更新时间:2023-05-30 10:04
潜水电动机具有体积小、重量轻、起动前不需引水、不受吸程限制、不需要另设泵房、安装使用方便、性能可靠、效率较高、价格低廉、可节约投资等优点,可以作为各种水下机械的配套动力源,如桥梁河和建筑探测用钻机驱动电动机、各种水下考察船用推进器动力源等。
潜水电动机主要应用于:潜水电动机与泵组合使用,或由潜水电动机轴伸端直接装上泵部件组成机泵合一的产品。潜入井下水中或江河、湖泊、海洋水中以及其他场合水中工作。具有体积小、重量轻、起动前不需引水、不受吸程限制、不需要另设泵房、安装使用方便、性能可靠、效率较高、价格低廉、可节约投资等优点,广泛应用于从井下或江河、湖泊中取水,农业灌溉、城市供水,工矿企业排水,城乡建筑排水,居民生活用水,城市或工厂污水污物处理等。
潜水电动机也可以作为各种水下机械的配套动力源,如桥梁河和建筑探测用钻机驱动电动机、各种水下考察船用推进器动力源等。
潜水电动机按照其特性的不同可分为多种型式,本文主要从其内部结构人手,将潜水电动机分为以下四种基本的型式:
1、干式潜水电动机
干式潜水电动机内腔充满空气,轴伸端装有机械密封装置和橡胶油封,能阻止水分和潮气进入内腔。有的干式电动机轴伸向下,电动机下部带有一个气室,当潜入水中时,形成一个气垫结构或空气密封结构,阻止水分进入电动机,使电动机得到双重保护,从而提高了其可靠性。
2、充油式潜水电动机
电动机为充油密封结构,内腔充满绝缘润滑油,各止口配合部位均装有耐油橡胶“O”型圈,轴伸端装有机械密封装置,既能防止外部水分和潮气进入电动机内腔,又能阻止机内绝缘润滑油外泄。有的充油式电动机下部有保压装置,能在电动机运行过程中始终保持其内腔油压大于外部水压。
3、充水式潜水电动机
充水式潜水电动机内腔充满清水(一般为纯净软水),轴伸端装有机械密封装置和橡胶油封,能防止外部污水或泥砂杂质进入电动机内腔。下部装有橡胶囊,在电动机运行过程中自动平衡机内外水压,防止机内外水通过油封装置进行互换,从而减少外部杂质随水进入电动机内腔的机会。
4、屏蔽式潜水电动机
电动机定子由非磁性不锈钢制作的薄壁屏蔽套、端环和机壳组成的密封室严密封闭,内充固体填充物或绝缘油。转子腔内充满清水或防锈润滑液,轴伸端装有机械密封装置,能防止转子腔内液体漏出机外,并防止外部泥砂杂质进入机内。一般下部也带有压力平衡装置,以维持机内外液体压力的平衡。
(1)耐腐蚀:电机的机壳、端盖采用耐腐蚀钢板焊接而成,涂覆优质抗腐蚀沥青漆,以保证电机外壳不被海水侵蚀,所有紧固件均采用304不锈钢材质。
(2)绝缘要求高:潜水电机采用H级绝缘材料浸漆3遍作为主绝缘,定子浸漆采用真空浸漆方式,以保证电机在高温(180℃)条件下的绝缘性能和绕组的机械强度正常,确保潜水电机运行可靠。
(3)密封要求高:电机采用复式密闭结构,分成电机内腔、隔离室、接线箱几个腔体。各腔体采用动密封和静密封结合的方式密封,静密封采用密封胶条和密封胶密封;动密封采用机械密封和尾轴油封相结合的方式,以机械密封为主,油封为辅。电机内腔和隔离室内均充满液压油,电机外装有高位重力油箱,确保电机内部的油压高于外部的水压,防止水渗入潜水电动机内部。
(4)防护等级高:IP68。
(5)内部保护措施全:电机内部设有电机过热保护传感器,轴承温度传感器,电机内腔、隔离室、接线箱设有进水报警传感器;各种报警传感器所传送的信号,均输送到电轴控制柜内的电机保护器及显示仪表上,根据工况发出指令。
(6)系统还对电机设有安全运行保护:1.15倍过电压瞬时动作保护,1.2倍过电流瞬时动作保护,1.1倍过电流3分钟延时动作保护,电机绕组高温延时保护,电机进水保护。
(7)电机还安装了绝缘监测装置,能及时在兆欧表上关注电机的绝缘电阻变化,起到报警作用。
(8)为防止电机启动过热,电动机还设有二次启动的时间间隔控制装置(设定值为5min)。
(1)由于高压大功率潜水电动机的工作电流比常用的380V电机电流小的多,从而使高压电机的体积大大减小;节约了电机安装空间,降低了设备的成本。
(2)由于潜水电动机与高压发电机功率接近,从而减小了发电柴油机的能耗备用功率,降低了柴油机的燃润油消耗成本等。
(3)潜水电动机控制系统比液体油马达系统简单方便,控制速度快,使用效率高,运行时间长,维护管理简单。
(4)高压潜水电动机直接通过联轴节来驱动水下泥泵或绞刀头,节省了以往传动的长轴、轴承座、齿轮箱及辅助设备,减少了电机在驱动负荷过程中的能量损失,提高了传动效率。
(5)高压潜水电动机具有结构合理、安装方便、性能可靠特点,是长期工作于水下环境的理想驱动设备。
1、潜水电动机启动前:检查电机高位油箱油位是否正常;尽可能让电机浸没在水中,提高电机的冷却效果。
2、在寒冷环境中:提前1小时启动电机内腔液压油循环油泵,观察真空表情况;开启预加热器对电机液压油加热来提高电动机启动时的运行温度。
3、为防止电机启动过热,禁止频繁起动,每次起动时间间隔应在20分钟以上。
4、潜水电动机稳定运行后:经常观察仪表上的运行参数是否在正常范围内;观察潜水电动机是否有异常振动和异常声响,观察高位油箱油位是否正常和水下电机处是否有油花漂浮到水面,防止电机轴封和管路接头等漏油。
5、对于潜水电动机内部进水故障要视进水的部位区别处理。当显示为隔离室进水时,电机尚可运行,但要提前做好电机检修的准备工作;当显示电机内腔进水时,必须立即停止电机的运行做检修处理(防止电机内部短路击穿烧坏)。
6、观察电机绝缘电阻变化,定期检测电机绝缘情况。电机绝缘低的主要因素:电机内进水,轴承磨损产生导电的金属微粒,液压油系统内混入外界的导电物,绝缘漆的脱落,转子与定子的碰擦等。
7、驾驶台操作人员在施工过程中如发现水下泵电轴系统报警指示,立即采取脱泵处理,然后采取降速等稳定措施并与机舱当班人员联系及时处理。
8、电动机在运转过程中如发现有突变报警时,机舱当班人员应立即在电轴控制柜前手动脱泵处理,然后通知驾驶台采取相应的降速等措施,并通知电机员到场处理检查。