cấp cách điện cấp F - Điều kiện môi trờng: ®é Èm, nhiƯt ®é, ¸p st khÝ qun - KiĨu làm mát thông gió (IC) - Kiểu lắp đặt, kích thớc lắp đặt: Chiều cao tâm trục, toạ độ chân ®Õ, kÝch th−íc Ik I dm bao I thiết kế điện từ [2][3] ã Các thông số động phòng nổ: Đối với động phòng nổ phần thiết kế điện từ phải đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật dới đây: - Công suất định mức động P2 (kW) - Điện áp định møc U2 (V) - TÇn sè f (Hz) - Tèc ®é quay n (vg/ph) - HiÖu suÊt η% - HÖ số công suất cos - Kiểu bảo vệ phòng nổ: ExdI - Chế độ làm việc (S1; S2; S3 ) - Bội số mômen mở máy Mk M dm - Bội số mômen cực đại M max M dm - Bội số dòng điện mở máy - Cấp bảo vệ động (IP44 IP55) Ik I dm Từ yêu cầu trên, việc tính toán thiết kế điện từ động điện phòng nổ kiểu 3PN có công suât từ 0,55kW ữ 45kW tơng tự nh trình tự thiết kế động không đồng pha rôto lồng sóc Dới bớc tính toán thiết kế động điện phòng nổ: Đối với động điện phòng nổ để giảm độ tăng nhiệt cuộn dây lõi thép nhằm giảm nguy cháy nổ nhiệt, thiết kế chọn mật độ từ cảm B, phụ tải đờng A thấp (20 ữ 25)% so với động điện bình thờng Nghĩa công suất, tốc độ thể tích (D2.l) động điện phòng nổ lớn thể tích động điện bình thờng Chọn mật độ dòng điện phụ thuộc kiểu bảo vệ IP, Đờng kính lõi thép, tốc độ động Đối với động điện phòng nổ chọn mật độ dòng điện dây dẫn nhỏ (15 ữ20)% so với động bình thờng Việc chọn số rÃnh rôto lồng sóc Z2 vấn đề quan trọng, khe hở động có công suất từ 0,55kWữ45kW nhỏ nên khởi động mômen phụ từ trờng sóng bậc cao gây nên ảnh hởng lớn đến trình khởi động nh đặc tính làm việc Đặc biệt động điện phòng nổ cần thiết kế răng, rÃnh rôto phối hợp với răng, rÃnh stato cho động có thời gian khởi động ngắn, đặc tính làm việc tốt Việc thiết kế kích thớc rÃnh rôto phụ thuộc vào loại nhôm đúc dẫn mật độ dòng điện chạy dẫn rôto - Chọn nhôm đúc dẫn rôto nhôm loại A7; - Mật độ dòng dẫn rôto động theo kiểu bảo vệ IP đợc chọn tùy thuộc cấp bảo vệ: Với động kiểu kín nh động phòng nổ IP55, chọn mật độ dòng dẫn Jtd=(2,5 ữ3,5) A/mm2 - DiƯn tÝch r·nh r«to: S r = I2 (mm2) J2 - Xác định dòng điện động mở máy: Khi khởi động ban đầu dòng điện dẫn rôto có tần số lớn (f2 f1), tợng hiệu ứng mặt dòng điện tập trung chủ yếu phía rÃnh tính dòng điện khởi động ta phải xét đến tợng hiệu ứng mặt Mặt khác dòng điện dây quấn lớn sinh tợng bÃo hoà mạch từ, mà chủ yêu phần đầu từ trờng tản rÃnh từ trờng tản tạp làm cho điện khang x1 x2 thay đổi tính toán trình khởi động phải xét đến bÃo hoà mạch từ - Bội số dòng điện khởi động lớn làm ảnh hởng tới lới điện, dễ phát sinh hồ quang Đối với động điện Phòng nổ điều chấp nhận đợc, thiết kế động điện phòng nổ bội số dòng điện mở máy đợc khèng chÕ ph¹m vi: i kd = I mm = (5 ữ 6) lần I dm Đây yêu cầu quan trọng rôto lồng sóc đặc biệt động điện phòng nổ Yêu cầu mômen mở máy phải đủ lớn để thắng đợc mômen cản ban đầu, đảm bảo