电机常见问题浅析及对策
简 介： 结合生产运行与检修实践对生产过程中电机常见的一些问题及解决方案检修工艺标准工艺卡作初步探讨。
关键字：电机绕组 绝缘破坏 问题附表 电机检修工艺卡
一、引言
某集团共有生产用电机10000余台，遍及集团公司生产装置的各个角落，在生产过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长，且不少电机长年累月运行在较恶劣的环境中，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一简要分析和介绍，希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助。
二、电机绕组局部烧毁的原因及对策
1．由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。
相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。
2．由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。
相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种润滑油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。
3．由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。
相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。
4．由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。
5．电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。
相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。
三、三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策
如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。在这里不作深刻的理论分析，仅作简要说明。
如图1所示为三相异步电动机绕组为△接法的情况：
图2 Y接法电动机缺相运行示意图
当电机不论何种原因缺相后（如图1b所示），电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。
如图2所示为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后（如图2b），电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。
图1 △ 接法电动机缺相运行示意图
这里需要特别指出，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。
相应对策：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。
四、常见问题汇总，详见附表。
五、为规范电机检修及保证检修质量，制定如下电机工艺卡
低压交流异步电动机检修工艺卡
设备名称 检修单位
KKS编码 工作负责人
设备型号 工作成员
检修时间 年 月 日 时 分 ---- 年 月 日 时 分
作业工具
序号 名称 型号规格 数量 单位 备注
1 □手拉葫芦 2 个
2 □钢丝绳 2 根
3 □U型卡环 4 个
4 □抽、装转子专用工具 1 套
5 □拔对轮及风扇叶专用工具 各1 套
6 □轴承拉马 1 套
7 □内六角扳手 1 套
8
□大锤 8磅 1 把
9 □手锤 1.5磅 1 把
10 □油盘 2 个
11 □铜棒 Ф60，紫铜 1 根
12 □电工组合工具 24件 1 套
13 □敲击扳手 1 把
14
□梅花扳手 8-12 1 套
15 □活扳手 18
16 □烤把 1 把
17 □撬棍 大、小 各2 把
18 □吹吸风机 220V、1000W 1 台
19 □电线轴 220 V带漏电保护器 1 个
20 □毛刷 2寸 2 把
21 □轴承加热器 DKQ-V，220V 1 个
22 □手电筒 1 把
23 □道木 2 根
24 □千斤顶 32T 1 个
25 □胀钳 1 套
26 □改锥 1 把
27 □内、外径千分尺 0.01mm，0-25mm～225-250mm 1 套
28 □摇表 3121，1000V 1 块
29 □测温仪 JIC6802 1 块
30
□测振仪 EMT220ANC 1 块
31 □听针 800mm，铜 1 根
消耗材料
序号 名称 型号 数量 单位 备注
1 □润滑脂 与电机所用润滑脂相同 4 Kg
2 □清洗剂 爱斯25 25 kg
3 □塑料布 宽1m 10 m
4 □绝缘塑料带 黄、绿、红 各1 卷
5 □高压自粘带 1 盘
6 □氧气、乙炔 各1 瓶
检修所需备品备件
序号
名称 型号 数量 单位 备注
1 □负荷侧轴承 1 盘
2 □非负荷侧轴承 1 盘
安全措施防范
序号 危险点 防范措施 签证点
1 □人身伤害 停电、验电挂警示牌，必要时设围栏。无电压后方可工作。不要误入带电间隔、与带电设备保持安全距离
2 □工器具伤人 正确使用工器具和防护用具
3 □设备损坏 不误碰无关设备
4 □无票作业 应办理工作票之后方可开展工作
5 □电子干扰 关闭手机等通讯工具
检修项目及工艺要求
序号 检修程序 工艺标准及注意事项 签证点
检修工序 □接线盒拆卸 首先确认隔离，做好准备工作，核对电机编号并抄录铭牌，将待拆动的部件做好相应的标记
□接线盒检查 检查是否有密封不严现象，应无污物，按顺序检查密封圈老化破损情况（必要时更换）
□引线检查 检查引线绝缘及铜鼻子和导线焊接情况，导线应无折断，绝缘良好。检查引线无过热、变色、变形、磨损和覆盖漆剥落现象。
□拆除地脚、对轮，起吊 起重作业由专业指挥。
□捋对轮 对轮加热时，温度不超过200℃。
□拆风扇罩，取下风扇 先将风扇罩拆除，之后用专用工具将风扇顶出。
□拆开负荷侧及非负荷侧端盖 将电机两侧轴伸吊住，防止端盖受力，用顶丝将端盖顶出。
□轴承检修 轴承内、外滑道、滚珠或滚柱无脱皮、无麻点、无锈斑、无过热、无划痕、无老化磨损。 W1
□电动机组装 按照与拆卸相反的顺序进行。 W2
回装检测 □电动机试验 绝缘电阻和直流电阻测试按照规程执行。
□电动机就位 就位后恢复接地线及电源线。
□空载试运电动机 押回工作票，试运时测量振动、温度及声音情况应符合规程要求，检测电机转向正确。 H1
检 修 记 录 卡
专业:__ 日期: 年_ _ 月_ _ 日
系统 设备名称
检修前工况：
检修情况：
发现的问题分析：
更换配件记录（规格型号）：
试转情况：
运行电流 A相 B相 C相
电机振动 负荷侧 ― ⊥ ⊙
非负荷侧 ― ⊥ ⊙
电机轴承温度 负荷侧 电机本体温度 电动机轴承声音 负荷侧
非负荷侧 非负荷侧
工作负责人签字：
工作审核人签字：
设备部负责人签字：
备注：
四、结论
某集团公司从1987年试生产至2002年3月15年间，累计烧毁电机达1300余台次，平均每年达80余台次，仅修理费用支出达200余万元。其中77%属于维护不良（如电机进水、轴承缺油、通风不畅等）、检修不当（如轴承拆装不当、缺陷消除不彻底、附件不全等）、机加工精度不符合要求（如对转轴堆焊后加工精度不够、端盖嵌套过盈量大等）、运行环境恶劣（如现场跑冒滴漏严重、水冲电机等）等原因所致。希望以上分析能够对从事电工工作的人员有所帮助和借鉴。
附表:三相异步电动机常见故障及处理方法
序号 故障现象 故障原因 处理方法
1 通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。 1． 电源未通（至少两相未通）；
2． 熔丝熔断（至少两相熔断）；
3． 控制设备接线错误；
4． 电机已经损坏。 1． 检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；
2． 检查熔丝型号、熔断原因，更换熔丝；
3． 检查电机，修复。
2 通电后电动机不转，然后熔丝烧断。 1． 缺一相电源，或定子线圈一相反接；
2． 定子绕组相间短路；
3． 定子绕组接地；
4． 定子绕组接线错误；
5． 熔丝截面过小；
6． 电源线短路或接地。 1． 检查刀闸是否有一相未合好，或电源回路有一相断线；消除反接故障；
2． 查处短路点，予以修复；
3． 消除接地；
4． 查出误接，予以更正；
5． 更换熔丝；
6． 消除接地点。
3 通电后电动机不转，有嗡嗡声。 1． 定子、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；
2． 绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；
3． 电源回路接点松动，接触电阻大；
4． 电动机负载过大或转子卡住；
5． 电源电压过低；
6． 小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬，轴承卡住。 1． 查明断点，予以修复；
2． 检查绕组极性；判断绕组首末端是否正确；
3． 紧固松动的接线螺栓，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；
4． 减载或查出并消除机械故障；
5． 检查是否把规定的△接法误接为Y接法；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正；
6． 重新装配使之灵活；更换合格油脂，修复轴承。
4 电动机起动困难，带额定负载时，电动机转速低于额定转速叫多。 1． 电源电压过低；
2． △接法误接为Y接法；
3． 笼形转子开焊或断裂；
4． 定子、转子局部线圈错接、接反；
5． 电机过载。 1． 测量电源电压，设法改善；
2． 纠正接法；
3． 检查开焊和断点并修复；
4． 查出误接处，予以改正；
5． 减载。
5
电动机空载电流不平衡，三相相差大。 1． 绕组首尾端接错；
2． 电源电压不平衡；
3． 绕组有匝间短路、线圈反接等故障。 1、检查并纠正；
2、测量电源电压，设法消除不平衡；
3、消除绕组故障。
6 电动机空载电流平衡，但数值大。 1． 电源电压过高；
2． Y接电动机误接为△接；
3． 气隙过大或不均匀。 1． 检查电源，设法恢复额定电压；
2． 改接为Y接；
3． 更换新转子或调整气隙。
7 电动机运行时响声不正常，有异响。 1． 转子与定子绝缘低或槽楔相擦；
2． 轴承磨损或油内有砂粒等异物；
3． 定子、转子铁心松动；
4． 轴承缺油；
5． 风道填塞或风扇擦风罩；
6． 定子、转子铁心相擦；
7． 电源电压过高或不平衡；
8． 定子绕组错接或短路。 1． 修剪绝缘，削低槽楔；
2． 更换轴承或清洗轴承；
3． 检查定子、转子铁心；
4． 加油；
5． 清理风道，重新安装风罩；
6． 消除擦痕，必要时车小转子；
7． 检查并调整电源电压；
8． 消除定子绕组故障。
8 运行中电动机振动叫大。 1． 由于磨损，轴承间隙过大；
2． 气隙不均匀；
3． 转子不平衡；
4． 转轴弯曲；
5． 铁心变形或松动；
6． 联轴器（皮带轮）中心未校正；
7． 风扇不平衡；
8． 机壳或基础强度不够；
9． 电动机地脚螺丝松动；
10．笼形转子开焊、断路、绕组转子断路；
