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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 172

Скачиваний: 0

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

Воде. В этих случаях трубки изготовляются из мельхио­ ра, а трубные диски из латуни или из другого цветногс сплава.

Обмотка статора выполняется из шаблонных двух­ слойных катушек с сокращенным шагом, имеющих не­ прерывную компаундированную корпусную изоляцию и витковую изоляцию из микаленты. В процессе изолиров­ ки катушки подвергаются вакуумной сушке и пропитке изоляционными лаками под давлением. Класс изоляции обмотки В.

Обмотка возбуждения состоит из отдельных одинако­ вых катушек, насаженных на изолированные полюсы. Катушки изготовляются из голой ленточной меди, гнутой на ребро. Витки изолируются друг от друга лакирован­ ными асбестовыми прокладками. Класс изоляции кату­ шек F. Демпферная обмотка ротора состоит из круглых медных стержней, пропущенных через отверстия в баш­ маках полюсов, и приваренных к ним на концах медных сегментов. Полное замкнутое кольцо образуется путем соединения отдельных сегментов между собой планками и болтами. При исполнении электродвигателей серии ВДС с машинными возбудителями последние устанав­ ливаются на верхней крестовине. Конструкция возбуди­ теля не отличается от обычной конструкции вертикаль­ ной машины постоянного тока. Якорь возбудителя вы­ полняется с собственным валом, имеющим фланец для присоединения к валу электродвигателя.

Для удобства обслуживания контактные кольца ро­ тора электродвигателя насажены на вал возбудителя над коллектором.

Исполнение электродвигателей ВДС 260 — ВДС 375 позволяет осуществлять полную автоматизацию их пу­ ска и управления.

Глава восемнадцатая

СЕРИИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

18-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вертикальные асинхронные электродвигатели выпол­ няются большей частью с короткозамкнутыми роторами и применяются для привода гидравлических насосов на тепловых электростанциях.

190

Выбор для ТЭС асинхронных двигателей, а не син­ хронных объясняется главным образом тем, что они де­ шевле и требуют меньшего ухода в эксплуатации. В то же время преимущества синхронных двигателей по вы­ работке реактивной мощности и меньших потерь не иг­ рают на ТЭС существенной роли.

Вертикальные асинхронные двигатели изготовляются односкоростными и двухскоростными как для установки в помещении, так и для наружной установки. Как пра­ вило, пуск прямой от полного напряжения сети. Угонная частота вращения на 20% выше номинальной и допусти­ мо вращение в обратную сторону продолжительностью около 5 мин.

Для привода гидравлических насосов, имеющих элек­ тромеханическое устройство для поворота лопастей, элек­ тродвигатели выполняются с полым валом и снабжают­ ся дополнительными контактными кольцами и щеточным аппаратом, к которому подводится питание. В большин­ стве своем асинхронные вертикальные двигатели изго­ товляются в подвесном исполнении с сегментным под­ пятником скольжения и одним направляющим подшип­ ником, расположенными в верхней крестовине, вторым направляющим подшипником в нижней крестовине и с фланцевым концом вала для присоединения к насосу. Система вентиляции радиальная с аксиальным входом охлаждающего воздуха сверху и снизу машины и выхо­ дом через отверстия в корпусе статора.

Вертикальные асинхронные двигатели чаще всего вы­ полняются с разомкнутым циклом вентиляции, а начи­ ная с мощности 2000 кВт и замкнутым с охлаждением воздуха посредством трубчатых водяных охладителей, прикрепленных непосредственно к корпусу статора. Си­ стема смазки сегментных подпятников и подшипников — замкнутая внутри масляных ванн крестовин без внеш­ ней циркуляции масла. Контроль температур подпятни­ ка, подшипника, холодного воздуха производится термо­ сигнализаторами.

