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Überlegungen zur konstruktiven Gestaltung explosionsgeschützter Drehstrom-Asynchronmotoren

16.07.2024

Explosionsgeschützte Motoren werden als Hauptantriebsgeräte üblicherweise zum Antrieb von Pumpen, Lüftern, Kompressoren und anderen Antriebsmaschinen verwendet.Explosionsgeschützter Motorist der einfachste Typ eines explosionsgeschützten Motors. Aufgrund der nicht abgedichteten Gehäusestruktur erreichen die wichtigsten brennbaren Gase in Kohlengruben eine bestimmte Konzentrationsgrenze. Bei Kontakt mit dem Gehäuse können Funken, Lichtbögen, gefährlich hohe Temperaturen und andere Zündquellen explodieren. Eine vernünftige Konstruktion muss sicherstellen, dass das explosionsgeschützte Gehäuse des Motors nicht nur nicht beschädigt oder verformt wird und die Explosionsflamme oder die heißen Gase durch die Lücken zwischen den Verbindungen austreten, sondern auch die umgebenden explosiven Gasgemische nicht entzünden können. Dieses Dokument kombiniert die nationalen Normen und grundlegenden Anforderungen des mechanischen Designs und bespricht die strukturellen Abmessungen solcher Motoren, Druck, Kühlung und drei Aspekte der Designüberlegungen.

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I. Überlegungen zur explosionsgeschützten Größenkonstruktion
(1) Flache Verbindungsfläche. Flache Verbindungsflächen finden sich üblicherweise an Leitungskastendeckeln und -gehäusen, Klemmenbrettern und Auslassöffnungen oder an Frequenzumrichtern im Bereich der Gehäuseverbindungen von Frequenzumrichtern und Motorgehäusen. Flache Verbindungsflächen von großen und mittelgroßen explosionsgeschützten Motorgehäusen werden üblicherweise gefräst, gebohrt und weniger geschliffen. Die Rauheit Ra beträgt üblicherweise 3,2 μm, die Ebenheitstoleranz maximal 0,2 mm. Die Anforderungen an die Konstruktionsgenauigkeit sind oft höher als die Standardanforderungen, und die Bearbeitungsgenauigkeit ist etwas geringer als die nationalen Standards, entspricht aber immer noch den nationalen Standards.

(2) Zylindrische Verbindungsfläche. Zylindrische Kupferverbindungsflächen in explosionsgeschützten Motoren können für die Montage von Kabelverbindern, Klemmen usw. verwendet werden. Enthält die zylindrische Verbindung eine Dichtungsnut, kann deren Breite nicht berechnet werden, da die Breite des Nutteils nicht addiert werden kann. Die wirtschaftlichste und zuverlässigste Methode zur Herstellung zylindrischer Verbindungsflächen ist die Drehbearbeitung. Die Genauigkeit wird in der Regel durch die Bohrungsbearbeitung mit Stufe 8 oder 7 bestimmt. Die Wellenbearbeitung verbessert die Genauigkeit einer entsprechenden Stufe. Die Rauheit Ra beträgt in der Regel 3,2 μm. Hinweis: Die zylindrische Verbindungsfläche des explosionsgeschützten Spalts bezieht sich auf die Bohrung und den Wellendurchmesserunterschied.

(3) Anschlagfugenfläche. Bei explosionsgeschützten Motorkonstruktionen werden Endkappen, Lagerendkappen usw. üblicherweise mit Anschlagfugen ausgeführt. Die Anschlagfugenfläche ist eine Kombination aus den Eigenschaften einer ebenen und einer zylindrischen Fuge. Ist der Spalt zwischen dem Anschlagzylinder und dem Zylinder zu groß oder zu klein oder beträgt die entsprechende Eckfase mehr als 1 mm, d. h. durch die Fasenteilung, ist nur die Breite der ebenen Fuge L und der Abstand l zu berechnen. Ist der Abstand l der ebenen Fuge zu klein oder liegt zwischen den Fugen mehr als 1 mm (Fase oder Dichtungsnut usw.), ist nur die Breite der zylindrischen Fuge zu berechnen.

(4) Wellengelenkoberfläche. Wellengelenke sind ein wesentliches Merkmal rotierender Motoren. Neben der Motorwelle und den Endkappen werden sie auch bei der Installation explosionsgeschützter elektrischer Geräte verwendet. Wellengelenke sind spezielle zylindrische Gelenke. Der Unterschied besteht darin, dass die rotierende Motorwelle explosionsgeschützte Oberflächen aufweisen muss, damit sie im Normalbetrieb nicht verschleißt.

2.explosionsgeschützter MotorDruckdesignüberlegungen
Der größte Unterschied zwischen explosionsgeschützten Motoren und herkömmlichen Motoren besteht darin, dass das Gehäuse dem inneren Explosionsdruck standhalten muss. Es darf keine Explosion auftreten, und der Explosionsschutz darf nicht durch bleibende Verformungen oder Schäden an Teilen beeinträchtigt werden. Der Spalt darf nicht dauerhaft vergrößert werden. Üblicherweise wird die Prüfung mit der statischen Druckmethode durchgeführt: Das Gehäuse wird mit Wasser gefüllt, auf 1 MPa unter Druck gesetzt und der Druck länger als 10 s gehalten. Wenn beispielsweise keine Undichtigkeit durch die Gehäusewand oder bleibende Verformungen auftreten, gilt dies als für den Überdrucktest qualifiziert.

Explosionsgeschützte Motordruckkomponenten bestehen hauptsächlich aus explosionsgeschützten Gehäusen, Gehäuseendkappen, Flanschen usw. Bei der Konstruktion sollte der Schwerpunkt auf deren Festigkeit und Koordination liegen. Je nach Struktur des explosionsgeschützten Gehäuses (zylindrisches explosionsgeschütztes Gehäuse, quadratisches explosionsgeschütztes Gehäuse usw.) ist die Berechnungsmethode unterschiedlich. Die Hauptmethode sind theoretische Berechnungen und die Finite-Elemente-Analyse. Theoretische Berechnungen sind schwierig, die lokale Spannung genau zu berechnen. Die Finite-Elemente-Analyse ist jedoch schneller und intuitiver, um die gesamte Struktur der Spannungssituation zu erfassen und das Design zu optimieren, um Explosionsversuche aufgrund lokaler Spannungskonzentrationen im Gehäuse zu vermeiden und so Fehler zu vermeiden.