มอเตอร์อุตสาหกรรมสำหรับการขุดแร่จัดการกับสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีความชื้นและแห้งสลับกันบ่อยครั้งภายในอุโมงค์เหมืองอย่างไร

ความน่าเชื่อถือของมอเตอร์สำหรับอุตสาหกรรมเหมืองแร่ในการทำงานในอุโมงค์ที่มีความชื้นสลับกับแห้ง

สถานีถ่ายโอนสำหรับการขนส่งถ่านหินใต้ดิน ซึ่งใช้ระบบสายพานลำเลียงแบบต่อเนื่อง ดำเนินการเป็นเวลา ๘,๔๐๐ ชั่วโมงต่อปี จะประสบกับการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศอย่างรุนแรงระหว่างแนวระบายอากาศที่มีความชื้นสูงมากและกระแสลมระบายอากาศที่ไหลเร็วมาก การใช้มอเตอร์สำหรับอุตสาหกรรมเหมืองแร่ภายใต้โซนความชื้นที่เปลี่ยนผันดังกล่าวทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าได้รับผลกระทบจากกระบวนการควบแน่นของความชื้นอย่างรวดเร็ว การสะสมของเกลือที่รุนแรง และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำ ๆ อย่างต่อเนื่อง การรักษาการขุดวัสดุอย่างไม่ขาดตอนจึงจำเป็นต้องจับคู่มอเตอร์สำหรับอุตสาหกรรมเหมืองแร่แต่ละตัวเข้ากับโครงหุ้มพิเศษ กระบวนการเคลือบฉนวนสเตเตอร์ขั้นสูง และการห่อหุ้มแม่เหล็กแบบปิดสนิท แทนที่จะอาศัยอุปกรณ์เชิงพาณิชย์ทั่วไป

การสัมผัสความชื้นสัมพัทธ์อย่างต่อเนื่องที่เปลี่ยนแปลงระหว่างร้อยละสี่สิบถึงร้อยละเก้าสิบแปดทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนความชื้นอย่างรวดเร็วผ่านซีลมอเตอร์แบบดั้งเดิม ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องจากการติดตามกระแสบนสแตเตอร์ (stator tracking faults) การกัดกร่อนเฉพาะจุด และการลัดวงจรของฉนวนไฟฟ้าอย่างรุนแรง (insulation flashovers) ความล้มเหลวของระบบขับเคลื่อนโดยไม่ได้วางแผนไว้ในแนวเพลาขุดเจาะที่ห่างไกลจะทำให้การผลิตแร่หยุดชะงัก และทำให้ทีมบำรุงรักษาต้องเผชิญกับการซ่อมแซมฉุกเฉินที่มีความเสี่ยงสูง ENNENG พัฒนาเทคโนโลยีระบบขับเคลื่อนแม่เหล็กถาวรขั้นสูงที่ออกแบบมาเพื่อทนต่อสภาวะแวดล้อมที่มีความชื้นและแห้งสลับกันอย่างรุนแรง ซึ่งรับประกันประสิทธิภาพเชิงกลที่เชื่อถือได้และคุ้มครองด้านไฟฟ้าที่เหนือกว่าในสภาพแวดล้อมการทำเหมืองใต้ดินที่รุนแรง

สถาปัตยกรรมการป้องกันด้วยระบบซีลขั้นสูงและการป้องกันทางแม่เหล็กไฟฟ้า

การปกป้องมอเตอร์สำหรับอุตสาหกรรมเหมืองแร่จากบรรยากาศที่มีความชื้นเปลี่ยนแปลงไปมา จำเป็นต้องใช้ระบบปิดผนึกแบบครอบคลุม ซึ่งไม่เพียงแต่ปิดกั้นเส้นทางที่ความชื้นภายนอกจะแทรกซึมเข้ามาเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่กำจัดหยดน้ำควบแน่นภายในด้วย

พลศาสตร์ของการป้องกันการแทรกซึมและการระบายแรงดันต่าง (differential pressure breathers)

