8.6.8. Синхронные явнополюсные

двигатели серии ДСЗ для привода

преобразовательных агрегатов

Двигатели серии ДСЗ (табл. 8.26) имеют закрытое исполнение с самовентиляцией по замкнутому циклу через воздухоохладители, которые устанавливают в фундаментной яме степень защиты IP43. Конструктивная форма исполнения — IM7316. Конструкция двигателей позволяет сдвигать статор на полную длину ротора для профилактических осмотров и ремонта, включая замену элементов обмотки статора и ротора без разборки двигателей.

Возбуждение двигателей - от тиристорного возбудительного устройства. Обмотка ротора обеспечивает 6-кратную форсировку возбуждения по напряжению, при этом кратность напряжения форсировки определяется относительно напряжения холостого хода.

Двигатели рассчитаны на длительную работу в режимах компенсации бросков реактивной мощности, создаваемых вентильными электроприводами.

Габаритные размеры двигателя ДСЗ-21-168-16 приведены на рис. 8.12.

Таблица 8.26. Технические данные синхронных двигателей серии ДСЗ (частота вращения

375 об/мин, совф = 0,9)

Типоразмер двигателя	Мощность, кВт	Напряжение, кВ	Ток статора, А	КПД, %	Ток возбуждения, А	Напряжение возбуждения, В	Мтах -^ном	Мп ivJH0M	In 'НОМ	Масса, кг
ДСЗ-21-74-16МУХЛ4 ДСЗ-21-104-16МУХЛ4 ДСЗ-21-125-16МУХЛ4 ДСЗ-21-168-16МУХЛ4	12 500 13 300 17 500 17 500 22000	6 10 6 10 10	1378 880 1925 1156 1450	97,3 97,3 97,4 97,5 97,6	904 738 893 809 790	106 107 130 132 158	1,9 1,9 1,9 2,0 2,2	0,9 1 0,9 1 1,2	4,5 5,4 4,5 5,7 6,7	78 450 91700 93450 113 250 135000

8.6.9. Синхронные явнополюсные

вертикальные двигатели серии ВДС

для привода насосов

На крупных оросительных системах и магистральных каналах используются насосные агрегаты, состоящие из вертикальных осевых или центробежных насосов и приводных синхронных двигателей, при этом агрегаты с осевыми насосами предназначаются для подач воды до 40 м³/с при напорах до 25 м, а с центробежными — до 16 м³/с и напорах до 65 м.

Синхронные двигатели выпускают в двух сериях: ВДС2-325 (табл. 8.27) с внешним диаметром сердечника статора 3250 мм и ВДС-325, ВДС-375 и ВДС-425 (табл. 8.28) с внешним диаметром сердечника статора соответственно 3250, 3750 и 4250 мм.

Электродвигатели выполняют в подвесном исполнении, с подпятником, расположенным в ванне верхней крестовины, с двумя направляющими подшипниками и фланцевым концом вала для жесткого соединения с фланцем вала насоса (рис. 8.13). Система вентиляции машин — замкнутая с циркуляцией воздуха благодаря напору, создаваемому полюсами, распорками в радиальных каналах остова ротора и центробежными вентиляторами, прикрепленными к торцам остова. Циркулирующий воздух охлаждается четырьмя или шестью воздухоохладителями, которые крепятся к обшивке статора. Для обеспечения замкнутой системы вентиляции двигатели устанавливают в закрытую камеру, выполненную в фундаменте, ниже пола

машинного зала. В верхней части камеру закрывают перекрытием из рифленой листовой стали, а в нижней — перекрытием, расположенным выше уровня фланца вала. К корпусу статора с обеих сторон прикреплены воздухоразделяющие щиты, направляющие поток охлаждающего воздуха внутрь двигателя.

Корпус статора имеет круглую форму, и при внешнем диаметре сердечника до 3750 мм его выполняют неразъемным. На верхнюю часть корпуса устанавливают гру-зонесущую крестовину.

Обмотку статора двигателей мощностью 8000—12500 кВт выполняют из катушек с термореактивной изоляцией. В зоне головок между витками во избежание их склейки устанавливают фторопластовые прокладки толщиной 1 — 2 мм.

Обмотку возбуждения изготовляют из меди профиля «топорик».