18-2. СЕРИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВАН 14-17-ГО ГАБАРИТОВ

В табл. 18-1 приведены технические данные электро­ двигателей серии ВАН 14—17-го габаритов, трехфазного тока, 50 гц, разработанных и изготовляемых заводом «Уралэлектротяжмаш» имени В. И. Ленина. Серия спро-

191


Т а б л и ц а 18-1

Номинальные данные асинхронных вертикальных электродвигателей серии ВАН 14—17-го габаритов

ВАН 14-39-6

800

6 000

96

990

0,86

93,5

5,5

0,9

2,1

0,175

 

ВАН 14-49-6

1 000

6 000

122

992

0,84

94

6,5

1,2

2,5

0,225

 

ВАН 14-59-6

1 250

6 000

152

992

0,8

94,4

6,5

1,2

2,5

0,275

 

 

 

 

750 о5/мин (сиихр.)

 

 

 

 

 

ВАН 14-26-8

400

6 000

51

738

0,83

91,8

5,0

0,8

2,0

0,125

 

ВАН 14-31-8

500

6 000

61

738

0,85

92,2

5,0

0,82

2,0

0,150

 

ВАН 14-39-8

630

6 000

77

738

0,85

92,6

5,0

0,85

2,0

0,175

 

ВАН 15-31-8

800

6 000

96

740

0,86

93,1

5,0

0,7

2,2

0,225

 

ВАН 15-36-8

1 000

6 000

116

740

0,88

94,0

4,8

0,7

2,1

0,323

 

ВАН 16-31-8

1 250

6 000

145

741

0,89

93,4

4,8

0,65

2,1

0,65

 

ВАН 16-36-8

1 600

6 000

186

741

0,89

03,8

5,0

0,68

2,2

0,70

 

 

 

 

600 о>/мин (синхр.)

 

 

 

 

 

ВАН 14-26-10

315

6 000

44

590

0,76

91,2

5,0

0,9

2,2

0,140

7,0

ВАН 14-31-10

400

6 000

52

590

0,80

91,6

4,8

0,9

2,1

0,160

7,0

ВАН 14-39-10

500

6 000

03

590

0,82

92,3

4,5

0,8

2,1

0,205

7,0

ВАН 15-31-10

630

6 000

79,5

592

0,82

92,6

5

1,0

2,4

0,225

10

ВАН 15-39-10

800

6 000

99,5

592

0,83

93,0

5,3

1,1

2,6

0,325

17

ВАН 16-31-10

1 000

6 000

122

593

0,84

93,3

5,2

0,9

2,3

0,65

22

ВАН 16-36-10

1 250

6 000

152

593

0,85

93,8

5,4

0,85

2,3

0,70

25

ВАН 16-49-10

1 600

6 000

186

593

0,87

94,5

5,1

0,8

2,2

0,875

29

 

 

 

500 сп/мин (синхр.)

 

 

 

 

 

ВАН 14-31-12

315

6 000

47

491

0,72

91,1

4,2

0,9

1,9

0,160 1

 

ВАН 14-39-12

400

6 000

55

491

0,76

91,5

4,3

1,1

1,9

0,205

 

ВАН 15-34-12

500

6 000

66

493

0,79

92,3

4,6

1,0

2,3

0,300

 

ВАН 15-39-12

630

6 000

84

493

0,79

92,5

4,8

1,0

2.4

0,325

 

ВАН 16-31-12

800

6 000

104

495

0,8

92,6

5,7

0,85

2,6

0,725

 

ВАН 16-41-12

1 000

6 000

122

4^5

0,85

93,0

5,3

0,85

2,2

0,90

 

ВАН 11-49-12

1250

6 000

152

495

0,85

93,3

5,0

0,75

2.2

1,025

 

ВАН 17-31-12

1 600

6 000

187

495

0,88

93,8

4.7

0,6

2,0

1,425

 

 

 

 

375 о)/мин (синхр.)