การจัดอันดับการป้องกันการแทรกซึมแบบมาตรฐานที่กำหนดไว้ภายใต้มาตรฐานไออีซี 60529 รับรองอุปกรณ์สำหรับต้านฝุ่นและลำน้ำแรงสูงในสภาวะคงที่ แต่ไม่ครอบคลุมความไม่สมดุลของแรงดันแบบไดนามิกที่เกิดจากการเปลี่ยนผ่านระหว่างสภาพแวดล้อมชื้นและแห้งใต้ดิน โมเตอร์อุตสาหกรรมสำหรับงานเหมืองแร่ที่เชื่อถือได้จำเป็นต้องมีโครงหุ้มที่ผ่านการรับรองระดับไอพี66 หรือไอพี67 พร้อมเรขาคณิตของระบบปิดผนึกแบบไดนามิก บริเวณจุดเข้าของเพลาใช้ตัวเบี่ยงเบนแบบลาบิรินธ์ทำจากสแตนเลสที่ไม่มีการสัมผัสโดยตรง ควบคู่กับซีลแบบริมฝีปากที่ผลิตจากฟลูโอโรอีลาสโตเมอร์ ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้น้ำจากหัวฉีดแรงสูงในอุโมงค์ไหลเข้าสู่ช่องใส่ตลับลูกปืน

เพื่อแก้ไขปัญหาผลกระทบจากการหายใจแบบสุญญากาศขณะหยุดทำงาน มอเตอร์พีเอ็มแบบกันระเบิดจะติดตั้งปลั๊กหายใจและระบายน้ำที่ทำจากสแตนเลส พร้อมเยื่อหุ้มกันน้ำ ตัวหายใจพิเศษเหล่านี้ช่วยให้ความดันอากาศภายในเท่ากับความดันบรรยากาศรอบข้างในอุโมงค์ ขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้ละอองของเหลวและฝุ่นถ่านหินเข้าสู่ภายใน มีระบบระบายน้ำแบบทางเดียวผ่านรูระบายน้ำที่ผ่านกระบวนการซินเทอร์ เพื่อขจัดความชื้นที่สะสมระหว่างการหยุดทำงานเป็นเวลานานโดยอัตโนมัติ จึงป้องกันไม่ให้เกิดการขังของเหลวบริเวณขดลวดสเตเตอร์

การอัดความดันสุญญากาศแบบไม่มีช่องว่างและการหุ้มแม่เหล็กอย่างสมบูรณ์

ความสมบูรณ์ของฉนวนสเตเตอร์ภายใต้สภาวะความชื้นแบบเป็นจังหวะนั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตเป็นหลัก ขณะที่วิธีเคลือบด้วยวานิชแบบจุ่มแล้วอบแห้งตามมาตรฐานยังทิ้งช่องอากาศขนาดจิ๋วไว้ ซึ่งทำให้เกิดการสะสมของหยดน้ำควบแน่น ผลิตภัณฑ์มอเตอร์ ENNENG ใช้กระบวนการอัดเรซินแบบสุญญากาศอัตโนมัติโดยไม่ใช้ตัวทำละลาย ด้วยเรซินอีพอกซีระดับคลาส H กระบวนการนี้จะดันเรซินป้องกันเข้าไปในช่องว่างระหว่างขดลวดอย่างลึกซึ้งภายใต้แรงดัน ส่งผลให้เกิดมวลฉนวนที่แน่นหนา ปราศจากช่องว่าง และเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งความชื้นไม่สามารถแทรกซึมผ่านได้

การปกป้องแม่เหล็กโรเตอร์จากการออกซิเดชันโดยอากาศแวดล้อม ถือเป็นอีกหนึ่งภารกิจสำคัญยิ่งสำหรับมอเตอร์ซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรที่ใช้งานใต้ดิน วัสดุแม่เหล็กเนโอดิเมียม-เหล็ก-โบรอน มีองค์ประกอบของธาตุเหล็กในปริมาณมาก ซึ่งเสี่ยงต่อการเกิดสนิมและการบวมขยายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับอากาศในอุโมงค์ที่มีความชื้นสูง การออกแบบมอเตอร์แบบแม่เหล็กถาวรเฉพาะทางนี้ ใช้การเคลือบหลายชั้นด้วยนิกเกิล-ทองแดง-อีพอกซี บนแต่ละส่วนของแม่เหล็ก จากนั้นจึงปิดผนึกอย่างแน่นหนาภายในปลอกหุ้มที่ทำจากสแตนเลสเกรด 304 ที่ไม่มีแม่เหล็ก โครงสร้างหุ้มเชิงกลนี้รับประกันว่าอากาศในเหมืองซึ่งมีฤทธิ์กัดกร่อน จะไม่สามารถสัมผัสกับแม่เหล็กแรร์เอิร์ธที่อยู่ด้านล่างได้ แม้ในช่วงที่มีการเปลี่ยนผ่านอย่างรุนแรงระหว่างสภาพแวดล้อมชื้นและแห้ง

ระบบทำความร้อนป้องกันการควบแน่นแบบบูรณาการ และซีลแบริ่งแบบลาเบรินท์

เพื่อป้องกันมอเตอร์อุตสาหกรรมสำหรับการขุดแร่ที่หยุดทำงานชั่วคราวระหว่างการปิดระบบระบายอากาศ หรือช่วงเวลาที่ทำการบำรุงรักษาในวันหยุดสุดสัปดาห์ องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าภายในจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง การติดตั้งองค์ประกอบความร้อนแบบต้านการควบแน่นที่ควบคุมด้วยเทอร์โมสแตทไว้ภายในโครงบอดี้ของสเตเตอร์ จะรักษาอุณหภูมิของอากาศภายในให้สูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมอย่างน้อย 5 องศาเซลเซียส ระยะความร้อนนี้จะป้องกันไม่ให้อุณหภูมิอากาศภายในลดต่ำกว่าจุดน้ำค้าง ทำให้มอเตอร์แม่เหล็กถาวร (PMSM) แห้งสนิทแม้ในช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งานจริงภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง

ความน่าเชื่อถือของแบริ่งในอุโมงค์เหมืองที่มีความชื้นสูง จำเป็นต้องอาศัยการกันสิ่งสกปรกทางกลที่แข็งแรง มอเตอร์อุตสาหกรรมสำหรับการขุดแร่รุ่นขั้นสูงจึงใช้ตัวแยกแบริ่งแบบลาเบรินธ์ที่สามารถเติมจาระบีใหม่ได้ โดยบรรจุจาระบีสังเคราะห์ชนิดโพลียูรีอาที่มีความหนืดสูงและกันน้ำได้ดี สารหล่อลื่นพิเศษเหล่านี้สามารถต้านทานการถูกชะล้างด้วยน้ำและการเกิดอิมัลชัน จึงรักษาเสถียรภาพของ-film หล่อลื่นแบบไฮโดรไดนามิกได้อย่างต่อเนื่อง แม้เมื่อสัมผัสโดยตรงกับน้ำทิ้งจากเหมืองที่มีความเค็ม

เอ็นเนงจัดจำหน่ายอุปกรณ์ที่มีค่าแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานร่วมกันตั้งแต่ 110 โวลต์ ถึง 690 โวลต์ และมีค่ากำลังไฟฟ้ามาตรฐานร่วมกันตั้งแต่ 5 กิโลวัตต์ ถึง 5 เมกะวัตต์ เพื่อรองรับเครื่องจักรสำหรับการสกัดที่หลากหลาย สำหรับค่ายสำรวจพื้นผิวในพื้นที่ห่างไกลและสถานีตรวจสอบระบบระบายอากาศแบบไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า เอ็นเนงยังจัดหาชุดกังหันลมแกนแนวตั้งที่มีค่ากำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 1 กิโลวัตต์ ถึง 10 กิโลวัตต์ โดยเน้นแพลตฟอร์มขนาด 3 กิโลวัตต์ 5 กิโลวัตต์ และ 10 กิโลวัตต์ เพื่อให้พลังงานสะอาดเสริมที่เชื่อถือได้

มาตรฐานความปลอดภัยสำหรับพื้นที่ใต้ดินและขั้นตอนการบำรุงรักษาในสนาม

การติดตั้งระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าในเขตการสกัดใต้ดินจำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดระหว่างประเทศด้านความปลอดภัยจากภาวะระเบิดและด้านความปลอดภัยของระบบไฟฟ้าอย่างเคร่งครัด

ใบรับรองความปลอดภัยจากภาวะระเบิดและข้อบังคับสำหรับพื้นที่อันตราย

ในเหมืองถ่านหินที่มีมีเทนและบรรยากาศที่มีฝุ่นติดไฟได้ โมเตอร์แบบ PM ที่กันระเบิดจะต้องผ่านเกณฑ์การรับรองที่เข้มงวดตามมาตรฐาน IEC 60079-0 และ IEC 60079-1 สำหรับเปลือกกันระเบิด (Ex d) หรือได้รับการรับรองจาก ATEX และ MSHA รอยต่อแบบกันระเบิดที่อยู่บนแผ่นปิดปลายและฝาครอบขั้วต่อจะมีความกว้างของช่องว่างและเส้นทางการลามไฟที่ถูกกลึงด้วยความแม่นยำ เพื่อทำให้อุณหภูมิของก๊าซร้อนที่หลุดออกมาระหว่างเหตุการณ์จุดระเบิดภายในลดลงต่ำกว่าเกณฑ์การเผาไหม้

การออกแบบระบบจ่ายไฟฟ้าต้องสอดคล้องตามข้อกำหนดของรหัสมาตรฐานด้านไฟฟ้าแห่งชาติ (NFPA 70 National Electrical Code) ที่เกี่ยวข้องกับสถานที่อันตราย (classified locations) ในขณะที่การให้บริการเพื่อการปฏิบัติงานต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าในภาคอุตสาหกรรมของ OSHA 1910 Subpart S อย่างเคร่งครัด ช่างเทคนิคต้องบังคับใช้มาตรการล็อกเอาต์/แท็กเอาต์ (lockout/tagout) ที่ผ่านการตรวจสอบยืนยันแล้ว ก่อนเข้าถึงฝาครอบอุปกรณ์ เนื่องจากมอเตอร์แบบพีเอ็ม (PM motor) ที่ออกแบบป้องกันการระเบิดและสามารถหมุนได้อย่างอิสระ (free-wheeling) จะสร้างแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ (back-electromotive force voltages) ซึ่งเป็นอันตรายเมื่อถูกขับเคลื่อนโดยสายพานลำเลียงที่เคลื่อนลงมา บุคลากรด้านการบำรุงรักษาจึงจำเป็นต้องใช้เบรกเพลาเชิงกลก่อนเปิดกล่องขั้วต่อ

การตรวจสอบวินิจฉัยเชิงคาดการณ์และการติดตามตรวจสอบฉนวน

การรักษาความน่าเชื่อถืออย่างต่อเนื่องในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนผ่านระหว่างความชื้นและแห้ง จำเป็นต้องอาศัยการดูแลเชิงวินิจฉัยแบบคาดการณ์ล่วงหน้าอย่างมีระบบ ช่างเทคนิคที่ให้บริการมอเตอร์สำหรับอุตสาหกรรมเหมืองแร่ควรดำเนินการวัดดัชนีโพลาไรเซชัน (polarization index) และความต้านทานฉนวน (insulation resistance) ตามแนวทางของ IEEE 43 โดยใช้มิลลิโอห์มมิเตอร์ที่สอบเทียบแล้ว ซึ่งมีแรงดัน 1,000 โวลต์ การบันทึกค่าเหล่านี้เป็นระยะเวลานานจะช่วยระบุปัญหาการรั่วซึมของความชื้นตั้งแต่ระยะเริ่มต้น ก่อนที่ปรากฏการณ์การลัดวงจรบนพื้นผิวฉนวน (electrical tracking) จะนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างรุนแรงของขดลวด

การตรวจสอบสเปกตรัมการสั่นสะเทือนตามแนวทาง ISO 10816-3 ช่วยให้สามารถตรวจจับอาการล้าของตลับลูกปืน ความไม่สมดุลเชิงกล หรือแผ่นฐานยึดที่หลวมได้ตั้งแต่ระยะแรก ทีมงานบำรุงรักษาต้องกำจัดฝุ่นถ่านหินและคราบแร่ที่สะสมอยู่ตามครีบระบายความร้อนด้วยอากาศอัดแบบแห้งที่มีแรงดันต่ำ เพื่อให้การถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อน (convective heat dissipation) ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด การร่วมมือกับผู้ผลิตที่มีประสบการณ์ในการออกแบบมอเตอร์เพื่อการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (PM motor) แบบเฉพาะทาง จะรับประกันว่าเครื่องจักรขับเคลื่อนจะสามารถปฏิบัติงานได้อย่างปลอดภัยตลอดอายุการใช้งานหลายทศวรรษภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรงในเหมืองใต้ดิน

การร่วมมือด้านเทคนิคและการสอบถามเกี่ยวกับการจัดซื้อไดรฟ์สำหรับเหมือง

การเลือกมอเตอร์อุตสาหกรรมสำหรับงานเหมืองที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมอุโมงค์ที่มีความชื้นสลับกับแห้ง จำเป็นต้องวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของน้ำในอุโมงค์ในพื้นที่ ความเร็วลมในการระบายอากาศ และรอบการทำงานแบบต่อเนื่อง การปรับปรุงเครื่องจักรสำหรับการขุดใต้ดินให้ทันสมัยด้วยมอเตอร์แม่เหล็กถาวรขั้นสูง (PMSM) จะช่วยลดการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ ป้องกันการเสียหายจากความชื้น และรับประกันการผลิตที่ไม่หยุดชะงัก ความร่วมมือกับผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงและมีประสบการณ์ มอเตอร์ประสิทธิภาพสูง รับประกันการปิดผนึกฝาครอบอย่างเหมาะสม การออกแบบระบบกันระเบิดที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว และการสนับสนุนทางเทคนิคตลอดวงจรชีวิต ติดต่อผู้เชี่ยวชาญด้านการประยุกต์ใช้งานในวันนี้เพื่อประเมินพารามิเตอร์ภายในอุโมงค์ใต้ดิน และเริ่มกระบวนการวิศวกรรมไดรฟ์เฉพาะทาง