Полюсы ротора выполняют шихтованными и крепят к ободу Т-образными хвостовиками. В полюсных башмаках размещены стержни демпферной обмотки. Короткоза-мыкающие сегменты обмотки имеют кольцевые проточки, которыми они крепятся за выступающие опорные выступы щек полюсов.

Концы сегментов соединяют между собой медными контактными планками с серебряным покрытием.

Валы двигателей выполняют со сквозным центральным отверстием для размещения труб привода разворота лопастей насоса. В двигателях мощностью 10000 кВт

Таблица 8.27	Технические		данные двигателей серии ВДС2-325 (cos ср = 0,9)
		8				мп	Ms = 0,05	Мтах	к	а		Масса, 103		кг
Типоразмер	1	1	« а							жен аде-	Тип воз-	ротора	статора	общая	Нагрузка на ТТ f\ ТТТТ яти ТЖ V
двигателя	он 2?	Напря кВ	1 Часто! враще) | об/мю	КПД,	'ном	JWHOM			Ток в< дения,	Напря возбуя ния, В	будителя				пидпишик, кН
ВДС2-325/44-16	5000	6	375	95,3	5,5	0,4	1,4	1,8	320	130	ТВ 630-Р	13,5	16,7	46,7	650
ВДС2-325/49-16	5000	10	375	95,2	4,5	0,35	1,3	1,9	360	125	ТВ 630-Р	13,6	17,6	47,2	700
ВДС2-325/69-16	8000	10	375	95,9	4,8	0,32	1,2	1,8	400	120	ТВ 630-Р	17,5	22,7	58,3	1250
ВДС2-325/44-18	5000	6	333	95,2	4,5	0,35	1,5	1,7	350	125	ТВ 630-Р	13	18,5	47,8	650
ВДС2-325/49-18	5000	10	333	95	4,8	0,5	1,4	1,9	340	130	ТВ 400-Р	15,3	22	52,7	700
ВДС2-325/44-20	4000	6	300	95,5	5,6	0,4	1,5	2	380	100	ТВ 630-Р	13,6	18	48,5	660
ВДС2-325/64-20	6300	10	300	95,7	5,5	0,35	1,4	1,9	525	по	ТВ 630-Р	18,5	25	58	565(795)*
ВДС2-325/59-24	5000	6	250	95,5	5,5	0,7	1,2	2,1	360	140	ТВ 630-Р	15	20,5	51,4	650

* Кратковременно. Таблица 8.28. Технические данные двигателей серии ВДС-375 (напряжение 10 кВ, cos <р = 0,9)

			КПД, %				мтах			Масса, 103		кг
Типоразмер	Мощ-	Частота враще-				^ = 0,05		Ток возбуж-	Напряжение	ротора	статора	общая	Нагрузка на ГТ /Ч ТТ ТТ ЯТ TJ ТЖ V
двигателя	кВт'	ния, об/мин		Лгом	^*ном	■Мном		дения, А	возбуждения, В				ииД11л 1 Г1ж1л\) кН
ВДС-375/89-24	10000	250	96,3	5,5	0,4	1,3	2,2	590	135	42	28	100	800(1450)
ВДС-375/105-24	12 500	250	96,7	5,5	0,4	1,4	2	600	160	49,5	31	117	1750(2300)
ВДС-375/125-24	16000	250	96,9	5,2	0,6	1,4	2,2	590	200	54	35	125	1750(2300)
ВДС-375/89-28	8000	250	96,1	4,7	0,35	1,37	2	510	150	40	28	102	800(1450)
ВДС-375/105-28	10000	214	96,2	5,1	0,35	1,4	2,1	490	190	48	31	115	800(1450)
ВДС-375/125-28	12 500	214	96,7	5,1	0,45	1,2	2	560	190	53	35	124	1200(2300)
ВДС-375/89-32	8000	187	95,6	5,5	0,4	1,2	2,4	600	190	39	28	104	1450(1850)
ВДС-375/1О5-32	10000	187	95,8	5,5	0,4	1,4	3	600	250	45	31	112	1450(1850)

Примечания: 1. Тип возбудителя ТВ630-Р.

2. В скобках указана кратковременно допустимая нагрузка на подпятник.

Рис. 8.13. Вертикальный двигатель серии ВДС

и более отверстие используют также для сборки колеса насоса.

Верхняя грузонесущая крестовина — лучевого типа с четырьмя или шестью опорными лапами в зависимости от осевой нагрузки на подпятник. Центральная часть крестовины является масляной ванной, в ней расположены опорный подпятник, верхний направляющий подшипник и водяные маслоохладители.

