Можно ли использовать приводы DCL на больших высотах?

        Окружающая среда в высокогорных районах относительно особая, что оказывает определенное влияние на производительность электропривода постоянного тока.В этом отчете будет дана оценка использованию электроприводов постоянного тока в районах с высотой над уровнем моря 3000 метров.

1. Механизм влияния высокогорных районов на электротехническую продукцию

С увеличением высоты воздух становится разрежен, а температура постепенно снижается, что может привести к ряду результатов.

1. Эффект уменьшения плотности воздуха и снижения давления воздуха：

  • Это приводит к снижению прочности внешней изоляции.Согласно эмпирическим данным, ниже 5000 метров над уровнем моря на каждые 1000 метров подъема среднее давление воздуха снижается на 7,7-10,5 кПа, а прочность внешней изоляции снижается на 8-13%.
  • Пробивное напряжение фиксированного электрического зазора падает.Чтобы гарантировать, что электрическая мощность не проникает на высоте 3000 метров, электрический зазор необходимо увеличить в 1,45 раза по сравнению с нулевой высотой.
  • Уменьшите охлаждающий эффект среды и увеличьте повышение температуры продукта.Ниже 5000 метров над уровнем моря при увеличении высоты на каждые 100 метров повышение температуры двигателя увеличивается на 1%.
  • Смазочные материалы легче испаряются, а газы или жидкости легче вытекают из герметичных контейнеров

2. Температура понижается, а разница температур между днем и ночью велика.Снижение температуры может компенсировать повышение температуры двигателя; большая разница температур облегчает деформацию корпуса и разрушение герметичного контейнера.

3. Количество осадков уменьшается, а абсолютная влажность воздуха становится ниже.Снижается абсолютная влажность воздуха, что снижает внешнюю изоляцию изделия, увеличивает искрообразование коллектора двигателя и увеличивает износ угольной щетки.

4. Высокая солнечная радиация.Ускоряющееся старение органических материалов приводит к снижению прочности органической изоляции.

Таким образом, влияние большой высоты на электрооборудование в основном заключается в двух аспектах: изоляции и повышении температуры, а влияние на механическую конструкцию в основном оказывают давление воздуха и низкая температура.

2. Влияние окружающей среды на высоте 3000 метров на механическую конструкцию

На механический механизм электропривода DCL давление воздуха не оказывает никакого влияния.Влияние низкой температуры в основном проявляется в повышении вязкости смазок для подшипников и шестерен, тем самым влияя на выходной крутящий момент.Однако до тех пор, пока температура окружающей среды не ниже минус 25 ℃, привод может достигать номинального выходного крутящего момента.
Поскольку все части привода герметично заключены в корпус, корпус обладает высокой прочностью, поверхность напылена наружным порошком, а устойчивость к атмосферным воздействиям превосходна, поэтому воздействием на механическую конструкцию в районе 3000 метров над уровнем моря можно пренебречь.

3. Воздействие окружающей среды на высоте 3000 метров на двигатель

1. Влияние на повышение температуры двигателя.В соответствии с основными техническими требованиями роторных двигателей GB755-87 и общими техническими требованиями маломощных двигателей GB5171-2002, корректировка предела повышения температуры указывает: когда указанная максимальная температура окружающей среды составляет от 40 ℃ до 60 ℃, предел повышения температуры должен быть минус значение температуры окружающей среды, превышающее 40 ℃.Максимальная температура окружающей среды для использования DCL составляет 60 ℃, а при нормальных обстоятельствах предел повышения температуры двигателя с классом изоляции E составляет 75 ℃. Таким образом, повышение температуры привода DCL на высоте 3000 метров может соответствовать вышеуказанным стандартным требованиям, если оно не превышает 55 ℃.JBT 8219-2016 Обычные и интеллектуальные электроприводы для систем управления промышленными процессами требуют, чтобы повышение температуры электропривода не превышало 60 ℃, но в наших продуктах серии DCL, независимо от того, используются ли они в полевых условиях или при типовых испытаниях, повышение температуры составляет менее 50 ℃, поэтому они соответствуют требованиям стандарта GB755-87 в отношении повышения температуры.

2. Влияние на прочность изоляции двигателя.Нормальное требование к сопротивлению изоляции двигателя, используемого в продуктах DCL, составляет не менее 100 МВт. Подсчитано, что прочность внешней изоляции снижается на 10% на каждые 1000 метров увеличения. На высоте 3000 метров сопротивление изоляции падает до 72,9 МВт, а общие технические требования GB5171-2002 к двигателям малой мощности предусматривают, что нормального сопротивления изоляции двигателя не ниже 20 МВт достаточно.
3. Влияние на механические свойства двигателя.Если температура окружающей среды слишком низкая, это повлияет на подшипник ротора двигателя, тем самым повлияв на запуск двигателя. В настоящее время лучше всего использовать низкотемпературные подшипники.Кроме того, это увеличит износ угольных щеток двигателей постоянного тока с щеткой.

В-четвертых, влияние окружающей среды на высоте 3000 метров на сервоконтроллер

Поскольку электронные компоненты сервоконтроллера, используемого в приводе DCL, помещены в корпус эпоксидным клеем, и существует достаточный запас прочности каждого компонента на утечку, окружающая среда на высоте 3000 метров оказывает влияние на сервоконтроллер.

5. Влияние окружающей среды на высоте 3000 метров на емкость

В стандарте GBT 3667.2-2016 на конденсаторы для двигателей переменного тока для нормальных условий эксплуатации конденсатора требуется высота не более 2000 метров.Стандарт требует, чтобы значение выдерживаемого напряжения конденсатора не менее чем в 1,5 раза превышало номинальное напряжение, а фактическое значение выдерживаемого напряжения конденсатора серии DCL более чем в 2 раза превышало номинальное напряжение.Взяв в качестве примера номинальное напряжение 220 В, стандарт требует, чтобы значение выдерживаемого напряжения конденсатора ниже 2000 метров над уровнем моря составляло не менее 220 *1,5 = 330 В, а значение коррекции электрического зазора на высоте 3000 метров над уровнем моря в 1,13 раза превышало значение 2000 метров над уровнем моря, то есть значение выдерживаемого напряжения конденсатора на высоте 3000 метров над уровнем моря составляло не менее 330*1,13 = 372 В, и DCLThe значение выдерживаемого напряжения конденсатора фактически составляет 450 В.Таким образом, окружающая среда на высоте 3000 метров не влияет на нормальное использование конденсаторов.

6. Влияние окружающей среды на высоте 3000 метров на другие электрические компоненты, такие как потенциометры и микропереключатели

Рабочие параметры других электрических компонентов, таких как потенциометры и микропереключатели, не зависят от высоты или атмосферного давления. Их сопротивление изоляции превышает 100 МВт, что соответствует требованиям к двигателю.Микропереключатель выдерживает напряжение 1500В.A.C (1 мин, 10 мА), потенциометр выдерживает напряжение 500В.A.C (1 минута, 10 мА).Рассчитанный в соответствии с высотой ниже 5000 метров, при каждом увеличении на 1000 метров прочность изоляции снижается на 10%. На высоте 3000 метров выдерживаемое напряжение микропереключателя и потенциометра снижается до 1094 В соответственно.A.C (1 мин, 10 мА) и 365 В.A.C (1 минута, 10 мА).

七、评估结论

Согласно стандартным требованиям JBT 8219-2016 к обычным и интеллектуальным электроприводам для систем управления промышленными процессами, атмосферное давление рабочей среды электропривода должно находиться в диапазоне 86кПа ~ 106кПа, то есть высота над уровнем моря не должна превышать 1300 метров.Таким образом, окружающая среда на высоте 3000 метров над уровнем моря предъявляет более высокие требования к электроприводам.
Из приведенного выше анализа видно, что，Из-за более высоких требований к конструктивным параметрам каждого компонента электропривода серии DCL в конструкции имеется достаточный запас по электрическому зазору и повышению температуры, поэтому при использовании на высоте 3000 метров это никак не влияет на его эксплуатационные характеристики.Однако, поскольку выдерживаемое изоляцией напряжение было снижено (примерно на 72,9% от первоначального), необходимо обеспечить надежное заземление при использовании в данной среде.
В настоящее время продукты серии DCL используются в регионе Делинга провинции Цинхай, средняя высота которого составляет 2980 м. Текущая ситуация с использованием является нормальной, что также подтверждает приведенные выше выводы оценки.

Техническая консультация
Заказ продукта

Вернемся к началу