11．定子绕组故障。 1． 检查轴承，必要时更换；
2． 调整气隙，使之均匀；
3． 校正转子动平衡；
4． 校直转轴；
5． 校正重叠铁心；
6． 重新校正，使之符合规定；
7． 检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；
8． 进行加固；
9． 紧固地脚螺栓；
10．修复转子绕组；
11．修复定子绕组。
9 轴承过热。 1． 润滑脂过多或过少；
2． 油质不好含有杂质；
3． 轴承与轴颈或端盖配合不当；
4． 轴承盖内孔偏心，与轴相擦；
5． 电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；
6． 轴承间隙过大或过小；
7． 电动机轴弯曲。 1． 按规定加润滑油脂（容积的三分之一至三分之二）；
2． 更换为清洁的润滑油脂；
3． 过松可用粘结剂修复；
4． 修理轴承盖，消除擦点；
5． 重新装配；
6． 重新校正，调整皮带张力；
7． 更换新轴承；
8． 矫正电机轴或更换转子。
10
10 电动机过热甚至冒烟。 1． 电源电压过高，使铁心发热大大增加；
2． 电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；
3． 定子、转子铁心相擦，电动机过载或频繁起动；
4． 笼形转子断条；
5． 电动机缺相，两相运行；
6． 环境温度高，电动机表面污垢多，或通风道堵塞；
7． 电动机风扇故障，通风不良；
8． 定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕组内部连接错误）。 1． 降低电源电压（如调整供电变压器分接头），若是电机Y、△接法错误引起，则应改正接法。
2． 提高电源电压或换相供电导线；
3． 消除擦点（调整气隙或锉、车转子），减载，按规定次数控制起动；
4． 检查并消除转子绕组故障；
5． 恢复三相运行；
6． 清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施；
7． 检查并修复风扇，必要时更换；
8． 检查定子绕组，消除故障，
1,无轴承电机起源及发展
起源と非耐力モータの开発
フェラーリと多相ACシステムテスラの80、19世纪半ば以降、多沃罗沃尔ガウスはブラシと整流子なし、三相非同期モータ、诱导モータを発明したが、长期的には高速で発明ベアリングのメンテナンスはまだ厄介な问题です。
二次世界大戦后、直流磁気轴受技术は、モータと転送が可能な実行にアクセスせずに、ですが、伝送コストが强磁性のオブジェクトのための高定数磁场中で悬浊液を安定させることはできません。アクティブ磁気轴受の発明は、この问题を解决がアクティブ磁気轴受と5自由度で、かさばる、复雑な构造と高いコストを磁気轴受制御を课す刚性ローターをサポートします。
20世纪の半分は、开発や核エネルギーの利用の必要性を、磁気轴受ので、ヨーロッパの様々な磁気轴受の计画を勉强し始めたの要件を高速モーターを満たすためにサポートするために浓缩ウランを制造する超高速远心分离を使用して対応する。 1975年、ハーマンは轴受モータの特许出愿していた、特许は、± 1の数の関系上极に磁気轴受极巻线モータ巻线の数を提案した。ハーマンの提案は、时间非耐力モータを生成できない场合に使用します。
磁性材料としてさらに强力な竞争力を配置している永久磁石同期モータの磁気特性を向上させる。一方、バイポーラトランジスタのアプリケーションで、非破壊とBailingeerはない轴受モータを生成することで、回路提案の组み合わせを切り替える高性能パワーアンプの新世代の要件を満たす。 1985年パワーデバイスおよびデジタル信号プロセッサを切り替えを迅速かつ负荷容量、20年のACモータのベクトル制御技术の前に実用化に行われて抱え、このソリューションは、デジタル制御の问题をも轴受モータをしています。スイス连邦工科大学のチューリッヒ、ビッケル、これらの科学技术の进歩の基础で、后半20世纪、80は、最初は何の影响モータを制作されました。
轴受技术なしにほぼ同时にビッケルとA.千叶県1990年に、初めて、リラクタンスモータ。
1993年、チューリッヒ连邦工科大学のrをSchoebの轴受技术なしに初めてのACモータ用。
実用的なアプリケーションに対する轴受モータは、1998年にキーのブレークスルーは、连邦工科大学は、チューリッヒ工科Baletaの同期モータ轴受なく、モータ単纯な构造を、薄い永久磁石を开発大きく、非常に価値が多くの分野でコスト管理システムを低减。
2000は、チューリッヒ连邦工科大学のの米Sliber of、一度もベアリングレスモータの歴史in、非浮上モータの実用化をmaking一歩をforward制御システムのコストを削减するありませんbearing単相モータを开発と考えただけではisとは経済的です。いいえ轴受モータの轴受は、単纯な电気制御システムとしてマシンとしてモータを支援し、多くの分野で、ノーモータ轴受复雑ではないにも非常に経済的です。我々は、近い将来、この技术は中国では、アプリケーションの広い范囲を行われると思います。
特性とその応用非耐力モータの
いいえ轴受モータ、磁気轴受、电磁力类似の运动理论によって生成された、磁気轴受ラジアル军がステータのデカップリング制御モータのトルクと独立制御の半径浮上力によって达成にインストールされ巻线生成基づいている。いいえ轴受モータは、磁気浮上磁気轴受のすべての利点を持ってメンテナンスフリー、长寿命の操作を、灭菌、非有害液体または気体透过汚染が必要です典型的な非耐力モータアプリケーションに最适です。今、次のアプリケーションを取得。
1。半导体业界
