Файл: Нейман, З. Б. Крупные вертикальные электродвигатели переменного тока.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 145
Скачиваний: 0
На верхнюю часть корпуса устанавливается грузонесущая крестовина. Поэтому жесткость корпуса долж на быть рассчитана на дополнительные усилия от силы тяжести вращающихся частей насосного агрегата и реакции воды. Для подъема двигателя краном к корпусу приварены цапфы. По условию транспортабельности в электродвигателях с диаметром статора более четы рех метров корпус выполняется разъемным из двух по ловин.
Крепление двух частей корпуса в кольцо производит ся стяжными шпильками, пропущенными сквозь тол стые, стальные пластины, вваренные в края половинок корпуса.
10-2. СЕРДЕЧНИК СТАТОРА
Сердечник статора синхронного и асинхронного элек тродвигателей состоит из гладких штампованных сег ментов из электротехнической стали толщиной 0,5 мм с выштампованными по внутреннему диаметру открыты
ми пазами для катушек обмотки |
(рис. 10-3), сегментов |
с вентиляционными распорками |
и концевых сегментов |
с нажимными пальцами. Сегменты собраны в пакеты и стянуты посредством нажимных фланцев и шпилек в корпусе статора.
Рис. 10-3. Сегмент сердечника статора.
90
Рнс. 10-4. Сегмент сердечника статора с вентиляционными распор ками.
Сегменты штампуются из электротехнических сталей марок 341, 342, 3310, 3320, 3330 и покрываются с обеих сторон лаком горячей сушки.
Пакеты сердечника разделяются между собой сег ментами с вентиляционными распорками, образующими радиальные вентиляционные каналы шириной по 10 мм. Сегмент с вентиляционными распорками представляет собой сложенные два штампованных листа электротех нической стали марки 311, к которым приварены точеч ной сваркой или приклепаны стальные полоски из спе циального нормализованного профиля двутаврового се чения 4Х Ю или 8Х 10 мм (рис. 10-4).
Концевые |
сегменты крайних пакетов выполняются |
с нажимными |
пальцами. Последние изготовляются из |
полосовой стали прямоугольного сечения размерами 10X16, 12X25 мм и др. На рис. 9-2 показан сердечник статора, разделенный радиальными каналами на 14 па кетов. Для повышения эффективности вентиляции и обеспечения более равномерного охлаждения сердечника и обмотки статора крайние пакеты сердечника в ряде случаев выполняются большей ширины, чем средние.
В некоторых типах машин нажимные пальцы не при крепляются к сегментам, а привариваются непосредст венно к торцевой раме корпуса статора и к нажимному фланцу. Сердечник в неразъемном корпусе статора удерживается с помощью стальных шпилек, пропущен-
91
Д-й Б-Б
повернуто
ных через полузакрытые пазы в спинке сегментов и через отверстия в торцевой раме и наружном фланце. После сборки сердечника нажимной фланец проварива ется прерывистым швом к верхней торцевой раме кор пуса. Через каждые несколько пакетов на шпильки
насажены |
пластинчатые |
|
|
|||||
сережки, |
вставленные |
в |
|
|
||||
вентиляционные |
каналы |
|
|
|||||
между пакетами и затем |
|
|
||||||
приваренные |
к |
ребрам |
|
|
||||
корпуса. |
В крупных син |
|
|
|||||
хронных |
двигателях сер |
|
|
|||||
дечник |
удерживается |
в |
|
|
||||
корпусе |
статора |
посред |
|
|
||||
ством приваренных к ра |
|
|
||||||
мам шихтовочных |
клинь |
|
|
|||||
ев и установленных с обе |
|
|
||||||
их сторон стальных на |
|
|
||||||
жимных |
гребенок. |
С по |
|
|
||||
мощью |
стяжных |
шпилек |
|
|
||||
пакеты |
активной |
стали |
|
|
||||
статора |
опрессовываются |
Рис. 10-6. Часть сердечника стато |
||||||
в монолитный |
сердечник |
|||||||
ра |
с наружной гребенкой и паль |
|||||||
(рис. 10-5). Нажимная |
|
цами. |
||||||
гребенка состоит из сталь |
|
к ней нажимных пальцев |
||||||
ного фланца |
и |
приваренных |
(рис. 10-6). Для уменьшения добавочных потерь от по токов рассеяния пальцы гребенки могут изготовляться из немагнитной стали.
