❶ 求防爆电机科普
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电机基本知识介绍
防爆电机
概述
防爆电机是一种可以在易燃易爆厂所使用的一种电机,运行时不产生电火花。
防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。
随着科技、生产的发展,存在爆炸危险的场所也在不断增加。例如,食用油生产过去是用传统的压榨法工艺,20世纪70年代以后,我国开始引进国外先进的浸出油工艺,但此工艺中要使用含有己烷的化学溶剂,己烷是易燃易爆物质;因此浸出油车间就成了爆炸危险场所,需要使用防爆电机和其他防爆电气产品。又如,近年来我国公路发展迅速,一大批燃油加油站出现,也给防爆电机提供了新的市场。
产品分类
(1). 按电机原理分
可分为防爆异步电机、防爆同步电机及防爆直流电机等。
(2). 按使用场所分
可分为煤矿井下用防爆电机及工厂用防爆电机。
(3). 按防爆原理分
可分为隔爆型电机、增安型电机、正压型电机、无火花型电机及粉尘防爆电机等。
(4). 按配套的主机分
可分为煤矿运输机用防爆电机、煤矿绞车用防爆电机、装岩机用防爆电机、煤矿局部扇风机用防爆电机、阀门用防爆电机、风机用防爆电机、船用防爆电机、起重冶金用防爆电机及加氢装置配套用增安型无刷励磁同步电机等。此外,还可以按额定电压、效率等技术指标来分,如高压防爆电机、高效防爆电机、高转差率防爆电机及高起动转矩防爆电机等。本文按防爆原理分类介绍。
产品系列及其特点
1. 隔熄型电机
它采用隔爆外壳把可能产生火花、电弧和危险温度的电气部分与周围的爆炸性气体混合物隔开。但是,这种外壳并非是密封的,周围的爆炸性气体混合物可以通过外壳的各部分接合面间隙进入电机内部。当与外壳内的火花、电弧、危险高温等引燃源接触时就可能发生爆炸,这时电机的隔爆外壳不仅不会损坏或变形,而且爆炸火焰或炽热气体通过接合面间隙传出时,也不能引燃周围的爆炸性气体混合物。
我国当前广泛应用的低压隔爆型电机产品的基本系列是YB系列隔爆型三相异步电机,它是Y系列(IP44)三相异步电机的派生产品。防爆性能符合GB3836.1—83《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》和GB3836.2—83《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d”,》的规定;电机功率范围为O.55—200kW,相对应的机座号范围是机座中心高为80—315nun;防爆标志为dI、dIIAT4、dIIBT4,分别适用于煤矿井下固定式设备或工厂IIA、IIB级,温度组别为T1—T4组的可燃性气体或蒸气与空气形成的爆炸性混合物的场所;主体外壳防护等级为IP44,也可制成IP%4,接线盒防护等级为IP54;额定频率为50Hz,额定电压为380、1660、1140、380/660、660/140V;电机绝缘等级为F级,但按B级考核定子绕组的温升,具有较大的温升裕度。低压隔爆型三相异步电机派生系列的主要型号有:YB系列(dIIcT4)(机座中心高为80—315mm),YBSO系列(小功率,机座中心高为63—90mm),YBF系列(风机用,机座中心高为63—160mm),YB—H系列(船用,机座中心高为80~280mm),YB系列(中型,机座中心高为355—450mm),YBK系列(煤矿用,机座中心高为100—315mm),YB—W、B—TH、YB—WTH系列(机座中心高为80—315mm),YBDF—WF系列(户外防腐隔爆型电动阀门用,机座中心高为80—315mm)及YBDC系列(隔爆型电容起动单相异步电机,机座中心高为71—100mm)和YBZS系列起重用隔爆型双速三相异步电机。另外,还有YB系列高压隔爆型三相异步电机(机座中心高为355~450mm,560—710mm)。行业联合设计的YB2系列已于1四年底通过了全国鉴定,将逐步取代YB系列,成为我国隔爆型三相异步电机的基本系列。YB2系列共15个机座号(机座中心高为63、355nmm),功率范围为O.12—315kW。
