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

ника и направляющих подшипников, температура кото­ рых должна плавно повышаться до установившегос t значения. Циркуляция воды через воздухоохладители (у двигателей с замкнутым циклом вентиляции) опреде­ ляется температурным перепадом между нагретым и холодным воздухом. При отсутствии циркуляции воды температура воздуха на входе и выходе из охладителя одинакова и в этом случае следует удалить воздух, ско­ пившийся внутри охладителя, отвинтив пробку в верхней крышке.

Важным условием надежной работы насосного агре­ гата является спокойная работа без повышенной вибра­ ции, нормы которой приведены в предыдущей главе. Если после пуска заметно повысилась вибрация машины в сравнении с вибрацией, измеренной при эксплуатации, то необходимо выявить характер и причину ее возник­ новения. Для определения характера вибрации двига­ тель отключают от сети и измеряют амплитуду вибра­ ции в момент снятия напряжения возбуждения (до сни­ жения частоты вращения). Одинаковая величина вибра­ ции до и после отключения указывает на то, что вибра­ ция возникла из-за механических причин. В этом случае производится ревизия ротора двигателя, пусковой обмот­ ки ротора и подшипников агрегата.

26-3. РАБОЧИЕ РЕЖИМЫ

Нормальным режимом работы вертикальных двига­ телей является режим длительной работы с нагрузкой при номинальных параметрах, указанных в паспорте и заводском щитке машины. Двигатели могут длительно работать с номинальной нагрузкой при отклонениях но­ минальных данных в пределах, допустимых по ГОСТ 183-66. Нагревы обмоток машины не должны превышать максимально допустимых величин для данного класса изоляции при указанных в ГОСТ методах измерения температуры. Опытные данные заводских или приемных испытаний двигателя позволяют правильно определить режимы нагрузки и допустимые температуры обмоток.

В практике эксплуатации вертикальных двигателей насосных агрегатов имеет место работа машин при на­ грузках, отличающихся от номинальной, что главным об­ разом вызывается режимом работы насосов. При сниже­ нии момента сопротивления насоса мощность асинхрон­ ного двигателя и скольжение ротора уменьшается и со­

335

выше величины и для других крупных асинхронных дви­ гателей.

Повышение нагрузки двигателя выше номинальной приводит к увеличению скольжения и соответствующему увеличению токов ротора и статора. Это обусловливает возрастание потерь в меди обмоток и повышенный на­ грев их. Работа с увеличенной нагрузкой возможна толь­ ко в тех случаях, когда по данным испытаний нагрев

336

Мбм режиме он Отдает в сеть значительную реактивную мощность, равную 43,5% номинальной.

На рис. 26-5 даны кривые изменения реактивной мощности и коэффициента мощности синхронного дви­ гателя в зависимости от нагрузки машины при постоян­ стве номинального тока возбуждения.

При работе двигателя с постоянной нагрузкой и из­ менении тока возбуждения реактивная мощность, от­

при которой cos ср соответственно будет находиться в пре­ делах 0,95—1,0. Указанное снижение допустимо для дви­ гателей, у которых максимальный вращающий момент не менее 1,8 номинального, для исключения выпадания из синхронизма при глубоких посадках напряжения до (0,65 -г- 0,7) и и. При снижении активной мощности и но­ минальном токе возбуждения синхронные двигатели мо­ гут выдавать в сеть реактивную мощность, равную

(0,5 + 0,65) Рн.

В связи с установкой на насосных станциях ороси­ тельных систем большого количества мощных синхрон­ ных двигателей, значительная часть которых в осеннезимний период не работает, весьма полезной является

337

ДимосТи выдачи в сеть реактивной мощности. Допусти­ мая мощность в этом режиме меньше полной мощности двигателя (кВ-Л) по условиям высокого нагрева обмот­ ки возбуждения и составляет примерно 0,65—0,7 номи­ нальной мощности (кВ-А) двигателя. Для работы в компенсаторном режиме должна быть предусмотрена возможность удаления воды из камеры насоса (напри­ мер, отжатием воды сжатым воздухом). В тех случаях, когда это невозможно выполнить, рационально осущест­ вить разъединение фланцев валов насоса и двигателя.

На допустимую нагрузку двигателей влияют темпе­ ратура охлаждающего воздуха (двигатели защищенного исполнения) и охлаждающей воды (двигатели с замкну­ той вентиляцией), которые в зависимости от времени го­ да существенно изменяются. Снижение температуры воз­ духа или воды обеспечивает более эффективное охлаж­ дение машины и при постоянстве температуры нагрева обмоток может быть увеличена мощность машины. При снижении температуры охлаждающего воздуха не более чем на 10°С мощность двигателей с любой системой вентиляции может быть увеличена на 0,7% на каждый градус снижения температуры воздуха, т. е. до 7%. Дальнейшее увеличение мощности при снижении темпе­ ратуры воздуха не рекомендуется из-за повышенного пе­ репада температуры в корпусной изоляции обмотки ста­ тора.

Электродвигатели могут работать с номинальной мощностью при изменении напряжения сети от —5 до + 10% и при отклонении частоты сети ±5% номиналь­ ных величин. При одновременном отклонении напряже­ ния и частоты сети сумма этих отклонений не должна превышать 10%. В асинхронных двигателях повышение напряжения приводит к росту намагничивающего тока, который протекает по обмотке статора. При неизменной нагрузке одновременно уменьшается скольжение и ток ротора. Ток статора при этом может увеличиваться или быть близким к номинальному в зависимости от соотно­ шения намагничивающего тока и приведенного тока ро­ тора. При снижении напряжения увеличивается сколь­ жение до равенства моментов сопротивления насоса и вращающего момента двигателя, который пропорциона­ лен квадрату напряжения. При этом увеличиваются токи

338

tblM ротором мощностью 1600 кВт в зависимости от из* менения напряжения.

Изменение напряжения в синхронных двигателях вы­ зывает изменение реактивной мощности. При снижении напряжения и неизменном токе возбуждения снижается статическая перегружаемость. Ток статора при этом уве­ личивается. Поэтому при снижении напряжения на 10% мощность двигателей должна быть уменьшена прибли­ зительно на 5%, чтобы сохранить температуру обмоток

cosy

0,3 -

0,8

Рис. 26-7. Изменение к. п. д. и cos ср асин­ хронного двигателя с короткозамкнутым ротором 1600 кВт, 6000 В, 490 об/мин при изменении напряжения сети.

в допустимых пределах. При более глубокой посадке на­ пряжения сети (более 15%) в случаях коротких замыка­ ний на отдельных участках сети устойчивая работа син­ хронных двигателей и предохранение их от выпадания из синхронизма обеспечиваются кратковременным вклю­ чением форсировки возбуждения (10—15 с), которая отключается после -восстановления напряжения. Напря­ жение форсировки должно своевременно отключаться, чтобы исключить чрезмерный нагрев обмоток машины

(см. гл. 8).

26-4. КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ

Контроль температуры вертикальных двигателей име­ ет важное значение для их надежной эксплуатации. Про­ верка теплового состояния двигателя в эксплуатации осу­ ществляется приборами для измерения температур об­ мотки и сердечника статора, охлаждающего воздуха, подпятника и подшипников. Температура обмотки и сер­ дечника статора измеряется с помощью плоских термо­ метров сопротивления, уложенных между катушками и на дне пазов (рис. 20-4). Измерение температуры сег-

339