 

 

 

 

 

ВАН 15-44-16

500

6 000

74

370

0,71

91,8

4,3

1,1

2,3

0,40

 

ВАН 16-36-16

630

6 000

85

370

0,77

92,6

4,2

0,74

1,9

0,875

 

ВАН 16-41-16

800

6 000

110

370

0,75

92,9

4,3

0,8

2,1

0,90

 

ВАН 17-31-16

1 000

6 000

127

370

0,81

93,0

4,3

0,6

1.8

1,425

 

ВАН 17-39-16

1 250

6 000

160

371

0,8

93,6

5,8

1,0

2,4

1,80

 

ВАН 17-49-16

1 600

6 000

204

372

0,8

94,1

5,9

0,9

2,6

2,525

 

ВАН 17-69-16

2 500

6 000

322

372

0,79

94,3

4,5

0.7

1.9

3,25

 

ектирована в четырех габаритах, унифицированных С серией синхронных двигателей ВСДН.

Электродвигатели серии ВАН изготовляются в вер­ тикальном подвесном исполнении с подпятником, рас­ положенным в верхней крестовине, двумя направляю-

192


щими подшипниками в верхней и нижней крестовинах и с фланцевым концом вала для присоединения к насо­ су. Вентиляция выполняется по разомкнутому циклу. Холодный воздух поступает из окружающей среды свер­ ху через отверстия в верхней крестовине и снизу из фундаментной ямы. Напор воздуха создается вращаю­ щимся ротором и прикрепленными к остову ротора цен­ тробежными вентиляторами. Выход нагретого воздуха производится через круглые отверстия в корпусе стато­ ра. Типовая конструкция и схема вентиляции двигателя

серии

ВАН

показана

на

 

 

 

рис. 9-10. Пуск электро­

 

 

 

двигателей

прямой

от

 

 

 

полного

напряжения

се­

 

 

 

ти. Угонная

частота

вра­

 

 

 

щения

 

электродвигателя

 

 

 

гсу=1,3«

допускается дли­

 

 

 

тельностью

не

более

 

ф

О б ­

5 мин.

 

 

 

 

 

 

________

В

допускаемую

 

на­

 

о п

 

грузку на подпятник вхо­

 

 

 

дят нагрузки от силы тя­

 

 

 

жести ротора электродви­

 

 

 

гателя и колеса насоса и

 

 

 

реакции воды. Исполне­

 

 

 

ние станины, сердечника

 

 

 

и обмотки статора, а так­

 

 

 

же крестовин электродви­

Рис. 18-1.

Габаритные и присоеди­

гателя

 

не

отличается

от

исполнения

этих

узлов

нительные

размеры электродвига­

телей серии ВАН

14—17-го габа­

в серии

синхронных дви­

 

ритов.

гателей

ВСДН.

 

 

 

серии

ВАН состоят

Сердечники роторов двигателей

из пакетов электротехнической стали, разделенных ра­

диальными вентиляционными

каналами шириной по

10 мм. В

двигателях 14-го

и

частично 15-го габаритов

каждый

пакет собирается

из

штампованных цельных

листов стали. В остальных электродвигателях серии па­ кеты сердечника ротора собираются из штампованных сегментов. Пакеты электротехнической стали стянуты в монолитный сердечник двумя нажимными стальными кольцами, закрепленными па остове ротора малых ма­ шин— шпонками, а больших— шпильками, пропущен­ ными через отверстия в сегментах,

13-730

193


Та б ли ца 18-2

Габаритные присоединительные размеры и массы двигателей серии ВЛН 14—17-го габаритов

 

Тип

 

 

 

 

Размеры, мм

 

 

 

 

Масса,

 

D

/),

| d

 

 

^3

L

Т,

|

 

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 000 о5/мш< (синхр.)

 

 

 

 

 

ВЛН

14-39-5

1840

1 001

410

220

325

37

1 оэо

300

1640

600

6 060

ВАН 14-49-6

1840

10)0

410

220

325

37

1290

300

1840

600

6 830

ВДН 14-59-0

1840

1000

410

1:20

325

37

1 290

300

1 840

600

7 500

 

 

 

 

75С об/м щ (синхр.)

