СПРАВОЧНИК ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МАШИНАМ В двух томах |
|
|
|
|
|
|
Под общей редакцией доктора технических наук И. П. КОПЫ ЛОВ А и кандидата технических наук Б. К. К Л ОКОВ А |
|
|
|
|
|
Том 1 |
|
|
|
|
|
МОСКВА ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1988 |
|
Содержание Том 1
Титульный лист |
1 |
Предисловие |
3 |
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ |
|
Раздел 1. Общие понятия и определения |
|
1.1. Основные типы и классификация электрических машин |
5 |
1.2. Преобразование энергии в электрических машинах |
9 |
1.3. Математические модели электрических машин |
11 |
1.4. Параметры электрических машин |
14 |
1.5. Термины и определения |
16 |
1.6. Надежность электрических машин |
18 |
1.6.1. Основные понятия 1.6.2. Показатели надежности 1.6.3. Причины отказов 1.6.4. Аттестация качества электрических машин |
|
1.7. Вибрация и шумы электрических машин |
24 |
1.7.1. Источники вибрации и шума электрических машин 1.7.2. Показатели вибрации электрических машин 1.7.3. Измерения шума и вибрации |
|
Раздел 2. Стандартизация в электромашиностроении |
|
2.1. Общие сведения и задачи стандартизации |
29 |
2.2. Параметры электрической энергии |
33 |
2.3. Внешние воздействующие факторы |
35 |
2.4. Номинальные данные и установочно-присоединительные размеры электрических машин |
37 |
2.5. Конструктивное исполнение электрических машин по способу монтажа |
38 |
2.6. Исполнения электрических машин по степени защиты от воздействия окружающей среды |
43 |
Раздел 3. Нагрев и охлаждение электрических машин |
|
3.1. Распределение потерь по объему и нагрев электрических машин |
45 |
3.2. Допустимая температура частей электрических машин |
46 |
3.3. Режимы работы электрических машин |
51 |
3.4. Охлаждение электрических машин |
56 |
Раздел 4. Обмотки электрических машин |
|
4.1. Типы обмоток электрических машин |
64 |
4.2. Конструктивное исполнение обмоток машин переменного тока |
64 |
4.3. Обмоточный коэффициент |
67 |
4.4. Обозначение выводов обмоток машин переменного тока |
69 |
4.5. Схемы трехфазных распределенных обмоток |
73 |
4.5.1. Однослойные обмотки 4.5.2. Двухслойные петлевые обмотки 4.5.3. Обмотки с дробным числом пазов на полюс и фазу 4.5.4. Стержневые волновые обмотки машин переменного тока 4.5.5. Обмотки для механизированной укладки 4.5.6. Обмотки многоскоростных асинхронных двигателей |
|
4.6. Особенности схем обмоток двухфазных и однофазных двигателей |
81 |
4.7. Обмотки якорей машин постоянного тока |
85 |
4.7.1. Особенности конструктивного выполнения обмоток якоря 4.7.2. Петлевые обмотки якоря 4.7.3. Волновые обмотки якоря |
|
4.8. Компенсационные обмотки машин постоянного тока |
91 |
4.9. Обозначение выводов обмоток машин постоянного тока |
91 |
4.10. Обмотки возбуждения |
93 |
4.10.1. Обмотки возбуждения синхронных машин 4.10.2. Обмотки возбуждения машин постоянного тока |
|
Раздел 5. Промышленные испытания электрических машин |
|
5.1. Виды промышленных испытаний |
96 |
5.2. Программы приемочных и приемосдаточных испытаний |
98 |
5.3. Нормы и методы испытаний новых машин |
100 |
5.3.1. Измерение сопротивления изоляции 5.3.2. Измерение сопротивления обмоток при постоянном токе 5.3.3. Испытание изоляции на электрическую прочность 5.3.4. Испытание междувитковой изоляции обмоток 5.3.5. Испытание на кратковременную перегрузку по току 5.3.6. Испытания при повышенной частоте вращения 5.3.7. Испытание на нагревание 5.3.8. Определение коэффициента полезного действия 5.3.9. Измерение вибрации и уровня шума 5.3.10. Характеристики и параметры электрических машин |
|
5.4. Испытания на надежность |
108 |
5.4.1. Задачи и методы испытаний 5.4.2. Контрольные испытания 5.4.3. Определительные испытания 5.4.4. Диагностика и прогнозирование технического состояния электрических машин 5.4.5. Выбор показателей работоспособности |
|
Раздел 6. Эксплуатация электрических машин |
|
6.1. Общие положения |
113 |
6.1.1. Основные задачи эксплуатации 6.1.2. Основные понятия, характеризующие эксплуатацию электрических машин |
|
6.2. Хранение электрических машин |
114 |
6.2.1. Условия хранения электрических машин 6.2.2. Классификация помещений с электроустановками и размещение электрооборудования |
|
6.3. Выбор электродвигателей |
117 |
6.3.1. Выбор электродвигателей по роду тока, конструктивному исполнению, классу вибрации и уровню шума 6.3.2. Выбор электродвигателей по мощности 6.3.3. Выбор электродвигателей для различных режимов работы |
|
6.4. Основные причины отказов электрических машин |
127 |
6.4.1. Виды неисправностей и причины их появления 6.4.2. Выбор защиты электродвигателей |
|
Раздел 7. Организация и нормы ремонта электрических машин |
|
7.1. Общие вопросы ремонта электрических машин |
129 |
7.2. Объем работ по техническому обслуживанию и ремонту |
131 |
7.3. Испытание электрических машин при ремонте |
132 |
7.4. Организация электроремонтного производства |
136 |
7.5. Технические условия и организация ремонта |
137 |
7.5.1. Технические условия ремонта 7.5.2. Структура электроремонтного предприятия |
|
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ |
|
Раздел 8. Синхронные машины |
|
8.1. Общие сведения |
140 |
8.2. Турбогенераторы |
140 |
8.2.1. Общая характеристика 8.2.2. Турбогенераторы с воздушным охлаждением серии Т 8.2.3. Турбогенераторы с водородным охлаждением серии ТВФ 8.2.4. Турбогенераторы с водородно-водяным охлаждением серии ТВВ 8.2.5. Турбогенераторы с полным водяным охлаждением серии ТЗВ 8.2.6. Турбогенераторы серии ТГВ и ТВМ 8.2.7. Системы возбуждения, регулирования и защиты 8.2.8. Режимы работы турбогенераторов 8.2.9. Ударные турбогенераторы |
|
8.3. Гидрогенераторы |
154 |
8.3.1. Классификация гидрогенераторов 8.3.2. Конструкция и технические данные вертикальных гидрогенераторов нормального исполнения 8.3.3. Гидрогенератор для Саяно-Шушенской ГЭС 8.3.4. Гидрогенератор для ГЭС Сальто-Гранде 8.3.5. Гидрогенератор для Верхне-Териберской ГЭС 8.3.6. Гидрогенератор для ГЭС Пурнари 8.3.7. Генераторы-двигатели для ГАЭС 8.3.8. Особенности конструкции и технические данные капсульных гидрогенераторов 8.3.9. Капсульный гидрогенератор для ГЭС Джердап II — Железные ворота II 8.3.10. Капсульный гидрогенератор для Даугавпилсской ГЭС 8.3.11. Системы возбуждения гидрогенераторов 8.3.12. Режимы работы гидрогенераторов |
|
8.4. Синхронные явнополюсные генераторы для автономных энергетических систем |
175 |
8.4.1. Особенности генераторов автономных систем 8.4.2. Синхронный генератор типа СГ 2-85/45-12 8.4.3. Синхронный генератор типа СГД 103-8 8.4.4. Синхронные генераторы типа СГД 625-1500 и СГД 625-1500М 8.4.5. Синхронные генераторы серии СГД2 и СГД2М 17-го габарита 8.4.6. Синхронный генератор типа БГСП 17-61-8 8.4.7. Синхронные генераторы серий ОС и ЕСС 8.4.8. Синхронные генераторы типа ГСФ 8.4.9. Синхронные генераторы типа ГАБ |
|
8.5. Синхронные компенсаторы |
182 |
8.5.1. Назначение синхронных компенсаторов 8.5.2. Синхронные компенсаторы с воздушным охлаждением 8.5.3. Синхронные компенсаторы с водородным охлаждением 8.5.4. Бесщеточная система возбуждения компенсаторов 8.5.5. Система водородного охлаждения компенсаторов 8.5.6. Пуск компенсаторов 8.5.7. Режимы работы компенсаторов |
|
8.6. Синхронные двигатели |
187 |
