浅谈辽宁省电动机产品质量现状
2021-12-05辽宁省检验检测认证中心冷俊
辽宁省检验检测认证中心 冷俊
一、产品基本情况介绍
1.产品概述
电动机是重要的机械基础件产品,量大面广,广泛应用于农业、工业、国防、公共设施和家用电器等各个领域,作为风机、水泵、压缩机、机床、印刷机械、造纸机械、纺织机、轧钢机、空调、城市交通和运输车辆等机械驱动设备的动力源。电动机产业的发展对国民经济建设、节约能源、保护环境、提高人民生活水平,都起着重要的作用。同时,电动机也是关系到安全和环保的重要机电产品,其质量水平的高低,是反映一个地区机电产品制造业水平的一个重要方面。
2.产品监管介绍
低压三相异步电动机产品中的小功率电动机产品实行CCC 强制性产品安全认证制度;隔爆型三相异步电动机产品实行CCC 强制性产品安全认证制度;低压三相异步电动机产品中符合GB 18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》适用范围内的产品,实施能效标识管理制度。
二、产业总体情况
1.国内、省内产业分布情况
我国生产电动机产品的企业大约有1000 家,主要分布于东部地区,尤以东部沿海省市和华东、华南、华中、华北及东北地区为最主要的电机制造企业群所在区域。典型的电动机产业集中区主要分布在浙江、福建、江苏和山东地区。华东六省一市企业数量约占全国企业总数的74%,其他几个区域产地的企业占比情况分别为:华南占7.5%;华中占5.4%;华北占4.6%;东北占3.9%;西南占3.4%;西北占1.2%。按企业规模分,目前全国的大、中、小型企业的占比大致为3.5%、68%、28.5%。
我省现有电动机生产企业有20 余家。沈阳和大连地区为生产企业集中区域。省内电动机企业多数为中小型企业,大型企业基本坐落在沈阳和大连地区。大型企业数约占企业总数的10%~20%;中型企业占企业总数的40%~50%。企业类型主要为有限责任公司、股份合作公司等非公有制企业,多数为中小型企业,国有企业和中外合资企业的企业规模较大。依据近几年监督抽查数据分析,省内电动机产品年总产值约在30 亿元左右。沈阳、大连地区为主要集中区域,约占总产值的60%~70%。
2.产业现状
近年来,由于国内的风机、水泵、机床、压缩机、石油钻采、炼油化工、矿山冶金、煤炭和起重运输等产业主机行业不景气,出现负增长,减少了电机的配套,国外市场需求乏力,因而严重的影响了电机行业的生产数量与产值。另外,过去由于重复建设,生产能力严重过剩,供求失衡,掀起降价竞销风,造成行业利润大量流失,导致行业经济效益下滑。
3.产品的应用前景和发展趋势等
电动机是用电大户产品,据统计测算,至2018 年底,我国电机保有量约25 亿千瓦,总耗电量占全社会总用电量的64%,其中工业领域电机总用电量占工业用电量的75%。作为动力源的电动机是电机驱动系统节能的源头,提高电动机本身的效率是电机系统节能的关键。我国电机平均效率为87%,发达国家早已推行的高效电机效率已达到91%以上,美国的超高效电机效率更是达到93%,比我国高3 ~5%,系统运行效率比我国高10 ~20%,如果提升电机效率5 ~8%,年可实现节电1300 ~2300 亿度,相当于2 ~3 个三峡电站的发电量。因此节能电机一直是电机行业的发展方向。
三、产品标准和重要检测指标解析
1.产品标准情况
电动机产品检验依据GB/T 1032-2012《三相异步电动机试验方法》方法标准,该标准于2012 年6 月29 日发布,并于2012年11月实施;判定依据GB/T 14711-2013《中小型旋转电机通用安全要求》标准,该标准于2013 年7月19 日发布,并于2013 年12 月实施。2017 年,电动机产品系列标准由强制性国家标准转化为推荐性国家标准。
2.重要检测指标解析
(1)旋转方向检查
在出线端标志字母的顺序与三相电源的电压相序方向相同时,从主轴端视之,电动机应为顺时针方向旋转。转向不符合标准规定将可能因反转对设备造成重大损害。
