南阳防爆高效电机介绍

电机知识

YBXn、YAXn、YXn

高效率三相异步电动机

南阳防爆集团股份有限公司

NANYANG EXPLOSION PROTECTION

GROUP CO., LTD.

电机知识

2008年5月11日温家宝总理视察南阳防爆集团时，听取魏华钧董事长汇报铸铜转子超高效率电动机研制情况

电机知识

第一章：企业简介

一、企业简介

南阳防爆集团股份有限公司是生产防爆电动机的专业厂家，位于河南省南阳市，1970建厂，2008年10月改制为股份有限公司，现有员工约3500人，年生产电机量700万千瓦、产值约二十亿元人民币，是中国防爆电机行业的龙头企业，是中国最大的防爆电机科研、生产和出口基地。CNE牌防爆电机是中国名牌产品。

生产的产品主要有：各类防爆型和非防爆型三相异步电动机、大型同步电动机、中小型汽轮发电机、矿用通风机、防爆电器及监控仪表等。所生产的电动机功率范围从0.01kW到20000kW；轴中心高从45mm到1000mm；共170个系列、738个品种；所生产的防爆发电机以及汽轮发电机功率从200kW到100000kW。所生产的产品主要使用于石油、化工、煤炭、钢铁、电力和水泥等行业，并能满足和覆盖国内石油、化工、煤炭等行业对各类电机的要求。

二、高效率电机生产历史

● 1995年南阳防爆集团与美国通用电气（GE）公司合作开发高效率节能型电动机，研制的符合美国EPACT标准的NEMA高效率电机于1997年与发达国家的同类产品同时批量进入北美洲市场。南阳防爆集团同时具备了按照IEEE-112B标准要求进行实测电机杂耗的测试能力。

● 1997年南阳防爆集团开始开发适合国内市场的高效率隔爆型、增安型以及普通型高效率电动机，2000年全系列试制出效率符合美国EPACT标准，安装尺寸符合IEC标准的YBXn、YAXn、YXn三大系列高效率电机，主要为满足国内市场对高效率电动机的需要。

● 2001年南阳防爆集团作为电动机生产厂家的主要成员参加起草了GB18613-2002 《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》标准。

● 2002年11月，中国节能产品认证中心向南阳防爆集团颁发了我国电动机类第一号节能产品认证证书（证书编号：YAXn为JX02/0001-2002、YBXn为JX02/0002-2002、YXn为JX02/0003-2002）。同年，这三大高效率电机被评为“国家重点新产品”。

电机知识

南阳防爆集团董事长魏华钧接受中国节能产品认证中心

颁发的高效电机节能认证证书

电机知识

● 2004年南阳防爆集团开始向澳大利亚、新西兰等澳洲国家出口符合澳洲标准AS/NZS1359.5—2004的高效率电动机。并与澳大利亚CMG公司等建立了稳定的贸易合作关系。

● 自2004年南阳防爆集团与国际铜业协会、云南铜业集团积极合作，开发铸铜转子高效率和超高效率（NEMA PremiumTM）三相异步电动机。

电机知识

● 2006年南阳防爆集团作为电动机生产厂家的主要成员参加了GB18613-2002 《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》的修订，该标准改版为GB18613-2006 《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》。

● 2009年2月南阳防爆集团依照GB18613-2006标准取得了节能认证证书。

电机知识

第二章：国际国内有关高效率节能电机政策

电动机是电网中最主要的耗电设备，其耗用的电能约占总发电量的70％左右，电动机在电气传动中在带动负载作功的同时，自身也消耗着大量电能。欧美工业发达国家对提高中小型电动机的运行效率非常重视，美国、欧盟、加拿大、澳大利亚等在相继开发和推出高效节能电机的同时，陆续出台了许多强制性的法规和税收政策来推广高效率节能电动机。

一、欧美国家的政策法规

●美国能源署于1992年颁布了能源政策法令（EPACT），规定了功率范围在1~200hp之间的电动机最低效率值，并要求1997年10月24日以后在美国不能再生产、销售和进口低于EPACT所规定效率标准的电动机。以法律形式来强制推广高效率电动机，美国是第一家。

