Рис. 7.20. Лобовая часть обмотки фазного ротора:

/ - лента стеклянная; 2 - леита стеклянная бандажная; 3 -хомутик; -вентиляционная лопатка; 5 - обмоткодержатель

Рис. 7.21. Короткозамыкающие кольца и вентиляционные лопатки ротора:

а -двигателей cft-50-I32 мм; б - двигателей с ft=160-!-355 мм

патки толщиной bл = 2--5 мм (рис. 7.21), рекомендуемое количество Лл и ориентировочные размеры U и которых приведены в табл. 7.5.

Для балансировки ротора на короткозамыкающих кольцах между вентиляционными лопатками располагают либо отверстия (Л<132 мм), в которые вставляются и зачеканиваются балансиро-

вочные грузики, либо штыри (Л132 мм) диаметром 5-10 мм, на которые надеваются балансировочные грузики в виде стальных шайб; затем концы штырей расклепывают.

7.9. УЗЕЛ КОНТАКТНЫХ КОЛЕЦ

Узел контактных колец асинхронных двигателей обычно выносят за пределы подшипникового щита (рис. 7.22). Снаружи узел прикрывают металлическим съемным кожухом, имеющим в торцевой части жалюзи, а в нижней части - отверстия для выхода ох-

Рис. 7.22. Асинхронный двигатель с фазным ротором 4АНК200, степень защиты IP23

лаждающего воздуха. Кожух крепится к торцевой поверхности подшипникового щита. Такая конструкция узла контактных колец позволяет исключить попадание угольно-графитовой пыли во внутреннюю полость двигателя. Кроме того, такое расположение узла обеспечивает свободный доступ к контактным кольцам и щеткам и облегчает уход за ними.

Контактные кольца асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт делают медными, а свыше 100 кВт - стальными или чугунными. Диаметр контактных колец принимают меньше наружного диаметра подшипника. Это обеспечивает возможность снятия подшипникового щита двигателя без предварительного съема контактных колец. Соединение контактных колец с обмоткой ротора осуществляется тремя токоподводами, проходящими через полую часть вала.

Узел контактных колец асинхронных двигателей с фазным ротором при высоте оси вращения до 250 мм (рис. 7.23) состоит из спрессованных пластмассой контактных колец 1, которые своей пластмассовой частью напрессовываются на выступающую часть вала. На торцах пластмассовой части каждого кольца имеются

Рис. 7.23. Узел контактных колец асинхронных двигателей с высотой оси враще ния до 250 мм

1 Z

г 4

Рис. 7.24. Консольный узел контактных колец:

/ - втулка; 2 - шпилька; 3 - кольцо; 4 - втулка пластмассовая

вентиляционные лопатки 2, обеспечивающие засасывание охлаждающего воздуха через отверстия 3 в торцевой части колец в пространство между кольцами. Такая конструкция обеспечивает интенсивное охлаждение колец и удаление с поверхности деталей узла угольно-графитовой пыли. В асинхронных двигателях с высотами оси вращения 280, 315 и 355 мм узел контактных колец делают консольным (см. рис. 7.9). Конструкция консольного узла кон-

тактных колец показана на рис. 7.24. Кольца 3 крепятся на втулке 1 тремя шпильками 2. Фиксация колец, а также их электрическая изоляция друг от друга и от шпилек осуществляются пластмассовыми втулками 4, надеваемыми на шпильки. Для двигателей указанных высот оси вращения контактные кольца унифицированы- их диаметр 173 мм, а ширина 28 мм. Недостаток узла контактных колец консольного типа - повышенная вибрация и как следствие - пониженная надежность.

Рис. 7.25. Симметричный парный щеткодержатель асинхронного двигателя с фазным ротором:

/ - щетка; 2 - обойма; 3 - пружина; 4 - основание; 5 - скоба

Щеткодержатели применяют сдвоенные штампованные из латуни или литые из алюминиевого сплава. Щеткодержатели обычно крепят на изолированном стержне прямоугольного сечения. Конструкция щеткодержателей (рис. 7.25) обеспечивает равномерное прижатие щеток к контактным кольцам.

Применяют щетки постоянно налегающие металлографитные марок МГ-2 или МГ-4 при чугунных или стальных кольцах или марки МГСО при медных кольцах (см. табл. 2.2).

Часть третья .

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЯВНОПОЛЮСНЫХ СИНХРОННЫХ МАШИН

Глава восьмая

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСЧЕТ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНХРОННЫХ МАШИН

8.1. УСТРОЙСТВО СИНХРОННЫХ МАШИН ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Приведенная в настойщей главе методика расчета распространяется на синхронные явнополюсные машины мощностью от нескольких киловатт до нескольких мегаватт. Синхронные машины указанного диапазона мощностей обычно изготавливаются сериями. В этих сериях пока еще не принят принцип разделения машин по высоте оси вращения, как это сделано у асинхронных двигателей и машин постоянного тока. Синхронные явнополюсные машины принято разделять по габаритам. Каждому габариту соответствует определенный диаметр сердечника статора Dis. В табл. 8.1 приведены нормализованные значения диаметров />1н, соответствующие наиболее экономичному раскрою листов тонколистовой электротехнической стали (минимальным отходам стали при штам-вовке),

Габарит машины определяет также и высоту оси вращения h. Исключение составляют габариты 17-21, у которых высота оси вращения й=630 мм, что достигается соответствующим расположением лап машины (см. рис. 1.1). Обычно серия синхронных машин выполняется на двух или трех (реже четырех) габаритах. При этом один габарит имеет несколько (пять-шесть) типоразмеров машин, различающихся мощностью и частотой вращения.

За последние годы отечественным электромашиностроением разработано и освоено в производстве несколько серий синхронных явнополюсных машин общего назначения, которые по своим технико-экономическим показателям соответствуют современным требованиям. К таким сериям следует отнести серию синхронных генераторов СГ2 и серии синхронных двигателей СД2, СДН2 и СДН32. Ниже приведены некоторые сведения о синхронных машинах перечисленных серий.

Трехфазные синхронные генераторы серии СГ2. Эти генераторы предназначены для производства электроэнергии на стационарных дизель-электрических станциях. Исполнение генераторов по способу защиты IP23, а исполнение по способу монтажа IM1001. Возбуждение генераторов осуществляется от тиристорно-го преобразователя, расположенного вне генератора. Начальное самовозбуждение происходит вследствие наличия остаточного маг-

нетизма сердечника ротора. Генераторы СГ2 укомплектованы аппаратурой, обеспечивающей стабилизацию напряжения на выходе генератора при колебаниях нагрузки. Кроме того, генераторы имеют устройство синхронизации, позволяющее включать генератор в сеть на параллельную работу.

Технические данные генераторов серии СГ2 даны в табл. 8.2. Конструкция синхронных генераторов СГ2 такая же, как и синхронных двигателей серии СД2.

Синхронные двигатели серии СД2. Эти двигатели предназначены для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения: насосов, вентиляторов и т. п. Двигатели изготавливаются на напряжения 6000 В и 380 В частотой тока 50 Гц. Исполнение двигателей по способу защиты IP23, а по способу монтажа IM1001. Возбуждение двигателей осуществляется от возбудительного устройства, питаемого от дополнительной обмотки двига теля.

Технические данные некоторых типов синхронных двигателей серии СД2 приведены в табл. 8.3.

Синхронные двигатели рассчитаны для работы с опережающим током статора при коэффициенте мощности cos ф1=0,9.

Таблица 8.2

Примечание. В числителе обозначения типа генератора указан наружный диаметр сердечника статора, см, а в знаменателе - длина сердечника статора с веитиляцион-иымн каналами, см; последние цифры - число полюсов 2р.