Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий

37. ЗАМЕНА МЕДНЫХ ОБМОТОЧНЫХ ПРОВОДОВ АЛЮМИНИЕВЫМИ

Электрическое сопротивление алюминия в 1,63 раза больше, чем меди. При замене медного провода алюминиевым того же сечения номинальный ток должен быть снижен на 22%. чтобы оставить неизменными потери энергии в обмотке и ее нагрев. Для увеличения мощности асинхронного электродвигателя при замене медной обмотки алюминиевой имеются следующие возможности:

1)   повысить класс нагревостойкости изоляции (это удается в тех случаях, когда старая обмотка имела класс нагревостойкости А, так как алюминиевые провода выпускаются с классом нагревостойкости E);

2)  увеличить диаметр алюминиевого провода по сравнению с медным на 3,5÷5% за счет увеличения заполнения паза (алюминиевые провода мягче медных, что позволяет повысить коэффициент заполнения свободной площади паза: для медных проводов он равен f_н = 0,65—0,7, для алюминиевых может быть повышен до 0,72—0,75, т. е. примерно в 1,08 раза);

3)   увеличить диаметр алюминиевого провода путем применения более тонкой изоляции провода.

Проблема замены материала провода в первую очередь возникает при ремонте и производстве наиболее распространенных типов электрических машин — асинхронных двигателей. Применение алюминие-

вых проводов с эмалевой изоляцией вместо медных ПЭЛБО с одновременным переходом на изоляцию класса Е почти во всех случаях позволяет сохранить номинальную мощность двигателя (табл. 57).

Таблица 57. Замена медного провода алюминиевым

Обозначения: d_м — диаметр без изоляции медного провода марки ПЭЛБО; d_ал — диаметр без изоляции алюминиевых проводов с эмалевой изоляцией; I_А — допустимый ток двигателя после перемотки при классе нагревостойкости изоляции А; I_Е — допустимый ток двигателя после перемотки при классе нагревостойкости изоляции Е

Увеличить заполнение паза проводниковым материалом можно также путем уменьшения толщины пазовой изоляции, замены двухслойной обмотки на однослойную и уменьшения числа параллельных проводников, что позволяет применить провода большего диаметра. Медные обмотки выполняют из провода диаметром до 1,88 мм. Для алюминиевых обмоток используют провода с диаметром (без изоляции) 0,6—2,26 мм.

При диаметрах меньше 0,8 мм провода вытягиваются, поэтому их стараются не применять. Обмотка из провода с диаметром больше 2.26 мм получается жесткой, особенно при малых габаритах, что затрудняет укладку ее в паз и может вызвать повреждение изоляции как провода, так и пазовой. Для обеспечения укладки обмотки раз-

ннца размеров ширины прорези паза и диаметра провода должна быть не менее 0,6—0,7 мм.

Суммарная площадь, занимаемая изоляцией проводов в пазу при увеличении диаметра провода, как правило, уменьшается. Таким образом можно добиться увеличения сечения эффективного проводника на 4—10% (табл. 58).

Алюминиевая обмотка в асинхронном двигателе примерно в два раза легче и на 20—40% дешевле медной. Однако кпд у двигателя с алюминиевой обмоткой ниже, что вызывает перерасход электроэнергии. Дополнительные потери энергии при эксплуатации двигателя с алюминиевой обмоткой превышают экономию, получаемую при замене медной обмотки, поэтому переход на алюминиевую обмотку является вынужденной мерой, вызванной дефицитностью меди.

Обмоточные данные электродвигателей серий А, АО с алюминиевой обмоткой приведены в гл. VII.

Медные обмотки из проводов с эмалевой изоляцией нельзя заменить алюминиевыми с сохранением мощности двигателя. В этом случае перемотку производят по новым обмоточным данным.

Электромагнитные нагрузки для двигателей с алюминиевой обмоткой должны быть снижены на 10—15%. Для двигателей единой серии А2, АО2 число витков рекомендуется увеличивать при переходе с медной на алюминиевую обмотку на 10—15%. Сечение провода должно быть выбрано возможно наибольшим.

Сопротивление алюминиевой обмотки (Ом) можно рассчитать по формуле *

* При сохранении числа параллельных ветвей.

Таблица 58. Увеличение сечения эффективного проводника при уменьшении числа элементарных проводников

Обозначения: d — диаметр провода без изоляции; n_эл — число элементарных проводников; ∆S — увеличение сечения эффективного проводника

Продолжение табл. 58

Допустимая величина коэффициента заполнения паза для алюминиевой обмотки исходя из k_п = 0,487

Принимаем среднее значение коэффициента

Диаметры алюминиевого провода с изоляцией находят по рис. 82 при k_п = 0,4 (рассчитываем для двух вариантов)

Ток в фазе обмотки стагора (рассчитываем для n_эл.ал=1. При n_эл.ал=2 он будет немного выше)

где j_ал = 4 А/мм² — плотность тока в алюминиевой обмотке (берем на 10—15% ниже значений, указанных в табл. 50); а=1 — число параллельных ветвей оставляем неизменным;

Мощность при алюминиевой обмотке

Перерасчет алюминиевой обмотки статора асинхронного двигателя на медную связан с увеличением величины магнитной индукции в воздушном зазоре. Число эффективных проводников в пазу для медной обмотки должно быть уменьшено

При расчете необходимо проверить N_м и величины индукций в участках магнитной цепи. Формулы для расчета обмоточных данных медной обмотки статора асинхронного двигателя приведены ранее.

Мощность электродвигателя при изменении материала токопро-водящей жилы обмоточного провода, как и при расчете обмоточных проводов, окончательно уточняют при проведении испытаний двигателя после ремонта.

Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий