|
Содержание
Предыдущий § Следующий
8.6. Синхронные двигатели
8.6.1. Классификация синхронных двигателей
Технически и экономически обоснованный нижний предел номинальных мощностей синхронных двигателей составляет 500-600 кВт. Синхронные двигатели с частотой вращения 1000 об/мин и ниже выпускаются с явнополюсными шихтованными роторами с демпферной обмоткой. Синхронные двигатели мощностью свыше 12 500 кВт с частотой вращения 1500 об/мин выполняют, как правило, с массивными полюсами без специальной демпферной (пусковой) обмотки.
Синхронные двигатели с частотой вращения 3000 об/мин — турбодвигатели - име-
ют неявно вЫрайсенное исполнение полюсов ротора. Роторы этих двигателей выполняют из массивной поковки так же, как роторы турбогенераторов.
Синхронные двигатели выпускают в основном на напряжение 6000 и 10000 В. Номенклатура низковольтных двигателей на напряжение 380 В, имеющих мощность до 320 кВт, последовательно сокращается, и они заменяются на более экономичные асинхронные двигатели. Широко распространенные синхронные микродвигатели рассматриваются в т. 2 Справочника.
Большинство типов синхронных двигателей выпускают как машины общего назначения. Многие серии и типы синхронных двигателей предназначены для привода конкретных типов механизмов: компрессоров, различного рода мельниц, вентиляторов, ре-зиносмесителей и грануляторов, экскаваторных агрегатов и др.
По форме исполнения в отдельную группу выделяют вертикальные двигатели, которые применяют для привода насосов. Горизонтальные двигатели могут иметь исполнение с двумя и одним подшипником и консольное исполнение.
Важными классификационными характеристиками синхронных двигателей являются степень защиты и система вентиляции и охлаждения. По этому признаку синхронные двигатели подразделяют на: открытые или брызгозащищенные, закрытые с разомкнутым циклом вентиляции, закрытые с замкнутым циклом вентиляции и встроенными водяными охладителями, закрытые с замкнутым циклом вентиляции с встроенными воздушными охладителями, закрытые взры-возащищенные продуваемые под избыточным давлением.
Большинство двигателей имеют самовентиляцию, однако в машинах больших габаритов для охлаждения применяют и вентиляторы-наездники.
В настоящее время для возбуждения синхронных двигателей применяют только полупроводниковые статические или бесщеточные системы возбуждения.
Статические возбудители, как правило, питаются от постороннего источника. Выпускаются двигатели, которые имеют для питания возбуждения специальную дополнительную обмотку в пазах статора.
Бесщеточные возбудители обычно встраивают в конструкцию двигателя. В сериях СТД и СТДП применяют бесщеточное возбудительное устройство, которое является самостоятельным изделием и пристраивается к двигателю.
В синхронных двигателях малых габаритов широко используют подшипники качения, в крупных — подшипники скольжения.
Диапазон габаритов синхронных двигателей весьма широк: внешние диаметры сердечников статоров нарастают от 740 до 4500 мм. В настоящее время проектируют сверхмощные двигатели. Наиболее распространенные серии явнополюсных синхронных двигателей имеют следующую структуру обозначения:
 в которой: 1 — условное название серии и номер модификации; 2 — условное обозначение габарита; 3 — длина сердечника статора, см; 4 — число полюсов.
8.6.2. Синхронные явнополюсные
двигатели общего назначения
серий СДН и СДНЗ
Синхронные двигатели серий СДН и СДНЗ предназначены для привода насосов, мельниц, вентиляторов, дымососов и других механизмов с небольшими маховыми массами, которые не требуют регулирования частоты вращения.
Как правило, двигатели работают в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями. Температура окружающего воздуха по ТУ определяется от — 20 до + 40 °С (исполнение У). При этом среднемесячное значение влажности окружающей среды в наиболее теплый и влажный период должно быть не более 80% при температуре +20°С.
Степень защиты у двигателей СДН — IP00, двигателей СДНЗ —IP44. Двигатели работают в невзрывоопасной среде, не содержащей агрессивных газов и паров в концентрациях, которые могут разрушить металлы и изоляцию.
Двигатели этих серий выполняют со станиной на лапах, с двумя стояковыми подшипниками скольжения, с горизонтальным расположением вала с одним свободным цилиндрическим концом.
Корпус статора — сварной из листовой стали. Между пакетами сердечника статора имеются радиальные каналы для прохода охлаждающего воздуха. Сердечник запрессовывается в корпус и удерживается стяжными шпильками.
Обмотка статора — двухслойная, петлевая из обмоточного провода марки ПЭТВСД без дополнительной витковой изоляции. Корпусная изоляция — термореактив-
ная, класса нагревостойкости F, при этом температуры частей обмотки не превышают предусмотренных для изоляции класса В (ГОСТ 8865-70). Тепловое состояние обмотки и сердечника статора контролируют медными термометрами сопротивления, уложенными в пазы.
Магнитные колеса или остовы роторов выполняют из стального листового проката, их посадка осуществляется на вал двигателей с гарантированным натягом без шпонок.
Обмотка возбуждения намотана из неизолированной полосовой меди на ребро. Витки катушек изолированы друг от друга асбестовой бумагой и от корпуса — листами стеклотекстолита и гетинаксовыми (стекло-текстолитовыми) шайбами.
Пусковая (демпферная) обмотка выполнена из медных и латунных круглых стержней, замкнутых накоротко сегментами из полосовой меди.
Контактные кольца — стальные, подвес-
Таблица 8.16. Технические данные двигателей серий СДН-2 и СДНЗ-2 (напряжение
6 кВ, частота 50 Гц)
|
Типоразмер двигателей
|
Мощность, кВ
|
of я Я н к х о u S
JS.5
|
КПД,
|
Мтах ^ном
|
^НОМ
|
Мп
■^ном
|
Ms=0,05 А^ном
|
Момент инерции механизма при двух пусках, кг-м2
|
Масса общая, 103 кг
|
|
16-31-6
|
800
|
1000
|
95,3
|
2
|
6
|
0,85
|
1,5
|
375
|
4,4
|
|
16-36-6
|
1000
|
|
95,5
|
1,8
|
5,7
|
0,85
|
1,5
|
575
|
4,6
|
|
16-49-6
|
1250
|
|
95,9
|
1,9
|
6,6
|
1,1
