изготавливают из стали, чугуна, латуни или меди. В ответственных случаях слой миканита перед посадкой колец армируется листовой сталью 4. Из каждого кольца в сторону сердечника ротора выводят по одной или две медные шпильки 5. Шпильки, проходящие сквозь одно из колец, изолируются от него втулкой из микафолия.

На рис. 9.15 показано устройство узла контакных колец на чугунной втулке с фланцем. Такая конструкция узла является более надежной, так как исключает возможность осевого смещения колец.

При небольшом диаметре контактных колец (до 100 мм) целесообразно кольца и выводные пластины запрессовывать в пластмассовую втулку. Узел контактных колец на втулке устанавливают на вал машины между сердечником ротора и подшипником. Для предотвращения проворачивания втулки на валу применяют посадку втулки на шпонку.

Узел контактных колец консольного типа применяют в большинстве современных серий синхронных явнополюсных машин. Узел прикрепляют к торцу вала 1 машины (рис. 9.16). Для закрепления контактных колец 4 используются фланец 2 и четыре шпильки 3 Для электрической изоляции колец друг от друга и от вала на шпильки надевают трубки из изоляционного материала. Токопод-вод от контактных колец к обмотке возбуждения 5 выполняют изолированным проводом через полую часть вала 1. Снаружи узел контактных колец прикрыт кожухом 6 из тонколистовой стали. Такая конструкция узла является облегченной и обеспечивает хорошее охлаждение колец. Однако по своей прочности, а следовательно, и надежности, она уступает конструкции на втулке.

Для осуществления скользящего контакта с кольцами в син-.чронных явнополюсных машинах средней и большой мощности обычно применяют либо графитные щетки марки Г-3, либо элект-рографитированные щетки марки ЭГ-4. Щетки вставлены в щеткодержатели 7, конструкция которых позволяет регулировать давление щеток и обеспечивает надежное прилегание их к поверхности контактных колец.

Щеткодержатели крепятся на траверсе 8, состоящей из двух стальных шин, прикрепленных изолированными шпильками 9 к приливам корпуса подшипника.

Часть четвертая

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Глава десятая

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСЧЕТ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

10.1. УСТРОЙСТВО МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

проектирование машин постоянного тока общего назначения мощностью до 200 кВт ведут на базе серии 2П, а мощностью более 200 кВт - на базе серии П.

В основу серии 2П положено разделение электрических машин по высотам оси вращения (аналогично серии 4А). Серия 2П имеет 11 высот оси вращения: 90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280 и 315 мм. Диапазон частот вращения - от 750 до 4000 об/мин. Диапазон мощностей для двигателей - от 0,17 до 200 кВт, для генераторов- от 0,37 до 180 кВт.

На каждой высоте оси вращения предусмотрены машины двух длин станины (М и L) с унифицированными размерами листов якоря. Кроме того, в серии 2П приняты четыре исполнения по степени защиты и способам охлаждения машин:

защищенное исполнение IP22 с самовентиляцией IC01 - обо-йачается 2ПН;

защищенное исполнение IP22 с независимой вентиляцией IC05- обозначается 2ПФ;

закрытое исполнение IP44 с естественным охлаждением IC0041 - обозначается 2ПБ;

закрытое исполнение IP44 с обдувом от постороннего вентилятора IC0541 - обозначается 2П0.

Двигатели серии 2П выполняются с независимым возбуждением при напряжении возбуждения ПО или 220 В независимо от напряжения в цепи якоря (ПО, 220, 340 или 440 В).

Генераторы серии 2Г1 изготавливаются только в защищенном исполнении IP22 с самовентиляцией IC01. Возбуждение генераторов смешанное, параллельное или независимое. При независимом возбуждении напряжение на обмотке возбуждения ПО или 220 В независимо от напряжения в цепи якоря (115, 230 илн 460 В). Генераторы обеспечивают регулирование напряжения от номинального до нуля при независимом возбуждении, до 0,5 С/ном - при параллельном возбуждении, до 0,8 С/ном - при смешанном возбуждении.

Машины серии 2П защищенного исполнения 2ПН при высоте оси вращения /i=90+200 мм изготавливаются с системой изоляции класса нагревостойкости В, а двигатели защищенного исполнения

2 3 15 В 7

328 ±f

8 9,1011 1213 14 1S IB ni6W,Z0

Рис. 10.1. Двигатель постоянного тока типа 2ПН160М исполнения IP22 (7,5 кВт; 220 В; 1500 об/мин):

/ - крышка подшипника наружная; 2 -ш,ит подшипниковый; 3-траверса; 4 -лента защитная; 5 - балансировочное кольцо; 5 -коллектор; 7 -вводное устройство; 8 -станина; 9 - болт крепления полюса; /О -шайба; -сердечник якоря; /2 -обмотка якоря; /3 -диффузор; /4 -защитная лента; /5 - вентилятор; /6-крышка подшипника внутренняя; /7 - шарикоподшипник; 18 - подшипниковый щит; 13 - болт крепления подшипникового щита; 20 - шайба; 21 -болт крепления крышек подшипника; 22 -шайба; 23 -крышка подшипника наружная; 24 -вал; 25 -главный полюс; 25 - добавочный полюс; 27 -щетки

Таблица lO.I

Продолжение табл. 10. t

2ПН с /1=225ч-315мм и закрытого исполнения 2ПБ и2П0 - класса нагревостойкости F.

Пример условного обозначения двигателя серии . 2П: 2ПН112МГУ4 -двигатель защищенного исполнения с самовентиляцией, высота оси вращения 112 мм, первой длины станины, укомплектован тахогенератором, климатическое исполнение У4 по ГОСТ 15150-69.

В серии мащин постоянного тока 2П принята увязка высот оси вращения с номинальными мощностями и частотами вращения (табл. 10.1), которой следует руководствоваться при расчете машин постоянного тока общего назначения мощностью до 200 кВт.

На рис. 10.1 показано устройство двигателя постоянного тока типа 2ПН160МУ4, являющегося типичным для серии 2П.

Двигатель имеет защищенное исполнение IP22, способ охлаждения IC01, класс нагревостойкости изоляции В. Станина стальная (сталь марки СтЗ), сердечники главных полюсов штампуют из листов холоднокатаной электротехнической стали марок 3411 иди 3413 толщиной 1 мм (в некоторых типоразмерах машин толщиной 0,5 мм). Листы штампуют заодно с полюсными наконечниками. Полюсные катушки главных полюсов многослойные из провода круглого сечения марки ПЭТВ.

Сердечник добавочных полюсов нарают из листов холоднокатаной стали толщиной 1 мм. В машинахсыбтой оси вращения до 132 мм включительно сердечники добавочных полюсов делают из полосовой стали марки СтЗ. Полюсные катушки добавочных полюсов выполняют проводом прямоугольного сечения марки ПСД, за исключением машин малой мощности, в которых для этой цели применяют провод круглого сечения марки ПЭТВ.

Сердечник якоря набирают из листов холоднокатаной электротехнической стали марок 2013, 2211, 2312. или 2411 толщиной 0,5 мм. Листы сердечника якоря собирают на валу, спрессовывают и сжимают двумя шайбами, одна из которых упирается в уступ вала, а другая насажена на вал по горячей посадке. Указанные шайбы выполняют также .функции обмоткодержателей для лобовых частей обмотки якоря.

Вал двигателя изготовлен из стали марки 45. Помимо сердечни-