Строительные машины и оборудование, справочник







Синхронные генераторы

Категория:
   Передвижные электростанции


Синхронные генераторы

Применяемые в передвижных электростанциях генераторы весьма разнообразны по конструкциям, типам, мощностям и другим признакам, поэтому наиболее удобно различать их па системе возбуждения. По системе возбуждения генераторы передвижных станций делятся на следующие две группы:
— генераторы с самовозбуждением (с селеновыми выпрямителями, встроенными в синхронную машину);
— генераторы с возбуждением от электромашинного возбудителя. Эти машины принято называть генераторами с независимым (электромашинным) возбуждением.

Рис. 1. Общий вид синхронного высокочастотного генератора ЧС-7 (защитный кожух снят): 1 — корпус генератора, 2 — щеткодержатели, 3 — контактные кольца, 4 — селеновый выпрямитель

Генераторы с самовозбуждением. Синхронные генераторы с самовозбуждением разработаны в Советском Союзе С. Б. Юдицким. Они применяются в сравнительно небольших по мощности передвижных станциях, например в таких, как ПЭС-12-200 и ЖЭС-9.

Передвижные электрические станции ПЭС-12-200 с генера-ооом ЧС-7 служат для питания электрифицированных переносных инструментов (электропил, электросверлилок, электроцик-тевок и др.) трехфазного переменного тока частотой 200 гц.

Генератор ЧС-7 (рис. 1) мощностью 14 ква (10,5 кет) представляет собой горизонтальную каплезащищенную машину, основными частями которой являются: статор, индуктор (ротор) и селеновый выпрямитель. Статор состоит из литой чугунной станины, сердечника и статорной обмотки. Сердечник генератора ЧС-7 собран из тонких (толщиной 0,35 мм) листов электротехнической стали марки ЭЗА. Пазы сердечника скошены на одно зубцовое деление. Статорная обмотка двухслойная, выполнена проводом ПЭЛБО 1,40Х(1,61 мм и имеет влагостойкую изоляцию. Выводные концы обмотки из гибкого медного провода ПРГ присоединены к выводным зажимам на щитке, прикрепленном к корпусу генератора.

Рис. 2. Индуктор генератора ЧС-7 (разрез): 1 — вал, 2 – пакет (сердечник) индуктора, 3- обмотка, 4 — вентилятор с балансировочным грузом, 5 — внутренняя крышка, 6 — подшипник, 7 — стопорное кольцо, 8 — контактные кольца, 9 — токоведущая шпилька, соединяющая выводной конец обмотки индуктора с контактным кольцом

Индуктор генератора состоит из прочно укрепленных на валу пакетов стали с глубокими полузакрытыми пазами, внутри которых размещены витки обмотки. Часть листов пакета индуктора изготовлена из электротехнической стали марки ЭЗА, а часть — из стали марки 35 толщиной 2 мм. Чтобы повысить способность листов стали сохранять намагниченное состояние, после штамповки их подвергают специальной закалке в электротермических печах. В индукторе такой конструкции обеспечивается создание устойчивого остаточного поля генератора. Зазор между сталью статора и сердечником индуктора составляет около 0,5 мм.

Обмотка индуктора состоит из восьми катушек, выполненных проводом ПЭЛБО 1,40X1,61 мм, и питается выпрямленным током от трех селеновых пакетов ВС-64, собранных в один столбик.

Селеновые выпрямители служат для преобразования переменного тока в постоянный. Их собирают по различным схемам из отдельных выпрямительных элементов (вентилей).

Селеновый выпрямительный элемент состоит из никелированного стального или весмутированного алюминиевого диска (основы) с нанесенным на него тонким слоем кристаллического селена. Поверх селена имеется тонкий слой легкоплавкого кадмированного сплава (висмут, кадмий и олово). Селеновые элементы очень чувствительны к влаге: при попадании воды на поверхность элементов нанесенный на них слой селена разрушается. Поэтому селеновые элементы покрыты влагонепроницаемой краской. Диски селеновых элементов изолированы от шпильки втулкой.

Рис. 3. Селеновый выпрямитель: а — общий вид, б — устройство селенового элемента

Металлический диск служит механической основой элемента и представляет собой анод. Катодом является сплав. Для контакта с катодным слоем служит пружинная шайба. Отвод тока от электродов осуществляется при помощи латунных лепестков.

Селен по своим электротехническим свойствам является полупроводником. Запирающий слой между катодным сплавом и селеном образуется при соответствующем формовании электрическим током. Вентильный (выпрямительный) эффект в таком элементе создается на границе селена (полупроводника) и выражается в том, что сопротивление прохождению тока от металлического диска к сплаву (в прямом направлении) во много раз меньше, чем сопротивление прохождению тока от сплава к диску (в обратном направлении).

Поверхность катодного сплава принято считать активной и измерять в см2. Активная поверхность в 1 см2 для прямого на-травления тока имеет сопротивление около 25 ом, а для обратного около 10 000 ом. Более высокое сопротивление при обратном направлении тока объясняется наличием запирающего слоя.

Элементы на алюминиевой основе обладают большим сроком службы, чем элементы на стальной основе.

Селеновый выпрямитель соединяют с вторичной обмоткой трехфазного трехобмоточного трансформатора-стабилизатора, составляющего неотъемлемую часть генератора. Выпрямитель включен по двухполупериодной мостовой схеме. Двухполупе-риодной эта схема названа потому, что выпрямление тока в ней происходит в течение двух полупериодов, а не одного, как в одиночно включенных выпрямительных элементах. При двухполупериодной схеме включения используются оба полупериода, вследствие чего среднее значение выпрямленного тока увеличивается вдвое.

Из известных двухполупериодных схем наиболее широко распространена в передвижных электростанциях мостовая схема, при которой четыре элемента включаются так, чтобы к одной паре противоположных углов моста присоединялась нагрузка, а к другой-провода от цепей статорной обмотки генератора или вторичной обмотки трансформатора. Во время одного полупериода ток проходит через одну пару выпрямителей, а другая пара оказывается запертой и не работает, так как на ее проводящую сторону в этот момент подается отрицательное напряжение; во время второго полупериода, когда полярность напряжения изменится на обратную, ток пойдет через другую пару выпрямителей, а первая пара окажется запертой и не будет работать. По нагрузке ток все время проходит в одном направлении. Один из узлов, куда присоединена нагрузка, является положительным полюсом выпрямителя, а другой — отрицательным.

Для увеличения выпрямляющей способности (мощности) двухполупериодной мостовой схемы в каждую из ее ветвей можно включать по нескольку выпрямительных элементов, соединенных между собой последовательно и параллельно или группами.

В схеме станции ПЭС-12-200 с генератором ЧС-7 селеновый выпрямитель соединен со стабилизирующим трансформатором

Трансформатор-стабилизатор (рис. 4) служит для автоматического поддержания определенной величины напряжения генератора при изменении его нагрузки, а также для понижения напряжения, подводимого к селеновому выпрямителю. Номинальное напряжение генератора автоматически поддерживается постоянным с точностью ±5% при изменении нагрузки от нуля до номинальной. Трансформатор-стабилизатор представляет собой замкнутый трехстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого расположено по три обмотки: обмотка высше-го напряжения, обмотка низшего напряжения и последовательная.

Рис. 4. Трансформатор-стабилизатор ТСТ-15: а — общий вид, б — схема соединения трансформатора с выпрямителем и генератором ЧС-7; 1 — крышка щитка зажимов, 2 — верхнее ярмо магнито-провода, 3 — обмотки низшего напряжения и последовательная, 4 — деревянный клин, 5 — магнитный шунт, 6 — обмотка высшего напряжения, 7 — нижнее ярмо магнитопровода, 8 — стержень магнитопровода, 9 — защитный кожух, 10 — зажимы, 11 — щиток зажимов, 12 — сердечник, 13 — стяжные шпильки магнитопровода, 14 — трансформатор-стабилизатор; I — последовательная обмотка, II- обмотка высшего напряжения, III — обмотка низшего напряжения

Обмотка II высшего напряжения размещена на нижнем конце каждого стержня. Она присоединяется к обмотке ротора генератора и создает в магнитопроводе трансформатора магнитный поток, пропорциональный напряжению генератора.

Обмотка III низшего напряжения и последовательная I расположены в верхней части стержня трансформатора концентрически: ближе к стержню находится обмотка низшего напряжения, а на ней намотана толстым проводом последовательная обмотка. Обмотка низшего напряжения присоединена к селеновому выпрямителю и служит для питания его переменным током пониженного напряжения.

Обмотка включена в цепь генератора последовательно с с нагрузкой. При увеличении нагрузки генератора последовательная обмотка увеличивает магнитный поток в обмотке низшего напряжения, питающей селеновый выпрямитель. Напряжение в цепи возбуждения повышается и возрастает ток возбуждения генератора, в результате чего напряжение в сети поддерживается на необходимом уровне. Если нагрузка генератора уменьшается, магнитный поток в обмотке III тоже уменьшается, вследствие чего снижаются напряжение и сила тока в цепи возбуждения и таким образом обеспечивается постоянство напряжения в сети.

