當(dāng)直流防爆伺服電機(jī)用于危險場所時，必須特別注意選擇這類電機(jī)，以確保它們不僅可以解決運(yùn)動控制應(yīng)用需求，而且還可以安全操作，不會成為危險事件的點火源。

美國國家電氣規(guī)范（NEC）將危險場所定義為“由于易燃?xì)怏w或蒸氣，易燃液體，可燃粉塵或可燃纖維或漂浮物而可能存在火災(zāi)或爆炸危險的區(qū)域。”存在火災(zāi)或爆炸危險的區(qū)域”不僅存在易燃物質(zhì)，同時也存在氧化劑和點火源。由于電氣設(shè)備是常見的點火源，因此NEC對危險場所中這些設(shè)備的安全使用進(jìn)行了分類和制定?？山邮茉谖ｋU場所使用的直流防爆伺服電機(jī)是一種特殊類型的電動機(jī)，被評為“防爆”電動機(jī)，因為它們安裝在“電動機(jī)外殼中，可以承受其特定類型氣體，蒸汽或粉塵的爆炸，并防止內(nèi)部爆炸，避免擴(kuò)散進(jìn)一步點燃周圍的氣體，蒸汽或粉塵。并且，此類直流電機(jī)已通過UL/CSA認(rèn)證并標(biāo)記為應(yīng)用在許可的危險環(huán)境組別和工作溫度中。

 

危險場所火災(zāi)和爆炸的原因

最常見的危險地點是農(nóng)業(yè)，航空，采礦，工業(yè)，化學(xué)加工和石油工業(yè)。但這些行業(yè)的火災(zāi)或爆炸原因各不相同。美國NEC?以三種方式對危險場所進(jìn)行分類：

(Class I) I類：存在易燃?xì)怏w或蒸氣，如天然氣或汽油蒸氣。（例如石油煉油廠和汽油儲存）。

(Class II) II類：可燃粉塵或細(xì)粉碎材料。（例如谷物升降機(jī)或面粉和飼料廠）。

(Class III) III類：易于點燃的纖維或漂浮物，聚集在機(jī)器周圍或照明設(shè)備上。（例如紡織廠或棉花）

 

一類像谷物升降機(jī)，碾米機(jī)，粉塵制粒機(jī)，面粉廠，飼料廠等通常具有分層或懸浮在空氣中的可燃粉塵。當(dāng)存在氧氣和點火源時，火焰可以通過點火源點燃周圍，如果不采用隔火防爆型式，則會在沖擊波的作用下全方向地擴(kuò)散，導(dǎo)致鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而導(dǎo)致大面積爆炸。

另一類如在空氣中存在可燃?xì)怏w/蒸汽的汽油泵站（例如航空）可以通過靜電點燃。煤塵爆炸由于懸浮在空氣中的小顆粒煤粉被點燃，染料工程中存在火災(zāi)和爆炸危險是由于工藝中使用的易燃溶劑和染料，肥皂制造會導(dǎo)致爆炸性環(huán)境是因為香味香水中含有酒精，而食品制造商可能會遇到灰塵，面粉或粉狀明膠的爆炸。

 

消除點火源——危險場所的點火源

雖然在危險場所空氣中存在易燃?xì)怏w，可燃粉塵，蒸汽或纖維，它們是火災(zāi)或爆炸的燃料和氧化劑，但點火源是引起火災(zāi)和爆炸事故的重要條件，它會點燃空氣中的物質(zhì)發(fā)生爆炸。引起火災(zāi)和爆炸的常見點火源有以下八種：

（1）明火。例如火爐、火柴、煙道噴出火星、氣焊和電焊噴火等。

（2）高熱物及高溫表面。例如加熱裝置、高溫物料的輸送管、冶煉廠或鑄造廠里熔化的金屬等。

（3）電火花。例如高電壓的火花放電、開閉電閘時的弧光放電等。

（4）靜電火花。例如液體流動引起的帶電、人體的帶電等靜電火花。

（5）摩擦與撞擊。例如機(jī)器上軸承轉(zhuǎn)動的摩擦；磨床和砂輪的摩擦；鐵器工具相撞等。

（6）物質(zhì)自行發(fā)熱。例如油紙、油布、煤的堆積，金屬鈉接觸水發(fā)生反應(yīng)等。

（7）絕熱壓縮。如硝化甘油液滴中含有氣泡時，被落錘沖擊受到絕熱壓縮，瞬時升溫，可使硝化甘油液滴被加熱至著火點而爆炸。

（8）化學(xué)反應(yīng)熱及光線和射線等。

 

防爆伺服電機(jī)設(shè)計要求

關(guān)于電火花點火源，使用防爆電動機(jī)和相關(guān)的電氣裝置（即，布線，導(dǎo)管，連接器等）來消除其潛在的危險點火源風(fēng)險。低壓防爆伺服電機(jī)可采用任何接線配置：無刷永磁，確保電機(jī)能安全用于危險場所，強(qiáng)大的防爆外殼可以承受內(nèi)部爆炸，防止或隔離爆炸的進(jìn)一步擴(kuò)散。

為了滿足這些防爆要求，防爆電機(jī)設(shè)計具有以下要求：

1、限制電機(jī)的最高溫度，讓任何從電機(jī)逸出的火焰冷卻到不能點燃外部環(huán)境的水平，這需要通過創(chuàng)建超長火焰路徑和特殊間隙來實現(xiàn)的。

2、設(shè)置確定的長度路徑、氣隙、寬度和與電機(jī)部件的緊密間隙，避免摩擦和電弧放電。

3、能夠承受內(nèi)部爆炸而不會受到損害

4、使用前對電機(jī)外殼，端鈴，接線盒和蓋子進(jìn)行壓力測試

5、消除在外表面上使用輕金屬，以避免基于摩擦的電弧放電

 

防爆伺服電機(jī)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

防爆伺服電機(jī)外殼的設(shè)計需要符合全球不同區(qū)域機(jī)構(gòu)制定的標(biāo)準(zhǔn)。在北美，防爆外殼的設(shè)計需要符合NEC / NFPA，在達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)后，它們將被送到美國保險商試驗所（UL）進(jìn)行測試，通過后獲得UL標(biāo)識。在歐洲，歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會（CENELEC）和國際電工委員會（IEC）根據(jù)區(qū)域系統(tǒng)制定防爆標(biāo)準(zhǔn)ATEX指令，被歐洲和國際所采用。