 

 

 

 

 

ВАН 14-26 8

1 840

1 Г>00

410

220

325

37

970

300

1Б20

600

5 0 0

ВАН 14-31-8

1 840

1 600

410

220

325

37

970

300

1520

600

5 350

ВАН 14-39-8

1 840

1 600

410

220

325

37

1 050

300

1 600

600

5 900

ВАН 16-31-8

1 870

1600

410

220

325

38

1 040

400

1 690

600

7 370

ВАН 15-36-8

1 870

1000

410

220

325

38

1 040

400

I 690

600

7 800

ВАН 16-31-8

2 220

1 900

400

300

360

44

1 130

500

1 930

800

9 900

ВАН 16-36-8

2 220

1900

300

360

44

1 130

500

1 930

800

10 550

 

 

 

 

60() о5/мин (синхр.)

 

 

 

 

 

ВАН 14-21-10

1 840

1 600

410

220

325

37

970

300

1520

600

5 050

ВАН 14-31-10

1 840

1600

410

220

325

37

970

300

1520

600

5 350

ВАН 14-39-10

1 840

1600

410

220

325

37

1 050

300

1 600

600

5 900

ВАН 15-31-10

1 870

1 600

410

220

325

38

1040

400

1 690

600

7 о:о

ВАН 15-39-10

1 870

1 600

410

220

325

38

1040

400

1690

600

7 000

ВАН 16-31-10

2 220

1 900

460

300

360

44

1 030

500

1 930

800

10 740

ВАН 16-36-10

2 220

1 900

460

300

360

44

1 130

500

1 930

800

11 530

ВАН 16-49-10

2 220

1900

460

300

360

44

1230

500

2 030

800

13 170

 

 

 

 

500 оЗ/мин (синхр.)

 

 

 

 

 

ВАН 14-31-12

1840

1000

410

220

325

37

970

300

1 520

ООО

5 330

ВАН 14-39-12

1 840

1 600

410

220

325

37

1 050

300

1600

600

5 880

ВАН 15-34-12

1 870

1 600

410

220

325

38

1 040

400

1 690

600

7 200

ВАН 15-39-12

1870

1 600

410

220

325

38

1 040

400

1 690

600

7 550

ВАН 16-31-12

2 220

1900

460

300

360

44

1 030

500

1 830

800

10 100

ВАН 16-41-12

2 220

1900

460

300

360

44

1030

500

1 830

800

11 200

ВАН 16-49-12

2 220

1900

460

300

300

44

1 130

580

1930

800

12 000

ВАН 17-31-12

2 720

2 200

460

300

3G0

44

1 030

580

1 930

800

15 200

 

 

 

 

375 об/мин (синхр.)

 

 

1 690

 

 

ВАН 15-44-16

1 870

1600

410

220

325

.38

1040

400

600

7 550

ВАН 16-36-16

2 220

1 90.)

46.)

300

360

44

1030

500

1 830

800

9 700

ВАН 16-41-16

2 220

1 900

430

300

360

44

1030

500

1 830

800

11 200

ВАН 17-31-16

2 720

2 20.)

460

300

360

44

1 030

580

1 950

800

14 200

ВАН 17-39-16

2 720

2 200

46)

300

360

44

1 140

580

2 080

809

15 200

ВЛН 17-49-16

2 720

2 200

460

300

360

44

1 140

580

2 080

800

16 800

ВАН 17-69-15

2 720

2 200

460

300

360

44

1 400

580

2 320

800

21 300

 

Обмотка ротора — одноклеточная и состоит

из

мед­

ных стержней колбовидного профиля, концами впаянных тугоплавким припоем в медные короткозамыкающие кольца. Вал ротора кованый с фланцем на конце. На валу внизу под ротором расположена стальная втулка нижнего направляющего подшипника, а наверху—сталь­ ная втулка подпятника. Подпятники электродвигателей серии ВАН сегментные, такого же исполнения, вдк

194


У электродвигателей серии ВСДН. В электродвигателях 14-го габарита в качестве направляющих подшипников применены шарикоподшипники, расположенные в специ­ альных гнездах верхней и нижней крестовин. В электро­ двигателях 15-го. габарита применены направляющие подшипники скольжения кольцевого типа из двух поло­ вин с рабочей поверхностью, залитой баббитом.

В электродвигателях 16-го и 17-го габаритов приме­ нены сегментные направляющие подшипники. Система смазки подпятника и направляющих подшипников за­ мкнута внутри масляных ванн с постоянным объемом масла без внешней циркуляции. Охлаждение масла осу­ ществляется встроенными водяными маслоохладителями. Маслоохладители могут выполняться и для применения в качестве охлаждающей среды морской воды. В этом случае трубки маслоохладителя изготовляются из мель­ хиора, а трубные доски из цветного сплава — латуни. Габаритные и присоединительные размеры и массы вер­ тикальных асинхронных двигателей серии ВАН 14—17-го габаритов приведены на рис. 18-1 и в табл. 18-2.

18-3. СЕРИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ДВУХСКОРОСТНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

На тепловых электростанциях с энергоблоками 200, 300 и 500 МВт ряд насосных агрегатов для технического водоснабжения энергоблоков по эксплуатационным усло­ виям почти половину времени должен работать с поло­ винной производительностью.

Для обеспечения более выгодного режима работы насоса и улучшения технико-экономических показателей агрегата целесообразно привод насоса осуществлять не от односкоростного асинхронного электродвигателя, а от двухскоростного электродвигателя с короткозамкнутым ротором с отличающимся на 25—35% частотами вра­ щения.

Например, при применении двухскоростного электро­ двигателя 1000/500 кВт, 375/300 об/мин вместо односко­ ростного 1000 кВт, 375 об/мин достигается снижение по­ терь мощности на 15%.

Обмотка статора двухскоростного асинхронного элек­ тродвигателя с дробным отношением частот вращения может выполняться различной конструкции.

Наиболее целесообразным является выполнение по­ добных электродвигателей с двумя раздельными двух-

13*

193

Рис. 18-2. Сечение паза статора двухскоростного электродвигателя с двумя раздельными обмот­ ками.

/ и 2 — катушки обмотки соответственно на высшую и низшую частоты вращения.

слойными обмотками статора из шаблон­ ных катушек, уложенных в одном пазу. Каждая катушка изготовляется и изоли­ руется отдельно. По конструктивным со­ ображениям размеры катушек обеих об­ моток выполняются одинаковыми. На рис. 18-2 показана конструкция подобной обмотки.

Другой способ выполнения обмотки двухскоростного асинхронного электро­ двигателя заключается в применении сдвоенной двухслойной обмотки из шаб­ лонных катушек. Каждая катушка со­ стоит из двух секций — внешней и вну­ тренней, первая из которых предназначе­ на для обмотки на большую скорость, вторая — на меньшую. Главным недо­ статком электродвигателей со сдвоенны­

ми

обмотками является

существенное

(до

20%) увеличение

дорогостоящей

слюдяной изоляции по сравнению с электродвигателями, имеющими раздельные обмотки, так как помимо корпус­ ной изоляции каждой секции необходима общая корпус­ ная изоляция катушки.

В табл. 18-3 приведены технические данные серии

крупных вертикальных

асинхронных электродвигателей

с короткозамкнутыми

роторами — ДВДА 173 — ДВДА

215, изготовляемыми заводом «Уралэлектротяжмаш» имени В. И. Ленина для гидравлических насосов.

Электродвигатели серии ДВДА выполняются для пря­ мого пуска от полного напряжения сети. Перевод с од­ ной частоты вращения на другую производится отключе­ нием одной обмотки статора с последующим включени­ ем другой.

Общий вид электродвигателя серии ДВДА приведен на рис. 18-3. Электродвигатель серии ДВДА изготовля­ ется в подвесном исполнении с короткозамкнутым рото­ ром и с фланцевым концом для присоединения к валу

196