• วอตส์แอป: +86 18562780228
• อีเมล:  [email protected]
• โทรศัพท์: +86 532 66000559

F AQ

คำถาม: ทำไมบรรยากาศที่มีความชื้นสลับกับแห้งจึงทำลายมอเตอร์อุตสาหกรรมสำหรับงานเหมืองมากกว่าความชื้นที่คงที่

A:ความชื้นอย่างต่อเนื่องทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเข้าสู่ภาวะสมดุลของความชื้นที่มั่นคง ในทางกลับกัน สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงระหว่างความชื้นและแห้งสลับกัน จะทำให้มอเตอร์สำหรับอุตสาหกรรมเหมืองแร่เกิดการควบแน่นและระเหยซ้ำๆ น้ำที่ระเหยออกไปจะทิ้งคราบเกลือแร่เข้มข้นและฝุ่นถ่านหินไว้บนฉนวนของขดลวด เมื่อเวลาผ่านไป สารตกค้างที่นำไฟฟ้านี้จะแทรกซึมเข้าไปในรอยแยกจิ๋วของฉนวนผ่านแรงดึงดูดแบบคาปิลลารี จนทำให้ความสามารถในการต้านทานแรงดันไฟฟ้าลดลง และก่อให้เกิดข้อบกพร่องการลัดวงจรจากเฟสหนึ่งไปยังพื้นดินอย่างรุนแรง

คำถาม: มอเตอร์แบบ PM ที่กันระเบิดป้องกันไม่ให้ความชื้นสะสมภายในขณะหยุดทำงานได้อย่างไร

A: มอเตอร์แบบพีเอ็มที่กันระเบิดได้ ใช้ฮีตเตอร์ป้องกันการควบแน่นแบบบูรณาการ ซึ่งจะเปิดทำงานโดยอัตโนมัติทุกครั้งที่ขับเคลื่อนหยุดจ่ายพลังงาน องค์ประกอบให้ความร้อนเหล่านี้รักษาอุณหภูมิของอากาศภายในให้สูงกว่าอุณหภูมิแวดล้อมภายนอก 5 องศาเซลเซียส เพื่อไม่ให้อุณหภูมิของอากาศภายในลดต่ำกว่าจุดน้ำค้าง นอกจากนี้ วาล์วระบายและระบายน้ำแบบกันระเบิดพิเศษยังช่วยให้ความชื้นที่ควบแน่นอยู่ภายในสามารถระบายออกได้ ขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้น้ำในรูปของเหลวและฝุ่นถ่านหินเข้าสู่ภายใน

คำถาม: มาตรการป้องกันโรเตอร์ใดบ้างที่จำเป็นสำหรับมอเตอร์ซิงโครนัสแบบพีเอ็มที่ใช้ในเหมืองแร่

A:บรรยากาศในการทำเหมืองใต้ดินมีความชื้นสูงและมีเกลือแร่ที่มีฤทธิ์เป็นกรด ซึ่งก่อให้เกิดการออกซิเดชันอย่างรวดเร็วและการขยายตัวเชิงปริมาตรในแม่เหล็กเนโอดิเมียม-เหล็ก-โบรอน มอเตอร์แบบซิงโครนัสที่ใช้แม่เหล็กถาวร (PM) ที่เชื่อถือได้จะป้องกันแม่เหล็กโรเตอร์ด้วยการเคลือบผิวแบบหลายชั้นที่ประกอบด้วยนิกเกิล-ทองแดง-อีพอกซี ควบคู่ไปกับปลอกหุ้มที่ทำจากสแตนเลสไร้แม่เหล็กที่ปิดผนึกสนิท ระบบป้องกันสองชั้นนี้ช่วยป้องกันไม่ให้ความชื้นกัดกร่อนในอุโมงค์สัมผัสกับบล็อกแม่เหล็กธาตุหายาก