На рис. 10-7 показан сердечник статора, который изготовляется отдельно от корпуса и в отличии от обыч ного исполнения встраивается в готовом виде в корпус и при необходимости может быть вынут из него.
Сердечник статора выполнен из штампованных сег ментов и разделен радиальными каналами на ряд паке тов. Пакеты собираются в остов сварной конструкции, выполненный из стального листа и состоящий из двух рам, ряда ребер и нажимного фланца. Сердечник за крепляется в остове посредством стяжных шпилек, про пущенных через отверстия в спинке сегментов, в раме
инажимном фланце.
Вкорпусе статора подобный сердечник устанавли вается уже в обмотанном виде и закрепляется в нем по средством планок и болтов.
93
Ф1673
Рис. 10-7. Сердечник статора выемной конструкции.
Такая конструкция применяется в электрических ма шинах, имеющих термореактивную изоляцию обмотки статора, в которых пропитка обмотки изоляционными лаками производится после ее укладки в пазы сердеч ника.
10-3. РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ СЕРДЕЧНИКА СТАТОРА
Давление при запрессовке сердечника при длине сер
дечника L до 1 м принимает 8—10 кгс/см2. |
|
При большей длине р = 10 У L, кгс/см2. |
нажимного |
Изгибающий момент в сечении А —А |
|
пальца (рис. 10-6) |
|
Mo = -j- (дтг) % ---- §- (1>2— Д, — h), |
кгс • см, |
где Di — внутренний диаметр статора, см; D%— внутрен ний диаметр фланцев, см; Z — число пазов статора и
94
число нажимных пальцев; коэффициент К в зависимо сти от отношения (.и = Di/Dz равен:
К = 1,31(1 - ^ ) ( 1 + 2 ц);
S = bhZ — площадь всех пазов, см2; h — высота паза, см;
b — ширина паза, см. |
|
|
в нажимном |
||||
|
Максимальное |
|
напряжение изгиба |
||||
пальце |
|
■ап = 6Ма/ВН2, кгс/см2, |
|
||||
|
|
|
|
||||
где В — ширина; |
Н — высота нажимного пальца, см. |
||||||
|
Усилие запрессовки |
|
|
|
|||
|
|
|
P = p(c,D23— S), |
кгс, |
|
||
где |
D3— наружный |
диаметр сердечника статора, см; |
|||||
коэффициент Ci в зависимости от p2 = -Di/ £ > 3 |
определяется |
||||||
из выражения |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
<V |
■(1 |
|
|
|
Диаметр,-определяющий положение равнодействую |
||||||
щей усилия запрессовки, |
|
|
|
||||
|
|
Дц = |
c2D2-S (P , +h) |
CM, |
|
||
|
|
|
CiD23- S |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
л |
/ 1 |
3 \ |
|
|
|
|
c2= -g- |
(1 — ^2 )• |
|
|
|
|||
|
Изгибающий момент в сечении ББ фланца |
||||||
|
|
МВ= |
Р |
^ Дд ^ п, |
кгс - см, |
|
где п — число пальцев на фланце; Dm— диаметр рас положения стяжных шпилек, см.
Максимальное напряжение изгиба во фланце в сече нии ББ
oCp — 6MB/BiHi2, кгс/см2,
где В1 — ширина фланца в сечении ББ\ Hi — высота се чения фланца; размер Bi — B'i—2d.
Напряжение растяжения в шпильке
М* |
I Г |
1 2 |
= Т т Т |
Ь ~m W ’ |
КГС/СМ2, |
95
где т — число шпилек по окружности сердечника; F — сечение шпильки, см2; / — расстояние от оси шпильки до опоры, см.
Допускаемое напряжение изгиба в нажимных паль цах из стали марки Ст 3 равно 1500 кгс/см2. Допускае мое напряжение растяжения в шпильках из стали мар ки Ст 5 равно 1300 кгс/см2.
10-4. КРЕПЛЕНИЕ СТАТОРА К ФУНДАМЕНТУ
Статор крепится к фундаменту с помощью фунда ментных плиток и анкерных болтов. Корпус статора при крепляется к фундаментным плиткам болтами и, кроме того, штифтуется несколькими цилиндрическими штиф тами, устанавливаемыми с наружной стороны по окруж ности нижнего кольца корпуса статора. Механические усилия, воспринимаемые штифтами, рассчитываются ис ходя из момента, возникающего при коротком замы кании:
Мк.3 = 97 500—^ - , кгс-см,
ПХ а
где Р — мощность двигателя, кВт; п — номинальная ча стота вращения, об/мин; х"а — сверхпереходная реак тивность в долях единицы.
Напряжение среза в штифте
|
|
А/к з |
1 2 |
|
|
|
|
|
5= Ж |
- |
кгс/ см > |
|
|
где |
L — размер |
от оси двигателя до |
середины |
штифта, |
||
см; |
т —число |
штифтов; |
b —длина |
штифта, |
см; d — |
|
диаметр штифта, см. |
|
|
|
|
10-5. ОБМОТКА СТАТОРА
Вертикальные синхронные и асинхронные двигатели выполняются с катушечными петлевыми двухслойными обмотками с укороченным шагом. Катушки состоят из ряда витков обмоточной меди прямоугольного сечения марки ПБД или ПСД с двусторонней изоляцией толщи ной 0,33 мм или медного проводника с усиленной изоля цией марки ПЭТВСД с двусторонней толщиной 0,5— 0,55 мм. Каждый виток состоит из одного или несколь ких проводников. По ширине паза располагается не бо лее двух проводников. Для катушек обмоток на напря-
%
Определяем значения каждого из членов уравнения Бернулли:
Zi = 0; |
22 — 6 -\- Н М\ |
|||
р, = 10000 нГ/м2; |
р/, = |
2 500 кГ/м2; |
||
у = |
1 000 кГ/м*; |
f = |
1 000 кГ/м3-, |
|
а, = |
1; |
а, = |
1; |
0,060 • 4 — 3,4 м/сек; |
щ = 0. |
" |
4Q |
||
|
|
Vi ~ |
iztfi ~ |
г,- 0Д52 |
|
|
v.{ |
0,59 |
м. |
|
|
-2_ = |
||
Подставляя найденные значения в уравнение Бернулли, получаем |
||||
|
10 = |
6 + Я + 2 ,5 + |
0,59, |
|
откуда |
|
Н =0,91 м. |
|
|
3 |
|
|
|
Задача 19. Определить расход насоса при следующих данных:
1.Высота установки насоса над уровнем моря 700 м.
2.Высота вала насоса над
поверхностью |
воды |
в водоеме |
||
h = 6 м. |
трубы |
d — 0,1 |
м. |
|
3. |
Диаметр |
|||
4. |
Вакуум в насосе йеок= |
7м |
||
вод. ст. |
Задача |
решается |
||
Решение. |
так же, как и предыдущая. За плоскость сравнения принимаем горизонтальную плоскость, сов падающую с поверхностью воды в водоеме.
Уравнение Бернулли соста вляем для первого и второго се чения, пренебрегая сопротивле ниями.
уИз уравнения Бернулли
|
, I Pi |
I |
W |
+ г2 |
= |
Рг |
a2V2- |
|
|
2g |
|
||||||
|
"1+ T |
+ |
-S |
|
|
|
||
определяем скорость |
в трубе |
v2> а |
расход |
Q, зная скорость |
определим по |
|||
формуле |
|
|
Q = о2ш. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
Определим значения каждого из членов уравнения Бернулли |
||||||||
2\ —0; |
|
|
|
|
Pi |
Р м п - ^ Л ю О - 7 000: |
||
Л = 9500 кГ/м2; |
|
|
|
|||||
7 = 1 000 {кГ/мН |
|
|
|
|
|
= 2 500 кГ/м2; |
||
г»! = 0. |
|
|
|
|
|
|
1 = |
1 000 кГ/м3; |
|
|
|
|
|
|
|
ai = |
l; |
|
|
|
|
|
|
|
V., = |
? . |
Подставляя найденные значения в уравнение Бернулли, получим |
||||||||
|
|
9,5 = |
6 + 2,5 + |
vif |
|
|
||
|
|
|
____ |
|
2s ' |
|
|
|
|
v2 = |
|
9,81 = 4,43 м/сек, |
|
||||
откуда расход будет |
равен |
|
|
|
|
|
|
|
Q = що = 4,43 — °-£ i- =0,03477 м*/сек = 34,77 л/сек.
101