đợc thời gian khởi động ngắn: m kd = M kd = (1,5 ữ 2) lần; M dm ii ThiÕt kÕ kÕt cÊu KÕt cÊu cña động điện phòng nổ phải đạt yêu cầu tiêu kỹ thuật ( cấp bảo vệ, kiểu kết cấu, kích thớc lắp đặt, kích thớc bao ) yêu cầu an toàn cháy nổ động làm việc môi trờng có nguy cháy nổ cao Động điện phòng nổ nh động điện thông dụng khác, gồm có phần chính: - Phần tĩnh (stato) gồm : thân, nắp, lâi thÐp stato, cn d©y, cơm hép cùc - Phần quay (rôto) gồm : rôto trục, quạt gió Trong động điện phòng nổ phần quay tơng tự nh động điện thông dụng nên ta không sâu vào vấn đề mà sâu vào nghiên cứu thiết kế phần tĩnh Nh ta đà biết động điện phòng nổ phục vụ cho ngành công nghiệp khai thác dầu mỏ, khí đốt, sở sản xuất sản phẩm dầu mỏ, hoá dầu, hoá chất lĩnh vực dễ cháy nổ khác nên động điện phòng nổ phải có kết cấu vững chắc, độ kín khít cao, chịu đợc áp lực môi trờng sử dụng trình vận hành không gây tia lửa thiết kế kết cấu ta cần phải sâu nghiên cứu chi tiết, cụm chi tiết nh thân, nắp, cụm hộp cực đảm bảo tiêu tiêu chuẩn ii.1 thiết kế thân [1]: - Thân động phòng nổ phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật an toàn nổ nh: độ dầy thân, độ bền cơ, tản nhiệt, khe hở mối lắp ghép - Hình dạng kết cấu kiểu thân động điện phòng nổ ®−ỵc thiÕt kÕ t theo lÜnh vùc sư dơng - Vật liệu chế tạo thân : Đối với động điện phòng nổ làm việc hầm ngầm, thân đợc làm thép (đúc hàn) gang có độ bền cao nh : giới hạn bền kéo k > 4000kg/mm2, giới hạn chảy c > 2000kg/mm2, độ dai va đập ak=350kgm/mm2 10 Đối với động điện phòng nổ có công dụng khác, thân làm thép gang có tính không nhỏ tính gang GX15-32 - Thân động điện phòng nổ phải có độ dày độ bền so với động điện thông thờng đảm bảo không bị lan truyền nổ môi trờng, có tợng nổ khí xảy bên vỏ động Trong động điện phòng nổ không đồng bộ, khe hở không khí stato rôto nhỏ biến dạng thân gây sát cốt tạo tia lửa gây cháy nổ Phần lắp ghép thân nắp động điện có chiều dày, độ xác độ bóng tuân thủ theo TCVN 7079-0-2002 nhằm đảm bảo độ kín khít để tia lửa không thoát gây cháy nổ Chiều dày thân đợc tính theo công thức: b= p.R Trong đó: - p áp suất thử thuỷ thân động kg/cm2, + Đối với động điện phòng nổ làm việc hầm ngầm p tra theo bảng 1-1 + Đối với động điện phòng nổ lại p tra theo bảng 1-2 -R bán kính thân - σ lµ øng st cho phÐp cđa vËt liƯu - b chiều dày thân động Bảng 1-1 áp st tÝnh to¸n (kg/cm2) thĨ tÝch tù cđa vỏ (V) Ký hiệu vỏ Đến 0,1 lít Trên 0,1ữ0,5 lÝt 0,5lÝt4000kg/mm2, c>2000kg/mm2, ak=350kgm/mm2; Đối với động điện phòng nổ có công dụng khác làm thép gang có tính không nhỏ tính gang GC15-32 - Có chiều dày nắp phải đảm bảo an toàn có cháy bên nổ động - Có độ bền đảm bảo động điện làm việc ổn định, êm - Có độ đồng tâm cao gờ bắt nắp vào thân động lỗ lắp bi - Độ sai lệch tơng đối nhất, phù hợp với cấp xác - Loại trừ ảnh hởng đến ổ đỡ biến dạng trục lắp ráp - Dung sai lắp ghép nắp thân