用作石油鉆機的變電動機與民用電動機相比,使用環(huán)境和運行條件有許多不同之處。主要有：

(1)調(diào)速范圍寬。

(2)在沙塵環(huán)境下工作。

(3)工作在室外,四季環(huán)境變化劇烈。

(4)工作在易燃、易爆環(huán)境,要求防爆。

針對以上運行條件,石油鉆機用變頻電動機在結構上具有以下特點：

（1）電動機機座與接線盒采用正壓型防爆結構。

（2）由于電動機電源采用了VVVF逆變器系統(tǒng)，即電壓PWM逆變器，其輸出電壓波形是矩形波,為了減少過渡過程的電流脈動,在設計時需要適當增大電動機的漏抗。

（3）電動機運行于諧波含量較高的矩形波電壓下,由高次諧波造成的損耗不容忽視，為了減少高次諧波損耗,可將導體的截面積減小。

（4）電動機恒功率范圍決定于電動機輸出的最大轉(zhuǎn)矩,而最大轉(zhuǎn)矩又決定于電動機的漏抗,電壓恒定時最大轉(zhuǎn)矩將與逆變器輸出頻率的平方成反比。一般情況下,最大轉(zhuǎn)矩對于運行時所需的轉(zhuǎn)矩必須留有適當?shù)挠嗔?，變頻調(diào)速異步電動機的體積大小與所取轉(zhuǎn)矩余量的大小存在很大關系,所以轉(zhuǎn)矩余量既不能取得過大，也不能取得過小,這一點在設計時也必須考慮。

（5）為了防止逆變器產(chǎn)生的高頻電壓對電動機的定子絕緣（主要是匝間絕緣)沖擊而發(fā)生的疲勞損傷,電動機絕緣結構采用了耐電暈絕緣系統(tǒng)。

（6）逆變器供電時,加在電動機上的電壓存在瞬時不平衡現(xiàn)象,而且開關頻率較高,這樣就可能在電動機內(nèi)產(chǎn)生軸電流。當軸電流流過電動機的軸承時,就會使軸承發(fā)生電蝕而損壞。為了克服這一現(xiàn)象，在電動機結構設計中應盡可能減少電動機定子繞組與轉(zhuǎn)子的耦合電容或采用絕緣軸承。

（7）由于逆變器的高次諧波產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差較大(接近1),由此會在轉(zhuǎn)子鐵芯上造成較大的損耗,并且石油鉆機要求電動機具有較大的啟動轉(zhuǎn)矩,這些都會使轉(zhuǎn)子鼠籠承受較大的熱應力與機械應力。因此,電動機的轉(zhuǎn)子導條必須采用能夠長期耐受較高的熱應力與機械應力的合金材料。

（8）轉(zhuǎn)子導條與鐵心采用真空壓力整體浸漆,以提高其冷卻效果,并使轉(zhuǎn)子導條與鐵芯之間部分絕緣,以減少轉(zhuǎn)子導條與鐵芯之間可能出現(xiàn)的火花。轉(zhuǎn)子導條與端環(huán)的連接采用了高頻釬焊工藝,以提高焊縫的可靠性。

（9）為維護方便和提高電動機的冷卻效果,電動機定子、轉(zhuǎn)子之間的間隙比相同規(guī)格的民用電動機約大1倍。

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