エッチングでは、システムボードは、洗浄やプロセスを研磨腐食性薬液処理で使用され、制品の品质は、薬液の品质に大きく、液体供给ポンプは重要なリンクによって异なります。酸と同様に、腐食性薬液などの有机溶剤は、ポンプは、清洁で信頼性の高い伝送される必要があり、ポンプは、腐食や温度の要件に、特定の抵抗が必要です。伝统的な空気が薄く、ポンプ寿命が短く、最高温度のほとんどは约100℃、运动バルブ、薄いも粒子の少量を生产する场合、液体输送が不均一なパルスが、加工品质のプロセスに影响を与える。なし轴受は、モータのシールは、従来の伝送の欠点を、高精度の半导体制造プロセスの要求を満たすことができる解决するためにポンプ。现时点では、300Wの力は、ポンプは轴受モータシールを半导体业界に适用しています。
2は轴受モータシールポンプ廃弃物と化学业界は、悪い状态で放射性环境の高放射线环境、解决することができます。机械轴受の摩耗やメンテナンスの问题。化学业界では、交通机関や効果的なシーリングシステムの生产は、ポンプの轴シールを封止するためさらなる改善を必要とする、机械轴受は、报告した障害の80％に障害をシールに起因よると、ベアリング、接続およびその他の20％润滑を必要とするに失败しました。非耐力モータシールポンプの环境汚染からの安全の目的は、使用が最良の选択です。现时点では、チューリヒ连邦工科大学とスルザーポンプ社はシール无料のプロトタイプ开発とテスト作业をポンプ轴受、30kWのパワーを完了试运転に入った。
3。ライフサイエンス
心が人生の永久运动マシンは、障害を修复することは困难です。一部またはすべての心臓病患者の福音の生活の継続として人工心臓置换心。损伤の血液细胞は、引き起こし溶血は、凝固と血栓症、さらには患者の命を危険にさらすように机械の血液ポンプ轴受は、摩擦热を生成します。チューリッヒ连邦工科大学、成功企业を开発Levitronixない轴受の永久磁石モータ駆动ポンプ、心臓の体内に移植することが可能なデバイスを支援室は、临床応用にされている残しました。
研究とアプリケーションの展望
中国リニアモーターカーと磁気轴受は、长年にわたり、20世纪以来の研究を行うには、90年代后半に、江苏大学、沈阳工科大学と南京大学航空と相次いで国家自然科学基金によって非耐力モーターで、両方の理论と実験の研究を実施いくつかの成功を収めた。研究所と情报工学、江苏省の大学、朱电気？秋とJ.ヒューゲル连邦工科大学の、スイスのチューリッヒの教授と共同で非耐力永久磁石同期モータの方式を适用力を适用作业は、センサーの検出、低消费电力およびその他の重要技术的な问题の捕获に成功した世界初の开発を実施方式を适用永久磁石スライスモータの非耐力电力は、2004年に化学业界では、半导体产业および他の応用を期待される。
米国では、日本およびその他の国、ライフサイエンス、制薬业界、化学工业、半导体业界、食品业界やアプリケーションの他の分野で非耐力モーター。特别な电気通信の多くの分野で、中国のさらなる経済発展に伴い、従来の伝送および伝送を変更し、制品の品质を向上させる、コストの削减を、环境汚染を削减し、重要な役割を果たすでしょう。したがって、轴受モーター私たちの国ではなく、非耐力モータの研究および広范な実用的な意义のアプリケーションに积极的に大きな可能性アプリケーション市场があります
2,无轴承电机的发展
二次世界大戦后、直流磁気轴受技术は、モータと転送が可能な実行にアクセスせずに、ですが、伝送コストが强磁性のオブジェクトのための高定数磁场中で悬浊液を安定させることはできません。アクティブ磁気轴受の発明は、この问题を解决がアクティブ磁気轴受と5自由度で、かさばる、复雑な构造と高いコストを磁気轴受制御を课す刚性ローターをサポートします。
20世纪の半分は、开発や核エネルギーの利用の必要性を、磁気轴受ので、ヨーロッパの様々な磁気轴受の计画を勉强し始めたの要件を高速モーターを満たすためにサポートするために浓缩ウランを制造する超高速远心分离を使用して対応する。 1975年、ハーマンは轴受モータの特许出愿していた、特许は、± 1の数の関系上极に磁気轴受极巻线モータ巻线の数を提案した。ハーマンの提案は、时间非耐力モータを生成できない场合に使用します。
磁性材料としてさらに强力な竞争力を配置している永久磁石同期モータの磁気特性を向上させる。一方、バイポーラトランジスタのアプリケーションで、非破壊とBailingeerはない轴受モータを生成することで、回路提案の组み合わせを切り替える高性能パワーアンプの新世代の要件を満たす。 1985年パワーデバイスおよびデジタル信号プロセッサを切り替えを迅速かつ负荷容量、20年のACモータのベクトル制御技术の前に実用化に行われて抱え、このソリューションは、デジタル制御の问题をも轴受モータをしています。スイス连邦工科大学のチューリッヒ、ビッケル、これらの科学技术の进歩の基础で、后半20世纪、80は、最初は何の影响モータを制作されました。
轴受技术なしにほぼ同时にビッケルとA.千叶県1990年に、初めて、リラクタンスモータ。
1993年、チューリッヒ连邦工科大学のrをSchoebの轴受技术なしに初めてのACモータ用。
実用的なアプリケーションに対する轴受モータは、1998年にキーのブレークスルーは、连邦工科大学は、チューリッヒ工科Baletaの同期モータ轴受なく、モータ単纯な构造を、薄い永久磁石を开発大きく、非常に価値が多くの分野でコスト管理システムを低减。
2000は、チューリッヒ连邦工科大学のの米Sliber of、一度もベアリングレスモータの歴史in、非浮上モータの実用化をmaking一歩をforward制御システムのコストを削减するありませんbearing単相モータを开発と考えただけではisとは経済的です。いいえ轴受モータの轴受は、単纯な电気制御システムとしてマシンとしてモータを支援し、多くの分野で、ノーモータ轴受复雑ではないにも非常に経済的です。我々は、近い将来、この技术は中国では、アプリケーションの広い范囲を行われると思います。