động phải chọn cho đảm bảo độ đồng tâm cao gờ đỡ bi đờng kính lõi thép stato đặt thân độ kín khít để tia lửa không thoát nh xâm nhập vào bên - Nắp động phải thoả mÃn yêu cầu TCVN 7079-1-2002 - Tại vị trí có lỗ bắt bu lông phải đảm bảo cho bu lông lắp ghép không bị lỏng có dụng cụ chuyên dùng tháo đợc bu lông - Nắp động lắp vào thân động đợc bắt chặt bu lông Đờng kính bulông đợc xác định theo công thức sau: d= Q 0,45. c Z 12 Trong ®ã: π 2 - Q Lực tác dụng lên bu lông; Q = (D d ).P - D: Đờng kính vị trí ghép nắp vào thân; - d: Đờng kính ổ bi - P: áp suất tính toán, lấy 1,5 lần áp suất thực gây nổ - c Giới hạn chẩy vật liệu làm bu lông - Z số bu l«ng ii.3 cơm hép cùc [1]: Cơm hép cùc bao gồm thân hộp cực, nắp hộp cực, ống dẫn dây bu lông cọc cực Vật liệu chế tạo thân, nắp hộp cực ống dẫn dây đợc đúc gang xám GX15-32 đúc gang có độ bền cao động điện làm việc hầm ngầm - Hộp cực phải đảm bảo độ kín khít để tia lửa không thoát đợc không xâm nhập đợc vào bên Theo cấp bảo vệ IP 55 - Các cọc cực đầu cốt phải đạt TCVN 7079-0 2002 - Các cọc cực dẫn điện phải đợc cố định vững không bị xê dịch, cách điện cọc cực với vỏ động ống cách điện đợc chế tạo từ nhựa bakêlít chịu hồ quang ống sứ - ống dẫn dây đợc thiết kế cho cạnh sắc để dây cáp không bị xây xớc dịch chuyển phía từ hớng (kể hớng nguy hiểm 900) theo qui định TCVN 7079- 0- 2002, phải có cấu kẹp dây để dây không bị dịch chuyển trình động điện phòng nổ làm việc ii.4 Hệ thống làm mát [1]: - Động đợc làm mát quạt gió nằm thân nắp động Quạt gió phải có nắp che với kết cấu vững chắc, va chạm nhẹ khó bị biến dạng - Cửa gió vào có cấp bảo vệ IP20, cửa gió IP10 đáp ứng TCVN 7079-0-2002 - Khe hở cánh quạt gió nắp che quạt gió > 10mm, để đảm bảo trình vận hành đợc an toàn, không gây tia lửa cọ sát quạt gió nắp che * Từ yêu cầu tiêu kỹ thuật qua phần tính toán thiết kế kết cấu thân, nắp, cụm hộp cực, ta có mối lắp ghép đợc thể (Hình1;2;3;4 5), kết hợp với phần tính toán thiết kế điện từ chi tiết tiêu chuẩn, chi tiết phụ khác ta dựng đợc kế cấu động điện phòng nổ nh hình vẽ ( Hình 6) 13 Chơng IiI: Công nghệ chế tạo động điện phòng nổ Công nghệ chế tạo động điện phòng nổ kế thừa đến 80% công nghệ chế tạo động điện thông thờng Vì dựa công nghệ có công ty, VIHEM hoàn toàn có khả chế tạo động điện phòng nổ Động điện phòng nổ đợc chia thành nhiều cấp khác nhau, kiểu dáng chủng loại động điện đa dạng phong phú, tuỳ theo công dụng I công nghệ chế tạo phần điện từ: Phần điện từ động điện bao gồm: tôn stato, tôn rôto, lõi thép stato, lõi thép rôto, bối dây stato Nói chung bớc công nghệ chế tạo điện từ động điện phòng nổ tơng tự nh động điện thông dụng, nhng để giảm thiểu nguy phát sinh tia lửa xảy vỏ động điện hộp cực, bin dây phải đợc cố định chắn đảm bảo không tạo xung lực gây chạm chập, mối nối dây động hộp cực phải đợc cố định tránh chạm chập Công nghệ chế tạo phần điện