Между обмоткой высшего напряжения 6 и двумя другими находится магнитный шунт 5, представляющий собой небольшой пакет тонких (толщиной 0,35-0,5 мм) листов электротехнической стали. Магнитный шунт расположен между стержнями 8 магнитопровода трансформатора и служит для уменьшения влияния последовательной обмотки на распределение потока обмотки высшего напряжения.

Благодаря шунту исключается возможность чрезмерного повышения напряжения в обмотке высшего напряжения из-за влияния последовательной обмотки при нагрузке генератора. Шунт может служить также для подрегулирования напряжения генератора. Такое подрегулирование осуществляется путем изменения количества листов стали в пакете шунта: с увеличением количества листов стали напряжение генератора понижается; с уменьшением-повышается. Для крепления магнитного шунта и предотвращения сползания обмоток (низшего напряжения и последовательной) по стержням между шунтом и обмотками вставлены деревянные (буковые) клинья, пропитанные бакелитовым лаком.

Трансформатор имеет выводы, выполненные трехжильным кабелем, с соответствующей маркировкой: С-сеть, Г -генератор, В — выпрямитель. Снаружи трансформатор защищен от механических повреждений кожухом 9 из перфорированной стали, который, кроме того, обеспечивает нормальную циркуляцию охлаждающего воздуха.

В передвижных электростанциях небольшой мощности, предназначенных для питания токоприемников переменного тока частотой 50 гц, применяются также синхронные генераторы СГ-9С. Генератор СГ-9С, как и генератор ЧС-7, является самовозбуждающейся синхронной четырехполюсной машиной. Мощность генератора СГ-9С составляет 9 ква (7,2 кет), по конструкции основных элементов он не отличается от генератора ЧС-7.

Генераторы ЧС-7 и СГ-9С применяются в передвижных электростанциях с карбюраторными первичными двигателями. С первичным двигателем генераторы соединяют полумуфтами, которые насаживают на свободные концы их валов.

Генераторы с электромашинным возбуждением. В дизельных передвижных электростанциях мощностью 10-50 кет используются генераторы ДГС, соединяемые с дизелем при помощи фланца.

Эти генераторы имеют в обозначении дополнительные цифры и буквы, характеризующие их основные конструктивные особенности. Так, обозначение ДГС-81-4ЩФ2 расшифровывается следующим образом: дизельный генератор синхронный, восьмого габарита, первой длины, четырехполюсный, с двумя щитами и фланцевым креплением к двигателю.

Синхронные генераторы ДГС применяются в дизельных передвижных электростанциях, имеющих общее типовое обозначение ЭСД (электрическая станция дизельная). Цифры после обозначения типа станции указывают мощность генератора — в киловаттах, например ЭСД-20 и ЭСД-50.

Генераторы ДГС выпускаются на напряжения 230 и 400 в и частоту 50 гц номинальной мощностью 10; 20; 30 и 50 кет. В отличие от генераторов ЧС-7 и СГ-9С генератор ДГС возбуждается электромашинным возбудителем, установленным на одном валу с ним.

Генератор ДГС состоит из статора, ротора, двух подшипниковых щитов и возбудителя.

Статор является базисной частью генератора, состоящей из литой чугунной станины и сердечника с обмоткой. Сердечник с помощью двух нажимных шайб 16 и 19 укреплен с торцов в ребрах станины и представляет собой пакет, набранный из штампованных листов электротехнической стали 31А толщиной 0,5 мм, изолированных с обеих сторон слоями лака. Вырезы в отдельных листах стали образуют в собранном сердечнике полузакрытые пазы трапецеидальной формы, в которые уложена ионная двухслойная шаблонная обмотка статора, намотан с проводом ПБД. Обмотка 15 изолирована от корпуса и между фазами лакотканью и удерживается в пазах сердечника деревянными клиньями, проваренными в трансформаторном масле.

Рис. 5. Синхронный генератор ДГС: а — общий вид, б — устройство; 1 — возбудитель, 2 — передний подшипниковый щит, 3 — станина генератора, 4 — задний подшипниковый щит, 5 — текстолитовая зубчатая шестерня, 6 — коллектор, 7-палец траверсы со щеткодержателями возбудителя, 8 — обмотка якоря возбудителя, 9- якорь, 10- полюс возбудителя, И — шариковый подшипник, 12 — контактные кольца, 13 — палец траверсы со щеткодержателями генератора, 14 — балансировочное кольцо, 15 — обмотка статора, 16 и 19 — нажимные шайбы, 17обмотка полюса ротора, 18 — сердечник статора, 20 — крыльчатка вентилятора, 21 — роликовый подшипник, 22- щиток жалюзи, 23 — полюс ротора, 24 — коробка зажимов генератора, 25 — коробка зажимов возбудителя

Станина отлита заодно с лапами, которыми генератор крепится к раме, и имеет окно для вывода проводов фаз обмотки, присоединяемых к зажимам коробки 24 генератора.

