YZKS冀宁输气管道正压型变频调速防爆异步电动机研制

摘要

长期以来，输气管道领域电动机均被西门子、ABB等国际电机制造巨头所垄断。为满足西气东输冀宁输气管道压缩机组对电机的要求，本文研制了国内首台大功率正压型变频调速防爆电机。
　　由于该电机容量大，常规的防爆形式无法满足要求，必须采用正压型防爆型式。以克服隔爆型、增安型防爆电机功率难以做大的缺陷。正压型电机采用壳体密封结构，在起动前、运行中始终保持壳体内部正压，阻止爆炸性气体进入电机内部，进而达到防爆的目的。为减少壳体内部气体泄漏量，设计方案中在机座与冷却器、机座与端盖、端盖与轴承以及各配合面处均采取了特殊的密封结构。为增加冷却效果，内风路设计采用双循环对称风路，两端各一个轴流风扇，增加内部风压和风量，将定转子上产生的热量传递至上水冷却器，经循环冷却后由两侧回到机座内循环冷却。定子结构设计方面，机座采用双层侧板，既可以增加强度，又可以降低噪声。定子直接与机座底板连接、固定，省略了传统方式依靠机座过渡连接，提高了整机刚性。为降低成本和提高性能，设计中采用少胶绝缘系统，既满足了绝缘要求，又大幅降低了绝缘厚度，提高了散热效果，降低了温升。
　　本文对样机进行了测试，并与国外同类电机进行了对比。结果表明，研制的样机达到了国外电机的各项性能指标。
　　本文研制的大功率正压型防爆电机除了用于输气管道压缩机组，还可用于 LNG（液化天然气）、大型石化领域等防爆场所的设备中。本项目的成功研制，填补了国内输气管道正压型防爆电机的空白，推进了装备的国产化进程。

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第一章 概论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 本文的主要研究方法和内容

第二章 电磁方案和绝缘设计

2.1 电磁方案设计

2.2 少胶绝缘等级的选用

2.3 定子绝缘的真空压力浸漆（VPI）工艺

2.4 少胶绝缘结构特点及分析

第三章 电动机防爆设计

3.1防爆电动机执行标准

3.2 正压型防爆类型的确定

3.3 防爆设计的基本要求

3.4 最高表面温度组别的确定

3.5 正压型防爆电机设计要点

第四章 电动机结构设计

4.1 双循环对称风路的结构设计

4.2 转子结构设计

4.3 定子结构设计

4.4 冷却器设计

4.5 轴承结构设计

4.6 出线盒设计

第五章 防爆认证和试验分析

5.1资质检查

5.2 电动机书面文件检查

5.3 现场检查和试验

5.4试验结果及数据分析

第六章 总结与展望

6.1 技术关键点

6.2 市场应用分析和前景展望

6.3进一步的工作

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文