từ gồm bớc: Bối dây stato động điện phòng nổ nhng phận dễ gây cháy nổ cuôn dây stato đợc chế tạo kiểm tra cẩn thận, quy trình công nghệ động điện phòng nổ đợc mô tả dới đây: - Dây quấn stato dây đồng cách điện cấp F, ký hiệu: PEW Hàn Quốc, Nhật, Singapo - Bin dây đợc quấn máy quấn dây chuyên dùng có hệ thống đếm số vòng dây II Công nghệ chế tạo khí Thân động phận định hình dáng bên độ bền kết cấu động cơ, thân động điện phòng nổ phải đạt đợc yêu cầu: - Đối với thân động đợc chế tạo phơng pháp đúc phải có hệ thống rót đảm bảo dẫn kim loại vào khuôn êm - Kết cấu thân phải đảm bảo chỗ chuyển tiếp từ thành dày sang thành mỏng không đột ngột nguội gây ứng lực bên chỗ thành mỏng Yêu cầu kỹ thuật công nghệ chế tạo thân, nắp: - Công nghệ đúc không nên có chuyển tiếp đột ngột từ thành vách dày sang thành vách mỏng - Có độ cứng vững cao để không bị biến dạng kẹp chặt gia công để đảm bảo độ đồng tâm gờ nắp lỗ lắp ổ bi 14 Yêu cầu công nghệ chế tạo cụm hộp cực là: * Đối với thân nắp hộp cực: - Đảm bảo đợc độ kín khít đạt cấp bảo vệ IP 55 (theo tiêu chuẩn TCVN 7079- 02002) - Có độ vững chắc, độ dày theo yêu cầu thiết kế - Công nghệ đúc có tính công nghệ tạo dáng đơn giản - Lăp đặt thuận lợi thân động lắp ráp - Khi gia công khí thân nắp hộp cực cần đạt đợc dung sai lắp ghép thân hộp cực với thân động cơ, nắp hộp cực với thân hộp cực để đảm bảo độ kín khít mèi ghÐp * èng dÉn d©y: - èng dÉn d©y có chức dẫn dây cáp điện từ nguồn vào bu lông cọc cực, để đảm bảo cho dây dẫn không bị xây xát, đúc gia công phải đảm bảo độ loe theo thiết kế Yêu cầu công nghệ chế tạo trục: Khi chế tạo trục động điện phòng nổ vị trí nắp mỡ đợc gia công với độ bóng cao để đảm bảo yêu cầu TCVN 7079- 0- 2002, lại nh công nghệ chế tạo trục động điện thông dụng 15 Chơng IV: Chỉ tiêu kiểm tra xuất xởng thử nghiệm Động điện phòng nồ dy 3PN I Kiểm tra xuất xởng Ngoài hạng mục kiểm tra nh động điện thông thờng việc kiểm định động điện phòng nổ có hạng mục nh phần II dới II thử nhiệm động điện phòng nổ dÃy 3pn II.1 Kiểm tra động theo bớc từ (2 ữ 6) tiêu kiểm tra xuất xởng II.2 Thử nghiệm va đập động điện phòng nổ theo tiêu chuẩn TCVN 7079 0: 2002 II.3 Thử mô men xoắn cho cọc đấu dây đầu cốt theo TCVN 7079 0: 2002 II.4 Thử khả chịu áp lực vỏ theo TCVN 7079 1: 2002 Thử trung tâm thử nghiệm nổ công nghiệp Jica [1]: - Gây kích nổ hỗn hợp khí nổ vỏ động - Khí thử nghiệm hỗn hợp không khí khí mê tan Hàm lợng hỗn hợp khí nổ % thể tích Mê tan (CH4) 9,8% 0,5 Số lần thử II.5 Thử nghiệm không lan truyền cháy nổ theo TCVN 7079 0: 2002 Thử trung tâm thử nghiệm nổ công nghiệp Jica [1] - Hỗn hợp khí nỉ dïng thÝ nghiƯm tû lƯ thĨ tÝch víi kh«ng khí theo bảng sau: Hàm lợng hỗn hợp khí thử nỉ % Sè lÇn thư (12,5 ± 0,5) % cã (58 1)% khí mê tan (42 1)% khí Hyđrô víi kh«ng khÝ Khe hë lín nhÊt cho phÐp (mm) 0,8 II.6 Thử nghiệm lấy đặc tính kỹ thuật động điện bàn thử