Ротор генератора четырехполюсный, состоит из цельнокованого стального вала и полюсов с обмотками (катушками).

Полюсы представляют собой набранные из листов стали толщиной 1 мм и скрепленные (стянутые) стальными заклепками пакеты, на которые прямоугольным проводом ПБД и ПДА намотана обмотка.

Обмотки всех полюсов в целом составляют обмотку ротора, которая выведена и присоединена к имеющимся на валу ротора двум медным контактным кольцам. Контактные кольца насажены в горячем состоянии на изолированную миканитом стальную втулку, напрессованную на вал ротора.

Полюсы с обмотками закреплены на утолщенной части вала винтами с круглой головкой. На конусной части вала установлен вентилятор, служащий для охлаждения обмоток и активной стали генератора и возбудителя.

На вал ротора надеты (в горячем состоянии) внутренние обоймы шарикового и роликового подшипников, внешние обоймы которых расположены в чугунных капсюлях. Подшипниковые узлы размещены в переднем и заднем подшипниковых щитах, прикрепленных болтами к станине генератора.

Щиты отлиты из чугуна и предназначены для защиты внутренних частей генератора от механических повреждений, а также служат опорой подшипников, в которых вращается вал ротора. Передний подшипниковый щит имеет резьбовые отверстия для крепления к нему болтами возбудителя, а задний щит — фланец для соединения генератора с дизелем. Через окна в подшипниковых щитах проходит охлаждающий воздух, засасываемый вентилятором из окружающей среды. Чтобы предотвратить попадание в генератор вместе с охлаждающим воздухом посторонних предметов, эти окна закрыты предохранительными -сетками и щитками жалюзи, укрепленными на подшипниковых щитах.

Торцовые поверхности находящихся в щитах подшипников закрыты наружными и внутренними крышками, которые входят буртиками в кольцевые расточки капсюлей и закрепляются в них болтами. Кольцевые выступы в капсюлях и буртики в крышках служат упорами, ограничивающими аксиальное (продольное) перемещение подшипников по валу ротора.

К капсюлю переднего шарикоподшипника прикреплена болтами траверса со щеткодержателями. Основание щеткодержателя представляет собой стальную пластину с двумя пальцами 13 из пластмассы. На каждом пальце укреплено (винтами и скобами) по два щеткодержателя. Корпус щеткодержателя коробчатой формы, выполнен из листовой латуни толщиной 1,5 мм. Щетка вставлена в корпус и удерживается имеющимся в нем нажимным устройством, которое одновременно прижимает щетку с определенным усилием к поверхности контактного кольца.

Величина усилия, с которым щетка прижимается к контактному кольцу, определяется натяжением пружины, воздействуюей на нажимное устройство. Натяжение пружины регулируют чтобы удельное давление щетки на поверхность контактного кольца было 150 200 Г 1см2.

Ток возбуждения подводится к обмоткам (катушкам) полюсов ротора при помощи щеток, надежно соприкасающихся с поверхностью контактных колец. Путь тока при этом будет: возбудитель щетки, щетки — контактные кольца, контактные кольца — выводы и обмотки полюсов.

Генераторы ДГС снабжены возбудителями, которые служат для питания обмоток возбуждения генераторов. Генератор ДГС-81-4ЩФ2, изображенный на рис. 83, укомплектован возбудителем ВС-13/7 мощностью 1 кет на напряжение 40 в.

Возбудитель ВС-13/7 представляет собой генератор постоянного тока, конструктивно объединенный с синхронным генератором и составляющий с ним одно целое.

Корпус (станина) возбудителя отлит из чугуна и прикреплен четырьмя болтами к переднему подшипниковому щиту генератора. Внутри корпуса прикреплены болтами полюсы с катушками; катушки намотаны на жесткие каркасы круглым проводом ПВО и соединены последовательно, а их концы выведены и подключены к зажимам коробки.

Якорь возбудителя, смонтированный на чугунной втулке, насажен на передний конец вала, выступающий из переднего подшипникового щита. С помощью шпонки якорь удерживается от перемещения по валу в радиальном направлении. Продольное перемещение якоря предотвращается нажимной шайбой, которую закрепляют болтом, ввернутым в торец вала ротора.

Сердечник якоря состоит из штампованных листов электротехнической стали 31А или 31АА толщиной 0,5 мм с вырезами, образующими в собранном сердечнике открытые пазы, в которые уложена волновая шаблонная обмотка, намотанная круглым изолированным проводом ПБД диаметром 2,22 мм.