特性とその応用非耐力モータの
いいえ轴受モータ、磁気轴受、电磁力类似の运动理论によって生成された、磁気轴受ラジアル军がステータのデカップリング制御モータのトルクと独立制御の半径浮上力によって达成にインストールされ巻线生成基づいている。いいえ轴受モータは、磁気浮上磁気轴受のすべての利点を持ってメンテナンスフリー、长寿命の操作を、灭菌、非有害液体または気体透过汚染が必要です典型的な非耐力モータアプリケーションに最适です。今、次のアプリケーションを取得。
1。半导体业界
エッチングでは、システムボードは、洗浄やプロセスを研磨腐食性薬液処理で使用され、制品の品质は、薬液の品质に大きく、液体供给ポンプは重要なリンクによって异なります。酸と同様に、腐食性薬液などの有机溶剤は、ポンプは、清洁で信頼性の高い伝送される必要があり、ポンプは、腐食や温度の要件に、特定の抵抗が必要です。伝统的な空気が薄く、ポンプ寿命が短く、最高温度のほとんどは约100℃、运动バルブ、薄いも粒子の少量を生产する场合、液体输送が不均一なパルスが、加工品质のプロセスに影响を与える。なし轴受は、モータのシールは、従来の伝送の欠点を、高精度の半导体制造プロセスの要求を満たすことができる解决するためにポンプ。现时点では、300Wの力は、ポンプは轴受モータシールを半导体业界に适用しています。
2は轴受モータシールポンプ廃弃物と化学业界は、悪い状态で放射性环境の高放射线环境、解决することができます。机械轴受の摩耗やメンテナンスの问题。化学业界では、交通机関や効果的なシーリングシステムの生产は、ポンプの轴シールを封止するためさらなる改善を必要とする、机械轴受は、报告した障害の80％に障害をシールに起因よると、ベアリング、接続およびその他の20％润滑を必要とするに失败しました。非耐力モータシールポンプの环境汚染からの安全の目的は、使用が最良の选択です。现时点では、チューリヒ连邦工科大学とスルザーポンプ社はシール无料のプロトタイプ开発とテスト作业をポンプ轴受、30kWのパワーを完了试运転に入った。
3。ライフサイエンス
心が人生の永久运动マシンは、障害を修复することは困难です。一部またはすべての心臓病患者の福音の生活の継続として人工心臓置换心。损伤の血液细胞は、引き起こし溶血は、凝固と血栓症、さらには患者の命を危険にさらすように机械の血液ポンプ轴受は、摩擦热を生成します。チューリッヒ连邦工科大学、成功企业を开発Levitronixない轴受の永久磁石モータ駆动ポンプ、心臓の体内に移植することが可能なデバイスを支援室は、临床応用にされている残しました。
研究とアプリケーションの展望
中国リニアモーターカーと磁気轴受は、长年にわたり、20世纪以来の研究を行うには、90年代后半に、江苏大学、沈阳工科大学と南京大学航空と相次いで国家自然科学基金によって非耐力モーターで、両方の理论と実験の研究を実施いくつかの成功を収めた。研究所と情报工学、江苏省の大学、朱电気？秋とJ.ヒューゲル连邦工科大学の、スイスのチューリッヒの教授と共同で非耐力永久磁石同期モータの方式を适用力を适用作业は、センサーの検出、低消费电力およびその他の重要技术的な问题の捕获に成功した世界初の开発を実施方式を适用永久磁石スライスモータの非耐力电力は、2004年に化学业界では、半导体产业および他の応用を期待される。
米国では、日本およびその他の国、ライフサイエンス、制薬业界、化学工业、半导体业界、食品业界やアプリケーションの他の分野で非耐力モーター。特别な电気通信の多くの分野で、中国のさらなる経済発展に伴い、従来の伝送および伝送を変更し、制品の品质を向上させる、コストの削减を、环境汚染を削减し、重要な役割を果たすでしょう。したがって、轴受モーター私たちの国ではなく、非耐力モータの研究および広范な実用的な意义のアプリケーションに积极的に大きな可能性アプリケーション市场があります。
三相异步电动机常见故障分析 你想了解吗？？？滑环电机无刷无环液阻起动器、磁控（磁饱和）软启动器、高低压电机液阻起动器与液阻调速器 编辑：电机软启动网-电机软起动网 发表时间：2008-6-21 阅读次数：772 1、 三相异步电动机结构 三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件。三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组（可以接成星形Y或三角形△）等部分组成，转子主要由转子铁心和转子绕组（分为绕线形与笼形两种，由此分为绕线转子异步电动机与笼形异步电动机），其他部分包括端盖、风扇等。 2、常见故障分析 2.1、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。 2.1.1故障原因：①电源未通（至少两相未通）；②熔丝熔断（至少两相熔断）；③过流继电器调得过小；④控制设备接线错误；等等。 2.1.2故障排除：①检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；②检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；③调节继电器整定值与电动机配合；④改正接线。 2.2、通电后电动机不转，然后熔丝烧断。 2. 2.1故障原因：①缺一相电源，或定子线圈一相反接；②定子绕组相间短路；③定子绕组接地；④定子绕组接线错误；⑤熔丝截面过小；等等。 