Файл: Аврух, В. Ю. Устройство и эксплуатация щеточных узлов современных турбогенераторов и турбовозбудителей.pdf

нйя более высоких щеток, чем в других конструкциях

щеткодержателей.

Эти щеткодержатели сравнительно легко доступны для обслуживания, поэтому в. процессе работы по мере износа щетки имеется возможность подрегулировки на­ жимного усилия путем перемещения планки с пружиной

вдоль зубчатой рейки. Однако щеткодержатели такой конструкции обладают одним существенным недостат-

Таблица 1-3

Щеткодержатели радиального типа отечественных турбогенераторов

ком: по мере, износа щетки нажимное усилие цилиндри­ ческой пружины сжатия значительно уменьшается.

В табл. 1-3 приведены основные данные щеткодержа­ телей, применяемых в отечественных турбогенераторах.

На турбогенераторах некоторых иностранных фирм нашли применение щеткодержатели кассетного типа,

позволяющие снимать и устанавливать несколько щеток одновременно.

Щетки, предназначенные для работы на контактных кольцах турбогенераторов, в части марок и технических требований должны соответствовать ГОСТ 2332-63 и ГОСТ 12232-71 в части размеров и конструкции. В насто­ ящее время наиболее распространенными для турбогене­

раторов являются щетки с размерами: 32 X 20 X 65, 32×

×25×65, 20 X 22 X 60.

18

Для турбогенераторов мощностью до 150 МВт широ­ кое распространение получили щетки серийной марки ЭГ-4, которые обеспечивают нормальную работу узла. Однако с увеличением мощности турбогенераторов, ха­ рактеризуемых резким увеличением токовой нагрузки ще­ ток, линейной окружной скорости и вибрации колец, воз­ никла необходимость в создании новых марок щеток

(табл. 1-4) с более рациональным композиционным со­

ставом и лучшими физико-механическими характеристи­

ками., обеспечивающими надежную работу узла токосъе­ ма при следующих режимах его работы:

Теоретические и экспериментальные исследования позволили создать новые марки щеток, удовлетворяю­ щие данным требованиям, и показали хорошие эксплуа­

тационные качества при применении их на крупных турбо­ генераторах. Обеспечение нормального токосъема было получено за счет применения полярных щеток марки ЭГ2АФ, пропитанных суспензией фторопласта для колец

отрицательной полярности и 61IOM с применением обеззоленного графита с добавлением медного порошка для колец положительной полярности.

Применение щеток указанных марок обусловлено резким проявлением полярных свойств щеток при боль-

щих окружных скоростях и повышенной плотности тока.

Несколько позднее была разработана униполярная мар­ ка щеток 61IA (для колец обеих полярностей), обладаю­ щая повышенной плотностью. Новые щетки обладают более высокой износоустойчивостью, вибростойкостью и

механической прочностью по сравнению со щетками

ЭГ-4.

В настоящее время нашли широкое применение кон­ струкции щеток с резиновыми амортизационными -про­ кладками, особенно на турбогенераторах с повышенной

вибрацией контактных колец. Применение таких щеток показало их достаточную эффективность в части умень­

шения влияния вибрации на работу щеточного узла. Установка амортизационной прокладки способствует уменьшению сколов и разрушений щеток, повреждений арматуры щеткодержателей, а также несколько снижает износ щеток. Помимо этого, улучшению качества и на­ дежности щеток способствовало также применение за­ делки канатиков в щетку методом конопатки вместо раз­

вальцовки в теле щетки.

Глава вторая

Устройство щеточно-коллекторного узла электромашинных возбудителей

Электромашинные возбудители турбогенераторов от­ носятся к крупным (мощностью свыше 100 кВт) и быст­

роходным (угловая скорость 3 000 об/мин) машинам по­ стоянного тока. Возбудители серии ВТ завода «Электро­ сила» по способу защиты от влияния внешней среды являются закрытыми электрическими машинами с замк­ нутой системой вентиляции. Основные характеристики возбудителей приведены в табл. 2-1. Охлаждение обмо-

Таблица 2-1

• Щетки разрезной конструкции.

20

ток и щеточно-коллекторного аппарата осуществляется двухкамерным центробежным вентилятором, воздух от

которого через улитки отводится в камеры фундамент­ ной плиты, где проходит фильтры очистки и трубчатый

воздухоохладитель. При двухкамерном вентиляторе очи-

Рис. 2-1. Продольный разрез возбудителя турбогенератора типа ВТ.

1 — магнитная система; 2 — якорь; 3 — коллектор; 4 — вентилятор; 5 — диффу­ зор; 6 — газоохладитель; 7 — траверса с бракетами щеткодержателей; 8 — кол­ лекторные нажимные кольца; 9 — подшипник.

щенный и охлажденный воздух разделяется на два пото­ ка, один из которых проходит аксиальные и радиальные каналы сердечника якоря, воздушный зазор и межпо­ люсное пространство, охлаждает тем самым сердечники

якоря и полюсов и их обмотки, другой поток омывает коллектор и щеточный аппарат (рис. 2-1).

Разделение потоков облегчает работу щеточно-коллек­

торного узла, особенно в режимах перегрузки, в которых возможна диструкция изоляции, и одновременно способ­ ствует длительному сохранению изолирующих СВОЙСТВ II механической прочности изоляции. По нагревостойкости изоляция турбовозбудителей относится к классу В. Наи­

большая температура перегрева коллектора не превыша­ ет 80 °С.

21

Коллектор быстроходных машин представляет собой конструкцию втулочного типа клинообразного сечения. Пластины, механические свойства которых приведены в табл. 2-2, собраны на втулке и удерживаются по на­ ружному радиусу тремя бандажными кольцами, а в осе­

На поверхности коллектора около бандажных колец выполнены канавки для выхода фрезы при продорожива-

нии коллектора. Ширина канавок от 5 до 10 мм. Соеди­ нение пластин с проводниками якоря осуществляется

ленточными петушками.

Для коллекторов возбудителей допустимая величина эксцентрицитета составляет 0,035 мм, допустимая вели­ чина выступания отдельной пластины — 0,006 мм, пре­ дельный износ коллектора— 16 мм при диаметре от 100

до 250 мм и 20 мм при диаметре свыше 250 мм. Предель­ ное значение амплитуды вибрации 50 мкм.

Над коллектором установлена траверса, способная перемещатся в тангенциальном направлении для уста­ новки нейтрали в обе стороны. К траверсе прикрепля­ ются щеточные бракеты в виде стальных полос, изолиро­ ванные от траверсы и шунтируемые медными шинами.

Щеткодержатели изолируются от бракетов, а концы токоведущих проводов щеток присоединяются к медным

шинам бракетов. Ток якоря от двух кольцевых шин ми­ нусовых и полюсовых бракетов отводится к контактным кольцам по гибким проводам. Для мощных возбудителей желательно применять щеткодержатели реактивного ти­ па, у которых продольная ось щетки составляет острый угол с вектором окружной скорости коллектора в точке касания. Удельное давление на щетки должно быть

22