●2007年12月19

日美国总统布什又签署了美国能源自立与安全法案，其中有关

电机知识

电动机效率水平的强制性要求将于2010年12月19日生效实施，这一法案将电动机的效能指标由1992年EPACT效率指标提升到NEMA PremiumTM（超高效率）效率水平，也就是自2010年12月19日起，功率范围在1~500hp之间的常规电动机必须有超高效率标识，不符合超高效率标准的电动机，不能再在美国生产和流通。

美国超高效率电动机标志

● 加拿大颁布节能法规要求从1996年1月开始，其国内生产和销售电动机的效率必须符合CSA C390标准（相当于美国EPACT标准）。

● 欧洲电机和电力电子制造商协会（CEMEP-EU）于1999年颁布了电动机效率标准协议，协议要求1999年后生产的电动机在铭牌上必须有效率标志，并对电动机效率标准规定了eff1、eff2、eff3三档效率指标，其中eff3是当时生产的电动机效率，符合eff1、eff2效率标准的电动机才是高效率电动机。

二、国内高效率节能电机政策

根据2008年4月1日起实施的《中华人民共和国节约能源法》规定，国内市场已经禁止生产、进口、销售不符合强制性能源效率标准的用能产品，并对列入国家能源效率标识管理产品目录的用能产品进行标注能源效率标识。

2008年国家发展改革委、国家质检总局、国家认监委共同下发的2008第8号《公告》，中小型三相异步电动机属于中国实行能源效率标识的第三批目录中要求实施的产品，从2008年6月1日开始执行能效限定和能源效率标识，应当在产品或者产品最小包装的明显部位标注统一的能源效率标识。

电机知识

中小型三相异步电动机实行能效标识的范围是690V及以下的电压，50Hz三相交流电源供电，能效2级和3级的额定功率在0.55kW-315kW范围内，能效1级的额定功率在3kW-315kW范围内，极数为2极、4极和6极的一般用途电动机和一般用途防爆电动机。

第三章：国内与国外高效率电机标准的对比

●美国高效率电机标准分为（EPACT）效率标准和NEMA PremiumTM（超高效率）效率，其中EPACT标准规定了功率范围在1~200hp之间的电动机最低效率值；NEMA PremiumTM（超高效率）效率标准规定了功率范围在1~500hp之间的电动机。NEMA PremiumTM效率平均值比EPACT标准高2%左右。

●1999年欧盟对4极和2级电机的效率标准达成了CEMEP—EU协议，将电动机的能效等级规定为eff1、 eff2、 eff3三个等级，其中eff3是当时生产的电动机；eff1、 eff2是高效率电动机。eff2电机与eff3电机相比损耗降低20%以上，适用于年运行时间在2000小时以上电机；eff1电机与eff3电机相比损耗降低40%以上，适用于年运行时间在4000小时以上的电机。在2006年，欧盟市场已全部淘汰了eff3效率等级的电动机。

● 中国的电工标准体系基本上是等同采用IEC标准，中国的基本系列电机——低压Y系列电机的机座号、功率、极数的对应关系与德国DIN42673标准相一致。因此我

电机知识

国高效率电机标准GB18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》参照了欧盟CEMEP—EU协议，将电动机的能效等级规定为3级、2级、1级三个等级，其中3级效率是最低效率等级，是能效限定值，是强制性指标。2级和1级效率标准为推荐性指标，其中2级效率指标相当于欧盟标准中的eff1效率标准，适合年运行时间在4000小时以上的电动机。而1级效率指标高于欧盟标准中的eff1效率标准，相当于超高效率电动机，适合年运行时间更长的电动机。效率必须达到2级或1级效标准值的电动机，才能被认定为高效节能电动机。

●GB18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中的电动机效率：

电机知识

●GB18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中的1级、2级节能电机与3级(能效限定值)之间的效率对比：

从上表可以看出对于4极电动机：2级每千瓦效率平均比3级高约0.872%，每千瓦损耗降低约15%；1级每千瓦效率平均比3级高约1.533%，每千瓦损耗降低约26.5%；

第四章：电动机实现高效率输出的原理和措施

一、电动机实现高效率输出的原理

当电能输入电动机后，电动机在由电能先转换为磁能，再转换为机械能输出的同时，电动机自身会产生电路损耗、磁路损耗、机械损耗以及杂散损耗，这些损耗会以热能的形式从电机散发出去。