2.2.2故障排除：①检查刀闸是否有一相未合好，或电源回路有一相断线；消除反接故障；②查出短路点，予以修复；③消除接地；④查出误接，予以更正；⑤更换熔丝； 2.3、通电后电动机不转有嗡嗡声 2.3.1故障原因：①定、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；③电源回路接点松动，接触电阻大；④电动机负载过大或转子卡住；⑤电源电压过低；⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；⑦轴承卡住；等等。 2.3.2故障排除：①查明断点予以修复；②检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；③紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；④减载或查出并消除机械故障，⑤检查是否把规定的△误接为Y；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正，⑥重新装配使之灵活；更换合格油脂；⑦修复轴承。 2.4、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多 2.4.1故障原因：①电源电压过低；②△电机误接为Y；③笼型转子开焊或断裂；④定转子局部线圈错接、接反；③修复电机绕组时增加匝数过多；⑤电机过载；等等。 2.4.2故障排除：①测量电源电压，设法改善；②纠正接法；③检查开焊和断点并修复；④查出误接处，予以改正；⑤恢复正确匝数；⑥减轻负载。 2.5、电动机空载电流不平衡，三相相差大 3. 5.1故障原因：①重绕时，定子三相绕组匝数不相等；②绕组首尾端接错；③电源电压不平衡；④绕组存在匝间短路、线圈反接等故障；等等。 3. 5.2故障排除：①重新绕制定子绕组；②检查并纠正；③测量电源电压，设法消除不平衡；④峭除绕组故障。 2.6、电动机空载，过负载时，电流表指针不稳，摆动 3.6.1故障原因：①笼型转子导条开焊或断条；②绕线型转子故障（一相断路）或电刷、集电环短路装置接触不良；等等。 3.6.2故障排除：①查出断条予以修复或更换转子；②检查绕转子回路并加以修复。 2.7、电动机空载电流平衡，但数值大 3.7.1故障原因：①修复时，定子绕组匝数减少过多；②电源电压过高；③Y接电动机误接为Δ；④电机装配中，转子装反，使定子铁芯未对齐，有效长度减短；⑤气隙过大或不均匀；⑥大修拆除旧绕组时，使用热拆法不当，使铁芯烧损；等等。 2.7.2故障排除：①重绕定子绕组，恢复正确匝数；②设法恢复额定电压；③改接为Y；④重新装配；③更换新转子或调整气隙；⑤检修铁芯或重新计算绕组，适当增加匝数。 2.8、电动机运行时响声不正常，有异响 3.8.1故障原因：①转子与定子绝缘纸或槽楔相擦；②轴承磨损或油内有砂粒等异物；③定转子铁芯松动；④轴承缺油；⑤风道填塞或风扇擦风罩，⑥定转子铁芯相擦；⑦电源电压过高或不平衡；⑧定子绕组错接或短路；等等。 3.8.2故障排除：①修剪绝缘，削低槽楔；②更换轴承或清洗轴承；③检修定、转子铁芯；④加油；⑤清理风道；重新安装置；⑥消除擦痕，必要时车内小转子；⑦检查并调整电源电压；⑧消除定子绕组故障。 2.9、运行中电动机振动较大 3.9.1故障原因：①由于磨损轴承间隙过大；②气隙不均匀；③转子不平衡；④转轴弯曲；⑤铁芯变形或松动；⑥联轴器（皮带轮）中心未校正；⑦风扇不平衡；⑧机壳或基础强度不够；⑨电动机地脚螺丝松动；⑩笼型转子开焊断路；绕线转子断路；加定子绕组故障；等等。 3.9.2故障排除：①检修轴承，必要时更换；②调整气隙，使之均匀；③校正转子动平衡；④校直转轴；⑤校正重叠铁芯，⑥重新校正，使之符合规定；⑦检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；⑧进行加固；⑨紧固地脚螺丝。 2.10、轴承过热 3.10.1故障原因：①滑脂过多或过少；②油质不好含有杂质；③轴承与轴颈或端盖配合不当（过松或过紧）；④轴承内孔偏心，与轴相擦；⑤电动机端盖或轴承盖未装平；⑥电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；⑦轴承间隙过大或过小；⑧电动机轴弯曲；等等。 2.10.2故障排除：①按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）；②更换清洁的润滑滑脂；③过松可用粘结剂修复，过紧应车，磨轴颈或端盖内孔，使之适合；④修理轴承盖，消除擦点；⑤重新装配；⑥重新校正，调整皮带张力；⑦更换新轴承；⑧校正电机轴或更换转子。 2.11、电动机过热甚至冒烟 2.11.1故障原因：①电源电压过高，使铁芯发热大大增加；②电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；③修理拆除绕组时，采用热拆法不当，烧伤铁芯；④定转子铁芯相擦；⑤电动机过载或频繁起动；⑥笼型转子断条；⑦电动机缺相，两相运行；⑧重绕后定于绕组浸漆不充分；⑨环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞；等等。 2.11.2故障排除：①降低电源电压（如调整供电变压器分接头），若是电机Y、Δ接法错误引起，则应改正接法；②提高电源电压或换粗供电导线；③检修铁芯，排除故障；④消除擦点（调整气隙或挫、车转子）；⑤减载；按规定次数控制起动；⑥检查并消除转子绕组故障；⑦恢复三相运行；⑧采用二次浸漆及真空浸漆工艺；⑨清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施。
前 言
通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。确保通风系统的稳定可靠，要做到随矿井生产变化即时进行通风系统改造与协调，严格控制串联通风，强化局部通风管理，杜绝局部通风机无计划断电，做到通风系统正规合理、可靠、稳定.
矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。
第一章 矿井通风设计的内容与要求
矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。
矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。
第一节 矿井基建时期的通风
矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。
第二节 矿井生产时期的通风
矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况：
（1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。
（2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。
矿井通风设计所需要的基础资料如下：
矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。
第三节 矿井通风设计的内容
（1）确定矿井通风系统
（2）矿井通风计算和风量分配
（3）矿井通风阻力计算
（4）选择通风设备
（5）概算矿井通风费用
此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算（具体内容见第八章）
第四节 矿井通风设计的要求
（1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件；
（2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；
（3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；
（4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施；
（5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。
第二章 优选矿井通风系统
第一节 矿井通风系统的要求
（1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。
（2）进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。
（3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。
（4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。
（5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。
（6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。
（7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。
第二节 确定矿井通风系统
根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。
第三章 矿井风量计算
第一节 矿井风量计算原则
矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。
（1） 按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m³；
（2） 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。
第二节 矿井需风量的计算
1.采煤工作面需风量的计算
采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取得最大值。
1） 按瓦斯涌出量计算
Qwi=100 Qgwi Kgwi
式中 Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m³/min
Qgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m³/min
Kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行5昼夜的观测，得出5个比值，取其最大值。通常机采工作面取Kgwi=1.2～1.6；炮采工作面取Kgwi=1.4～2.0；水采工作面取Kgwi=2.0～3.0。
2） 按工作面进风流温度计算
采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表7-4-1的要求。
表7-4-1 采煤工作面空气温度与风速对应表
采煤工作面进风流气温/℃ 采煤工作面风速/m•s-1
<15
15~18
18~20
20~23
23~26 0.3~0.5
0.5～0.8
0.8～1.0
1.0～1.5
1.5～1.8
采煤工作面的需要风量计算：
Qwi=60 Vwi Swi Kwi
式中 Vwi——第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表7-4-1中选取，m/s；
Swi——第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2
Kwi——第i个工作面的长度系数，可按表7-4-2选取。
表7-4-2 采煤工作面长度风量系数表
采煤工作面长度/m 工作面长度风量系数Kwi
<15
50～80
80～120
120~150
150~180
>180 0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.30~1.40
3) 按使用炸药量计算
Qwi=25×Awi
式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min；
Awi——第i个工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg；
4） 按工作人员数量计算
Qwi=4×nwi
式中 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；
nwi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数，个。
5） 按风速进行验算
按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：
Qwi≥60×0.25×Swi
按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：
Qwi≤60×0.25×Swi
采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面也按上述要求，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。
2.掘进工作面需风量的计算
煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。
1） 按瓦斯涌出量计算
Qhi=100×Qghi×Kghi
式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min；
Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；
Kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数，一般可取1.5～2.0。
2） 按炸药量计算
Qhi=25×Ahi
式中 25——使用1kg炸药的供风量，m3/min；
Ahi——第i个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。
3） 按局部通风机吸风量计算
Qhi= ∑Qhfi×Khfi
式中 ∑Qhfi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。各种通风机的额定风量可按表7-4-3选取。
Khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2～1.3。进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时去1.3。
表7-4-3 各种局部通风机的额定风量
风机型号 额定风量/ m3•min-1
JBT-51(5.5KW)
JBT-52(11KW)
JBT-61(14KW)
JBT-62(28KW) 150
200
250
300
4)按工作人员数量计算
Qhi=4×nhi
式中nhi ——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。
5）按风速进行验算
按最小风速验算，各个岩巷绝境工作面最小风量：
Qhi≥ 60×0.15×Shi
各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量：
Qhi≥ 60×0.25×Sdi
按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量：
Qhi≤ 60×4×Shi
式中Shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2。
3.硐室需风量计算
各个独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：
1） 机电硐室
发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量分别进行计算：
Qri= 3600×∑N×θ
ρ×Cp×60×Δt
式中Qhi——第i个机电硐室的需风量，m3/min；
∑N—机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kw；
θ—机电硐室的发热系数，可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定，也可按表7-4-4选取；
ρ—空气密度，一般取1.2kg/ m3；
Cp—空气的定压比热，一般可取1kJ/（kg•K）；
Δt—机电硐室进、回风流的温度差，℃。
表7-4-4机电硐室发热系数（θ）表
机电硐室名称 发热系数
空气压缩机房 0.20~0.23
水泵房 0.01~0.03
变电所、绞车房 0.02~0.04
采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量：
Qri=60~80 m3/min
2） 爆破材料库
Qri=4×V/60
式中 V—库房容积，m3
但大型爆破材料库不得小于100 m3/min，中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。
3） 充电硐室
按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算
Qri=200×qrhi
式中qrhi ——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。
4.其他用风巷道的需风量计算机
各个其他巷道的需风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。
1） 按瓦斯涌出量计算
Qoi=133×Qgoi×kgoi
式中Qgoi——第i个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量，m3/min；
koi ——第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般可取kgoi=1.2~1.3.
2） 按最低风速验算
Qoi≥ 60×0.15×Soi
式中Soi——第i个其他井巷净断面积，m2。
5.矿井总风量计算
矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算：
Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km
式中∑Qwt—— 采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min；
∑Qht—— 掘进工作面所需风量之和，m3/min；
∑Qrt—— 硐室所需风量之和，m3/min；
∑Qot—— 其他用风地点所需风量之和，m3/min。
km—— 矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数，可取1.15~1.25。
第四章 矿井通风总阻力计算
第一节 矿井通风总阻力计算原则
（1）矿井通风总阻力，不应超过2940pa。
（2）矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。
第二节 矿井通风总阻力计算
矿井通风总阻力是指风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。
对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。
在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要，而且主要通风机有较高的运转效率，需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排，对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析，当根据风量和巷道参数（断面、长度等）直接判定出最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力，当不能直接判定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较，然后确定该时期的矿井总阻力。
在矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时称为通风困难时期。对于通风容易和困难时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总压力。
为便于计算和查验，可用表7-4-5的格式，沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段摩擦阻力hft，然后分别计算得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd，再乘以1.1（扩建矿井乘以1.15）后，得两个时期的矿井总压力hme和hmd。
通风容易时期总阻力 hme=（1.1～1.15）hfe
通风困难时期总阻力 hmd=（1.1～1.15）hfd
上面两式中hf按下式计算：
hf= hfi
式中 hfi= Qi2
第五章 矿井通风设备的选择
第一节 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。
（1） 矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套做备用。
（2） 选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择电动机。
（3） 通风机能力应留有一定的余量，轴流式通风机在最大设计负压和风量时，轮叶运转角度应比允许范围小5°；离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%。
（4） 进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。
第二节 主要通风机的选择
（1）计算通风机风量Qf
由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量Qf大于矿井风量Qm
Qf=k Qm
式中 Qf—— 主要通风机的工作风量，m3/s；
Qm——矿井需风量，m3/s；
K——漏风损失系数，风井不做提升用时取1.1，箕斗井做回风用时取1.15；回风并兼做升降人员时取1.2。
（2）计算通风机风压
通风机全压Htd和矿井自然风压HN共同作用克服矿井通风系统的总阻力hm、通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力hd及扩散器出口动能损失Hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”；自然风压与通风机负压作用反向时取“+”。根据提供的通风机性能曲线，由下式求出通风机风压：
Htd=hm+hd+Hvd±HN
通产离心式通风机提供的大多是全压曲线，而轴流式通风机提供的大多是静压曲线。因此，对抽出式通风矿井：
离心式通风机：
容易时期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN
困难时期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN
表7-4-5 矿井通风阻力计算表
时期 节点序号 巷道名称 支护形式 a/
Ns2m-4 L/M U/M S/m2 S3/s6 R/
Ns2m-8 Q/
m3s-1 Q2/
m6s-2 hfi
/pa V/
ms-1
容易时期
hfi=∑hfi= pa
困难时期
hfi=∑hfi= pa
轴流式通风机：
容易时期 Htd min=hm+hd-HN
困难时期 Htd max=hm+hd+HN
通风容易时期为使自然风压与通风机风压作用相同时，通风机有较高的效率，故从通风系统阻力中减去自然风压HN；通风困难时期，为使自然风压与通风机风压作用反向时，通风机能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压HN。
（3）初选通风机
根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsd min（或Htd max）和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max（或Htd max）在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。
（4）求通风机的实际工况点
因为根据Qf、Hsd max（或Htd max）和Qf、Hsd min（或Htd max）确定的工况点，即设计工况点不一点恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。
1） 计算通风机的工作风阻
用静压特性曲线时：
Ssd min=
Ssd max=
用全压特性曲线时：
RTd min=
STd max=
2）确定通风机的实际工况点
在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。
（5） 确定通风机的型号和转速
根据各台通风机的工况参数（Qf、Hsd、η、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。
（6）电动机选择
1）通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机所需输入功率Nmin、Nmax。
Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs
或Nmin= Qf Htd min/1000ηt Nmax= Qf Htd max/1000ηt
式中ηt、ηs分别为通风机全压效率和静压效率；
2）电动机的台数和种类
当Nmin≥0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为
Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）
当Nmin<0.6Nmax时，可选两台电动机，其功率分别为
初期 Nemin= •ke/（ηeηtr）
后期按Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）计算。
式中 ke——电动机容量备用系数，ke=1.1～1.2
ηe——电动机效率，ηe=0.9～0.94（大型电动机取较高值）
ηtr——传动效率，电动机与通风机直联时ηtr=1，皮带传动时ηtr=0.95。
电动机功率在400～500kw以上时，宜选用同步电动机。其优点是在低负荷运转时，可用来改善电网功率因数，使矿井经济用电；缺点是这种电动机的购置和安装费较高。
第六章 概算矿井通风费用
吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。统计分析成本的构成，则是探求降低成本提高经济效益不可少的基础资料。
吨煤通风成本主要包括下列费用：
1. 电费（W1）
吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通风机、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算：
W1=（E+EA）×D/T
式中 E——主要通风机年耗电量，设计中用下式计算：
通风容易时期和困难时期共选一台电动机时，
E=8760（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）
选两台电动机时
E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）
式中 D——电价，元/kw•h
T——矿井年产量，t；
EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量；
ηv——变压器效率，可取0.95
ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在0.9～0.95范围内选取。
2. 设备折旧费
通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关可用表7-4-6计算。
吨煤的通风设备折旧费W2为
W2=（G1+G2）/T
表7-4-6通风成本计算表
序
号
设备名称
计算单位
数量 总成本
总计 服
务
年
限 基本投资折旧费 大修理折旧费
备注
单位成本 设备费 运输及安装费
3. 材料消耗费用
包括各种通风构筑物的材料费，通风机和电动机润滑油料费，防尘等设施费用。每吨煤的通风材料消耗费W3为：
W3=C/T
式中 C——材料消耗总费用，元/a。
4. 通风工作人员工资费用
矿井通风工作人员，每年工资总额为A（元），则一吨煤的工资费用W4为
W4= A/T
5. 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费
折算至吨煤的费用为W5。
6.每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6
矿井每采一吨煤的通风总费用W为
W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6矿井
结束语
三年的学习已近尾声,我通过三年来的系统学习,使我掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,也使我的业务水平有了很大的提高,而着一切,都是归功于辽源职业技术学院的各位老师的深切教诲与热情鼓励.在即将毕业之际,我要感谢三年来的所有教育我,关心我的老师们,是他们在我学习期间给了我最有力的帮助和鼓励,使我能顺利的完成学业,对此,我表示衷心地感谢!本课题是我在我的导师刘温暖教授的悉心指导下完成的.半年多来,刘教授多次询问课题进程,帮助我开拓研究思路.刘教授以其严谨求实的治学态度,高度的敬业精神,孜孜以求的工作作风和大胆创新的进去精神给我树立了榜样.在此向刘教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
参考文献
(1)矿井通风与安全 作 者： 何廷山 2009
(2)煤矿开采技术专业及专业群教材 作者 喻晓峰 刘其志