D1, D2, D3 bao gồm thông số P1, I1, %, cos, Mđm, n II.7 Thử nghiệm động điện chạy tải định mức thời gian (4 ữ 6) liên tục - Kiểm tra độ tăng nhiệt cuộn dây stato ổ bi - Đo độ tăng nhiệt cuộn dây t: đo phơng pháp điện trở, đợc tính theo công thøc ∆t = R1 − R x (235 + t ) + ( t − t ) R1 Trong đó: t1 nhiệt độ môi trờng thời điểm đo điện trở nguội R1 t2 nhiệt độ môi trờng thời điểm đo điện trở R2 sau thời gian chạy thử tải II.8 Thử dòng điện, động phải chịu đợc dòng điện 1,5Iđm ( dòng điện định mức ) thời gian phút II.9 Thử mô men tạm thời với động (đo mô men cực đại) Động không bị dừng lại giảm tốc độ đột ngột (khi tăng mô men hÃm) thời gian 15 giây II.10 Thử tốc độ, động chạy tốc độ 1,2 nđm ( tốc độ định mức ) thời gian phút Không có h hỏng, biến dạng chi tiết khí 16 Chơng V: Kết luận kiến nghị I Kết luận: - Đề tài nghiên cứu, thiết kế chế tạo động điện phòng nổ tiết kiệm đợc ngoại tệ nhập - Đề tài động điện phòng nổ sản xuất nớc có giá thành thấp sản phẩm nhập ngoại: giá thành động điện phòng nổ chế tạo nớc 70% so với sản phẩm loại Trung Quốc chế tạo thấp nhiều so với sản phẩm loại hÃng Châu Âu chế tạo - Đề tài đợc thực đáp ứng đợc yêu cầu nội địa hoá, phát huy đợc nội lực, tăng hiệu kinh tế - Đề tài tạo điều kiện cho cán kỹ thuật, công nhân sản xuất làm quen với công nghệ chế tạo đặc biệt, đợc kiểm sát nghiêm ngặt, sở để tiếp cận với sản xuất đại - Đề tài giải đợc phận lao động có việc làm thờng xuyên - Đề tài tạo điều kiện thúc đẩy thực chiến lợc phát triển ngành khí đến năm 2010 đồng thời đẩy nhanh tốc độ công nghiệp hoá đại hoá đất nớc II Kiến nghị: Để dự án vào thực tiễn phục vụ tốt cho nghiệp công nghiệp hoá đại hoá đất nớc, Công ty VIHEM đề nghị Nhà nớc tăng cờng kiểm soát loại động điện phòng nổ lu hành thị trờng nhằm tăng sức cạnh tranh sản phẩm nớc đà hợp chuẩn ngăn chặn sản phẩm chất lợng trôi thị trờng, sản phẩm chất lợng tiếp tục đợc sử dụng công trình hầm mỏ gây tai nạn lao động cho hầm, mỏ gây thiệt hại lớn ngời 17 Tài liệu tham khảo Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng chất lợng Thiết bị điện dùng mỏ hầm lò TCVN 7079 – 0: 2002, TCVN 7079 – : 2002, TCVN 7079 : 2002 Bộ Khoa học Công nghệ phê duyệt phát hành năm 2002 Trần Khánh Hà Thiết kế máy điện- Tập I, II Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, năm 1997 Vũ Gia Hanh - Trần Khánh Hà - Phan Tử Thụ Nguyễn Văn Sáu Máy điện Tập I, II, III Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội năm 1998 A.V.IVANOV SMOLENSKI tác giả: Vũ Gia Hanh Phan Tử Thụ biên dịch Máy điện Tập I, II, III Nhà xuất Khoa học kỹ tht Hµ néi, 1992 Ngun Träng HiƯp – Ngun Văn Lẫm Thiết kế chi tiết máy Xí nghiệp in Ba Đình Thanh Hoá xuất tháng năm 1999 Nguyễn Đắc Lộc-Lê Văn Tiến-Ninh Đức Tốn-Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập I, II Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà nội, 2001 E Widemann Kết