电动机效率

机械能输出电能输入

100%

其中：电能输入=机械能输出+电能铜耗+磁能铁耗+机械损耗+杂散损耗 电动机实现高效率输出的原理就是在电能输入一定的条件下，电动机自身损耗最小，从而实现最大的机械能输出。

电机知识

耗

耗

耗损械机

杂散

铜

耗损

机械能输出

能

电能输入

磁

能

铁

二、实现高效率输出的措施

获得电动机高效率运行的技术关键是最大限度地降低电动机自身的铁耗、铜耗、机械耗、杂散损耗等损耗，从而获得最大的机械能输出。为解决这一关键技术，YBXn、YAXn、YXn个三系列电动采取了新理论、新结构、新材料、新工艺等一系列先进措施：

1、定转子铁心采用低损耗冷轧电工硅钢板来降低铁耗：国外早已停止了热轧电工硅钢板的生产，而国内生产企业一直是热轧片和冷轧片并存使用，但是高效率电动机的生产只有采用质量稳定、损耗较低的冷轧片，才能保证较大幅度而且稳定地降低电动机的铁耗。

2、定子绕组采用低谐波绕组降低铜耗和杂耗：虽然低谐波绕组理论早已成熟，但是由于电动机的杂耗不易实际测量，而且看不出其应用的实际效果，一直使用较少。对于高效率电动机的生产，就有必要采用低谐波绕组来改善电动机的磁势波形，从而降低电动机杂耗和定转子绕组的铜耗。

3、采用先进合理的通风结构降低机械损耗：高效率电动机采用了锥形风罩和带锥形挡风板的风扇结构，具有优良的通风效果，可以在风耗和摩擦损耗很小的情况下产生足够的风量，达到很好的散热冷却效果，并且可以有效降低机械噪声。避免了普通系列电机的风扇及风罩结构不合理，机械损耗大又容易产生涡流和噪声等缺点。

4、采用有效的工艺措施降低电动机杂耗：在采用适当的定、转子槽配合和转子槽斜度的同时，适当调整定、转子气隙值并对加工后的转子进行多项处理，从而降低和控制杂散损耗。

电机知识

第五章：YBXn、YAXn、YXn 系列高效率电动机

一、YBXn系列高效率隔爆型三相异步电动机

1、YBXn系列电动机简介

YBXn系列高效率隔爆型三相异步电动机是适用于工厂1区或2区内具有爆炸性危险场所的防爆电机，其防爆原理是采用隔爆外壳把可能产生火花、电弧和危险高温的电气部分与周围爆炸性气体混合物隔开，爆炸火焰或炽热气体通过接合面间隙后也不能引燃周围的爆炸性气体混合物。这就要求电机的隔爆外壳有足够的强度，不应有损坏或变形，因此对于YBXn系列高效率隔爆型电动机的生产，在采用灰铸铁HT250以上强度的外壳材质的同时，要确保其加工精度，这样既有利于防爆性能的实现，同时有利于电动机机械损耗的降低。YBXn系列高效率隔爆型电动机的防爆性能符合GB3836.2—2000《爆炸性气体环境用防爆电气设备 第2部分 隔爆型“d”》的要求；效率符合GB18613-2006 《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中的2级效率标准值的规定。

2、YBXn系列电动机性能特点 2.1．电机轴中心高为H160~355。

2.2．功率等级与安装尺寸的对应关系与YB系列、YB2系列电动机相同。

2.3．防护等级为IP54(主体)，接线盒为1P55，防爆标志为ExdI、ExdIIAT4、ExdⅡBT4、

ExdⅡCT4。

2.4．定子绝缘结构为F级，但按B级考核温升。

电机知识

2.5．基本安装方式为B3、B5、B35。 2.6．电压为380V、660V、380/660V。

2.7．功率因数与Y系列、YB2系列电动机相当。

2.8．堵转电流倍数、堵转转矩倍数、最大转矩倍数与Y、YB2系列相当，部分规格有

所提高。

2.9．振动限值按GB10068《轴中心高为56mm及以上电机的机械振动 振动的测量、

评定及限值》中的R级，即H225以下2极电机为1.8mm/s，4极及以下按1.12mm/s；H225~355电机，2极电机按2.8mm/s，4极及以下按1.8mm/s。 2.10．噪声限值符合GB10069.3-2006《旋转电机噪声测定方法及限值 第3部分：噪声限值》的规定。