В ванну крестовины устанавливают направляющий подшипник. На верхнем фланце крестовины установлен колпак, который закрывает контактные кольца и одновременно предназначен для крепления гидропривода разворота лопастей осевых насосов.

Нижняя крестовина двигателей состоит из центральной масляной ванны и приваренных к ней четырех или шести радиальных лап, которыми она крепится к фундаментным плитам. В ванне крестовины размещены направляющий подшипник, унифицированный с подшипником верхней крестовины, и маслоохладители. На верхней части лап крестовины имеются площадки, на которые устанавливаются гидравлические домкраты для подъема ротора во время монтажа или ремонта.

Пусковой момент двигателей составляет (0,35 -т- 0,4)М_НОМ, а момент при скольжении s = 0,05 —не менее 1,ЗМ_Н0М. При этом пусковой ток в двигателях мощностью до 12500 кВт не превышает 5,5/_ном. Все двигатели допускают прямой пуск от сети. Для обеспечения синхронизации при пуске на подсинхронной частоте вращения используется форсировка возбуждения. Двигатели серии рассчитаны на 200 пусков в год. Двигатели по условиям нагрева демпферной обмотки допускают два пуска подряд из холодного состояния и последующий (третий) пуск, если двигатель не вошел в синхронизм, примерно через 1 ч. Допускается повторное включение двигателей до остановки насосного агрегата, т. е. в процессе выбега ротора, когда направление вращения остается таким же, как и при нормальной работе.

Перед пуском двигателей включают подачу воды в воздухо- и маслоохладители крестовин для нормального режима работы. В зимнее время обеспечивают подогрев масла до 15 — 20 °С, а подачу воды осуществляют после предварительного прогрева двигателя в течение 30—40 мин. Во время пуска контролируют последовательность операций пуска, включение возбуждения после снижения пускового тока, включение форсировки возбуждения и отсутствие длительных пульсаций тока статора после по-

дачи возбуждения на обмотку ротора. У агрегатов с осевыми насосами лопасти устанавливают таким образом, чтобы нагрузка насоса была минимальной. После пуска двигателя контролируют температурный режим машины, уровень вибраций статора, верхней крестовины, а также ванны нижней крестовины (двойная амплитуда должна быть не более 0,1 мм).

При отключении от сети роторы двигателей рассчитаны на вращение в обратную сторону с угонной частотой вращения, составляющей 1,5—1,8"ном> где п_ном — номинальная частота вращения.

Подпятники двигателей рассчитаны на кратковременную перегрузку на 30 — 60% при пуске с центробежными насосами.

Система возбуждения двигателей состоит из следующих основных узлов: тири-сторного преобразователя (как правило, трехфазного мостового), выпрямительного трансформатора, системы управления тири-сторным преобразователем, системы защиты тиристоров от перенапряжений, нелинейных или линейных резисторов и релейной схемы пуска. Регулирование тока возбуждения осуществляется изменением угла управления тиристоров. При пуске двигателей на подсинхронной скорости тиристоры отпираются с углом, соответствующим максимальному напряжению возбуждения. Длительность форсировки при этом — около 1 с.

Тиристорный возбудитель управляет пуском и остановом двигателя. При пуске, когда в обмотке ротора индуктируется переменная ЭДС, обмотка включается на резистор. При постоянно включенном резисторе он осуществляет также защиту тиристоров при переходных режимах. При пуске тиристорный преобразователь запирается, а обмотка возбуждения включается на разрядный резистор через тиристорный ключ, который представляет собой два встречно-параллельно включенных тиристора. К концу пуска, когда напряжение на обмотке ротора падает, включается тиристорный преобразователь, а тиристоры ключа запираются. Управление тиристорным ключом производится стабилитроном.

Гашение поля ротора осуществляют путем перевода тиристорных возбудителей ТВ400-Р и ТВ630-Р из выпрямительного в инверторный режим при отключении двигателя от сети. В возбудителях предусмотрена также защита двигателя от асинхронного режима. При выпадении из синхронизма дается сигнал во внешнюю цепь, автоматически происходит инвертирование и возбудитель переходит в исходное предпусковое со-

стояние. Гашение поля при замкнутой обмотке статора длится около 0,5 с.