cấu máy điện Berlin 1967 Jan Dubsky Công nghệ chế tạo máy điện Praha 1965 B.A Popop Sỉ tay vËt liƯu kü tht ®iƯn – TËp I, II – Energie 1974 10 Blabob Cách điện máy điện Moscova 1967 18 Phụ lục Danh mục tiêu chất lợng sản phẩm Động điện phòng nổ 3PN kiểu bảo vệ nổ ExdI , tần số 50 Hz, điện áp 380V TT Tên danh mục tiêu chất lợng Tốc độ (vòng/phút) Trong nớc Công suất đầu trục (kW) Ký hiệu sản phẩm 3PN180 ữ3PN225 Thế giới Trong n−íc 0,55 ThÕ giíi Trong n−íc 0,75 ThÕ giíi Trong n−íc 2,2 ThÕ giíi Trong n−íc 5,5 ThÕ giíi Trong n−íc 7,5 ThÕ giíi 11 1390 1380 1420 1390 1435 1425 1445 1440 1460 1450 1460 - Dòng điện định møc (A) 1,7 1,6 2,2 2,0 5,2 11,4 12 15,1 15,6 22 - HƯ sè c«ng st cosϕ 0,71 0,75 0,74 0,77 0,84 0,8 0,86 0,83 0,83 0,84 0,87 - HiÖu suÊt η% 70 70 72 75 80 80 86,6 85 89 87,6 87,5 - Béi số dòng điện mở máy 4,5 4,5 4,0 4,3 5,5 5,5 5,6 6,5 5,4 7,0 6,5 - 2,2 2,2 2,2 2,5 2,0 1,8 2,13 2,3 2,26 2,4 2,0 - 2,6 2,8 2,6 2,8 2,6 2,6 2,46 2,8 2,52 3,2 2,8 - Ik Iđm Mk Bội số mô men mở máy M đm M max Bội số mô men cực đại M đm Cấp cách điện F F F F F F F F F F F - 10 Cấp bảo vệ môi trờng IP 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 - 11 Träng l−ỵng (kg) 25 25 28 28 49 49 94 91 118 100 142 - 19 Phô lôc Danh mục tiêu chất lợng sản phẩm Động điện phòng nổ 3PN kiểu bảo vệ nổ ExdI , tần số 50 Hz, điện áp 380V TT Tên danh mục tiêu chất lợng Tốc độ (vòng/phút) Dòng điện định mức (A) Hệ số công suất cos Hiệu suất % Bội số dòng điện mở máy Trong nớc Công suất đầu trục (kW) Ký hiệu sản phẩm 3PN180 ữ3PN225 Ik Iđm Mk Bội số mô men mở máy M đm M max Bội số mô men cực đại M đm Thế giới Trong n−íc 15 ThÕ giíi Trong n−íc 18,5 ThÕ giíi Trong n−íc 22 ThÕ giíi Trong n−íc 30 ThÕ giíi Trong n−íc 37 ThÕ giíi 45 1460 1460 1460 1470 1475 1470 1475 1470 1480 - 1480 1475 29 30 35,5 37 41,4 44 56 57 68,6 - 82,6 87 0,84 0,84 0,8 0,86 0,9 0,85 0,89 0,86 0,9 - 0,9 0,86 92 90 92 87,5 91 89 92 91 91 - 93 92,5 6,6 7,5 7,6 6,6 6,14 6,5 7,78 6,3 5,38 - 6,6 6,8 1,73 2,2 2,28 2,2 2,16 2,2 1,7 2,0 1,92 - 2,47 2,2 2,55 3,0 2,5 2,8 2,44 2,7 2,5 2,7 2,48 - 2,63 2,7 Cấp cách điện F F F F F F F F F - F F 10 CÊp b¶o vƯ m«i tr−êng IP 55 55 55 55 55 55 55 55 55 - 55 55 11 Träng l−ỵng (kg) 190 180 214 210 240 232 320 310 404 - 456 440 20 ... phẩm Động điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55 kW đến 4,0 kW, điện áp 380/660V Động điện phòng nổ có cấp công suất từ 5,5 kW đến 22 kW, điện áp 380/660V Động điện phòng nổ có cấp công suất. .. chế tạo động điện phòng nổ Công nghệ chế tạo động điện phòng nổ kế thừa đến 80% công nghệ chế tạo động điện thông thờng Vì dựa công nghệ có công ty, VIHEM hoàn toàn có khả chế tạo động điện phòng. .. động điện phòng nổ ã Lựa chọn thiết kế động điện phòng nổ [1] Hiện giới có nhiều kiểu động điện phòng nổ có cấp độ phòng nổ khác nh: động điện phòng nổ an toàn tia lửa - dạng bảo vệ i, động điện