8.6.1. Классификация синхронных двигателей 8.6.2. Синхронные явнополюсные двигатели общего назначения серий СДН и СДНЗ 8.6.3. Синхронные явнополюсные компрессорные двигатели серий СДК, СДКП, СДКМ 8.6.4. Синхронные явнополюсные двигатели серий СДКП2 18 -21-го габаритов 8.6.5. Синхронные явнополюсные двигатели серии СДМЗ для привода мельниц 8.6.6. Синхронные явнополюсные двигатели серии СДМП2 19-го габарита 8.6.7. Синхронные явнополюсные двигатели серии ДСП 8.6.8. Синхронные явнополюсные двигатели серии ДСЗ для привода преобразовательных агрегатов 8.6.9. Синхронные явнополюсные вертикальные двигатели серии ВДС для привода насосов 8.6.10. Система возбуждения явнополюсных синхронных двигателей 8.6.11. Синхронные неявнополюсные двигатели серий СТД и ТДС 8.6.12. Синхронные неявнополюсные двигатели серии СТДП 8.6.13. Пуск синхронных неявнополюсных двигателей 8.6.14. Системы возбуждения неявнополюсных синхронных двигателей |
|
8.7. Особенности испытаний синхронных машин |
209 |
8.7.1. Испытания на стенде завода-изготовителя 8.7.2. Испытания на месте установки |
|
8.8. Перспективы развития синхронных машин |
214 |
8.8.1. Основные направления развития синхронных машин 8.8.2. Перспективы развития гидрогенераторостроения 8.8.3. Перспективы развития турбогенераторостроения |
|
Раздел 9. Асинхронные машины |
|
9.1. Общие сведения |
216 |
9.1.1. Асинхронные машины как преобразователи энергии 9.1.2. Конструкция и основные эксплуатационные характеристики 9.1.3. Особенности асинхронных двигателей с фазными и коротко-замкнутыми роторами 9.1.4. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей 9.1.5. Специальные режимы асинхронных машин |
|
9.2. Асинхронные двигатели серии 4А |
223 |
9.2.1. Структура и характеристика серии 9.2.2. Назначение и условия эксплуатации двигателей основного исполнения 9.2.3. Особенности конструкции двигателей серии 4А 9.2.4. Асинхронные двигатели серии 4А основного исполнения 9.2.5. Двигатели серии 4А с повышенным пусковым моментом (А4Р) 9.2.6. Двигатели серии 4А с повышенным скольжением (4АС) 9.2.7. Многоскоростные двигатели серии 4А 9.2.8. Двигатели серии 4А на частоту 60 Гц 9.2.9. Двигатели серии 4А с фазным ротором (4АК, 4АНК) 9.2.10. Двигатели серии 4А малошумные (4АН) 9.2.11. Двигатели серии 4А со встроенным электромагнитным тормозом (4АЕ) 9.2.12. Двигатели серии 4А встраиваемые (4АВ) 9.2.13. Двигатели серии 4А с встроенной температурной защитой (4АБ) 9.2.14. Двигатели серии 4А для моноблочных насосов (4А... Ж) 9.2.15. Двигатели серии 4А тропического исполнения (4А...Т) 9.2.16. Двигатели серии 4А химо-стойкого исполнения (4А...Х) 9.2.17. Двигатели серии 4А сельскохозяйственного исполнения (4А...С, 4А...СХ) 9.2.18. Двигатели серии 4А влаго-морозостойкого исполнения (4А...ХЛ) 9.2.19. Двигатели серии 4А рудничного исполнения (4А...РН) 9.2.20. Двигатели серии 4А пыле-защищенного исполнения (4А...УП) 9.2.21. Двигатели серии 4А для речных и морских судов гражданского флота (4А...ОМ) 9.2.22. Двигатели серии 4А высокоточные (4А...П2) 9.2.23. Двигатели серии 4А лифтовые (4А...НЛБ) 9.2.24. Двигатели серии 4А частотно-регулируемые (4А...Б2П, ПБ) 9.2.25. Двигатели серии 4А для привода деревообрабатывающих станков (4АХД) |
|
9.3. Асинхронные двигатели общего назначения серии 4АМ |
273 |
9.4. Асинхронные двигатели общего назначения серии АИ |
280 |
9.4.1. Характеристика серии 9.4.2. Двигатели серии АИ основного исполнения |
|
9.5. Асинхронные двигатели серии АОЗ с высотами оси вращения 315, 355, 400 мм |
293 |
9.6. Асинхронные двигатели серии A3 с высотой оси вращения 315 мм |
297 |
9.7. Асинхронные двигатели серии АВШ |
299 |
9.8. Асинхронные встраиваемые двигатели типов СВМ-6М, ЭД-1К, ЭД-ЗК |
300 |
9.9. Асинхронные двигатели серии А2, АО2 |
300 |
9.9.1. Двигатели серии А2, АО2 основного исполнения 9.9.2. Двигатели серии А2, АО2 с повышенным пусковым моментом (АОП2) 9.9.3. Двигатели серии АО2 с повышенным скольжением (АОС2) 9.9.4. Многоскоростные двигатели серии А2, АО2 9.9.5. Двигатели серии А2, АО2 с фазным ротором (АОК2, АК2) 9.9.6. Двигатели серии А2 встраиваемые (АВ2, АПВ2, АСВ2) 9.9.7. Двигатели серии А2, АО2 тропического исполнения (Т) 9.9.8. Двигатели серии А2, АО2 химостойкого исполнения (X) 9.9.9. Двигатели серии А2, АО2 сельскохозяйственного исполнения (СХ) 9.9.10. Двигатели серии А2, АО2 влагоморозостойкою исполнения (ХЛ) 9.9.11. Двигатели серии А2, АО2, уплотненные от проникновения пыли (УП) 9.9.12. Двигатели серии А2, АО2 хладономаслостойкого исполнения (Ф) 9.9.13. Двигатели серии А2, АО2 для гражданского морского и речного флота (ОМ) |
|
9.10. Асинхронные двигатели большой мощности |
323 |
9.10.1. Асинхронные турбодвигатели серии АТД4 9.10.2. Асинхронные двигатели серий А4, АК4, ДА304 9.10.3. Асинхронные двигатели типа АДО 9.10.4. Асинхронные двигатели типа ВАКЗ 9.10.5. Вертикальные асинхронные двигатели серии ВАН 9.10.6. Асинхронные двигатели типов АОК2-560, АОК2-630 9.10.7. Асинхронные двигатели типа АКСБ 15-го габарита |
|
9.11. Асинхронные двигатели специального назначения |
336 |
9.12. Фазорегуляторы и индукционные регуляторы напряжения |
336 |
9.12.1. Индукционные регуляторы напряжения серии ИР 9.12.2. Индукционные регуляторы напряжения серии ИР-6 9.12.3. Фазорегуляторы типов ФР, ФРО |
|
Раздел 10. Машины постоянного тока |
|
10.1. Общие сведения |
344 |
10.1.1. Особенности коллекторных машин постоянного тока 10.1.2. Основные элементы конструкции машин постоянного тока Характеристики машин постоянного тока 10.1.4. Регулирование частоты вращения машин постоянного тока 10.1.5. Коммутация машин постоянного тока |
|
10.2. Двигатели постоянного тока серии 4П |
351 |
10.2.1. Общие сведения 10.2.2. Закрытые и обдуваемые двигатели унифицированной конструкции типов 4ПО и 4ПБ 10.2.3. Широкорегулируемые двигатели типа 4ПФ 10.2.4. Крупные двигатели серии 4П для тяжелых условий эксплуатации |
|
10.3. Машины постоянного тока серии 2П |
369 |
10.3.1. Общие сведения 10.3.2. Двигатели постоянного тока серии 2П 10.3.3. Генераторы постоянного тока серии 2П |
|
10.4. Машины постоянного тока серии П |
399 |
10.4.1. Общие сведения 10.4.2. Двигатели постоянного тока серии П 10.4.3. Генераторы постоянного тока серии П |
|
10.5. Двигатели постоянного тока серии ПБС (ПБСТ) |
412 |
10.6. Двигатели постоянного тока серии ПС (ПСТ) |
418 |
10.7. Замена машин постоянного тока общею назначения серий П, ПБС и ПС на серию 2П |
420 |
10.8. Двигатели постоянного тока серии ПГ (ПГТ) |
428 |
10.9. Двигатели постоянного тока серии ЭП |
431 |
10.10. Двигатели постоянного тока типа ДВ75 |
431 |
10.11. Возбудители постоянного тока типа В18 |
432 |
10.12. Тахогенераторы постоянного тока серии ПТ |
433 |
10.13. Машины постоянного тока большой мощности |
434 |
10.13.1. Области применения и особенности эксплуатации 10.13.2. Двигатели для прокатных станов 10.13.3. Генераторы постоянного тока для питания двигателей прокатных станов 10.13.4. Крупные двигатели постоянного тока, отвечающие специальным требованиям 10.13.5. Двигатели постоянного тока для электроприводов шахтно-подъемных механизмов |
|
10.14. Перспективы развития конструкции машин постоянного тока |
443 |
Список литературы |
446 |
Предметный указатель |
447 |
Указатель серий и типов машин |
449 |
Аннотация |
456 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Электрические машины применяются во всех отраслях промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и быту. Почти вся электрическая энергия вырабатывается электрическими генераторами, а две трети ее преобразуется электрическими двигателями в механическую энергию. От правильного выбора и использования электрических машин во многом зависит технический уровень изделий многих отраслей промышленности.
