книги из ГПНТБ / Нейман, З. Б. Крупные вертикальные электродвигатели переменного тока

укладываются в открытые пазы статора в нагретом состоянии.

В последнее время начала получать распространение изоляция высоковольтных машин на термореактивных связующих. На рис. 10-11 приведена конструкция термо­ реактивной непрерывной изоляции типа монолит для катушечной обмотки статора с выемным сердечником. Изоляция катушек выполняется из стеклослюдинитовой ленты, пропитанной эпоксидным компаундом горячего отверждения. На катушку после наложения .витковон изоляции накладывается многими слоями вполнахлеста сухая стеклослюдинитовая лента толщиной 0,13 мм, представляющая собой слюдинитовый материал на стек­ лотканевой основе. Сверху на стеклослюдинитовую лен­ ту накладывается слой стеклоленты толщиной 0,1 мм вполнахлеста. Изолированные катушки в холодном со­ стоянии укладываются в открытые пазы сердечника статора и заклиниваются клиньями. Дальнейший про­ цесс производится в специальной вакуум-пропиточной установке с обогреваемыми котлами.

После сушки и вакуумирования сердечник с обмот­ кой пропитывается под вакуумом эпоксидным компаун­ дом, состоящим из эпоксидной смолы и отвердителя, а затем гидростатическим путем опрессовывается и вы­ пекается при давлении около 10 кгс/см2 и температуре около 90 °С. После пропитки и опрессовки в котле сер­ дечник с обмоткой нормализуется в печи при темпера­ туре примерно 130 °С. Полностью обмотанный сердечник статора устанавливается и закрепляется в корпусе ста­ тора.

Стеклослюдинитовая на термореактивных связующих

100

Вид 6

У

fi-Д

а

Рис. 10-12. Крепление лобовой части обмотки статора.

дней обеспечивает лучшее заполнение паза медью, имеет более высокую электрическую прочность и в 1У2 раза лучшую теплопроводность. Стоимость подобной изоля­ ции примерно в 1,5 раза меньше микалентной изоляции.

■По классу нагревостойкости термореактивная изоля­ ция типа монолит относится к классу В. При примене­ нии эпоксидных компаундов с ангидридными отвердителями термореактивная изоляция может быть отнесена к материалам класса нагревостойкости F. Обмотка, со­

101

стоящая из катушек, имеющих термореактивную изоля­ цию, неремонтоспособна. В табл. 10-1 приведены тол­ щины корпусной компаундированной изоляции катушек петлевых обмоток из микаленты на битумном компаунде и на термореактивных связующих и допустимые мини­ мальные расстояния в лобовых частях статорных обмо­ ток па напряжения 6000 и 10 000 В (рис. 10-12).

10-7. к р е п л е н и е о б м о т к и с т а т о р а ,

ВЫВОДЫ ОБМОТКИ

Катушки, заложенные в пазы, удерживаются в них посредством гетинаксовых или стеклотекстолитовых клиньев со скошенными на протяжении вентиляционного канала краями для улучшения вентиляции.

Для предотвращения смещения лобовых частей об­ мотки и отгиба их к сердечнику, что может произойти при пуске или внезапном коротком замыкании, они при­ крепляются к одному или к двум изолированным бан­ дажным кольцам, выполненным из стали круглого или квадратного сечения. Бандажные кольца устанавлива­ ются на изолированные стальные шпильки или крон­ штейны, прикрепленные к фланцам статора. Для соеди­ нения отдельных катушек обмотки в общее кольцо между лобовыми частями соседних сторон катушек через каждые 80—100 мм прокладываются и бандажируются шнуром методом «цепной вязки» гетинаксовые пли стеклотекстолитовые прокладки (рис. 10-12). Бан­ дажные кольца испытывают растягивающие усилия

бандажных колец: х"а — сверхпереходное реактивное со­

уменьшения деформаций лобовых частей обмотки бан­ дажные кольца устанавливаются через каждые 75— 100 мм длины вылета лобовых частей.