Ngày đăng: 16/11/2012, 14:33

Hình ảnh liên quan

Rãnh hình thang Rãnh hình quả lê  - Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp công suất 0,55KW đến 45 Kw

nh.

hình thang Rãnh hình quả lê Xem tại trang 19 của tài liệu.
+ Đối với các động cơ điện phòng nổ còn lại p tra theo bảng 1-2.                     -R là bán kính trong thân - Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp công suất 0,55KW đến 45 Kw

i.

với các động cơ điện phòng nổ còn lại p tra theo bảng 1-2. -R là bán kính trong thân Xem tại trang 26 của tài liệu.
Quy trình cơ bản sản xuất động cơ điện phòng nổ đ−ợc thể hiện trong bảng 2-1:  Bảng 2-1  - Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp công suất 0,55KW đến 45 Kw

uy.

trình cơ bản sản xuất động cơ điện phòng nổ đ−ợc thể hiện trong bảng 2-1: Bảng 2-1 Xem tại trang 29 của tài liệu.
+ Đối với các động cơ điện phòng nổ còn lại p tra theo bảng 1-2.                     -R là bán kính trong thân - Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp công suất 0,55KW đến 45 Kw

i.

với các động cơ điện phòng nổ còn lại p tra theo bảng 1-2. -R là bán kính trong thân Xem tại trang 69 của tài liệu.
Bảng 1-2 - Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp công suất 0,55KW đến 45 Kw

Bảng 1.

2 Xem tại trang 70 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan