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农用潜水泵电机绕组的优化分析

来源:三联泵业 整理 2016-01-14 浏览
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摘 要:湿式潜水泵电机配套的耐水电磁线经过长期市场发展已由传统的三包线演变为单包线、双包线,文章对耐水电磁线进行全面、系统的调研以便及时对湿式潜水电泵的耐水电磁线结构作出优化。

农用潜水泵电机绕组的优化分析

潜水电泵经过长期市场发展,产品规格、结构、材料、工艺、生产配套体系等均发生了重大变化,其中湿式潜水泵电机配套的耐水电磁线已由传统的三包线演变为单包线、双包线,耐水电磁线生产厂家的主流供应产品发生了变化,因此需要对现有潜水泵电机的电磁线结构进行调整以适应市场的变化,为此进行了调研。

调研了解耐水电磁线以下方面:(1)应用规格:市场上潜水电泵主要生产厂家采用的耐水电磁线的种类;(2)综合比较:了解各种耐水电磁线的结构、性能、寿命、工艺性成本,优缺点;(3)生产厂家:了解生产厂家的各种耐水线销售所占比例及其应用厂家;(4)三包维修:了解各种耐水线处理回收方面的情况;(5)采购价格:了解生产厂家的耐水电磁线的价格情况。走访泰州泰丰泵业有限公司、江苏江扬电缆有限公司等国内知名电线厂家,对耐水电磁线多方面进行综合比较,从而评审确定湿式潜水电泵配套耐水电磁线的发展方向。

1 潜水电泵电磁线的应用规格

通过对国内主要潜水电泵生产厂家的调研,目前国内潜水电泵市场主要采用的耐水电磁线有三大系列。

(1)单层线:单层线即为铜芯聚烯烃绝缘耐水绕组线。

(2)双层线:双层线一般即为铜芯聚乙烯绝缘尼龙护套耐水绕组线(也有个别厂家把铜芯聚乙烯绝缘耐水绕组线叫双层线,下面不做介绍)。

(3)三包线:即为漆包铜芯聚乙烯绝缘尼龙护套耐水绕组线。

2 各种耐水电磁线的结构、性能及特点

各种耐水电磁线的导体均为裸铜线,裸铜线有无氧铜杆(电解铜,电阻小,柔韧性好,大部分采用)和亮杆(即低氧铜杆,电阻大,紫杂铜及回收铜,柔韧性相对差一些,很少采用)两种,前者比后者每吨要贵3000元以上。

2.1 单层线的结构、性能及特点

单层线结构:裸铜线+聚烯烃复合料层(该材料有进口和国产两种,进口的质量较好,国产的优劣不等),聚烯烃复合料层兼绝缘和护套双重作用。

单层线特点:机械强度大、耐温70°C、外皮薄等,此种线外径可做到比较小,寿命能保证5年左右,价格最便宜,许多生产井泵和QS泵的厂家采用此种线,使用量最大。

单层线缺点:因只有一层聚烯烃绝缘层,其对绝缘材料的工艺要求较高,而且因聚烯烃较硬,所以裸铜线必须要进行热处理降低其硬度,以保证绕组线的柔韧性。

工艺要求:生产此种线的厂家比较普遍,但生产厂家必须工艺成熟,有相当规模,信誉度高,否则其质量不能保证。市场调查反映质量好的单层线其绕线嵌线整形后检查总合格率在95%以上。

2.2 双层线的结构、性能及特点

双层线结构:裸铜线+聚乙烯+尼龙护套,聚乙烯为绝缘层,尼龙为加强护套,有吸水性,降温效果好。

双层线特点:具有机械强度好、耐温70°C、柔韧性能好、降温快、耐油的特点,双层线是为了改善单层线的软硬度,在第一层涂一层聚乙烯,聚乙烯绝缘性能较好,但质地较软,强度较差,因此在外层涂上一层尼龙护套为加强护套。双层线的绝缘性能、降温性能及柔韧性相对单层线要好,生产单层线的厂家一般均生产该种线。

双层线缺点:双层线的外径比单层线稍大(比三包线稍小),成本比单层线贵,其寿命能保证5年左右。

生产双层线的厂家也比较普遍,需求量比单层线少,市场调查反映其绕线嵌线整形后检查总合格率同单层线基本相同。

2.3 三包线的结构、性能及特点

三包线结构:裸铜线+漆层+聚乙烯绝缘+尼龙护套,漆层起固定铜离子,防止其向外发散的作用,聚乙烯为绝缘层,尼龙为加强护套,降温效果好。

三包线特点:具有机械强度好、耐温70°C(或稍高几度也能承受)、柔韧性能好、降温快、耐油的特点。原因是尼龙有吸水性,降温快,只起加强护套作用而不起绝缘作用。三包线寿命最长,一般达10年。

三包线缺点:生产工艺复杂,对铜线表面的光滑平整度和清洁度要求高,表面必须不含油,否则涂漆时铜线表面很难避免产生个别漆粒和气杂,制造时的不合格品率较高,生产成本高。市场上供应的该类型线规格一般<φ1.6,≥φ1.6的大直径三包线供应很少,而且质量不稳定,以11KW泵所用的φ1.8线为例,双层线共嵌10台,嵌线整形后检查全部合格,而采用三包线不合格率达到30%。

三包线需求量是三种线中最小的,市场上生产厂家也相对少一些,原生产厂家有一部分现已停产该种线,价格最贵。据统计三包线绕线嵌线整形后检查不合格率在4%左右。

3 耐水电磁线生产厂家的各种耐水线销售所占比例及其市场分析

耐水电磁线生产厂家的各种耐水线销售所占比例,如表1

表1

从表1可以看出,单层线的市场销售量最大,占比约70%;双层线市场销售量其次,占比20%以上;三包线的市场销售量最小,占比约10%。

4 各种耐水线三包维修

通过生产厂家介绍和咨询三包服务维修站及其相关人员,了解到的情况如下:各种耐水电磁线烧坏时取出的难易度在不考虑漆层因素的情况下主要与其受热损坏时间长短有关和绝缘材料无关,难易程度基本上差别不大。带漆层的三包线烧毁时取出容易一些,其原因是三包线烧毁主要是过载时因存在局部气杂及漆粒的点击穿引起的,为局部粘结,热损坏时间越长,粘结区域越大,粘结程度越严重。而单层线和双层线烧毁主要是电流过大引起的整组线圈整体烧毁粘结在一起呈饼状,烧毁时取出相对困难。

5 耐水线生产厂家及维修站对各种耐水线的认可度情况

上述所说的几家耐水线生产厂家认为其生产的电磁线质量有保证,国内市场上的电泵一般推荐采用单层线就可以,这样经济性和耐用性都比较好。维修站对上述三种线的认可度无太大差别,三包线及双层线的认可度要高一些,但不论何种线,关键是生产厂家的制造质量。

6 各种耐水电磁线的性能、寿命、价格对比表,如表2

表2

7 湿式潜水泵电磁线的选配

7.1 耐水电磁线品种选用

三包线由于寿命长(一般10年),散热降温效果好,耐温性能好,用户认可度高,φ1.5以下规格的线采用比较好。以使用量最大的φ1.12线为例,每台泵采用三包线比单层线成本贵11元左右,但考虑到产品定位以及用户对产品的习惯认识,作为销售亮点,还是应该首选三包线。此外≥φ1.6的大规格线采用三包线时成品不合格率太高(30%),市场采购困难,而且使用量很小,建议不采用三包线。

双层线的绝缘性能、散热降温效果及软硬度比单层线好,成本介于单层线及三包线之间,寿命适中(5年左右),电泵用户认可度也比较好,采用该种线的电泵生产厂家也比较多。

建议不采用单层线,该种线价格虽然最便宜,但绝缘性能、散热降温效果及线的软硬度相对较差,各个生产厂家的单层线质量差别比较大,电泵用户认可度相对较差。电机的功率裕度小,温升偏高,而单层线的散热降温效果相对三包线及双层线要差一些。

7.2 耐水电磁线使用要求

选用耐水电磁线需通过现场调研选用2-3家生产厂家;采用耐水电磁线应按规定要求进厂检查合格,检查的关键内容主要有铜芯直径,电磁线外径,直流电阻,耐电压试验,绝缘电阻等等,另外铜丝材质要求为无氧铜杆;采用新种类的电磁线时除按规定要求进厂检查合格后,应先试装一批电泵,选择经销商到固定地方试用,并及时反馈质量信息,根据使用效果情况及用户反映再评审是否采用。

参考文献

[1]金学文.潜水电泵使用维护检验三则[J].农业使用与维修,2012(4).

[2]李模其.农用潜水电泵的选购和使用[J].南方农机,2013(8).

作者简介:陈强(1983,9-),男,汉族,本科,实验师,研究方向:自动化(数控技术),籍贯:江苏省泰兴市。

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