3、YBXn

YBXn系列高效率隔爆型三相异步电动机结构示意图

3.1．YBXn系列电动机冷却方式为全封闭自扇冷结构、转子结构为鼠笼式。电动机冷却

风扇采用高效离心风扇，风扇罩采用锥形端罩，H160~280采用防静电塑料风扇，H315~355采用灰铸铁或钢板结构风扇。

3.2．主要安装尺寸与Y系列、YB2系列电机相同，可与国内非高效率电机直接互换。

接线盒位于机座顶部，可实现进线口朝向左侧或右侧的互换。接线盒空腔进行了增大改进设计，进线方式有橡套电缆和防爆挠性管两种结构。 3.3．全系列电机增加不停机注排油装置，方便用户加注润滑脂。

3.4．全系列电机采用了低噪声轴承，振动小、噪声低、轴承计算寿命大于10万小时。 3.5．全系列电机定转子铁芯采用了低损耗、高导磁的优质冷轧电工硅钢片，部分定子

电机知识

绕组采用了低谐波绕组、优选槽配合、优化电磁方案、提高机械加工精度、降低杂散耗等一系列措施，降低损耗，提高效率。

3.6．电磁线采用聚脂亚胺漆包线，绝缘采用优质复合绝缘材料、定子绕组采用整体（VPI）

真空压力浸渍处理使之成为一个完整整体。绝缘系统经南阳防爆电气研究所环境与可靠性试验室可靠性试验合格，可靠度为R=0.95，可靠性寿命tR=0.95。

直径为5.8米的大型VPI浸漆设备

3.7． 全系列电机可以加设定子及轴承温度监控测温元件，定子绕组可根据用户需求加

设防潮加热带，并配有相应的辅助接线盒。

3.8． 防护等级为IP54，扩大了适用范围；可派生户外、湿热带、户外湿热带、户外

防中等腐蚀等系列电动机。

3.9． 在电机出厂时，轴伸端设有轴承锁紧装置，能有效地防止在运输过程电机转子的

轴向串动，从而防止损伤轴承。

4、YBXn系列电动机型谱

电机知识

二、YAXn系列高效率增安型三相异步电动机

1、YAXn系列电动机简介

YAXn系列高效率增安型三相异步电动机是适用于工厂2区内具有爆炸性危险场所的防爆电机，其实现防爆的技术原理是在保证电机正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的基础上，进一步采取电磁和机械方面措施，提高安全程度以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象。YAXn系列电动机防爆性能符合

电机知识

GB3836.3-2000《爆炸性气体环境用电气设备 第3部分 增安型“ｅ”》的要求，其效率符合GB18613-2006 《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中的2级效率标准值的规定。tE时间是增安型电动机的重要防爆参数，YAXn系列电动机在采用了新型转子槽形和转子导条结构确保高效率性能合格的同时，可使其防爆性能参数tE时间更长，具有更长的耐堵转发热时间和更可靠的防爆性能。

2、YAXn系列电动机性能特点 2.1．电机轴中心高：160~355mm 2.2．功率范围：4～315kW

2.3．电压为380V、660V、380/660V。 2.4．频率：50 Hz 2.5．极数：2、4、6、8极

2.6．防护等级为IP54(主体)，接线盒为1P55， 2.7．安装方式：IMB3 IMB5 IMB35 IMV1等

2.8．绝缘等级：定子绝缘系统为F级，单层绕组按80K考核温升，双层绕组温升按70K

考核。

2.9．全系列电机防爆等级不再分T1，T2、T3组，全部按T3组温度组别，防爆标志为

ExeIIT3。

2.10．功率因数、堵转电流倍数、堵转转矩倍数、最大转矩倍数与Y、YA系列相当，

个别规格有所提高。

2.11．振动限值按GB10068《轴中心高为56mm及以上电机的机械振动

振动的测量、

电机知识

评定及限值》中的R级，即H225以下2极电机为1.8mm/s，4极及以下按1.12mm/s；H225~355电机，2极电机按2.8mm/s，4极及以下按1.8mm/s。 2.12．噪声限值符合GB10069.3-2006《旋转电机噪声测定方法及限值 第3部分：噪

