Файл: Нейман, З. Б. Крупные вертикальные электродвигатели переменного тока.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 167

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В подпятнике обычно изолируется вращающийся диск путем установки между диском и основанием втулки подпятника изоля­ ционной прокладки из калиброванного по толщине гетинакса или приклейки к диску прокладки из стеклоткани (рис. 15-'1). Болты, крепящие диск к основанию втулки, изолируются бакелитовыми или стеклотканевыми трубками. В направляющих подшипниках изоляци­ онные прокладки устанавливаются между сегментами и башмаками. Болты, крепящие сегмент к башмаку, изолируются втулками и шай­ бами (рис. 16-2).

Глава семнадцатая

СЕРИИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВСДН 15—17-ГО ГАБАРИТОВ И ВДС 260—ВДС 375

17-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Для привода гидравлических насосов заводом «Уралэлектротяжмаш» имени В. И. Ленина изготовляются две серии вертикальных синхронных двигателей трехфазного тока 50 Гц на мощности от 630 до 12 500 кВт, с напря­ жениями 6 и 10 кВ, с о б ф = 0,9 (опереж.). Первая серия синхронных двигателей ВСДН 15—17-го габаритов 630— 3200 кВт, 375—750 об/мин выполняется в трех габари­ тах по внешнему диаметру сердечника статора. Вторая серия содержит машины больших мощностей и меньших частот вращения и выполняется в трех следующих габа­ ритах: ВДС 260, ВДС 325 и ВДС 375.

Синхронные двигатели имеют следующие размеры сердечников:

Г а б а р и т .....................................................

15

16

17

18

19

20

Внешний диаметр сердечника статора, см 143

173

215

260

325

375

Электродвигатель ВДС 375 (20-й габарит) является предельным по условию транспортабельности.

Напряжение. Вертикальные синхронные электродви­ гатели выполняются на напряжения 6 и 10 кВ. Начиная с мощности 2000 кВт большинство электродвигателей выполняется на напряжение 10 кВ.

По сравнению с двигателями на напряжение 6 кВ у двигателей 10 кВ к. п. д. на 0,3—1,0% ниже, масса больше и стоимость на 15—30% выше (большие значе­ ния относятся к машинам меньших мощностей).

180


Решающими факторами при выборе напряжения яв­ ляются технико-экономические показатели питающей его подстанции: капитальные затраты на сооружение, стои­ мость потерь электроэнергии, стоимость установки про­ межуточного трансформатора и пр.

Возбуждение синхронных двигателей обеспечивается от возбудителей, расположенных на валу двигателей, от отдельно стоящих машинных возбудительных агрегатов или от статических тиристорных возбудителей. Все эти типы возбудителей согласно ГОСТ 183-66 обеспечивают форсировку возбуждения при потолочном напряжении (1,4-f-1,6) <УномПрименение тиристорных возбудителей увеличивает экономичность всей установки за счет умень­ шения эксплуатационных расходов по обслуживанию и ремонту, снижения расхода электроэнергии. Например, тиристорный возбудитель ТВУ 150/7-11, выполненный в виде одного шкафа, заменяет комплект оборудования, состоящий из электромашинного возбудителя (или от­ дельного агрегата, состоящего из быстроходного возбу­ дителя и асинхронного двигателя), станции управления синхронным двигателем, станции управления асинхрон­ ным двигателем агрегата, ящика резисторов и шунтозого регулятора к-возбудителю. Общая масса такого комп­ лекта оборудования для электродвигателя мощностью 1000—2000 кВт составляет около 2500 кг для электрома­ шинного возбудителя и 1500 кг для возбудительного аг­ регата. Масса тиристорного возбудителя 980 кг. Пло­ щадь пола, занимаемая тиристорным возбудителем, в 3 раза меньше площади, занимаемой комплектом обо­ рудования отдельно стоящего электромашинного возбу­ дительного агрегата.

Пусковые характеристики вертикальных синхронных двигателей ВСДН 15—17-го габаритов и ВДС 325 — ВДС 375 рассчитаны для пуска насосов в утяжеленных условиях. Например, пуск насосов осевого типа произ­ водится при открытой задвижке трубопровода, когда камера рабочего колеса заполнена водой и момент со­ противления к концу пуска близок к номинальному. Пуск насосных агрегатов с центробежным насосами, хотя и производится при закрытой задвижке, но также утяже­ лен, так как выполняются при заполненной водой камере рабочего колеса насоса. Как правило, вертикальные элек­ тродвигатели мощностью до 8000 кВт имеют прямой пуск от полного напряжения сети с включением обмотки воз­

181

буждения на возбудитель через разрядное сопротивле­ ние.

Двигатели мощностью 10 000 кВт и выше обычно пу­ скаются от пониженного через реактор напряжения.

Пусковые характеристики синхронного двигателя 10 000 кВт, 250 об/мин для привода осевого насоса типа ОП 10-160 при пуске от номинального напряжения сети и через реактор приведены в гл. 26. На рис. 17-1 даны пусковые характеристики синхронного двигателя из се­

 

 

 

рии

ВСДН

15—17-го га­

 

 

 

баритов,

предназначенно­

 

 

 

го для пуска осевого на­

 

 

 

соса. Как правило,

все

 

 

 

типы вертикальных

син­

 

 

 

хронных

двигателей

рас­

 

 

 

считаны для работы с опе­

 

 

 

режающим

 

cos(p=0,9.

 

 

 

При

работе

в номиналь­

 

 

 

ном режиме это позволя­

 

 

 

ет получить

от двигателя

 

 

 

реактивную

мощность в

 

 

 

пределах

до

 

40%

номи­

Рис. 17-1. Пусковые характери­

нальной

(в кВ-А),

кото­

стики

синхронного

двигателя

рая

может быть

исполь­

1600 кВт, 6000 В,

600 об/мин,

зована

для

 

улучшения

cos <р=0,9 (опер.) и

пусковая ха­

коэффициента

мощности

рактеристика насоса.

сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кривые

тока

 

 

 

Средние

статора, coscp и реактивного тока

в зависимости от на­

грузки двигателя приведены в гл. 26.

 

 

и при

ава­

При

всех остановках насосного

агрегата

рийных режимах возможен обратный сток воды через

насос и последний

начинает работать как

турбина,

а электродвигатель

разгоняется в обратную

сторону

с повышенной частотой вращения. Ввиду этого синхрон­ ные вертикальные двигатели допускают кратковременное вращение (до 5 мин) в обратную сторону с яу=1,ЗяНом.

17-2. СЕРИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ВСДН

15-17-ГО ГАБАРИТОВ

Электродвигатели серии ВСДН изготовляются в вер­ тикальном подвесном исполнении с подпятником сколь­ жения, расположенным в верхней крестовине, двумя на-

182


Т а б л и ц а 17-1

Номинальные данные синхронных вертикальных электродвигателей серии ВСДН 15—17-го габаритов

А

Ь

Тип

8

Мсхщ

 

кВт

Напряж ние, В

<

о

н

Частот;

-- вращеш

об/мин

cos ср (опер.

 

 

Ротвр

 

 

 

Момент

II»

 

 

]' /

ПУСК ^пуск

".,05

^макс

с

 

инерции

ток,

напря­

 

^иом

^ном

ротора,

 

 

А жение, j ^ном ^ном

т-ма

« §5

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хая

 

 

 

 

 

 

750

об/мин

 

 

 

 

 

 

 

ВСДН 15-26-8

800

6000

90

750

0,9

93,4

305

47

4,5

0,5

1,35

2,1

0,23

16

ВСДН 15-31-8

1 000

6000

111

750

0,9

94,2

313

57

5,1

0,5

1,6

2,2

0,275

17

ВСДН 16-31-8

1 250

6 000

140

750

0,9

93,6

295

70

5,0

0,5

1.3

2,0

0,55

24

ВСДН 16-36-8

1 600

6000

179

750

0,9

94,6

315

70

4,3

0,5

1,3

1,8

0,63

29*

 

 

 

 

 

 

600 об/мин

 

 

 

 

 

 

 

ВСДН 15-26-10

630

6000

72

600

0,9

93,3

300

50

5,5

0,5

1,5

2,0

0,4

15

ВСДН 15-31-10

800

6 000

90

600

0,9

93,4

300

55

5,0

0,5

1,3

2,0

0,46

17

ВСДН 16-31-10

1 000

6000

112

600

0,9

94,0

300

50

5,2

0,5

1,5

2,1

0,68

22

ВСДН 16-36-10

1 250

6000

140

600

0,9

94,0

305

60

5,2

0,5

1,5

2,0

0,78

26

ВСДН 16-44-10

1 600

6 000

179

600

0,9

94,5

300

65

5,2

0,5

1,55

2.0

0,88

29'

ВСДН 17-31-10

2 000

6 000

221

600

0,9

95,0

315

95

4,9

0,5

1,5

2,1

1,55

34

ВСДН 17-39-10

2 500

6 000

277

600

0,9

95,2

320

ПО

5,7

0,5

1,8

2,2

2,0

42

ВСДН 17-49-10

3 200

6000

352

600

0,9

96,0

300

ПО

5,1

0,5

1,65

2,0

2,55

46>

00


00

П р о д о л ж е н и е т а б л . 17-1

 

Л

«Г

 

 

S

 

Тип

и

*

Ток, А

 

Мощно кВт

X со

 

 

в?

 

 

 

а,

 

 

 

с

 

 

 

то

 

ВСДН 16-31-12

800

6 000

90

ВСДН 16-36-12

1 000

6 000

111

ВСДН 16-41-12

1 250

6 000

140

ВСДН 16-51-12

1 600

6 000

178

ВСДН 17-39-12

2 000

6 000

221

ВСДН 17-49-12

2 500

6 000

276

ВСДН 17-59-12

3 200

6 000

353

J j

а.

 

Ротор

SC=r

 

 

 

О

г

 

;

О

 

 

CJ

 

 

напряж ние, В

Частот

щения,

 

ток, А

 

 

&•

е

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

об/мин

 

500

0,9

93,9

250

65

500

0,9

93,9

255

75

500

0,9

94,0

270

70

500

0,9

95,2

265

75

500

0,9

95,1

280

95

500

0,9

95,4

295

90

500

0,9

95,6

290

85

 

 

 

375

об/мин

 

ВСДН 16-51-16

1 250

6 000

142

375

0,9

94,2

240

90

ВСДН 17-39-16

1 600

6 000

179

375

0,9

94,8

290

100

ВСДН

17-49-16

2 000

6 000

225

375

0,9

95,4

290

105

ВСДН

17-59-16

2 500

6000

280

375

0,9

95,8

290

100

!

м пуск

М 0,05

м макс

Момент

П У С К

инерции

^ном

М

ном

м

ном

М ^

ротора,

 

 

ном

т*м2

 

 

 

 

 

 

5,9

0,5

1,6

2,4

0,73

5,5

0,5

1,6

2,2

0,8

5,8

0,5

1,65

2,2

0,93

5,2

0,5

1,6

2,0

1,12

6,2

0,5

2,0

2,1

2,8

5,9

0,5

2,0

2,0

3,25

5,4

0,5

2,0

2,0

4

5,7

0,6

1,7

2,3

1,38

5,0

0,5

1,6

2,3

2,0

5,3

0,5

1,8

2,1

2,38

6,0

0,5

1,8

2,3

2,75

о

ь

м£

>,К

QC

X с


правляющими подшипниками скольжения — по одному в верхней и нижней крестовинах и с фланцевым концом

вала для присоединения к насосу.

серии

Технические

данные электродвигателей

ВСДН 15—17-го габаритов приведены в табл. 17-1.

Возбуждение

электродвигателей осуществляется от

отдельно стоящих машинных возбудительных агрегатов или от тиристорных возбудителей. Пуск электродвига­ телей— асинхронный от полного напряжения сети. Вен­ тиляция электродвигателей осуществляется по разомкну­ тому циклу. Напор воздуха создается вращающимся явнополюсным ротором и вентиляционными крыльями, прикрепленными к остову ротора. Холодный воздух по­ ступает в машину снизу из фундаментной ямы через нижнюю крестовину и сверху через окна в верхней кре­ стовине. Выброс нагретого воздуха осуществляется через Отверстия в корпусе статора. Типовая конструкция элек­ тродвигателя серии ВСДН представлена на рис. 9-11. Верхняя крестовина является грузонесущей, выполняет­ ся цельносварной из толстых стальных листов. Цен­ тральная цилиндрическая часть крестовины служит мас­ ляной ванной, где размещаются подпятник, направляю­ щий подшипник и маслоохладители. К основанию и ци­ линдрической части крестовины приварены четыре лапы. Нижняя крестовина состоит из центральной цилиндриче­ ской части, служащей масляной ванной для направляю­ щего подшипника, и четырех приваренных лап. На цен­ тральной части крестовины размещены четыре винтовых домкрата, служащих для установки и подъема ротора. Подпятник воспринимает вертикальные усилия от силы тяжести вращающихся частей электродвигателя и насо­ са и реакции воды. Подпятник выполняется с неподвиж­ ными сегментами и вращающимся стальным со шлифо­ ванной поверхностью трения диском, прикрепленным к нижней торцевой плоскости втулки подпятника. Каж­ дый сегмент устанавливается на своей кулачковой регу­ лируемой опоре со сферическим концом и имеет рабочую поверхность, залитую баббитом. Между вращающимся диском и основанием втулки подпятника прикреплена изоляционная прокладка.

Направляющие подшипники выполняются из рядасамоустанавливающихся сегментов, расположенных вокруг цилиндрической части стальной втулки, насаженной на рал электродвигателя. Самосмазка осуществляется за

185