(2)接线盒及接线装置检查
电机应设置接线图,在电机接线盒内用导电材料制成的接线图必须可靠固定,不得松动。接线图应正确清晰,其线端标志应与电机的接线端子标志一致。接线板应完整,不得有裂缝和碎裂。接线板标志应与接线图标志一致。该项目不合格会导致电击等人员伤害。
(3)接地检查
在接线盒内应有接地端子,不兼作它用,并在接地端子附近设置接地标志,标志应可靠固定。保护接地导体应有足够的韧性保护接地端子的螺钉应有足够的截面积。该项目不符合标准要求会出现电机部件连电或接地不发挥作用,导致人员电气伤害。
(4)引线防护
电机内部两条以上同一走向引线应捆绑在一起,内部引线不应在具有锐角和锐边的零件上,与活动部件接触内部引线连接处应妥善绝缘且可靠固定。该项目不符合标准要求会出现电机外壳连电,导致人员电气伤害。
(5)接线端子
导电连接螺栓型接地端子应联接牢固,其结构应能保证导电良好和足够的接触压力,并具有预期的载流能力。所有载流部件应由导线性能良好的金属材料制成,并应有足够的机械强度。该项目不合格会出现接线端头温度过高而断路,导致电动机缺相,损坏设备。
(6)定额试验
该项目是验证电机应在各种种可能的运行条件下,是否能安全运转。
(7)接触电流
电机在工作温度下的接触电流应不大于3.5mA。该项目是检测电机在工作温度下是否存在能影响人体安全的接触电流。
(8)绝缘电阻测定
电机热态的绝缘电阻应≥0.38MΩ。该项目是验证产品绝缘性能,检测电机是否存在过电危险。
(9)介电强度
定子绕组应能承受1760V、50Hz 历时1min 的耐电压试验而不发生击穿。验证产品绝缘性能,检测电机是否会发生电压击穿而产生过电危险。
(10)机械强度
检验产品的机械结构能否承受相应冲击力而不发生损坏,保证产品的耐久性。
(11)振动的测定
电机振动特性是电机主要内在质量的综合反映,与选用轴承质量优劣、部件加工工艺质量及电机电磁设计和结构设计等诸因素有关。电动机的振动是电机的部件制造和装配工艺的综合反映。
(12)噪声的测定
电动机的噪声产生主要有二方面,分别是电磁噪声和机械噪声,前者与电磁设计、铁芯制造有关,后者与加工装配以及轴承的质量有关。噪声过大首先会出现噪声污染,其次说明轴承质量不好或者装配质量有问题。
(13)堵转试验(堵转电流和堵转转矩的测定)
堵转试验测定的堵转电流和堵转转矩,是电机的重要安全、性能参数。堵转电流不合格会发生起动电流过大,影响电源线使用寿命或烧毁;堵转转矩不合格会发生电机无法起动或损坏电机。
四、质量现状分析
1.产品常见的不合格指标
综合历年市场监管部门抽检的结果来看,电动机产品经常出现以下问题:
(1)铭牌标志等不符合强制性产品标准的规定,缺少必需的安全标志等内容。
(2)直接关系到人身安全的绝缘性能、接地等项目不符合标准的要求,产品未安装接地螺钉、引出线无防护等。产品的绝缘一旦失效将直接导致人身触电危险,严重时将导致人身伤亡事故的发生。接地装置是对触电危险的间接防护,是安全的最后一道屏障,接地装置存在问题将使产品一旦发生触电事故时失去保护,造成人身伤害。
(3)旋转方向不符合标准规定。电机旋转方向与电机端子的标志正确及绕组正确接线有关。电动机旋转方向达不到标准规定的要求,将可能对设备造成损害。
(4)振动和噪声不符合标准要求。电机振动或噪声过大,产品在运行中将损害电机各个部件的耐久性。
2.质量问题原因分析
小型企业由于受到各种资源制约,质量管理体系和产品设计、制造工艺、检查检验等环节,都存在很多不完善。尤其近几年来,电动机生产所用的主要原材料铜和钢材等价格均由较大幅度的增长,而电动机的平均出厂价均有下降的趋势,原材料价格和成品价格的反差使企业举步维艰。小型企业则很难消化增加的材料成本,只能通过降低原材料的质量或擅自修改工艺和产品设计,减少原材料定额等手段消化成本,加上一些企业往往处于发展初期,相对来说对产品质量的认识和控制本身就有很多不足之处。