Обмотка якоря пропитана изоляционным лаком и удерживается в пазах при помощи пяти проволочных бандажей, которые одновременно предохраняют обмотку от деформаций вследствие воздействия на нее центробежных сил, возникающих при вращении якоря. Выводы (концы) секций обмотки присоединены к ламелям ‘(пластинам) коллектора.

Коллектор собран из отдельных ламелей, изготовленных из полос профилированной твердокатаной электротехнической меди. Ламели имеют вырезы в форме ласточкина хвоста. В эти вырезы входят конусные нажимные кольца, прочно удерживающие ламели от рассыпания при воздействии на вращающийся коллектор центробежных сил. Кольца изолированы от коллектора манжетами.

Пластины изолированы друг от друга полосками листового миканита МЭГ-5. Коллектор собран на чугунной втулке и укреплен на ней с помощью нажимных колец 2 и 5; чугунная втулка и нажимные кольца изолированы от коллектора соответственно миканитовой втулкой и миканитовыми манжетами.

Рис. 6. Возбуждение генератора-ДГС: а — якорь возбудителя, б — схема соединения возбудителя с генератором и регулирующим устройством; 1 и 4 — изолирую щие манжеты, из миканита, 2 и 5 — конусные нажимные кольца крепления ламелей коллектора, 3 — коллектор, 6 — выводы секций обмотки якоря, 7 — обмотка якоря, 9 и 10 — нажимньге шайбы, 9 — сердечник якоря, 11 — чугунная втулка, 12 — бандажи коллектора, 13 — бандажи якоря

Ламели коллектора имеют выступающую часть («петушок»), к которой припаяны концы секций обмотки якоря. В выступающей части каждой ламели профрезерован вырез, по своему размеру несколько превышающий диаметр провода обмотки якоря. В вырезы введены и запаяны концы проводов секций обмотки якоря.

Токособирательная система якоря состоит из чугунной траверсы, выполненной в виде разрезного кольца с четырьмя пальцами, и комплекта щеткодержателей со щетками. На каждом пальце расположено по два щеткодержателя.

Возбудитель В электрически соединен с генератором Г и регулирующим устройством, состоящим из угольного УРН и ручного РР регуляторов, установленных на щите управления передвижной станции. Принципиальная схема соединения показана на рис. 6, б.

Работа генератора по этой схеме происходит в следующем порядке. При вращении якоря возбудителя его обмотка пересекает магнитное поле, всегда имеющееся в межполюсном пространстве вследствие наличия в активной стали остаточного магнетизма. В обмотке, пересекающей магнитное поле, индуктируется переменная э.д. е., которая преобразуется коллектором якоря в э.д.с. постоянного тока.

При прохождении постоянного тока по обмотке ОВВ магнитное поле в межполюсном пространстве усиливается, что приводит к индуктированию в обмотке якоря возбудителя большей э.д. с. Процесс усиления магнитного поля в межполюсном пространстве и увеличения э. д. с. в обмотке якоря продолжается до установления на зажимах возбудителя напряжения, обусловленного сопротивлением цепи обмотки возбуждения возбудителя.

Напряжение возбудителя регулируется путем изменения сопротивления в цепи возбуждения возбудителя, осуществляемого с помощью регулирующего устройства; при этом изменяется сила тока возбуждения, а следовательно, и магнитный поток между полюсами, что в конечном счете приводит к изменению напряжения на зажимах возбудителя.

Ток, питающий обмотку возбуждения возбудителя, поступает с зажимов Я, и И2 на контактные кольца ротора генератора, а затем в обмотку возбуждения генератора ОВГ, которую составляют обмотки полюсов ротора генератора.

Ток возбуждения генератора, проходя по обмоткам полюсов ротора генератора, создает магнитное поле, которое замыкается через сердечник статора. При вращении ротора магнитное поле пересекает неподвижную обмотку статора и индуктирует в ней неременное напряжение.

Обмотка статора соединена по схеме «звезда» с нулевой точкой, образованной соединением всех внутренних концов фазных обмоток, смещенных относительно друг друга на угол 120°.

Фазные выводы генератора обозначены буквами Се С2 и С3, а вывод нулевой точки (нейтрали генератора) — цифрой 0. К этим выводам присоединяются провода, идущие от генератора к коммутирующим аппаратам щита управления передвижной станции и от них — к потребителям электроэнергии.