|
1,8
|
750
|
5,6
|
|
16-59-6
|
1600
|
|
96,2
|
1,8
|
6,6
|
1,1
|
1,7
|
925
|
6,5
|
|
16-74-6
|
2000
|
|
96,6
|
1,8
|
7,0
|
1,2
|
1,7
|
1125
|
7,5
|
|
17-56-6
|
2500
|
|
96,7
|
1,9
|
6,8
|
1,3
|
1,5
|
1225
|
9,1
|
|
17-71-6
|
3200
|
|
96,9
|
1,7
|
6,6
|
1,3
|
1,4
|
1475
|
16
|
|
17-89-6
|
4000
|
|
97,1
|
1,7
|
7,0
|
1,4
|
1,4
|
1775
|
12,4
|
|
16-31-8
|
630
|
750
|
94,3
|
1,8
|
5,5
|
0,9
|
1,2
|
750
|
4,4
|
|
16-36-8
|
800
|
|
94,9
|
1,9
|
5,5
|
0,9
|
1,2
|
1150
|
4,6
|
|
16-46-8
|
1000
|
|
95,4
|
1,8
|
5,8
|
1
|
1,5
|
1400
|
5,4
|
|
16-59-8
|
1250
|
|
95,7
|
1,7
|
5,8
|
1
|
1,5
|
1700
|
6,4
|
|
17-21-8
|
2000
|
|
96,2
|
1,9
|
6,6
|
1,3
|
1,5
|
2200
|
9,1
|
|
17-71-8
|
2500
|
|
96,5
|
1,9
|
6,6
|
1,3
|
1,5
|
2775
|
10,7
|
|
16-36-10
|
630
|
600
|
94,4
|
1,8
|
5,0
|
0,75
|
1,4
|
1950
|
4,6
|
|
16-44-10
|
800
|
|
94,9
|
1,8
|
5,0
|
0,75
|
1,3
|
2200
|
5,2
|
|
16-56-10
|
1000
|
|
95,1
|
1,9
|
5,4
|
0,8
|
1,4
|
2775
|
6,2
|
|
17-44-10
|
1250
|
|
95,5
|
1,9
|
5,4
|
1Д
|
1,2
|
2775
|
7,5
|
|
17-51-10
|
1600
|
|
95,9
|
1,8
|
5,2
|
1
|
1,2
|
3200
|
8,5
|
|
17-64-10
|
2000
|
|
96,1
|
1,7
|
5,8
|
1
|
1,0
|
4025
|
10
|
|
16-36-12
|
500
|
500
|
93,7
|
1,9
|
5,2
|
1
|
1,3
|
2150
|
4Д
|
|
16-44-12
|
630
|
|
94,2
|
1,9
|
5,1
|
1
|
1,3
|
2475
|
4,7
|
|
17-31-12
|
800
|
|
94,3
|
1,9
|
4,7
|
1
|
1,1
|
2375
|
5,3
|
|
17-39-12
|
1000
|
|
94,9
|
1,8
|
4,5
|
1
|
1,0
|
2700
|
6
|
|
17-49-12
|
1250
|
|
95,3
|
1,9
|
5,2
|
1,1
|
1,2
|
3475
|
7,2
|
|
18-64-12
|
2500
|
|
96,2
|
1,8
|
6,5
|
1,2
|
1,4
|
5000
|
17
|
|
17-19-16
|
315
|
375
|
91,1
|
2,1
|
4,6
|
0,9
|
1,1
|
3150
|
3,9
|
|
17-21-16
|
400
|
|
91,4
|
2,1
|
4,4
|
0,85
|
1,1
|
3175
|
4,1
|
|
17-26-16
|
500
|
|
92,5
|
2,1
|
4,6
|
0,9
|
1,1
|
3750
|
4,5
|
|
17-31-16
|
630
|
|
93,3
|
2
|
4,5
|
0,85
|
1Д
|
4400
|
5,1
|
|
17-41-16
|
800
|
|
94,1
|
1,8
|
4,2
|
0,75
|
1,0
|
5200
|
5,8
|
|
19-39-16
|
1600
|
|
95,3
|
2,1
|
6,5
|
0,9
|
1,6
|
16000
|
16,5
|
|
17-26-20
|
315
|
300
|
91
|
2,6
|
4,5
|
0,9
|
1,0
|
5875
|
4,4
|
|
17-31-20
|
400
|
|
91,7
|
2,7
|
4,5
|
0,75
|
1,0
|
6225
|
4,9
|
|
17-41-20
|
500
|
|
92,8
|
2,5
|
4,6
|
0,75
|
1,1
|
7850
|
5,7
|
|
20-49-20
|
3150
|
|
96
|
1,8
|
4,5
|
0,8
|
0,9
|
21000
|
22
|
|
18-34-24
|
500
|
250
|
92,8
|
2,5
|
5
|
0,9
|
0,9
|
20000
|
8,9
|
|
19-34-24
|
1250
|
|
94,5
|
2,3
|
5
|
0,9
|
0,9
|
25 000
|
16,2
|
|
19-49-24
|
1600
|
|
95,3
|
2,4
|
5
|
0,9
|
0,8
|
20000
|
17
|
Таблица 8.17. Габаритные, установочные и присоединительные размеры, мм, двигателей серии СДН-2
|
Типоразмер двигателя
|
*1
|
*13
|
|
*31
|
hi
|
*34
|
d\
|
*5
|
*31
|
А37
|
'i
|
'14
|
'15
|
'зо
|
'31
|
'51
|
hi
|
|
СДН-2-16-31-6
|
32
|
1520
|
1320
|
750
|
750
|
700
|
130
|
141
|
1380
|
1500
|
250
|
355
|
400
|
2280
|
450
|
1200
|
225
|
|
СДН-2-16-36-6
|
32
|
|
|
|
|
|
130
|
141
|
|
|
250
|
400
|
450
|
2300
|
|
1250
|
200
|
|
СДН-2-16-49-6
|
36
|
|
|
|
|
|
140
|
152
|
|
|
250
|
500
|
450
|
2420
|
|
1380
|
230
|
|
СДН-2-16-59-6
|
40
|
|
|
|
|
|
160
|
174
|
|
|
300
|
560
|
500
|
2580
|
|
1480
|
230
|
|
СДН-2-16-74-6
|
40
|
|
|
|
|
|
160
|
174
|
|
|
300
|
630
|
560
|
2730
|
|
1630
|
250
|
|
СДН-2-16-31-8
|
32
|
|
|
|
|
|
130
|
141
|
|
|
300
|
355
|
400
|
2280
|
|
1200
|
225
|
|
СДН-2-16-36-8
|
36
|
|
|
|
|
|
140
|
152
|
|
|
250
|
400
|
450
|
2300
|
|
1250
|
200
|
|
СДН-2-16-46-8
|
36
|
|
|
|
|
|
150
|
162
|
|
|
250
|
500
|
400
|
2400
|
|
1350
|
250
|
|
СДН-2-16-59-8
|
40
|
|
|
|
|
|
160
|
174
|
|
|
300
|
560
|
450
|
2580
|
|
1480
|
230
|
|
СДН-2-16-36-10
|
36
|
|
|
|
|
|
140
|
152
|
|
|
250
|
400
|
450
|
2250
|
|
12Ю
|
185
|
|
СДН-2-16-44-10
|
36
|
|
|
|
|
|
150
|
162
|
|
|
250
|
500
|
400
|
'2330
|
|
1290
|
215
|
Продолжение табл. 8.17
|
Типоразмер двигателя
|
|
|
|
*31
|
Ь 32
|
*34
|
|
|
*з.
|
h 37
|
h
|
|
|
'зо
|
'31
|
'51
|
'я
|
|
СДН-2-16-56-10
|
40
|
|
|
|
|
|
160
|
174
|
|
|
300
|
560
|
450
|
2510
|
|
1410
|
235
|
|
СДН-2-16-36-12
|
36
|
|
|
|
|
|
140
|
152
|
|
|
300
|
400
|
450
|
2250
|
425
|
1210
|
185
|
|
СДН-2-16-44-12
|
36
|
|
|
|
|
|
140
|
152
|
|
|
300
|
500
|
400
|
2330
|
|
1290
|
215
|
|
СДН-2-17-56-6
|
45 45
|
|
|
|
925
|
|
180 200
|
195 215
|
|
|
300 350
|
560
710
|
600 600
|
2640 2850
|
475
|
1610 1770
|
280
|
|
СДН-2-17-71-6
|
|
290
|
|
СДН-2-17-89-6
|
50
|
|
|
|
|
|
220
|
237
|
|
|
350
|
800
|
560
|
3030
|
1995
|
320
|
|
СДН-2-17-44-8
|
50
|
|
|
|
1125
|
|
180
|
195
|
|
|
300
|
500
|
400
|
2410
|
425
|
1430
|
285
|
|
СДН-2-17-56-8
|
50
|
|
|
|
|
|
180
|
195
|
|
|
300
|
560
|
450
|
2580
|
550
|
1550
|
285
|
|
СДН-2-17-71-8
|
50
|
|
|
|
|
|
200
|
215
|
|
|
350
|
710
|
450
|
2790
|
550
|
1710
|
295
|
|
СДН-2-17-44-10
|
45
|
1870
|
1600
|
1125
|
|
|
180
|
195
|
|
|
300
|
500
|
400
|
2410
|
425
|
1430
|
285
|
|
СДН-2-17-51-10
|
45
|
|
|
|
|
|
180
|
195
|
|
|
300
|
560
|
400
|
2530
|
450
|
1500
|
285
|
|
СДН-2-17-64-10
|
45
|
|
|
|
|
|
200
|
215
|
|
|
350
|
630
|
450
|
2720
|
450
|
1640
|
305
|
|
СДН-2-17-31-12
|
36
|
|
|
|
|
|
150
|
172
|
|
|
250
|
355
|
400
|
2210
|
425
|
1280
|
280
|
|
СДН-2-17-39-12
|
45
|
|
|
|
925
|
800
|
180
|
195
|
1530
|
1800
|
300
|
400
|
450
|
2340
|
425
|
1360
|
265
|
|
СДН-2-17-49-12
|
45
|
|
|
|
|
|
180
|
195
|
|
|
300
|
500
|
400
|
2490
|
450
|
1460
|
305
|
|
СДН-2-17-19-16
|
32
|
|
|
|
|
|
130
|
141
|
|
|
250
|
280
|
315
|
2020
|
|
1100
|
250
|
|
СДН-2-17-21-16
|
32
|
|
|
|
|
|
130
|
141
|
|
|
250
|
250
|
315
|
2040
|
|
1120
|
270
|
|
СДН-2-17-26-16
|
36
|
|
|
|
|
|
140
|
152
|
|
|
250
|
250
|
355
|
2090
|
|
1170
|
280
|
|
СДН-2-17-31-16
|
40
|
|
|
|
|
|
160
|
174
|
|
|
300
|
315
|
400
|
2020
|
425
|
1220
|
260
|
|
СДН-2-17-41-16
|
45
|
|
|
|
|
|
180
|
195
|
|
|
300
|
355
|
450
|
2300
|
|
1320
|
270
|
|
СДН-2-17-26-20
|
32
|
|
|
|
|
|
130
|
141
|
|
|
250
|
280
|
355
|
2090
|
|
1170
|
280
|
|
СДН-2-17-31-20
|
36
|
|
|
|
|
|
140
|
152
|
|
|
250
|
315
|
400
|
2150
|
|
1220
|
260
|
ного типа. Траверса для крепления силуми-новых щеткодержателей состоит из двух оцинкованных стальных шин, щетки — марки ГЗ.
Подшипники скольжения — стояковые, литые, разъемные, с кольцевой или комбинированной смазкой. Температуру подшипников контролируют с помощью термометров сопротивления.
Фундаментные плиты и балки — сварные из листового стального проката.
Двигатели серий СДН и СДНЗ допускают прямой асинхронный пуск от номинального напряжения сети. Из холодного состояния с интервалом не менее 5 мин возможны два пуска, из горячего состояния допускается один пуск. При этом средний статический момент сопротивления на валу двигателя в период пуска должен быть не более 0,4МНОМ-
Технические данные двигателей приведены в табл. 8.16. Рекомендуется, чтобы общее число пусков не превышало 500 в год.
Возбуждение и управление пуском и остановом двигателей осуществляется от ти-ристорных возбудителей типа ТЕ8-320 с напряжением питающей сети 380 В переменного тока.
Гарантийный срок для двигателей устанавливается 2 года со дня ввода в эксплуатацию при наработке 10000 ч.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателей приведены в табл. 8.17.
8.6.3. Синхронные явнополюсные
компрессорные двигатели серий
СДК, СДКП, СДКМ
Двигатели серий СДК, СДКП, СДКМ (рис. 8.11) предназначены для привода компрессоров. Двигатели серии СДК (табл. 8.18) предназначены для невзрывоопасной окружающей среды, в которой не содержатся токопроводящая пыль, агрессивные газы и пары. Двигатели серии СДКП (табл. 8.19) применяют во взрывоопасных зонах (помещениях). Для привода аммиачных поршневых компрессоров предназначены двигатели серии СДКМ (табл. 8.20).
Исполнение двигателей — горизонтальное, консольное (ротор насаживается на консольный конец вала компрессора). Корпус статора — сварной из листовой стали, имеет опорные лапы с отверстиями для крепления и штифтовки двигателя на фундаментных
Рис. 8.11. Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателя типа
СДМЗ-2-24-59-80
плитах. В лапах предусмотрены также резьбовые отверстия для отжимных болтов. В боковых частях корпуса имеются вырезы для выхода горячего воздуха.
Статор устанавливают на двух фундаментных плитах, при этом предусматривается возможность сдвига статора таким образом, чтобы был обеспечен вертикальный выем вала компрессора с насаженным на него ротором, но с предварительно снятыми контактными кольцами. Сердечник стато-
 
Таблица 8.20. Технические данные двигателей серии СДКМ
|
Типоразмер
двигателя
|
Мощность активная, кВт
|
Мощность полная, кВА
|
Ток статора, А
|
КПД, %
|
Частота вращения, об/мин
|
|
Мп
|
|
|
*ном
|
|
м
|
|
СД КМ2-16-24-12КУХ Л4 С Д КМ2-16-29-12КУ X Л 4 С Д КМ2-16-36-12КУ ХЛ4 С Д КМ2-17-26-12КУХЛ4 СД КМ2-17-31 -12КУХЛ4
|
315 400 800 630 800
|
385 480 940 740 940
|
37 46 90,5 71 90,5
|
92,2 93 94,5 94 94,5
|
500
|
5,05 4,65 5,20 4,48 5,20
|
1,1
1,15 1 1,03 1,30
|
1
1,26 1,3
1
1
|
Продолжение табл. 8.20
|
Типоразмер двигателя
|
Мтах
|
Возбуждение
|
Тип тиристорного возбудителя
|
Момент инерции ротора,
103 КГ.М2
|
|
Напряжение, В
|
Ток, А
|
|
С Д КМ2-16-24-12КУХЛ4 С Д КМ2-16-29-12КУХ Л4 С ДКМ2-16-36-12КУХ Л4 С Д КМ2-17-26-12КУХ Л4 С Д КМ2-17-31 -12КУ X Л4
|
1,09 1,8 1,95 1,94 1,85
|
29 30 35 40 46
|
295 285 285 285 305
|
ТЕ8-320/48Т ТЕ8-320/48Т ТЕ8-320/48Т ТЕ8-320/48Т ТЕ8-320/75Т
|
Ч3 0,24
0,14
0,27 0,35
|
ра — шихтованный из сегментов. Сегменты собирают в пакеты толщиной 40 мм и разделяют вентиляционными каналами.
Изоляция обмоток статора и ротора двигателей по нагревостойкости соответствует классу В. Изоляция обмотки статора - термореактивная, типа «монолит-2».
Обмотка статора двигателей имеет шесть выводных концов и соединяется в звезду. Выводные концы обмотки статора выведены на изоляторы. В двигателях типа СДКП выводные концы обмотки располагаются в коробке выводов, продуваемой под избыточным давлением.
Для контроля температуры обмотки и сердечника статора между двумя слоями обмотки и на дне паза уложены термометры сопротивления.
В двигателях серии СДК щиты — штампованные, сборные. Они защищают внутреннюю полость двигателя от попадания посторонних предметов и обеспечивают в нем необходимое направление потока воздуха.
Магнитные колеса ротора выполнены из стали. Сердечники полюсов изготовляют из листовой стали и крепят шпильками к ободу магнитного колеса.
Для обеспечения циркуляции охлаждающего воздуха внутри двигателя на магнитное колесо крепят напорные вентиляционные элементы.
Двигатели серии СДКП изготовляют
с разомкнутым или замкнутым циклом вентиляции. При замкнутом цикле вентиляции охлаждение воздуха осуществляют водяными воздухоохладителями, встроенными в корпуса двигателей. Температура охлаждающей воды на входе в воздухоохладитель обычно должна быть не выше + ЗО°С, а давление воды в воздухоохладителях — не- более 300 кПа. При разомкнутом цикле вентиляции избыточное давление поддерживают вентилятором, обеспечивающим номинальный расход воздуха. Избыточное давление регулируют заслонкой, установленной на патрубке выхода нагретого воздуха. При замкнутом цикле вентиляции избыточное давление создается вентилятором подпитки. Перед пуском электродвигатели продувают воздухом в количестве, обеспечивающем продувку не менее пятикратного объема всей вентиляционной системы. Для автоматизации процесса продувки при замкнутом цикле вентиляции на корпусе электродвигателя предусмотрен механический клапан продувки. Для подпитки и создания избыточного давления система вентиляции обеспечивает забор воздуха из невзрывоопасной зоны (помещения). При снижении статического давления воздуха в системе продувки ниже 98 Па двигатели автоматически выключаются.
В двигателях серии СДКМ охлаждение двигателей — воздушное в режиме самовентиляции, а контактных колец и траверсы —
воздушное принудительное. Перед пуском и во время работы кожух контактных колец продувают непрерывно чистым воздухом, не содержащим огне- и взрывоопасных газов, паров и пыли. Содержание нетокопроводя-щей пыли в окружающем воздухе не должно превышать 0,2 мг/м3.
Обмотка возбуждения двигателей всей серии состоит из катушек, насаженных на сердечники полюсов. Катушки изготовляют из полосовой меди, намотанной на ребро.
Пусковая клетка состоит из круглых медных или латунных стержней, расположенных в пазах полюсного наконечника, и медных сегментов, к которым приварены стержни. Все сегменты соединены между собой и образуют замкнутый контур.
Возбуждение двигателей осуществляют от тиристорных возбудителей, которые обеспечивают: возбуждение электродвигателя во всех нормальных режимах работы; ручное или автоматическое регулирование тока возбуждения; подачу возбуждения при пуске
электродвигателя в функции тока статора; гашение поля при отключении электродвигателя.
Тиристорный возбудитель имеет защиту от аварийных перегрузок, от неисправностей системы охлаждения и цепей управления, а также от асинхронного хода синхронного двигателя. Тиристорные возбудители выполняют на напряжение 380 В. Их подключают к сети через силовые согласующие трансформаторы.
Пуск электродвигателей — асинхронный, непосредственно от сети при полном напряжении с разгруженным компрессором. Пусковые характеристики двигателей различных типов приведены в табл. 8.18 — 8.20.
Гарантийный срок службы двигателей серий СДК, СДКМ и СДКП устанавливается 2,5 года со дня пуска двигателей в эксплуатацию при гарантийной наработке примерно 12000 ч.
Габаритные и присоединительные размеры двигателей серии СДКП приведены в табл. 8.21.
 Таблица 8.21. Габаритно-присоединительные размеры, мм, двигателей серии СДКП
|
Типоразмер двигателя
|
|
|
*31
|
ьЪ2
|
h
|
'м
|
'.8
|
'и
|
'з5
|
'м
|
* 32
|
* 37
|
А38
|
Is
|
|
СДКП2-16-29-10КУХЛ4 СДКП2-16-24-12КУХЛ4 СД КП2-16-29-12КУХЛ4 СДКП2-16-36-12КУХЛ4
|
1550
|
1350
|
900 900 900 900
|
810 810 810 810
|
200 150 150 200
|
1060 1060 1060 1120
|
1600 1600 1600 1750
|
375 375 375 380
|
430 405 430 450
|
970 915 965 1020
|
120 120 120 120
|
2250 2250 2250 2250
|
900
|
4 3,7 4 4,65
|
|
СДКП2-17-26-12КУХЛ4 СДКП2-17-31 -12КУХЛ4
|
1850
|
1650
|
ИЗО ИЗО
|
970 970
|
200 200
|
1060 1120
|
1600 1750
|
400 400
|
430 430
|
950 975
|
270 270
|
2450 2450
|
5,21 5,65
|
8.6.4. Синхронные явнополюсные
двигатели серии СДКП2
18—21-го габаритов
Двигатели СДКП2 (табл. 8.22) предназначены для привода компрессоров, установленных во взрывоопасных помещениях всех классов за исключением В-1 в режиме S1 от сети с частотой 50 Гц. Климатическое исполнение и категория размещения — УХЛ4. Цифры в условном обозначении двигателей, стоящие после названия серии (СДКП2), определяют: 1 — условный габарит, 2 -длину сердечника статора, см; 3 - число полюсов. Буквой М после цифр обозначаются модернизированные двигатели, буквой Ф — фланцевое исполнение конца вала.
Возбуждение — от возбудителя типа ТЕ-320-5. Пуск — асинхронный при разгруженном компрессоре от полного напряжения сети при включении в цепь обмотки возбуждения разрядного резистора.
Класс нагревостойкости изоляции обмо-
Таблица 8.22. Технические данные синхронных двигателей СДКП2 18 —21-го габаритов
(частота 50 Гц, cos(p = 0,9)
ток статора и ротора — В. Обмотка статора соединена в звезду, имеет шесть выводов. Коэффициент готовности двигателей 0,98; срок службы 20 лет. Двигатели изготовляются в соответствии с ТУ 16-512.333-79.
8.6.S. Синхронные явнополюсные
двигатели серии СДМЗ
для привода мельниц
Синхронные явнополюсные двигатели серий СДМЗ (табл. 8.23) предназначены для привода шаровых и стержневых мельниц в продолжительном режиме работы в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями. Запыленность окружающего воздуха не должна превышать 4 мг/м3. При большей запыленности необходима работа двигателей под избыточным давлением с подпиткой чистым воздухом с запыленностью не более 2 мг/м3. Степень защиты двигателей — IP44.
 Примечание. Частота вращения двигателей СДКП2-21-46-20Ф - 300 об/мин, СДКП2-21-56-24Ф -250 об/мин, остальных — 375 об/мин. Номинальное напряжение двигателе^ СДКП2-20-56-16Ф -10000 В, остальных - 6000 В.
Таблица 8.23. Технические данные двигателей серии СДМЗ на 6000 В, 50 Гц
Двигатели выполняются с горизонтальным расположением вала на двух стояковых подшипниках скольжения с комбинированной смазкой.
Исполнение двигателей — закрытое, с принудительной системой вентиляции по замкнутому циклу через воздухоохладители, установленные в фундаментной плите. Для двигателей применена диаметральная схема вентиляции, при которой охлажденный в двух воздухоохладителях воздух поступает в ограниченную перегородками часть корпуса статора и через радиальные каналы статора и междуполюсные каналы ротора направляется в отсек камеры корпуса статора, расположенный за перегородками, и далее вентилятором нагнетается в воздухоохладители.
Корпус статора двигателя — сварной из листовой стали, состоит из стоек, соединенных продольными ребрами жесткости, лап и внешней обшивки. Корпуса выполняют разъемными. В двигателе СДМ 32-24-59-80 корпус разделен на четыре части. Сегменты активной стали набирают на клинья типа ласточкина хвоста и удерживают в запрессованном состоянии стяжными шпильками, вынесенными за пределы спинки статора.
Обмотка статора — двухслойная петлевая, из обмоточного провода марок ПЭТВСД и ПСД. Корпусная изоляция — термореактивная. Обмотку в пазовой части уплотняют волнистым стеклотекстолитом и крепят стеклотекстолитовыми клиньями, в лобовой части — изолированными бандажными кольцами и дистанционными прокладками. Обмотка имеет шесть выводов, выведенных в фундаментную яму.
Щиты двигателей — плоские, разъемные, из листовой стали толщиной 5 мм.
Магнитные колеса ротора - разъемные, из листовой стали. Крутящий момент передается через тангенциальные шпонки.
Обмотка возбуждения состоит из отдельных катушек, изготовленных из неизолированной полосовой меди, намотанной на ребро.
Сердечники полюсов набирают из листовой стали толщиной 1 мм и прикрепляют к ободу магнитного колеса шпильками. В пазы полюсного наконечника укладывают демпферную обмотку, состоящую из медных и латунных стержней, замкнутых медными сегментами. Все сегменты полюсов соединяются между собой внахлест так, чтобы образовались кольца с каждой стороны ротора.
Подшипники ротора — подшипники
скольжения, литые, разъемные с комбинированной (принудительной и кольцевой) смазкой. В местах выхода вала из стояка имеются силуминовые лабиринтные уплотнения. Масло в подшипники подают под давлением 25 — 30 кПа. Подшипники обеспечивают свободный выбег ротора при выходе из строя системы принудительной смазки. Для устранения подшипниковых токов подшипник со стороны, противоположной приводу, изолирован от фундаментной балки.
Возбуждение двигателей осуществляют от тиристорных возбудителей типа ТЕ8-32О/15О и ТЕ8-32О-23О. Данные возбуждения двигателей приведены ниже:
Тип двигателя Ток, А Напря-
жение, В
СДМЗ-2-22-34-60У4.....290 147
СДМЗ-2-22-41-60У4.....285 134
СДМЗ-2-24-59-80У4.....270 240
Тиристорные возбудители обеспечивают автоматическое регулирование тока возбуждения, в том числе и при аварийных режимах.
Двигатели допускают два пуска подряд из холодного состояния или один пуск из практически установившегося горячего состояния при условии, что средний статический момент сопротивления механизма на валу за время пуска не превышает 0,8МНОМ. Последующий цикл возможен через 2 ч. Для обеспечения долговечности двигателей общее количество пусков должно быть минимальным и не должно превышать 500 пусков в год.
Гарантийный срок устанавливается 2 года при наработке 10000 ч. Средний срок службы до списания — 20 лет.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры двигателя типа СДМЗ-2-24-59-80 приведены на рис. 8.11.
8.6.6. Синхронные явнополюсные
двигатели серии СДМП2
19-го габарита
Двигатели СДМП2 (табл. 8.24) предназначены для привода шаровых и стержневых мельниц, установленных в помещениях со взрывоопасной средой. Режим работы — S1. Климатическое исполнение и категория размещения — УХЛ4. В обозначении после названия серии (СДМП2) указывается: 1 — цифра — условный габарит (19); 2 — длина сердечника, см; 3 — число полюсов; 4 — номинальное напряжение, кВ.
Конструктивное исполнение двигате-
Таблица 8.24. Технические данные синхронных двигателей СДМП2 19-го габарита,
напряжение 6000 В
лей —IM7311. Исполнение по степени защиты — IP43. Система вентиляции — ICA37 с отдельным независимым вентилятором. Изоляция обмотки статора — термореактивная типа «монолит». Обмотка соединена в звезду и имеет шесть выводов; коробка выводов расположена снизу корпуса в фундаментной яме.
Двигатель рассчитан на пуск при номинальном напряжении с включенным в цепь обмотки возбуждения разрядным резистором. Возбуждение — от статического тири-сторного возбудителя типа ТВ300Р-УХЛ4. Подшипники скольжения — с кольцевой смазкой. Средний уровень звука 87 дБА (по шкале А). Показатели надежности: коэффициент готовности 0,98, ресурс до первого ка-
питального ремонта 35000 ч, срок службы 20 лет.
Двигатели изготовляются в соответствии с ТУ 512.481-8IE.
8.6.7. Синхронные явнополюсные двигатели серии ДСП
В условном обозначении двигателей после названия серии (ДСП — двигатели синхронные продуваемые) в числителе дроби указывается внешний диаметр, см, а в знаменателе - длина сердечника статора, см; далее следует цифра, указывающая число полюсов двигателя, и обозначение климатического исполнения и категории размещения.
Исполнение двигателей по степени защиты — IP43, контактных колец — IP00. Вен-
Таблица 8.25. Технические данные синхронных двигателей серии ДСП 140 и ДСП 170 (частота тока 50 Гц, частота вращения 1500 об/мин, cos <p = 0,9)
 Примечание. Для двигателя ДСП 140/74-404 токи и моменты приведены для различных напряжений статора.
тиляция осуществляется по замкнутому контуру с воздухоохладителями, расположенными в фундаментной яме. Способ охлаждения — ICW37A91. Конструктивная форма исполнения - IM7311. Двигатели предназначены для эксплуатации от трехфазной сети с частотой 50 Гц в длительном режиме — S1. Класс нагревостойкости изоляции обмотки статора — В, обмотки ротора — F. Срок службы двигателей 20 лет; ресурс до первого капитального ремонта 35000 ч.
Технические данные двигателей ДСП 140 и ДСП 170, предназначенных для приводов насосов, нагнетателей и других производственных механизмов приведены в табл. 8.25. Частота вращения двигателей 1500 об/мин. Коэффициент мощности 0,9 (опережающий). Обмотка статора соединена в звезду, имеет шесть выводов. Возбуждение — от тиристор-ного возбудителя или электромашинного возбудителя типа ПВ101. Двигатели выпускаются в соответствии с ТУ 16-512.257-76.
Двигатели типа ДСП 143/84-4УХЛ4 и ДСП 143/84—404 предназначены для привода нагнетателей типа 7500—11 — 1, выпускаются в соответствии с ТУ 16-512.155-76, имеют следующие технические данные:
Мощность, кВт........ 2500
Напряжение, В........ 10000
Ток статора, А........ 169
Частота вращения, об/мин . . . 1500
cos ф (опережающий)..... 0,9
КПД, %.......... 96
Кратность максимального момента 1,7
Кратность пускового момента . . 0,9
Кратность пускового напряжения . . 0,65
Кратность пускового тока .... 4
Возбуждение двигателей — от статического тиристорного возбудителя типа ТВ400-4У4 или от пристроенного электромашинного возбудителя типа ПВ101. Обмотка статора соединена в звезду и имеет три вывода.
Двигатели типа ДСП 173/64-8УХЛ4
предназначены для привода дымососов или вентиляторов; выпускаются в соответствии с ТУ 16-512.128-75, имеют следующие технические данные:
Режим Режим 1 2
Мощность, кВт......2000 1250
Напряжение, В......10000 10000
Ток статора, А......135 102
Частота вращения, об/мин . . 750 750
КПД, %.........95,7 93,7
cos ф (опережающий). . . . 0,9 0,75 Кратность максимального момента ..........2,5 3,8
Кратность пускового момента 2 3,2 Кратность пускового тока . . 6,5 8,6
Возбуждение двигателей — от тиристорного возбудителя типа ТВ300Р-У4.
8.6.8. Синхронные явнополюсные
двигатели серии ДСЗ для привода
преобразовательных агрегатов
Двигатели серии ДСЗ (табл. 8.26) имеют закрытое исполнение с самовентиляцией по замкнутому циклу через воздухоохладители, которые устанавливают в фундаментной яме степень защиты IP43. Конструктивная форма исполнения — IM7316. Конструкция двигателей позволяет сдвигать статор на полную длину ротора для профилактических осмотров и ремонта, включая замену элементов обмотки статора и ротора без разборки двигателей.
Возбуждение двигателей - от тиристорного возбудительного устройства. Обмотка ротора обеспечивает 6-кратную форсировку возбуждения по напряжению, при этом кратность напряжения форсировки определяется относительно напряжения холостого хода.
Двигатели рассчитаны на длительную работу в режимах компенсации бросков реактивной мощности, создаваемых вентильными электроприводами.
Габаритные размеры двигателя ДСЗ-21-168-16 приведены на рис. 8.12.
Таблица 8.26. Технические данные синхронных двигателей серии ДСЗ (частота вращения
375 об/мин, совф = 0,9)
|
Типоразмер двигателя
|
Мощность, кВт
|
Напряжение, кВ
|
Ток статора, А
|
КПД, %
|
Ток возбуждения, А
|
Напряжение возбуждения, В
|
Мтах -^ном
|
Мп
ivJH0M
|
In
'НОМ
|
Масса, кг
|
|
ДСЗ-21-74-16МУХЛ4
ДСЗ-21-104-16МУХЛ4 ДСЗ-21-125-16МУХЛ4 ДСЗ-21-168-16МУХЛ4
|
12 500 13 300 17 500 17 500 22000
|
6 10 6 10 10
|
1378 880 1925 1156 1450
|
97,3 97,3 97,4 97,5 97,6
|
904 738 893 809 790
|
106 107 130 132 158
|
1,9 1,9 1,9 2,0
2,2
|
0,9 1 0,9
1 1,2
|
4,5 5,4 4,5 5,7 6,7
|
78 450 91700 93450 113 250 135000
|
8.6.9. Синхронные явнополюсные
вертикальные двигатели серии ВДС
для привода насосов
На крупных оросительных системах и магистральных каналах используются насосные агрегаты, состоящие из вертикальных осевых или центробежных насосов и приводных синхронных двигателей, при этом агрегаты с осевыми насосами предназначаются для подач воды до 40 м3/с при напорах до 25 м, а с центробежными — до 16 м3/с и напорах до 65 м.
Синхронные двигатели выпускают в двух сериях: ВДС2-325 (табл. 8.27) с внешним диаметром сердечника статора 3250 мм и ВДС-325, ВДС-375 и ВДС-425 (табл. 8.28) с внешним диаметром сердечника статора соответственно 3250, 3750 и 4250 мм.
Электродвигатели выполняют в подвесном исполнении, с подпятником, расположенным в ванне верхней крестовины, с двумя направляющими подшипниками и фланцевым концом вала для жесткого соединения с фланцем вала насоса (рис. 8.13). Система вентиляции машин — замкнутая с циркуляцией воздуха благодаря напору, создаваемому полюсами, распорками в радиальных каналах остова ротора и центробежными вентиляторами, прикрепленными к торцам остова. Циркулирующий воздух охлаждается четырьмя или шестью воздухоохладителями, которые крепятся к обшивке статора. Для обеспечения замкнутой системы вентиляции двигатели устанавливают в закрытую камеру, выполненную в фундаменте, ниже пола
машинного зала. В верхней части камеру закрывают перекрытием из рифленой листовой стали, а в нижней — перекрытием, расположенным выше уровня фланца вала. К корпусу статора с обеих сторон прикреплены воздухоразделяющие щиты, направляющие поток охлаждающего воздуха внутрь двигателя.
Корпус статора имеет круглую форму, и при внешнем диаметре сердечника до 3750 мм его выполняют неразъемным. На верхнюю часть корпуса устанавливают гру-зонесущую крестовину.
Обмотку статора двигателей мощностью 8000—12500 кВт выполняют из катушек с термореактивной изоляцией. В зоне головок между витками во избежание их склейки устанавливают фторопластовые прокладки толщиной 1 — 2 мм.
Обмотку возбуждения изготовляют из меди профиля «топорик».
Полюсы ротора выполняют шихтованными и крепят к ободу Т-образными хвостовиками. В полюсных башмаках размещены стержни демпферной обмотки. Короткоза-мыкающие сегменты обмотки имеют кольцевые проточки, которыми они крепятся за выступающие опорные выступы щек полюсов.
Концы сегментов соединяют между собой медными контактными планками с серебряным покрытием.
Валы двигателей выполняют со сквозным центральным отверстием для размещения труб привода разворота лопастей насоса. В двигателях мощностью 10000 кВт
|
Таблица 8.27
|
Технические
|
данные двигателей серии ВДС2-325 (cos ср = 0,9)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
|
|
|
|
мп
|
Ms = 0,05
|
Мтах
|
к
|
а
|
|
Масса, 103
|
кг
|
|
|
Типоразмер
|
1
|
1
|
« а
|
|
|
жен
аде-
|
Тип воз-
|
ротора
|
статора
|
общая
|
Нагрузка на
ТТ f\ ТТТТ яти ТЖ V
|
|
двигателя
|
он
2?
|
Напря кВ
|
1 Часто! враще) | об/мю
|
КПД,
|
'ном
|
JWHOM
|
|
|
Ток в<
дения,
|
Напря возбуя ния, В
|
будителя
|
пидпишик,
кН
|
|
ВДС2-325/44-16
|
5000
|
6
|
375
|
95,3
|
5,5
|
0,4
|
1,4
|
1,8
|
320
|
130
|
ТВ 630-Р
|
13,5
|
16,7
|
46,7
|
650
|
|
ВДС2-325/49-16
|
5000
|
10
|
375
|
95,2
|
4,5
|
0,35
|
1,3
|
1,9
|
360
|
125
|
ТВ 630-Р
|
13,6
|
17,6
|
47,2
|
700
|
|
ВДС2-325/69-16
|
8000
|
10
|
375
|
95,9
|
4,8
|
0,32
|
1,2
|
1,8
|
400
|
120
|
ТВ 630-Р
|
17,5
|
22,7
|
58,3
|
1250
|
|
ВДС2-325/44-18
|
5000
|
6
|
333
|
95,2
|
4,5
|
0,35
|
1,5
|
1,7
|
350
|
125
|
ТВ 630-Р
|
13
|
18,5
|
47,8
|
650
|
|
ВДС2-325/49-18
|
5000
|
10
|
333
|
95
|
4,8
|
0,5
|
1,4
|
1,9
|
340
|
130
|
ТВ 400-Р
|
15,3
|
22
|
52,7
|
700
|
|
ВДС2-325/44-20
|
4000
|
6
|
300
|
95,5
|
5,6
|
0,4
|
1,5
|
2
|
380
|
100
|
ТВ 630-Р
|
13,6
|
18
|
48,5
|
660
|
|
ВДС2-325/64-20
|
6300
|
10
|
300
|
95,7
|
5,5
|
0,35
|
1,4
|
1,9
|
525
|
по
|
ТВ 630-Р
|
18,5
|
25
|
58
|
565(795)*
|
|
ВДС2-325/59-24
|
5000
|
6
|
250
|
95,5
|
5,5
|
0,7
|
1,2
|
2,1
|
360
|
140
|
ТВ 630-Р
|
15
|
20,5
|
51,4
|
650
|
* Кратковременно. Таблица 8.28. Технические данные двигателей серии ВДС-375 (напряжение 10 кВ, cos <р = 0,9)
|
|
|
|
КПД, %
|
|
|
|
мтах
|
|
|
Масса, 103
|
кг
|
|
|
Типоразмер
|
Мощ-
|
Частота враще-
|
^ = 0,05
|
Ток возбуж-
|
Напряжение
|
ротора
|
статора
|
общая
|
Нагрузка на
ГТ /Ч ТТ ТТ ЯТ TJ ТЖ V
|
|
двигателя
|
кВт'
|
ния, об/мин
|
Лгом
|
^*ном
|
■Мном
|
|
дения, А
|
возбуждения, В
|
ииД11л 1 Г1ж1л\)
кН
|
|
ВДС-375/89-24
|
10000
|
250
|
96,3
|
5,5
|
0,4
|
1,3
|
2,2
|
590
|
135
|
42
|
28
|
100
|
800(1450)
|
|
ВДС-375/105-24
|
12 500
|
250
|
96,7
|
5,5
|
0,4
|
1,4
|
2
|
600
|
160
|
49,5
|
31
|
117
|
1750(2300)
|
|
ВДС-375/125-24
|
16000
|
250
|
96,9
|
5,2
|
0,6
|
1,4
|
2,2
|
590
|
200
|
54
|
35
|
125
|
1750(2300)
|
|
ВДС-375/89-28
|
8000
|
250
|
96,1
|
4,7
|
0,35
|
1,37
|
2
|
510
|
150
|
40
|
28
|
102
|
800(1450)
|
|
ВДС-375/105-28
|
10000
|
214
|
96,2
|
5,1
|
0,35
|
1,4
|
2,1
|
490
|
190
|
48
|
31
|
115
|
800(1450)
|
|
ВДС-375/125-28
|
12 500
|
214
|
96,7
|
5,1
|
0,45
|
1,2
|
2
|
560
|
190
|
53
|
35
|
124
|
1200(2300)
|
|
ВДС-375/89-32
|
8000
|
187
|
95,6
|
5,5
|
0,4
|
1,2
|
2,4
|
600
|
190
|
39
|
28
|
104
|
1450(1850)
|
|
ВДС-375/1О5-32
|
10000
|
187
|
95,8
|
5,5
|
0,4
|
1,4
|
3
|
600
|
250
|
45
|
31
|
112
|
1450(1850)
|
Примечания: 1. Тип возбудителя ТВ630-Р.
2. В скобках указана кратковременно допустимая нагрузка на подпятник.
 Рис. 8.13. Вертикальный двигатель серии ВДС
и более отверстие используют также для сборки колеса насоса.
Верхняя грузонесущая крестовина — лучевого типа с четырьмя или шестью опорными лапами в зависимости от осевой нагрузки на подпятник. Центральная часть крестовины является масляной ванной, в ней расположены опорный подпятник, верхний направляющий подшипник и водяные маслоохладители.
В ванну крестовины устанавливают направляющий подшипник. На верхнем фланце крестовины установлен колпак, который закрывает контактные кольца и одновременно предназначен для крепления гидропривода разворота лопастей осевых насосов.
Нижняя крестовина двигателей состоит из центральной масляной ванны и приваренных к ней четырех или шести радиальных лап, которыми она крепится к фундаментным плитам. В ванне крестовины размещены направляющий подшипник, унифицированный с подшипником верхней крестовины, и маслоохладители. На верхней части лап крестовины имеются площадки, на которые устанавливаются гидравлические домкраты для подъема ротора во время монтажа или ремонта.
Пусковой момент двигателей составляет (0,35 -т- 0,4)МНОМ, а момент при скольжении s = 0,05 —не менее 1,ЗМН0М. При этом пусковой ток в двигателях мощностью до 12500 кВт не превышает 5,5/ном. Все двигатели допускают прямой пуск от сети. Для обеспечения синхронизации при пуске на подсинхронной частоте вращения используется форсировка возбуждения. Двигатели серии рассчитаны на 200 пусков в год. Двигатели по условиям нагрева демпферной обмотки допускают два пуска подряд из холодного состояния и последующий (третий) пуск, если двигатель не вошел в синхронизм, примерно через 1 ч. Допускается повторное включение двигателей до остановки насосного агрегата, т. е. в процессе выбега ротора, когда направление вращения остается таким же, как и при нормальной работе.
Перед пуском двигателей включают подачу воды в воздухо- и маслоохладители крестовин для нормального режима работы. В зимнее время обеспечивают подогрев масла до 15 — 20 °С, а подачу воды осуществляют после предварительного прогрева двигателя в течение 30—40 мин. Во время пуска контролируют последовательность операций пуска, включение возбуждения после снижения пускового тока, включение форсировки возбуждения и отсутствие длительных пульсаций тока статора после по-
дачи возбуждения на обмотку ротора. У агрегатов с осевыми насосами лопасти устанавливают таким образом, чтобы нагрузка насоса была минимальной. После пуска двигателя контролируют температурный режим машины, уровень вибраций статора, верхней крестовины, а также ванны нижней крестовины (двойная амплитуда должна быть не более 0,1 мм).
При отключении от сети роторы двигателей рассчитаны на вращение в обратную сторону с угонной частотой вращения, составляющей 1,5—1,8"ном> где пном — номинальная частота вращения.
Подпятники двигателей рассчитаны на кратковременную перегрузку на 30 — 60% при пуске с центробежными насосами.
Система возбуждения двигателей состоит из следующих основных узлов: тири-сторного преобразователя (как правило, трехфазного мостового), выпрямительного трансформатора, системы управления тири-сторным преобразователем, системы защиты тиристоров от перенапряжений, нелинейных или линейных резисторов и релейной схемы пуска. Регулирование тока возбуждения осуществляется изменением угла управления тиристоров. При пуске двигателей на подсинхронной скорости тиристоры отпираются с углом, соответствующим максимальному напряжению возбуждения. Длительность форсировки при этом — около 1 с.
Тиристорный возбудитель управляет пуском и остановом двигателя. При пуске, когда в обмотке ротора индуктируется переменная ЭДС, обмотка включается на резистор. При постоянно включенном резисторе он осуществляет также защиту тиристоров при переходных режимах. При пуске тиристорный преобразователь запирается, а обмотка возбуждения включается на разрядный резистор через тиристорный ключ, который представляет собой два встречно-параллельно включенных тиристора. К концу пуска, когда напряжение на обмотке ротора падает, включается тиристорный преобразователь, а тиристоры ключа запираются. Управление тиристорным ключом производится стабилитроном.
Гашение поля ротора осуществляют путем перевода тиристорных возбудителей ТВ400-Р и ТВ630-Р из выпрямительного в инверторный режим при отключении двигателя от сети. В возбудителях предусмотрена также защита двигателя от асинхронного режима. При выпадении из синхронизма дается сигнал во внешнюю цепь, автоматически происходит инвертирование и возбудитель переходит в исходное предпусковое со-
стояние. Гашение поля при замкнутой обмотке статора длится около 0,5 с.
8.6.10. Система возбуждения явнополюсных синхронных двигателей
Для возбуждения синхронных двигателей используется система возбуждения типа ТЕ8-320/хТ-5 *4, где принято обозначение: Т - тиристорный; Е - естественное охлаждение; 8 — класс перегрузки; 320 — номинальный выпрямленный ток, А; х — номинальное выпрямленное напряжение (48, 75, 115, 150 и 230 В); Т — питание от трансформатора; 5 — номер модификации; * — климатическое исполнение (УХЛ или О) и 4 — категория размещения.
Ниже приведены технические данные некоторых возбудителей.
ТЕ8-32О/115Т-5 ТЕ8-320/230Т-5
Номинальный выпрямленный ток, А 320 320
Номинальное выпрямленное напряжение, В....... 115 230
Номинальная мощность, кВт .... 36,8 73,7
Максимальное выпрямленное напряжение при номинальном напряжении сети, В ... 200 400
Схема выпрямления . Трехфаз- Трехфазная с ну- ная мосто-левым вы- вая водом
КПД, %..... 93,7 95,2
Коэффициент мощности ....... 0,42 0,48
Пусковое сопротивление, Ом..... 0,73 1,46
Масса, кг..... 335 405
Тиристорный преобразователь выполнен по схеме трехфазного выпрямителя и состоит из трех или шести тиристоров типа Т-500, защищенных RC-цепочками. Питание преобразователя осуществляется от сети переменного тока напряжением 380 В, 50 Гц через согласующий трансформатор. Данные трансформаторов следующие:
Типы систем возбуждения . . . ТЕ8-320/115Т-5 ТЕ8-320/230Т-5
Расчетная мощность, кВА . . 112,3 158,9
Вторичное напряжение, В . . 350 350
Параллельно обмотке возбуждения двигателя через тиристорный ключ подключается пусковое сопротивление.
Функции управления и защиты осуществляет система управления, в состав которой входят: блоки питания и синхронизации, фазоимпульсное устройство для управления тиристорами с диапазоном угла управления преобразователя 0—170°, схемы пуска, фор-сировки, ограничения тока ротора защиты от затянувшегося пуска и исчезновения тока возбуждения, от тока короткого замыкания и автоматический регулятор возбуждения.
Синхронизирующее напряжение поступает в фазоимпульсное устройство из блока питания и по фазе совпадает (со сдвигом на 30°) с вторичным напряжением трансформатора.
Конструктивно возбудитель выполнен в виде шкафа размерами 1900 х 800 х 800.
8.6.11. Синхронные неявнополюсные двигатели серий СТД и ТДС
Двигатели серий СТД и ТДС (табл. 8.29) используют для электроприводов нефтяных насосов и газовых компрессоров на компрессорных станциях магистральных нефте- и газопроводов, для газовых компрессоров химических производств, водяных насосов для поддержания пластового давления при добыче нефти, а также для других приводов.
Двигатели выпускают с замкнутым и разомкнутым циклами вентиляции, на фундаментных плитах с двумя стояковыми подшипниками и одним рабочим концом вала, с приводимым механизмом соединяют посредством муфты. Направление вращения двигателей — левое (против часовой стрелки, если смотреть со стороны приводимого механизма).
В двигателях применен ступенчатый пакет сердечника статора, что позволяет увеличить при заданных габаритах сечение ярма и одновременно повысить интенсивность охлаждения за счет установки дополнительных «беззубцовых» сегментов в зоне спинки статора и обеспечения практически одинакового сечения радиального вентиляционного канала в зубцовой зоне и зоне спинки.
Обмотка статора — катушечного или стержневого типа трехфазная, двухслойная с термореактивной изоляцией «монолит-2», с допустимой температурой нагрева 120 °С. Температуру обмотки измеряют термометрами сопротивления, заложенными в пазы статора.
Двигатели выполняют с массивной боч-
Таблица 8.29. Технические данные двигателей серии СТД (турбодвигателей) общего
назначения
 кой ротора. В бочке ротора выфрезерованы пазы, в которые уложена обмотка возбуждения. Изоляция обмотки возбуждения — класса нагревостойкости В, с допустимой температурой (измеренной методом сопротивления) 130 °С. Лобовые части обмотки возбуждения защищены немагнитными роторными бандажами, имеющими горячую посадку на центрирующие кольца. Балансировка роторов — динамическая.
Циркуляция охлаждающего воздуха в двигателе осуществляется посредством внутренних вентиляторов, укрепленных по обеим сторонам бочки ротора. Вентиляторы выполнены с вращающимся направляющим аппаратом, обеспечивающим безударный вход воздуха, что позволило повысить КПД и уменьшить внешние размеры.
Для замкнутого цикла охлаждения разработаны и освоены водяные воздухоохладители с биметаллическими трубками и особым профилем оребрения, обеспечивающим высокие коэффициенты теплопередачи от трубок к воздуху. Для увеличения теплоотдачи с ротора его поверхность имеет продольно-поперечное рифление.
Подшипники двигателя — скользящие с принудительной смазкой под давлением. Подшипник со стороны возбудителя изолирован от фундаментной плиты и маслопроводов.
Температуру активных частей машины, подшипников, охлаждающей среды и воды контролируют ртутными термометрами и термометрами сопротивления согласно схемам теплоконтроля на каждый тип двигателя.
8.6.12. Синхронные неявнополюсные двигатели серии СТДП
Синхронные турбодвигатели серии СТДП (табл. 8.30), продуваемые под избыточным давлением, выпускаются на мощности 1250—5000 кВт (рис. 8.14) и предназначены для привода насосов и компрессоров во взрывоопасных помещениях всех классов.
