Главная Машины переменного тока



-Фшш), где / - частота тока; ш - общее число витков обмотки

якоря. В действительности переменная составляющая магнитного потока не синусоидальна и зависит от коэффициента формы кривой k:


Рис. 34.7. Схема устройства переменно-полюсной индукторной машины

Глава 35*

НАГРЕВАНИЕ-И ОХЛАЖДЕНИЕ СИНХРОННЫХ МАШИН § 35.1. 1Чагревание синхронных машин

Одним из основных параметров, определяющих номинальную мощность машины,- температура нагрева различных ее частей, которая не должна превышать допустимой для данных материалов, из которых изготовлены указанные части. Температура нагрева их

-зависит от величины потерь SP и интенсивности охлаждения машины. Под рабочей температурой машины (ГОСТ 183-66) понимают практически установившуюся температуру какой-либо части машины при ее номинальном режиме и неизменной температуре

окружающей J:;peды.

Превышение температуры представляет собой разность между температурой какой-либо части машины и температурой окружающей среды. При переходе машины из нерабочего состояния к режиму постоянной нагрузки температура отдельных ее частей постепенно повышается и через некоторое время достигает установившегося значения. Под постоянной времени нагревания (ГОСТ 183-66) понимают время, в течение которого превышение температуры ма-

. шины при ее нагревании с отдачей тепла в окражающую среду, изменяясь от нуля по экспоненциальному закону, достигает значения, равного 0,632 установившегося.

Длительно существующие установившиеся значения температур различных частей машины не должны превышать допустимых величин. Практически установившуюся температуру машины по ГОСТ 183-66 называют температура машины, изменение которой при неизменных нагрузке и температуре окружающей среды не превышает заданной величины. Чрезмерное повышение температуры



сверх допустимой величины отражается прежде всего на изоляции машины, так как она теряет свои изолирующие свойства, а также оказывает влияние на механические условияработы той или иной части машины (коллектор, контактные кольца, подшипники и др.).

ГОСТ 183-66 предписывает, что рабочая температура для обмоток статора, имеющих изоляцию класса А, должна быть -1-105° С, для обмоток статора и ротора, имеющих изоляцию класса В, ,"1-130° С. Рабочая температура частей машины зависит не только от нагрузки машины, но и от температуры окружающей среды, которая согласно ГОСТ 183-66 принимается равной для турбогенераторов и компенсаторов -1-40° С, а для гидрогенераторов и синхронных двигателей -НЗбС. Таким образом, допустимая величина превышения температуры зависит от класса изоляции ц. температуры окружающей среды. Например, для обмотки турбогенератора с изоляцией класса В допустимая величина превышения температуры--]-90°С, для обмотки гидрогенераторах изоляцией того же

класса---95°С, для коллекторов, контактных колец сердечников,

соприкасающихся с обмотками, 80° С.

Увеличение превышения температуры активных частей машины, а следовательно, "увеличение ее мощности в том случае, когда температура охлаждающей среды становится меньше нормальной, допускается только в весьма ограниченных размерах. Так, например, для гидрогенераторов при снижении температуры окрунсающей среды с 35 до 30° С допускается увеличение мощности на 3,757о от номинальной, а при снижении температуры с 30 до 25° С -только на 1,25% от номинальной мощности. При уменьшении температуры окружающей среды ниже 25° С повышение мощности не допускается. - .

Из сказанного выше можно сделать вывод, что чем меньше допустимая рабочая температура частей машины, тем больше срок службы изоляции, а следовательно, и самой машины, но при этом она имела бы большие размеры и высокую стоимость. Наоборот, чем больше допустимая рабочая температура частей машины, тем она меньше, но её надежность и срок службы изоляции уменьшаются. Так, например, изоляция класса А может длительно работать в течение 16-20 лет при температуре 105° С, но уже при температуре 150° С время износа сокращается примерно до 1,5 месяца. Применение новых изоляционных материалов, разработанных в noj следнее время, повысило Допустимую рабочую температуру частей машины до 180° С (изоляция класса Н). Такая высокая температура позволяет резко уменьшить габариты и вес машины.

Контролируют температуру наиболее важных частей турбогенераторов, гидрогенераторов, компенсаторов и мощных синхронных двигателей (обмотки и сердечники статоров, подшипники), а также охлаждающей среды с помощью электрических термометров сопротивления и термометрических сигнализаторов.

Нагревание частей машины будет тем сильнее, чем хуже охлаждается машина. Поэтому с вопросами срока службы машины, кроме повышения теплостойкости изоляции, неразрывно связаны вой-



т)осы ее охлаждения. По условиям механической прочности разме-юы синхронной машины имеют определенные пределы. Создание сверхмощных генераторов стало возможным лишь в результате увеличения удельных электромагнитных нагрузок - плотностей тока в обмотках машин. При этом для сохранения температур их активных частей в допустимых пределах интенсивность охлаждения должна быть тем эффективнее, чем больше номинальная мощность машиньь

§ 35.2. Охлаждение синхронных машин

Общие сведения. По способу охлаждения синхронные машины согласно ГОСТ 183-66 подразделяют иа следующие типы:

1. Электрическая машина с естеств.еиньгм охлаждением, у которой движение охлаждающей среды создается за счет ионвекции и вращения ее частей, не имеющих специальных приспособлений для у,вел1ичения скорости движения охлаждающей среды. "

2. Электрическая машина с искусственным охлаждением, у которой при помощи специальных приспособлений или вследствие особых условий работы достигается увеличение скорости движения охлаждающей среды.

3. Электрическая машина с искусственным жидкостным охлаждением, у которой охлаждающей средой является жидкость. В случае охлаждения жидкостью части машины к термину добавляется название охлаждаемой части. Например, «электрическая машина с жидкостным охлаждением статора».

4. Электрическая машина с самовентиляцией, охлаждение которой осуществляется вентилирующими приспособлениями, вращающиеся части которых связаны с вращающимися частями машины. В зависимости от направления, в котором движется охлаждающая среда, различают вентиляцию радиальную и аксиальную. Радиальная вентиляция требуетустройства радиальных вентиляционных каналов, что увеличивает размеры машины. Однако эта система дает мцнимальные потери на вентиляцию и обеспечивает относительно равномерную теплоотдачу частей машины в осевом и радиальном направлениях. При аксиальной вентиляции часть машины, куда поступает холодный воздух, охлаждается лучше, чем осталь-ная-часть» куда поступает уже нагретый воздух.

5. Электрическая машина с независимой (разомкнутой-» или замкнутой) вентиляцией, имеющая вентиляционные устройства, вращающиеся части которых не связаны с вращающимися частями машины:"

а) электрическая машина с разомкнутой системой вентиляции, У которой охлаждающий воздух проходит через внутреннее пространство машины. Прошедший через машину воздух больше в нее не возвращается (рис. 35.1, с). Чтобы предупредить загрязнение машины пылью, содержащейся в поступающем воздухе, на входе он очищается посредством фильтра.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [50] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60


0.0373