Изоляция бандажных колец выполняется из микален­ ты или слюдопластоленты и стеклолакоткани. Крепление

102

междукатушечных соединений обмотки выполняется с помощью шнура. Выводные концы соседних катушек скрепляются между собой шнуром, образуя общее коль­ цо. (Вид Л на рис. 10-12.)

От обмотки статора к коробке выводов выводятся четыре или шесть концов. В первом случае нулевые вы­ воды обмотки соединяются в звезду внутри корпуса статора и подключаются к четвертому выводу коробки обычной конструкции с литым чугунным или сварным стальным корпусом.

Концы обмотки статора подключаются к медным кон­ тактным шпилькам, встроенным в центральные отвер­

к сети, присоединяются к другим концам медных шпи­ лек, расположенным с противоположной стороны опор­ ных изоляторов.

Корпус коробки выводов сварной конструкции вы­ полняется из стального листа и закрывается стальной крышкой. Внизу корпус имеет уплотняющее устройство для выводного кабеля и снабжен фланцем для прикреп­ ления кабельной муфты.

Выводы обмотки на шесть концов выполняются в ви­ де кабелей или медных изолированных шин, укреплен­ ных на корпусе статора посредством гетинаксовых пла­ нок и стальных шпилек. Сверху выводы закрываются металлическим кожухом.

10-8. ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛИ

Для охлаждения воздуха в двигателях с замкнутым циклом вентиляции применяются водяные воздухоохла­ дители из трубок с развитой поверхностью охлаждения. Воздухоохладитель состоит из сварной рамы, двух трубных досок с трубками и двух крышек. Увеличение поверхности трубок достигается за счет оребрения их или навивки и припайки к трубкам медных проволоч­ ных спиралей эллиптической формы. Оребренные трубки выполняются биметаллическими (внутри латунные и снаружи оребренные алюминиевые) (рис. 10-13). Труб­ ки, на которые навиваются медные спирали, также из­ готовляются из латуни. Внутренний диаметр латунной трубки 17 мм.

Концы трубок развальцованы в , стальных трубных досках. С внешней стороны трубные доски закрыты

103

№ ..

Рис. 10-13. Воздухоохладитель с биметаллическими оребренными трубками.

стальными штампованными крышками. Крышки снаб­ жены фланцами для подвода п отвода охлаждающей воды и водоразделяющими перегородками. Крепление крышки к трубной доске производится через уплотняю­ щую резиновую прокладку. Рама воздухоохладителя представляет собой стальное гофрированное основание с приваренными уголками, в которых имеются отверстия для подъема воздухоохладителя и отверстия для креп­ ления его к корпусу статора. Охлаждающая вода по­ дается по трубкам. Нагретый воздух омывает наружную поверхность оребренных трубок или трубок с проволоч­ ными спиралями, расположенных в шахматном порядке. Нагретый воздух попадает на трубки со стороны кор­ пуса статора и выходит из противоположной стороны уже охлажденным. Воздухоохладитель уплотняется на корпусе статора резиновыми шайбами.

Глава одиннадцатая

КОНСТРУКЦИЯ РОТОРА ВЕРТИКАЛЬНЫХ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В зависимости от мощности и частоты вращения ро­ тор синхронного двигателя имеет различное конструк­ тивное исполнение.

Ротор состоит из следующих основных узлов: остова, магнитного обода, полюсов, обмотки возбуждения, вала с насаженными втулками подпятника и направляющих подшипников.

11-1. ОСТОВ И МАГНИТНЫЙ ОБОД РОТОРА

На рис. 9-2 общего вида синхронного двигателя мощ­ ностью 8000 кВт приведена конструкция ротора на но­ минальную частоту вращения 375 об/мин и угонную частоту вращения 450 об/мин.

В этом двигателе остов ротора выполнен в виде сварной конструкции, состоящей из кованой стальной втулки, двух круглых рам из толстого листа и попереч­ ных ребер прямоугольного сечения. Кроме приварки, рамы закрепляются на втулке стальными цилиндриче­ скими штифтами.

На остов ротора насажен обод, выполненный из стального литья марки 25. Обод имеет многогранную

105

форму с числом граней, равным числу полюсов ротора. На каждой грани имеется по одной продольной канавке для крепления полюсов с Т-образным хвостовиком. Обод насаживается на остов с натягом в горячем состоянии. Со стороны, обращенной к нижней крестовине, к ободу прикрепляется болтами диск из стального листа, в ко­ торый при подъеме ротора упираются винты домкрата или колодки тормоза-домкрата.

Для предохранения от сдвига обода при подъеме ротора на домкратах обод дополнительно закрепляется на остове путем установки стальных цилиндрических штифтов, пропущенных сквозь толщу обода и попереч­ ное ребро остова. Обод ротора подобной конструкции воспринимает усилия от центробежной силы полюсов и зоны обода, в которой размещаются хвостовики по­ люсов.

Конструкция ротора, позволяющая демонтировать ротор, не разъединяя линию валов двигателя и приводи­

стального диска, к которому приварены поперечные стержни прямоугольного сечения и радиальные тонкие ребра. На остов насажен с натягом в горячем состоянии магнитный обод из стальной отливки. Остов прикрепля­ ется болтами к фланцу кованой стальной втулки, поса­ женной на вал. Втулка ротора насаживается на вал с натягом методом горячей посадки. Обод для восприя­ тия усилий от вращающего момента закрепляется на остове стальными штифтами. Штифты входят в обод (примерно па половину его толщины) и в поперечные* стержни остова. Отвинтив болты, крепящие остов ро­ тора к втулке, можно вынуть собранный ротор из ста­ тора, оставив вал двигателя на месте.

.На рис. 1 1 - 2 показан ротор крупного синхронного двигателя, у которого обод выполнен из отдельных ко­ ваных колец. Между отдельными кольцами установлены дистанционные распорки из полосовой стали, образую­ щие радиальные вентиляционные каналы, через которые охлаждающий воздух попадает в окна между катуш­ ками обмотки возбуждения. Остов у такого ротора имеет сварную конструкцию, выполнен в виде двух стальных рам круглой формы с приваренными поперечными стерж­ нями и . вертикальными ребрами, размещенными между

106

рамами. Остов прикрепляется к двум фланцам втулки посредством пригнанных конусных стальных шпилек. Сама втулка насажена на вал с натягом методом горя­ чей посадки. Подобная конструкция допускает выем ро­ тора из статора, не нарушая линию спаренных валоз двигателя и насоса.

Рис. 11-1. Общин вид (продольный разрез) синхронного двигателя типа ВДС 325/44-18.

На рис. 11-3 показано магнитное колесо сварной кон­ струкции. Втулка, обод и диск магнитного колеса вы­ полняются из листового проката марки Ст 3. В диске магнитного колеса имеется ряд круглых отверстий. В роторе с подобным магнитным колесом полюсы с ка­ тушками крепятся к ободу болтами или шпильками.

На рис. 9-11 показан синхронный двигатель, рогор у которого не имеет отдельного остова и обода. Магнит-

107

Рис. 11-3. Магнитное колесо сварной конструкции.

ное колесо представляет собой один пакет, состоящий из толстых стальных листов, стянутых и сваренных между собой электрозаклепками. Сварка листов произ­ водится через смещенные относительно друг друга круглые отверстия в соседних листах.

11-2. РАСЧЕТ ОБОДА И ВТУЛКИ РОТОРА

При расчете вращающихся частей ротора центробеж­ ные силы определяются по формуле

где G — масса вращающегося тела, кг; # ц.т — радиус от оси вращения до центра тяжести тела, см; п — расчетная частота вращения, об/мин.

Обод для расчета рассматривается как вращающий­ ся диск равномерной толщины. У такого диска наиболь­ шее тангенциальное напряжение растяжения получается на поверхности радиуса г2 (рис. 11-4). Среднее радиаль­

109