Охлаждение воздуха осуществляется двумя секциями встроенных водяных воздухоохладителей. Перед пуском двигатель и возбудитель продувают чистым воздухом, при этом количество продуваемого чистого воздуха обычно должно составлять не менее 5-кратного объема двигателя и возбудителя. Для предпусковой продувки используют двухэлементный пневмомеханический клапан, который размещают в верхней части корпуса статора.
Рис. 8.14. Двигатель серии СТДП-8000-2
Таблица 8.30. Технические данные взрывозащищенных двигателей серии СТДП
(напряжение б или 10 кВ)
|
Типоразмер
двигателя
|
Мощность активная, кВт
|
Мощность полная, кВ-А
|
КПД, % при напряжении, кВ
6 10
|
Масса, 103 кг
|
Габаритные размеры, мм (длина х х ширина х высота)
|
|
СТДП-1250-2УХЛ4
|
1250
|
1450
|
96,5
|
96,2
|
7,03
|
3050x2010x1350
|
|
СТДП-1600-2УХЛ4
|
1600
|
1850
|
96,7
|
96,6
|
7,63
|
3150x2010x1350
|
|
СТДП-2000-2УХЛ4
|
2000
|
2300
|
96,7
|
96,6
|
8,03
|
3255x2010x1350
|
|
СТДП-2500-2УХЛ4
|
2500
|
2870
|
96,8
|
96,6
|
11,15
|
3535x2220x1450
|
|
СТДП-3150-2УХЛ4
|
3150
|
3680
|
97,1
|
96,8
|
12,35
|
3685 х 2220 х1450
|
|
СТДП-4000-2УХЛ4
|
4000
|
4560
|
97,2
|
96,9
|
12,97
|
3785x2220x1450
|
|
СТДП-5000-2УХЛ4
|
5000
|
5740
|
97,3
|
97,2
|
14,75
|
4035 х 2220 х1450
|
|
СТДП-6300-2УХЛ4
|
6300
|
7230
|
97,4
|
97,4
|
21,6
|
4490x2630x1815
|
|
СТДП-8000-2УХЛ4
|
8000
|
9130
|
97,6
|
97,6
|
23
|
4735x2630x1815
|
|
СПДП-10000-2УХЛ4
|
10000
|
11400
|
97,6
|
97,7
|
27
|
5185x2630x1815
|
|
СТДП-12500-2УХЛ4
|
12 500
|
14200
|
97,7
|
97,7
|
29,5
|
5485x2630x1815
|
Примечания: 1. Масса двигателей дана без ^чета массы возбудительных устройств. 2. Возбуждение двигателей осуществляется от бесщеточных возбудительных устройств серии БВУП.
8.6.13. Пуск синхронных неявнополюсных двигателей
Двигатели типов СТД и СТДП предназначены для непосредственного асинхронного пуска от сети. Обычно разрешается два пуска подряд из холодного или один пуск из горячего состояния.
Пуск двигателей, предназначенных для механизмов, имеющих большие моменты инерции, должен производиться от пониженного напряжения сети. Значения допустимых моментов инерции при одном пуске из холодного состояния двигателей от пониженного напряжения сети, равного 0,8; 0,65; 0,5 номинального, должны соответствовать указанным в табл. 8.31 (моменты инерции и времена пуска приведены для вентиляторной нагрузки).
При пуске и останове двигателей с возбуждением от тиристорных преобразовательных устройств применяют пусковые гасительные резисторы со следующими параметрами: сопротивление 1,8 Ом, допустимый ток 580 А, допустимое время включения 20 с.
Расчетные пусковые характеристики двигателей при номинальном напряжении приведены в табл. 8.32.
Пуск двигателей типа СТД осуществляется от пускового тиристорного устройства. Для подключения пускового устройства в обмотке статора предусмотрены три вывода от отпаек обмотки статора, соответствующих напряжению, равному 30% номинального.
Таблица 8.31. Значения допустимых моментов инерции и времен пуска
|
|
Напряжение пусковое в долях номинального
|
|
Типоразмер
|
0,8
|
0,65
|
0,5
|
0,8
|
0,65
|
0,5
|
|
двигателя
|
Допустимый момент инерции, приведенный к валу двигателя,
10' КГ.М2
|
Допустимое время пуска, с
|
|
СТД-6300-2 СТД-8000-2 СТД-10000-2 СТД-120000-2
|
1,74 1,89 2,34
2,5
|
2,05
2,12 2,75 2,86
|
2,33 2,37 2,05 3,5
|
9,2 7,3 6,1
5
|
15,7 12 10,4 8,3
|
29 24 19 16,2
|
|
Таблица 8.32. Расчетные пусковые
|
характеристики
|
двигателей
|
|
|
Типоразмер двигателя
|
Скольжение
|
|
1,00
|
0,80
|
0,60
|
0,50
|
0,40
|
0,20
|
0,10
|
0,05
|
0,02
|
|
СТД-6300-2 СТД-8000-2 СТД-10000-2 СТД-12500-2
|
6,28
|
6,09
|
5,81
|
5,69
|
5,36
|
4,35
|
3,31
|
2,35
|
1,43
|
|
1,62 6,93
|
1,73 6,72
|
1,86 6,42
|
1,93 6,20
|
1,99 5,92 2,21 6,90
|
2,22 4,81 2,47 5,60
|
1,99 3,65
|
1,55 2,59
|
0,94 1,55
|
|
1,76 8,10 2,06 8,86
|
1,89 7,86 2,24 8,60
|
2,05 7,50 2,44 8,21
|
2,13 7,24 2,55 7,93
|
2,23 4,21
|
1,74 2,94
|
1,06
1,72
|
|
2,65 6,56
|
2,97 6,14
|
2,65 4,59
|
2,05 3,20
|
1,23 1,85
|
|
2,24
|
2,43
|
2,67
|
2,80
|
2,92
|
3,27
|
2,94
|
2,26
|
1,35
|
Примечание: В числителе указаны значения /П//Ном> в знаменателе — Ми/Мнои.
8.6.14. Системы возбуждения неявнополюсных синхронных двигателей
Для питания обмотки возбуждения синхронных двигателей типа СТД применяют тиристорные возбудители серии ВТЕ-320-6 с естественным воздушным охлаждением вентилей, номинальным постоянным током 320 А, номинальным постоянным напряжением 115 или 230 В. Возбудители подключают к сети через трансформатор.
Технические данные некоторых возбудителей приведены ниже.
ВТЕ-320/115Т-6 ВТБ-320/230Т-6 Номинальный ток,
А ... 320 320
Номинальное напряжение, В 115 230 Максимальное напряжение при номинальном напряжении питающей
сети, В. . 260 520
Схема вы- Трехфазная Трехфазная прямления с нулевым мостовая
выводом
КПД, % . . 92,2 92,8
Коэффициент мощности .... 0,32 0,37
Тиристорный преобразователь выполнен на тиристорах типа Т-500. Питание преобразователя осуществляется от сети переменного тока через согласующий силовой трансформатор. Основные данные трансформаторов:
Тип возбудителя . .ВТЕ-320/115Т-6 ВТЕ-320/230Т-6 Номинальная мощность,
кВ А . . 138 195
Номинальное линейное вторичное напряжение,
В. ... 430 430
Номинальный ток, А 185 262 Схема соединений . У/Ун Напряжение короткого замыкания, % . . 3,7 5,2 Потери, кВт:
холостого хода 0,96 0,96 короткого замыкания . . 1,63 3,73
Параллельно обмотке возбуждения двигателя через тиристорный ключ подключается пусковой резистор, сопротивление которого 0,533 Ом для ВТЕ-320/115Т-6УХЛ4, УЗ и 1,28 Ом для ВТЕ-320/230Т-6УХЛ4, УЗ. Управление тиристорами преобразователя осуществляется импульсами, поступающими из фазоимпульсных каналов. В системе возбуждения имеются блоки синхронизации, форсировки возбуждения, защит от короткого замыкания, минимального тока возбуждения, перегрузки и затянувшегося пуска. Схема пуска осуществляет автоматическую
подачу возбуждения при пуске двигателя. Система выполнена в виде шкафа с размерами 2262 х 800 х 800 мм.. Масса возбудителя ВТЕ-320/115Т-6 - 445 кг, ВТЕ-320/230Т-6 - 500 кг.
Содержание
Предыдущий § Следующий
| |