声限值》的规定。 3、YAXn系列电动机结构特点

YAXn高效率增安型三相异步电动机结构示意图

3.1．电动机采用全封闭自扇冷结构，转子结构为鼠笼式。风扇罩采用锥形端罩，冷却

风扇采用高效离心风扇，H160~280采用防静电塑料风扇，H315~355采用灰铸铁或钢板结构风扇。

3.2．功率等级与安装尺寸的对应关系与Y系列、YB系列、YB2系列电动机相同，改变

了原YA系列电机部分规格安装尺寸与Y系列电机不能互换的缺点。

3.3．接线盒采用大空腔接线盒，接线盒位于机座侧面，可实现机座左右两侧进线的互

换。即F1、F2转换。同时主接线盒可以附加加热器接线盒和测温元件接线盒等辅助接线盒。

3.4．全系列电机采用低噪声轴承，振动小、噪声低。并且全系列电机设注排油结构，

有较大空腔的储油盒。

3.5．全系列电机可根据用户要求，可加设定子绕组测温和轴承测温元件，加设增安型

定子绕组防潮加热带，并配有专用辅助接线盒。

3.6．防护等级为IP54，扩大了适用范围；可根据用户要求派生户外、湿热带、户外湿

电机知识

热带、户外防中等腐蚀等系列电动机。

3.7．定子绕组采用整体（VPI）真空压力浸渍处理，绝缘系统采用了经南阳防爆电气研

究所环境与可靠性试验室可靠性试验合格的绝缘系统。

3.8．全系列电机采用了低损耗高导磁的冷轧硅钢板，定子绕组采用了低谐波绕组，优

选了定转子槽配合，优化了电磁方案等一系列措施来降低损耗，并提高机械加工精度，从而提高运行效率。

3.9．在电机出厂时，为防止因电机转子窜动而导致轴承受损，电机轴伸端增加了轴承

锁紧装置。 4、YAXn系列电动机型谱

电机知识

三、YXn系列高效率三相异步电动机

1、YXn系列电动机简介

YXn系列高效率三相异步电动机是我公司借鉴出口GE公司的符合美国EPACT标准的高效率电动机的成功经验，根据我国的基本情况进行开发的高效率、低振动、低噪声，适用于工厂非爆炸性危险场所的通用电机，可与多种通用机械设备配套。该系列电动机的功率等级、极数及安装尺寸对应关系，与德国标准DIN42673完全相同，其效率符合GB18613-2006 《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中的2级效率标准值的规定。

2、YXn系列电动机性能特点 2.1．电机轴中心高：80~355mm 2.2．功率范围：0.55～315kW

2.3．防护等级：主体为IP54，接线盒为1P55 2.4．定子绝缘结构为F级，但按B级考核温升。 2.5．基本安装方式为B3、B5、B35、V1。 2.6．电压：380V、660V、380/660V。 2.7．频率：50 Hz 2.8．极数：2、4、6、8极

2.9．安装方式：IMB3 IMB5 IMB35 IMV1等

2.10．功率因数、堵转电流倍数、堵转转矩倍数、最大转矩倍数与Y相当，部分规格有

所提高。

2.11．振动限值按GB10068—2000《轴中心高为56mm及以上电机的机械振动 振动

的测量、评定及限值》中的R级，即H225以下2极电机为1.8mm/s，4极及以下按1.12mm/s；H225~355电机，2极电机按2.8mm/s，4极及以下按1.8mm/s。 2.12．噪声限值符合GB10069.3-2006《旋转电机噪声测定方法及限值 第3部分：噪

声限值》的规定。

电机知识

3、YXn

YXn系列高效率三相异步电动机结构示意图

3.1．YXn系列高效率三相异步电动机冷却方式为全封闭自扇冷，转子结构为鼠笼式。

全系列电机功率等级、极数与安装尺寸的对应关系与Y系列电动机相同，可与Y系列电机直接互换。

3.2．YXn系列电机的风扇罩与风扇最佳匹配，H160~280采用防静电塑料风扇，

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/oo44.html