Номенклатура выпускаемых в СССР электрических машин огромна. В данном Справочнике содержатся сведения почти о 100000 типоразмеров электрических машин.
Первый том Справочника содержит общие сведения, относящиеся ко всем электрическим машинам, в том числе вопросы стандартизации в электромашиностроении, промышленных испытаний, технического обслуживания и ремонта электрических машин (часть первая), а также технические данные электрических машин общего назначения (синхронных, асинхронных и машин постоянного тока) и крупных электрических машин: турбогенераторов, гидрогенераторов, синхронных компенсаторов, асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока большой мощности (часть вторая).
Во втором томе Справочника приводятся технические данные исполнительных и информационных электрических машин малой мощности, применяемых в системах автоматики (часть третья), и электрических машин специального назначения: крановых, металлургических, судовых, тяговых, а также машин, применяемых в гибких производственных системах и робототехнологических комплексах, в автотракторном электрооборудовании, для привода электрифицированного инструмента, в бытовой технике, и т. п. (часть четвертая).
Справочник предназначен для специалистов, занимающихся применением и эксплуатацией электрических машин, поэтому в нем приводятся лишь основные сведения, необходимые для проектирования и эксплуатации электромеханических систем. Материал Справочника рассчитан в основном на инженеров-электромехаников, энергетиков и элек-
триков, а также аспирантов и студентов высших и средних специальных учебных заведений.
Справочник по электрическим машинам, выпускаемым в СССР, издается впервые. До сих пор сведения по отдельным типам электрических машин приводились в отдельных монографиях и справочниках [2, 7, 11, 15, 18, 20, 23]. В данном Справочнике сделана попытка собрать в одном издании сведения по всем электрическим машинам. Конечно, номенклатура электрических машин так велика, что при всем старании авторов не все электрические машины попали на его страницы. Но авторы уверены, что большинство читателей найдут в нем ответы на интересующие их вопросы.
Капитальный труд по составлению Справочника выполнен большим коллективом авторов — ведущих специалистов электротехнической промышленности и высшей школы. В каждом томе приведен список авторов с указанием разделов, написанных каждым автором. Координация и сбор материалов, его систематизация и редактирование проведены доктором техн. наук И. П. Копыловым и канд. техн. наук Б. К. Клоковым.
Авторы считают своим приятным долгом выразить благодарность рецензенту доктору техн. наук Е. Г. Орлову за ценные замечания и рекомендации, сделанные при просмотре рукописи.
Редакторы Справочника признательны сотрудникам Московского энергетического института Г. А. Лебедевой, Н. С. Сергейче-вой, Т. А. Киселевой, Л. Л. Игнатьевой за большую помощь в подготовке рукописи к изданию.-
Редакторы и авторы Справочника с благодарностью примут все замечания и пожелания по улучшению структуры Справочника, дополнению или изменению номенклатуры рассмотренных электрических машин, которые следует направлять в адрес Энерго-атомиздата: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10.
И. П. Копылов Б. К. Клоков
Авторы первого тома Справочника
Предисловие — доктор техн. наук И. П. Копылов, канд. техн. наук Б. К. Клоков. Раздел 1 (кроме § 1.5 и 1.7) — доктор техн. наук И. П. Копылов; § 1.5 — канд. техн. наук Б. К. Клоков, § 1.7 — канд. техн. наук В. С. Малышев.