Рис. 7. Синхронный генератор СГ-60/6: 1 — станина генератора, 2 — передний подшипниковый щит, 3- корпус возбудителя, 4 — якорь возбудителя, 5- втулка якоря возбудителя, 6 — коллектор, 7 -траверса со щеткодержателями, 8 — катушка полюса возбудителя, 9 — обмотка якоря возбудителя, 10 — контактные кольца, 11 — обмотка статора генератора, 12 — пакет активной стали статора, 13 — шайба крепления статора, 14 — опорное кольцо (разрезное), 15 — пакет стали полюса ротора генератора, 16 — обмотка полюса ротора, 17 — втулка ротора генератора, 18 — крыльчатка вентилятора, 19 — вал ротора, 20 — щиток зажимов, 21 — задний подшипниковый щит,. 22 — вентиляционное отверстие

Генератор СГ-60/6 мощностью 60 кет выпускается в защищенном исполнении и устанавливается в передвижных электростанциях ПЭС-60.

Станина генератора и его подшипниковые щиты — чугунные. В станине запрессован пакет активной стали 12 статора, набранный из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,35-0,5 мм. Пакет прочно удерживается в строго фиксированном положении при помощи шайб и опорного кольца.

Штампованные детали пакета статора имеют фигурные вырезы, которые в собранном пакете образуют полузакрытые пазы. В эти пазы уложена обмотка статора генератора с изоляцией класса А *, а ее концы выведены к щитку зажимов, укрепленному на станине генератора и закрытому чугунной крышкой.

Станина генератора закрыта с торцов подшипниковыми щитами, в которых имеются специальные вырезы — вентиляционные отверстия (окна) — для прохода охлаждающего воздуха. Вентиляционные отверстия закрыты перфорированными стальными листами, беспрепятственно пропускающими охлаждающий воздух и предохраняющими генератор от попадания в него различных предметов, могущих повредить обмотки. Вырез в переднем подшипниковом щите обеспечивает доступ к щеткам и контактным кольцам при необходимости их осмотров или ремонтов.

Ротор генератора СГ-60/6 укреплен на валу и состоит из шести полюсов, прикрепленных болтами к стальной втулке, насаженной на вал.

Полюсы представляют собой собранные из стальных штампованных листов толщиной 1 мм пакеты, на которых расположены обмотки, выполненные медным проводом ПБД.

Возбудитель является конструктивным продолжением переднего подшипникового щита генератора и состоит из корпуса, якоря и траверсы со щеткодержателями.

Внутри корпуса возбудителя укреплены четыре полюса, набранные из листов стали толщиной 1 мм. На полюсах расположены катушки, намотанные на каркас круглым медным проводом.

На выступающий конец вала ротора генератора насажен якорь возбудителя, смонтированный на чугунной втулке. Чтобы исключить возможность перемещения якоря в радиальном и аксиальном (продольном) направлениях, он закреплен на валу при помощи шпонки и винтов. Пакет активной стали якоря набран из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм и спрессован на втулке при помощи двух нажимных шайб. Шайбы закреплены стопорными кольцами, насаженными на втулку в горячем состоянии (при температуре 200-250 °С).

В якоре возбудителя имеется открытых паза, в которые уложена обмотка. Концы обмотки присоединены пайкой к девяти ламелям коллектора, закрепленного на втулке якоря при помощи нажимных конусов и гайки.

К поверхности коллектора возбудителя прилегают щетки, установленные в обоймах щеткодержателей. Траверса со щеткодержателями крепится на специальном цилиндрическом выступе, имеющемся в переднем подшипниковом щите генератора.

В заднем подшипниковом щите размещена крыльчатка центробежного вентилятора, укрепленного на валу ротора генератора. При работе генератора поток охлаждающего воздуха засасывается вентилятором со стороны возбудителя и прогоняется в осевом направлении через весь генератор, охлаждая его внутренние части.

Напряжение генератора регулируют вручную при помощи-шунтового реостата, включенного в цепь обмотки возбуждения; возбудителя.

В передвижных электростанциях ПЭС-100 и ЖЭС-100 применяют генератор С-117-4, отличающийся от генератора СГ-60/6 главным образом конструкцией обмоток и вала.

В генераторе С-117-4 (рис. 8) листы стали сердечников спрессованы и соединены в пакет при помощи нажимных шайб и заклепок. Заклепки проходят через пакет, а их головки расклепаны в отверстиях нажимных шайб.

Поверх сердечников наложена изоляция, на которой намотаны голым медным проводом обмотки полюсов ротора. Между витками размещены изоляционные прокладки из листового асбеста, пропитанного лаком № 88. Обмотки запечены под давлением для придания им влагостойкости, а также высокой механической и электрической прочности. Поверх обмотки каждого полюса наложено два слоя лакоткани. Концы обмоток ротора и возбудителя выведены к щитку зажимов возбудителя, установленного на станине. В средней части вала ротора имеется участок квадратного сечения. На каждой стороне квадрата вы-фрезеровано замковое устройство в виде ласточкина хвоста для крепления в нем полюсов. Хвостовик полюса вставлен в вырез ласточкина хвоста, расклинен в нем стальным» клиньями и, таким образом, прочно удерживает полюс на валу.

