適用於煤礦井下環境條件和所驅動設備工況要求的各種將電能轉變成機械能的電動機。
基本介紹
- 中文名：礦用電動機
- 外文名：mining electric motor
- 學科：煤炭工程
- 套用範圍：煤礦井下
- 類型：電動機
- 分類：礦用一般、防爆電動機
簡史,技術要求,分類,選用原則,
簡史
20世紀50年代國中國開始製造380V小 型礦用隔爆電動機，60、70年代電壓陸續升至660V、 1140V。80年代採掘工作面機械用電動機品種有了迅 速發展，繞組絕緣由B級擴展至F、H級，單機功率已 達400kW。80年代10kV高壓電動機下井使用，並研 制了高壓增安型電動機。交、直流隔爆型採煤機 用電牽引電動機、3.3kV高壓隔爆型採煤機用電牽引 電動機已開始研製開發。
技術要求
(1)礦井環境潮濕，相對濕度可達98%，有淋水， 設備潤滑與冷卻油脂可能侵入電動機內，使繞組積垢 與受潮，因此要求電動機有良好的密封。防護等級最低 要求：接線腔為IP54，電動機本體為IP44，較高要求 為IP55。
(2)電動機需隨採掘設備移動，並在運行中因採掘 機械振動而承受振動。在頂板壓力作用下，電動機可能 遭到煤、岩石冒落，砸、碰的危險。因此，電動機機殼 及外露零部件，應能承受規定的衝擊力。
(3)多數礦井具有瓦斯與煤塵爆炸的危險，採掘機 械用電動機應為礦用隔爆型。
(4)採掘機械多為非限定性負載，有較大且不穩定 的阻力矩，電動機存在頻繁起動、點動、堵轉、過載等 複雜工況。電動機一般為全壓起動，其主要特性參數如 右上表所示。礦用電動機的工作制，通常規定為S1(連續工作制)，但往往需要適應頻繁起動、過載、空載、 小時起動次數、連續點動次數等要求，工作制也可定為 S1或S4(包括起動的斷續周期工作制)S1或S6(連續 周期工作制)。對裝載機械用電動機多為短時工作制 S2。為使電動機具有較大的過載能力，一般電動機設計 時留有較大的溫升裕度，絕緣等級採取降級使用，提高 電機的可靠性。採掘機械用電動機為解決散熱問題，多 採用外殼水冷。為有效地保護繞組免於過熱，礦用電動 機都在繞組端部埋設熱保護元件，並設有水壓繼電器、 防軸承過熱等多項保護裝置。
分類
礦用電動機可按工作原理、安裝與所使用 的環境進行分類。
按工作原理分：
(1)三相交流異步電動機，由三相交流電源供電， 轉子實際轉速總是低於旋轉磁場轉速的電動機。因轉 子繞組電流是感應產生的，故又稱感應電動機。按其結構不同又可分為籠式轉子異步電動機—轉子繞組形似 籠子的異步電動機、繞線轉子異步電動機—轉子和定 子一樣也設定了三相繞組，並通過滑環、電刷與外部變 阻器連線的異步電動機。按功率與電壓等級分為大、中 型高壓異步電動機，功率在220kW及以上，電壓為 6kV或10kV;中小型低壓異步電動機，電壓為127V、 380V、660V或1140V;按變速需要可分為雙速、多速 (三速、四速)、滑差電磁調速、變頻變壓調速以及開關 磁阻調速電機等電動機。
(2)交流同步電動機。將交流電能轉變成機械能， 轉子的轉速與旋轉磁場的轉速相同的電動機。礦用型 多為高壓電動機，電壓為6kV。
(3)直流電動機。將直流電能轉換成機械能的電動 機。礦用直流電動機包括用於提升設備的大型直流電 動機，直流牽引電動機或隔爆直流牽引電動機。
(4)直線電動機。電動機的運轉部分作直線運動的 電動機。用於煤礦井下的多為直線感應電動機，按結構 或布置方式可分為平面型、圓筒型、圓盤型、圓弧型以 及滾輥型。
按使用環境分：
(1)礦用一般型電動機。用於無瓦斯或通風良好的 處所。
(2)礦用防爆電動機。包括礦用隔爆型電動機、礦 用增安型電動機。採掘工作面用電動機均為礦用隔爆 型電動機。
選用原則
選用礦用電動機通常應遵循以下四項 原則：
(1)滿足所驅動設備的工況要求，如負載性質、工 作制、轉矩、起動、加速、制動，過載能力以及變速調 速等。如水泵、空壓機、排風機等負載穩定，電動機為 S1工作制;大容量空壓機多選用同步電動機，工作制 雖規定為S1，但還要滿足頻繁起動，堵轉過載等要求; 掘進機用截割電動機要求有較高的最大轉矩，並具有 S1或S4的工作制;裝岩機用電動機多為規定短時的 S2工作制。因此，必須根據採掘機械的具體情況，選 用適應需要的專用電動機。
(2)依照技術、經濟合理的原則，選擇電動機的類 型、電壓等級、結構型式和冷卻方法，以保證所驅動機 械可靠運行。例如通風、排水、壓縮空氣、提升等設備 用大、中型高壓電動機，採用高壓6kV或10kV，以實 現供電經濟合理化;採掘工作面機械用電動機則需依 照設備功率情況與供電電壓等級等原則，選用660V、 1140V或3.3kV電壓;對於採用外扇風冷散熱電動機 散熱有困難時，則宜採用外殼水冷電動機;掘進工作面 岩塵較多，對掘進機用輔助電動機一般採用隔爆型無 外風扇的機殼冷卻方式，以減少岩塵飛揚。
(3)電動機應有適當的備用功率，礦用一般型電動 機負載率一般在0.8～0.9之間。但負載波動較大的采 掘機械用電動機，則需分析過載，堵轉等具體情況，選 用專用電動機，以及採用耐溫等級較高的F、H級絕緣 電動機，以提高運行可靠性。
(4)電動機結構形式、防護和絕緣等級應滿足安裝 與使用環境的要求。根據中國《煤礦安全規程》的規定， 在煤(岩)與瓦斯突出的礦井和瓦斯噴出的巷道區域， 要選用礦用防爆電動機;在瓦斯礦井的井底車場，總進 風道或主要進風道可選用礦用一般型電動機; 在採區 進風道，總迴風巷、主要迴風巷道、採區迴風巷道、工 作面和工作面進風，迴風道要選用礦用防爆電動機，通 常都是採用隔爆型電動機。