其主要特点是:
(1) 功率等级、安装尺寸及转速的对应关系与DIN42673一致,同时考虑到与YB系列 的继承性和Y2系列的互换性,作了必要调整,更加有效和适用。
(2) 全系列采用F级绝缘,温升按B级考核。
(3) 噪声限值比YB系列低,接近YB系列的I级噪声,振动限值与YB系列相当。
(4) 外壳防护等级提高到IP55。
(5) 全系列选用低噪声深沟球轴承,机座中心高在180mm以上电机设注排油装置。
(6) 电机散热片有平行水平分布和辐射分布两种,以平行水平分布为主。
(7) 主要性能指标达到20世纪90年代初国际先进水平。
2.增安型电机
它是在正常运行条件下不会产生电弧、火花或危险高温的电机结构上,再采取一些机械、电气和热的保护措施,使之进一步避免在正常或认可的过载条件下出现电弧、火花或高温的危险,从而确保其防爆安全性。
我国当前应用的低压增安型的基本系列是YA系列增安型三相异步电动机,它是Y系列(IP44)三相异步电机的派生产品。防爆性能符合GB3836.1—83《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》和GB3836.3—83《爆炸性环境用防爆电气设备增安型电气设备“e”》的规定;功率范围为O.55~90kW,相对应的机座中心高为80—280mm; 防爆标志为eIITl、eIIT2、eIIT3,分别适用于工厂中具有温度组别为Tl—T3组爆炸性混合物并具有轻微腐蚀介质的场所;主体外壳的防护等级为IP54,接线盒防护等级为IP55;额定频率为50Hz,额定电压为380V;电机采用F级绝缘。
低压增安型电机派生系列的主要型号有:YASO系列小功率增安型三相异步电机(机座中心高为56—90mm),YA—W、YA—WFl系列户外、户内防腐增安型三相异步电机(机座中心高为80—280mm)。
目前,已完成YA2、系列的行业联合设计工作,并正在组织试制,以取代YA系列。YA2全系列共15个机座号(机座中心高为63—355mm),功率范围为0.12—400kW,将使我国增安型电机达到国际上同类产品20世纪80年代先进水平。
高压(6kV)增安型三相异步电机系列有:YA355—450,功率160—450kW;YA560—900,功率500—1800kW;YAm355—630水冷,功率220—2500kw;YAKK355~630空—空冷,功率185—2000kW。1999年试制生产的TAKW4000—20/2600、4000kW增安型无刷励磁同步电机,是适应炼油厂石油深加工加氢装置需要而发展的新型防爆电机。
其特点是:
(1)满足增安型防爆电机的要求,采取一系列可靠的防止火花、电弧和危险高温的措施,可以安全运行于2区爆炸危险场所。
(2)采用无刷励磁,设置旋转整流盘和静态励磁柜,励磁控制系统可靠;顺极性转差投励准确,无冲击;励磁系统失步保护可靠,再整步能力强;线路设计合理,放电电阻在工作中不发热;励磁电流调节范围宽。
(3)同步机、交流励磁机及旋转整流盘同轴。整流盘位于主电机和励磁机之间,或置于轴承座之外。
(4)外壳防护等级为IP54。
(5)采用F级绝缘,温升按B级考核。
(6)改变传统的下水冷为上水冷,即水冷却器置于电机上部。
(7)设增安型防潮加热器,固定在电机底部的罩内,用于停机时加热防潮用。
(8) 选优质原材料,电气及机械计算留有较大裕度,能满足运行可靠性和增安型电机的温度要求。
(9)设置有完善的监控措施;主接线盒内设置用于差动保护的增安型自平衡电流互感器;定子绕组埋设工作和备用的铂热电阻,分度号为Pt100;设漏水监控仪,监控水冷却器的泄漏;两端座式滑动轴承分别设现场温度显示仪表和远传信号端子。
3.正压型电机 是正压型电气设备的一种。
其结构特点是:
(1) 配置有一套完整的通风系统,电机内部不存在可能影响通风的结构死角。
(2) 外壳和管道由不燃材料制成,并具有足够的机械强度。
(3) 外壳及主管道内相对于外界大气保持足够大的正压。
(4) 电机须有安全保护装置(如时间继电器和流量监测器),以保证足够的换气量, 还必须有壳内气压欠压的自动保护或报警装置。
(5) 外壳上的快开门或盖须有与电源联锁的装置。我国目前尚无统一的正压型电机系列产品。
4.无火花型电机 是指在正常运行条件下,不会点燃周围爆炸性混合物,且一般又不会发生点燃故障的电机。与增安型电机相比,除对绝缘介电强度试验电压、绕组温升、te(在最高环境温度下达到额定运行最终温度后的交流绕组,从开始通过起动电流时计起至上升到极限温度的时间)以及起动电流比不像增安型那样有特殊规定外,其他方面与增安型电机的设计要求一样。
无火花型电机符合GB3836.1—83和GB3836.8—87《爆炸性环境用防爆电气设备无火花型电气设备“n”》的规定。设计上注重电机的密封措施,主体外壳防护等级为IP54、IP55,接线盒为IP55。额定电压在660V以上的电机,其空间加热器或其他辅助装置的连接件应置于单独的接线盒内。
目前,国内已研制、生产了YW系列无火花型电机产品(机座中心高度为80~315mm)。防爆标志为nIIT3,适用于工厂含有温度组别为T1—T3组的可燃性气体或蒸气与空气形成的爆炸性混合物的2区场所。额定频率为50Hz,额定电压为380、660、380/660V,电机采用F绝缘,但按B级考核定子绕组的温升限值,具有较大的温升裕度及较高的安全可靠性,功率为0.55~200kW。
5. 粉尘防爆电机:指其外壳按规定条件设计制造,能阻止粉尘进入电机外壳内或虽不能完全阻止粉尘进入,但其进入量不妨碍电机安全运行,且内部粉尘的堆积不易产生点燃危险,使用时也不会引起周围爆炸性粉尘混合物爆炸的电机。其特点是:
(1) 外壳具有较高的密封性,以减少或阻止粉尘进入外壳内,即使进入,其进入量也不致于形成点燃危险。
(2) 控制外壳最高表面允许温度不超过规定的温度组别。目前,已用于国家粮食储备库的机械化设备上。粉尘防爆电气设备的国家标准为 GBl2476.1—90《爆炸性粉尘环境用防爆电气设备》。
发展趋势
1. 矿用防爆电机
(1) 发展大功率电机:目前世界上采煤机的最大装机容量已超过1200kw,其驱动电机功率达600kW;相适应的采区工作面刮板输送机的最大装机容量已超过1500kW,其驱动电机功率已达725kW。国内目前的采煤机驱动电机最大功率是400kW,刮板输送机驱动电机最大功率是315kW。
(2) 发展3.3kV、6kV和IOkV级电压的矿用电机:这是因为普及综合机械化采煤机组后采区走向加长,导致电压降增大,同时大功率电机的使用也要求提高电压等级。
(3) 发展矿用双速电机:为了适应煤矿输送机低速起动和高速运行的工作需要,国外矿用刮板输送机都是采用双速电机驱动的。但目前国产矿用双速电机的功率范围、性能指标及配套控制开关的性能等与国外先进水平相比均有一定差距。
(4) 提高矿用电机的可靠性:矿用防爆电机的工况条件较差,电机频繁大负荷起动、负荷变化大、电压波动大、环境温度高且有一定的腐蚀性等,这些都影响电机的使用可靠性和寿命。
(5) 加快矿用防爆电机的更新换代。
(6) 统一矿用防爆电机的标准。
2. 石化系统用防爆电机
(1) 增安型和无火花型电机的需求将呈上升趋势。石化系统的用户在使用实践中;已认识到发展我国增安型和无火花型电机的必要性。此外,大量20世纪70年代弓[进装置中配套的增安型、无火花型电机目前已到了采用合适的国产品替代的时候。
(2) 防爆电机的可靠性已越来越被石化系统用户关注。石化企业发展日趋装置大型化、运行连续化,要求系统运行实现长周期、免维修或少维修。因此,防爆电机就成为保证上述要求的关键设备。
(3) 防爆和高效变频调速电机已成为石化用户迫切要求开发的节能产品。近年已系列生产了YBx、YAX防爆高效电机,投入市场后很受用户欢迎。防爆电机节能有两方面工作:一是研制高效率防爆电机产品,二是大量开发各种防爆调速电机的专用产品,尤其是将具有巨大节能潜力的风机、泵和压缩机配套的电机设计为调速电机。
(4) 沿海石化企业的发展带来的新要求。我国沿海一带将建一批炼油厂,原油均需进口,而进口原油含硫量高、腐蚀性严重,因而要求防爆电机提高防腐性能;另外进口原油均需海运,其储油罐就需要配套高扬程大流量油泵的防爆电机。
(5) 我国西部石油工业的大发展,要求开发适于沙漠干热环境的防爆电机产品。加氢装置配套用的中大容量的增安型无刷励磁同步电机的市场需要将逐年增长
八、稀土永磁电机技术发展趋势分析
稀土永磁同步电机的开发与应用扩大了永磁同步电动机在各个行业的应用,稀土永磁电机最显著的性能特点是轻型化、高性能化、高效节能。高性能稀土永磁电机是许多新技术、高技术产业的基础。它与电力电子技术和微电子控制技术相结合,可以制造出各种性能优异的机电一体化产品,如数控机床,加工中心,柔性生产线,机器人,电动车,高性能家用电器,计算机等等。随着稀土永磁电机技术的不断发展其行业逐渐呈现以下发展趋势。
向高效节能方向发展
稀土永磁电机又是一种高效节能产品,平均节电率高达10%以上,专用稀土永磁电机可高达15%~20%。
电动机的节能分两个方面。一方面是改革异步电动机的结构,提高效率和其他性能,异步电动机以其结构简单、价格便宜、适应各种工况条件等优点被广泛应用于工业生产各个领域。其次是发展永磁同步电动机,可以取得更高的节电效果。
国外提高电动机效率的主要途径,是通过对异步电动机的优化设计,增加铜、铝、电工钢板等有效材料用量,降低绕组损耗和铁耗;采用较好的磁性材料和工艺,以降低铁耗:合理设计通风结构和选用高性能轴承,降低机械损耗;通过改进设计和工艺,降低杂散损耗,国外己开发出高效异步电机。根据我国国情,高性能的稀土永磁材料已实现产业化,钕铁硼的产量现已居世界第一位,钕铁硼的价格也趋向合理。所以发展永磁同步电动机是新世纪电机工业技术发展趋势之一。
向机电一体化方向发展
要提升传统机电产品的水平,必须紧紧抓住机电一体化这个环节。实现机电一体化的基础,是发展各种机电一体化需用的各种高性能稀土永磁电机,如数控机床用伺服电机,计算机用VCM音圈电机。一台60把刀加工中心,要配备30台伺服电机。变频调速稀土永磁同步电机和无刷直流电机是机电一体化的基础。
向高性能方向发展
现代化装备向电机工业提出各种各样的高性能要求,如军事装备要求提供给各种高性能信号电机,移动电站,自动化装备用伺服系统及电机,航空航天用高性能、高可靠性永磁电机,化纤设备用高调速精度变频调速同步电动机,数控机床、加工中心、机器人用高调速比稀土永磁伺服电机,计算机用高精度摆动电机及主轴电机等等。
向专用电机方向发展
电机所驱动的负载千变万化,如全部采用通用型电动机,在某些情况下,技术经济很不合理。因此国外大力发展专用电机,专用电机约占总产量的80%,通用电机占20%。而我国恰恰相反,专用电机只占20%,通用型电机占80%。专用电机是根据不同负载特性专门没计的,如油田用抽油机专用稀土永磁电机,节电率高达20%。这方面的节能潜力很大。电机工作者不仅要研究电机本身,更应当研究所驱动负载的特性,设计出性能先进、运行可靠、价格合理的稀土永磁电机产品。
向轻型化方向发展
航空航天产品,电动车辆、数控机床、计算机、视听产品、医疗器械、便携式光机电一体化产品等,都对电机提出体积小、重量轻的严格要求。永磁同步电动机以其体积小、 节能、 控制性能好、 又容易做成低速直接驱动, 消除齿轮减速装置, 可通过频率的变化进行调速等优点, 在电梯技术上得以开发应用。相信随着电子技术和控制技术的发展,稀土永磁同步电机技术会朝着高效节能、机电一体化、高性能、专用电机、轻型化的方向发展并日趋完善。
九、无刷直流电机与开关磁阻电机的比较
1.无刷直流电机转子上嵌有高性能永磁材料,产生用于电机做工的主磁场,电机运转时不用从电网中吸收电能励磁,而开关磁阻电机转子上没有永磁体,电机需要从电网中吸收电能励磁,产生主磁场,造成能量消耗,因而无刷直流电机节能效果好。
2.无刷直流电机定子采用多槽结构,转子磁场与转子磁场几乎同步运转,电机运转平稳性好,震动小;开关磁阻电机定转子均开有少数的齿槽,电机转动时齿槽效应较大,电机震动较大、噪声大。
3.无刷直流电机永磁转子磁场强度高,在电机启动时很小的电流就能长生足够大的转矩,这是其它任何形式的电机所不能比拟的;开关磁阻电机的转矩来自于磁阻效应,起动转矩远不如无刷直流电机大。
4.因无刷直流电机转子上具有超强的磁场,在需要能量反馈的场合,如车辆新型刹车和下坡滑行时,该电动机马上变为发电机给电瓶充电,而不需要任何励磁电流,反馈性能优良;开关磁阻电机转子上既无磁钢又无可加励磁电流的线圈,只能靠磁阻效应发电,反馈性能很差。
5.开关磁阻电机转子既没有任何线圈或磁钢,电机本身的可靠性较高,电机成本较低。
综上所述无刷直流电机与开关磁阻电机相比具有以下特点:
☆电机转速平稳、振动小,增加系统可靠性。
☆系统效率提高20%以上,能使电网品质因数极大提高。
☆启动转矩大、启动电流小。
☆制动性能好,制动电流小。
☆回馈性能好,回馈线路简单。
☆成本较高、本身可靠性稍低。
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❷ 防爆电机发展简史
我国防爆电机发展始于50年代。当时防爆电机的种类仅为隔爆型。在计划经济体制下,几
十年来,防爆电机的发展主要集中在对隔爆型电机的开发使用方面。以隔爆型代替其他类型防爆
电机的使用非常普遍,在一定程度上抑制了其他类型的防爆电机的发展。
近年来,受国民经济迅速发展的带动、防爆电机发展也很快,行业中像南阳防爆集团、佳木斯电机公司等一些行业骨干企业,以其先进的技术装备和严格的科学管理,生产出一流的防爆电机产品满足市场的需要。但近年来防爆电机行业也新增了不少小企业。
❸ 防爆电机型号大全
防爆电机型号,其中字母代表的含义。
Y-代表“异步电机”;
B-代表“隔爆型”;
X-代表“高效节能”
2-产品设计序号,表示第二次设计;
3-产品设计序号,表示第三次设计;
YB-代表“隔爆型异步电机”;
A-代表增“安”型;
K-产品特点代号,表示矿井专用;
YA-则代表增安型异步电机
F-代表“通风”、“粉尘”,如YBF代表风机用隔爆型异步电动机,YFB代表粉尘防爆电机
S-代表“水”冷、“输”送机用电机,如YBS代表输送机用隔爆型异步电动机,YBSS代表输送机用水冷隔爆型异步电动机。
EExd-隔爆电机。
EExe-增安电机。
(隔爆电机EExd和增安电机EExe是最常用的2种类型防爆电机,EExd的应用环境区域比EExe更高。)
电机机座号示例:
例如:YBX3-355M1-4w防爆电机型号
Y——异步电机;B——隔爆型;X——高效率;3——第三代防爆电机(设计序号);355——中心高355MM; M——中机座;1——贴心长度1号;4——电极数;W——特殊代号(户外型)
IEC 防爆等级标准格式:Ex(ia)ⅡC T4
E:按CENELEC标志认可; Ex:防爆公用标志;IA:防爆型式(本质安全)Ⅱ:设备组别;C:气体组别
❹ 防爆电机和普通电机的区别
防爆电机
其特点是:
(1)满足增安型防爆电机的要求,采取一系列可靠的防止火花、电弧和危险高温的措施,可以安全运行于2区爆炸危险场所。
(2)采用无刷励磁,设置旋转整流盘和静态励磁柜,励磁控制系统可靠;顺极性转差投励准确,无冲击;励磁系统失步保护可靠,再整步能力强;线路设计合理,放电电阻在工作中不发热;励磁电流调节范围宽。
(3)同步机、交流励磁机及旋转整流盘同轴。整流盘位于主电机和励磁机之间,或置于轴承座之外。
(4)外壳防护等级为IP54。
(5)采用F级绝缘,温升按B级考核。
(6)改变传统的下水冷为上水冷,即水冷却器置于电机上部。
(7)设增安型防潮加热器,固定在电机底部的罩内,用于停机时加热防潮用。
(8)选优质原材料,电气及机械计算留有较大裕度,能满足运行可靠性和增安型电机的温度要求。
(9)设置有完善的监控措施;主接线盒内设置用于差动保护的增安型自平衡电流互感器;定子绕组埋设工作和备用的铂热电阻,分度号为Pt100;设漏水监控仪,监控水冷却器的泄漏;两端座式滑动轴承分别设现场温度显示仪表和远传信号端子。
3.正压型电机是正压型电气设备的一种。
其结构特点是:
(1)配置有一套完整的通风系统,电机内部不存在可能影响通风的结构死角。
(2)外壳和管道由不燃材料制成,并具有足够的机械强度。
(3)外壳及主管道内相对于外界大气保持足够大的正压。
(4)电机须有安全保护装置(如时间继电器和流量监测器),以保证足够的换气量,还必须有壳内气压欠压的自动保护或报警装置。
(5)外壳上的快开门或盖须有与电源联锁的装置。我国目前尚无统一的正压型电机系列产品。
❺ 防爆电机型号大全
❻ 在防爆区域装的凉水塔,电机用防爆吗
在防爆区域装的凉水塔,电机肯定用防爆电机,因为在危险区域,必须用防爆电气,所以,电机必须用防爆电机。
来自南阳中天防爆
❼ 防爆电气设备的防爆电机
防爆电机是用在煤炭、石油、化工等爆炸性环境中的主要电气设备之一。自1912年德国颁布世界上第一个防爆标准并开始生产防爆电机至今已有七、八十年历史。40年代初,防爆电机在工业较先进国家得到发展,其它国家在40年代末、50年代初也开始生产了。60年代防爆电机生产技术水平发展速度最快,产品进行了更新换代。70年代各国防爆电机生产水平处于巩固提高阶段,系列品种增加,防爆类型增多,功率范围扩大,防爆标准亦趋于完善。
80年代开始,随着电机工业的发展,工业先进国家对防爆电机产品进行了又一次更新换代,各种标准也相应地进行制订和修订,标准化水平也逐渐提高,对防爆电气设备不但制订了制造和检验标准,而且还制订了安装标准,至此防爆电气设备标准已形成完整体系。
我国防爆电机生产始于50年代初。佳木斯电机厂于1953午3月试制成功中国第一批防爆电机,开创了我国的防爆电机工业。1958年以后,相继出现了一批新的防爆电机生产厂。40多年来,防爆电机已经过几次更新换代,基本上能适应煤炭、石油、化工等主要工矿部门的要求。
❽ 意大利CEMP防爆电机
cemp 的 产品一般在32/132w左右,可以要求加刹车。
❾ 防爆电机的防爆等级怎么划分
Ⅰ类:煤矿井下电气设备;
Ⅱ类:除煤矿、井下之外的所有其他爆炸性气体环境用电气设备。
Ⅱ类又可分为ⅡA、ⅡB、ⅡC类,标志ⅡB的设备可适用于ⅡA设备的使用条件;ⅡC可适用于ⅡA、ⅡB的使用条件。
说明:ⅡC标志是较高的防爆等级,但并不表示该设备性能最好。
防爆电机的特点
1、全系列采用F级绝缘,温升按B级考核。
2、噪声限值比YB系列低,接近YB系列的I级噪声,振动限值与YB系列相当。
3、外壳防护等级提高到IP55。
4、全系列选用低噪声深沟球轴承,机座中心高在180mm以上电机设注排油装置。
5、电机散热片有平行水平分布和辐射分布两种,以平行水平分布为主。
❿ 进口防爆伺服电机都有哪些品牌
一区的有派克,穆格,科尔摩根。性价比最好的是派克!
二区的有拉法特,力士乐,西门子。性价比最好的是拉法特!