На конец вала (за коллектором) насажена стальная втулка, на которой установлены два контактных кольца с-латунным» шпильками. К шпилькам с помощью гибких проводов, проложенных в полой части вала, присоединены выводные концы обмотки ротора генератора. Полюсы ротора Заканчиваются полюсными башмаками, в которых имеются пазы. В эти пазы вставлены медные круглые стержни, представляющие собой демпферную (успокоительную) обмотку генератора.

Чугунная станина (корпус) возбудителя прикреплена болтами к переднему подшипниковому щиту, а якорь возбудителя посажен на конец вала генератора. К станине изнутри прикреплены полюсы, набранные из листов штампованной стали толщиной 1 мм.

Рис. 8. Синхронный генератор С-117-4: 1 — станина генератора, 2 — задний подшипниковый щит, 3 — вал ротора генератора, 4- роликовый подшипник, 5 – капсюль щита, 6 — передний подшипниковый щит, 7 – шариковый подшипник, 5 -траверса, 9 — контактные кольца, 10 — хвостовик полюса, 11-демпферная обмотка генератора, 12 — стальные клинья, 13 — коллектор возбудителя, 14 — якорь возбудителя, 15 — станина возбудителя, 16 — коробка щитка зажимов возбудителя, 17 — щиток зажимов генератора

Между главными полюсами и станиной проложены мостики насыщения, служащие для образования насыщающихся участков магнитной цепи при малых напряжениях возбудителя. Благодаря мостикам обеспечивается плавное изменение напряжения в широких пределах.

Сердечник якоря 14 возбудителя набран из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. В прямоугольные пазы сердечника уложена и закреплена якорная обмотка, состоящая из отдельных секций, намотанных медным прямоугольным проводом с двойной хлопчатобумажной изоляцией. Секции обмотки якоря соединены с пластинами коллектора, собранного на стальной втулке, насаженной на вал возбудителя. Соединение осуществлено путем припаивания (припоем ПОС-40) выводных концов секций к петушкам пластин (ламелей) коллектора.

Генератор Сд-128-4 мощностью 250 ква (200кет) применяется в станциях ДЭС-200 и по конструкции несколько отличается от генератора С-117-4.

Пазы статора генератора открытые, прямоугольной формы. Обмотка двухслойная шаблонная. Активную сталь до укладки в нее секций обмотки покрывают лаком № 462.

Катушки обмотки статора намотаны голым проводом, с бумажными прокладками между параллельными проводами и изолированы по всей длине несколькими слоями микаленты. Для обеспечения влагостойкости и высокой электрической прочности изоляции катушки пропитывают в вакуумкомпаундирующих аппаратах. Готовые катушки вкладывают в открытые пазы статора в нагретом состоянии, после чего весь статор покрывают внутри эмалью СВД.

В процессе работы генератора в лобовых частях его обмотки могут создаваться большие деформирующие усилия, вызываемые короткими замыканиями в сети. Для предохранения обмотки от деформаций, а также для улучшения условий ее охлаждения между катушками (в лобовых частях) установлены дистанционные прокладки; сами катушки прочно прикреплены к бандажным кольцам. Обмотка удерживается в пазах статора с помощью гетинаксовых клиньев.

Вал генератора Сд-128-4 по конструкции аналогичен валу генератора С-117-4. Сердечники 6 полюсов ротора генератора изолированы миканитом. Катушки намотаны голой полосовой медью на ребро так же, как у генератора С-117-4.

В подшипниковых щитах и станине 4 генератора имеются вентиляционные отверстия, а в статоре — вентиляционные каналы.

Система вентиляции генератора Сд-128-4 в отличие от системы вентиляции генератора С-117-4 продольно-радиальная.

Рис. 9. Синхронный генератор Сд-128-4: 1 — вал генератора, 2 и 8- подшипники генератора, 3 — вентилятор генератора, 4- станина генератора, 5 сталь статора, 6_сердечник полюса, 7 -катушка полюса, 9 — кожух, 10 — контактные кольца, 11 — подшипник возбудителя, 12 — вентилятор возбудителя, 13 — станина возбудителя, 14 — сердечник якоря, 15 — подъемное кольцо возбудителя, 16 — коллектор, 17 — вал якоря, 18 — коробка выводов генератора, 19 — коробка зажимов возбудителя, 20 — подъемное кольцо генератора, 21 — болт заземления, 22 — жалюзи, 23 главный полюс возбудителя, 24 — добавочный полюс возбудителя

Охлаждающий воздух поступает через вентиляционные отверстия в подшипниковых щитах и двумя пропеллерными вентиляторами, насаженными на вал с двух сторон ротора, прогоняется между полюсами в радиальные вентиляционные каналы статора. Часть воздуха проходит между лобовыми частями катушек обмотки статора, отбирает от них тепло и переходит в пространство над спинкой активной стали статора. Наружу воздух выходит через вентиляционные отверстия в станине генератора, закрытые жалюзи.

Для возбуждения генератора Сд-128-4 применяют возбудитель ВС-18/10, который устанавливают на общем фундаменте или на общей раме с генератором и соединяют с последним эластичной муфтой.

Сердечники главных полюсов возбудителя собраны из штампованных листов стали Ст. 3 толщиной 1 мм, стянутых под прессом стяжными заклепками. Сердечники главных и добавочных полюсов изолированы микалентой и компаундированы под давлением. Толщина изоляции 1 мм на сторону. Сердечник якоря состоит из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, покрытых с обеих сторон лаком печной сушки.

Пазы якоря возбудителя — открытые прямоугольные. Якорь собран на валу. Обмотка якоря состоит из отдельных катушек, намотанных прямоугольным проводом ПБД. Пазовая часть катушек изолирована микафолием, лобовая часть — шелковой лаколентой. В пазах якоря проложены коробки из миканита и прессшпана толщиной 0,2 мм. В процессе изготовления якорь подвергается многократной пропитке лаком.

Коллектор 16 возбудителя состоит из медных пластин, в вырезы которых (в виде ласточкина хвоста) с двух сторон коллектора входят стальные нажимные конусные кольца. Кольца прочно скрепляют пластины коллектора.

Между пластинами проложены миканитовые прокладки толщиной 0,8 мм каждая. От нажимных колец пластины изолированы двумя манжетами из прессованного миканита. Выводные концы каждой секции обмотки якоря припаяны к петушкам пластин коллектора.

Коллектор возбудителя собран на отдельной стальной втулке, насаженной в горячем состоянии (при температуре 400-500 °С) на вал возбудителя. Контактные кольца генератора изготовлены из меди и тоже в горячем состоянии (при температуре 300-350 °С) насажены на стальную втулку, изолированную миканитом. В каждое контактное кольцо ввернута латунная шпилька, конец которой запаян в кольце. Часть шпильки одного контактного кольца, проходящая через другое контактное кольцо, изолирована миканитом. Скомплектованные контактные кольца насажены на конец вала генератора за передним подшипником 8. Втулка контактных колец является одновременно полумуфтой, соединяющей генератор с возбудителем путем сочленения валов.

Щеточный механизм возбудителя состоит из чугунной траверсы, выполненной в виде кольца с четырьмя пальцами, и комплекта щеткодержателей со щетками. На каждом пальце расположены два щеткодержателя.

Возбудитель имеет собственную, не связанную с генератором, продольную вентиляцию, осуществляемую при помощи центробежного вентилятора. Вентилятор насажен на вал возбудителя со стороны, противоположной коллектору. При работе возбудителя охлаждающий воздух поступает через отверстия в колпаке, защищающем контактные кольца, проходит над коллектором, по наружной поверхности якоря, между петушками коллектора и по вентиляционным продольным каналам активной стали. Одновременно охлаждающий воздух проходит между полюсами. Нагретый воздух выбрасывается наружу через отверстия в заднем щите возбудителя.

На возбудителе установлена коробка с зажимами для присоединения к ним выводных концов его обмотки.

Коробка состоит из досок зажимов и стальной штампованной крышки. В ней помещен сдвоенный бумажный конденсатор постоянной емкостью 2×0,5 мкф типа КЗ, в металлической оболочке. Зажимы двух половин конденсатора присоединены к двум ковтактным болтам якорной цепи возбудителя. Третий зажим (общий для двух половин конденсатора) подключен к заземляющему болту на станине возбудителя.


Читать далее:

Категория: - Передвижные электростанции





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Приемы оказания первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током
Правила техники безопасности при эксплуатации электрооборудования
Общие требования охраны труда и техники безопасности
Правила техники безопасности при обкатке и испытаниях двигателей
Правила техники безопасности при сварочных и наплавочных работах
Правила техники безопасности при работе с аккумуляторными батареями
Меры безопасности при работе с этилированными бензинами и незамерзающими жидкостями (антифризами)
Противопожарные мероприятия (правила)
Основные требования охраны труда и правила техники безопасности при работе на передвижных электростанциях
Ремонт рубильников, пакетных выключателей и предохранителей


Остались вопросы по теме:
"Синхронные генераторы"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы