Монтаж схем двух и трех уровней освещения. Монтаж синхронного генератора.

3.3 Механические инструменты  и приспособления, применяемые для монтажа электропроводок 

      Для обработки проводов и заготовки узлов электропроводок и комплектных линий в мастерских, а также для их прокладки и крепления на месте монтажа электромонтажники располагают разными средствами малой механизации, инструментами и приспособлениями.

      В табл. 2 приведены технические данные наиболее часто применяемых средств малой механизации  для монтажа осветительного и силового электрооборудования.  

      Таблица 2 – механизмы, инструменты и приспособления для монтажа электропроводок

 
 

4 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ  О СИНХРОННЫХ МАШИНАХ 
 

4.1 Применение и устройство синхронных машин 
 
 

      Синхронные  машины широко применяются в качестве генераторов электрической энергии, например на электрических станциях. Синхронные двигатели используются для привода компрессоров, насосов, преобразовательных агрегатов и т. д. Двигатели, которые работают без нагрузки на валу, применяют в качестве источника реактивной мощности и называют синхронными компенсаторами.

      В автоматике используют синхронные микродвигатели мощностью от долей Ватта до нескольких сотен ватт.

      Характерной особенностью синхронных машин является то, что в установившемся режиме работы скорость ротора равна угловой скорости магнитного поля.

      Синхронная  машина имеет две обмотки. Одна из них (обмотка возбуждения) подключается к источнику постоянного тока и создает основное магнитное поле машины. Вторая является обмоткой якоря и состоит из одной, двух или трех фаз. Наиболее распространены трехфазные обмотки якоря. В обмотке якоря индуцируется основная электродвижущая сила (ЭДС) машины. Конструкция синхронной машины представлена на рис. 2.

      Рис. 2 Дизель-генератор: 1 - контактные кольца; 2 - щеткодержатели; 3 - полюсная катушка; 4 - полюсный наконечник; 5 - сердечник статора; 6 - вентилятор; 7 - вал

      Обычно  в синхронных машинах обмотка  якоря расположена на статоре, а обмотка возбуждения - на роторе. Иногда в машинах небольшой мощности обмотка якоря находится на роторе, а обмотка возбуждения — на полюсах статора. На практике преобладает первая конструкция, поскольку в этом случае к скользящему контакту ротора подводится мощность возбуждения, которая составляет лишь 0,3 - 3 % номинальной мощности машины.

      Полное  обозначение - соединение основного обозначения с дополнительными конструктивными и электрическими характеристиками. Например: АИРБС100М4НПТ2, 220/380 В, 60, IM2181, K3-11-3, F100 (АИРБС100М4НПТ2 - основное обозначение, 220/380 В - напряжение, 60 - частота сети, IM2181 - исполнение по способу монтажа и по концу вала, КЗ-11-3 - исполнение выводного устройства и число штуцеров, F100 - исполнение фланцевого щита).

      Буквы могут быть как русские, так и  латинские.

      Машины  серии АИ изготавливаются в разных странах. По сравнению с машинами серии 4А они имеют повышенную надежность и перегрузочную способность, более широкий диапазон регулирования, лучшие массогабаритные и энергетические показатели и виброакустические характеристики.

      Кроме общепромышленных серий 4А и АИ, имеется  ряд серий асинхронных двигателей, предназначенных для особых условий работы.

      Двигатели серии 4МТ (вместо серии МТ) предназначены для привода крановй-металлургических машин и механизмов. Эта серия унифицирована с серией 4А и охватывает двигатели мощностью до 200 кВт. Она включает как двигатели с короткозамкнутым ротором (4МТК), так и двигатели с фазным ротором (4МТ). Двигатели серии 4МТ предназначены для повторно-кратковременного режима работы, когда на заданном временном интервале (цикле) двигатель часть времени работает, а часть времени отключен. Двигатели серии АР мощностью 0,3 -10 кВт и частотой вращения 150 -1500 об/мин используются для индивидуального привода роликов рольганга.

      Серия ПЭД - погружные маслонаполненные двигатели для привода центробежных насосов при откачивании жидкости из нефтяных скважин.

      Серия ВА02 - для работы во взрывоопасной среде.

      Серия АТД (500 - 800 кВт, 3000 об/мин) - для привода быстроходных стационарных насосов.

      Серия МАПЗ (2,5 - 60 кВт) - для привода насосов артезианских скважин. Двигатель опускается в воду вместе с насосом. Охлаждение осуществляется водой, в которой он работает.

      Сердечник статора синхронной машины состоит  из отдельных плат стин электротехнической стали толщиной 0,5 мм (рис. 3). На внутренней поверхности статора имеются пазы для укладки обмотки якоря. При внешнем диаметре менее 1 м сердечник собирается из цельных кольцевых пластин (рис. 3, а) и при большем диаметре каждое кольцо составляют из отдельных пластин, которые называют сегментами (рис. 3, б). Сердечник закрепляется в станине (корпусе) статора. В пазы статора, которые обычно имеют прямоугольное сечение, укладывают двухслойные петлевые обмотки, а в крупных машинах - одновитковые стержневые волновые обмотки.

      

      

      Рис. 3 Листы сердечника статора синхронной машины: а - штампованные листы статорной стали небольших машин; 6 - штампованные листы (сегменты) статорной стали крупных машин; 1 - электротехническая сталь; 2 - лак или бумага

      Явнополюсный  ротор синхронной машины (рис. 4) имеет выступающие полюса, сердечник которых в машинах большой мощности забирают из пластин конструкционной стали толщиной 0,5 - 1 мм.

      В машинах небольшой мощности полюса крепятся болтами к валу, 1 в тихоходных – к ободу ротора.

      В крупных и относительно быстроходных машинах полюса крепят к ободу  ротора с помощью Т-образных или ласточкиных хвостов.

      Обмотки возбуждения располагают на полюсах. В полюсных наконечниках размещают пусковую (демпферную) обмотку, изготовленную из крупных прутков латуни. Стержни этой обмотки по торцам »амыкают пластинами или кольцами, образуя короткозамкнутые клетки.

      Явнополюсные  роторы применяют в машинах большой мощности с относительно низкой частотой вращения, а значит с большим числом полюсов.

      Неявнополюсные  роторы используют в синхронных машинах  большой мощности с высокой частотой вращения (3000, 1500об/мин), например в синхронных турбогенераторах, а также быстроходных синхронных двигателях, которые применяются, в частности, для привода турбокомпрессоров.

      Рис. 4 Явнополюсный ротор синхронной машины: 1 – ротор с полюсами и катушкой; 2 – полюс с пусковой (демпферной) обмоткой; 3 – обмотка возбуждения полюса

      Большинство синхронных машин имеет электромагнитное возбуждение! Источником постоянного тока для обмотки возбуждения являются специальные системы возбуждения: электромашинная и вентильная. В системе возбуждения используется специальный генератор постоянного тока (возбудитель), мощность которого составляет 0,3 - 3 % мощности синхронной машины. Возбудитель обычно соединяется с валом синхронной машины. Величина тока возбуждения регулируется в цепи возбуждения возбудителя.

      Вентильные системы возбуждения имеют три разновидности: с самовозбуждением, с независимым возбуждением, с бесщеточным возбуждением.

      В настоящее время широко применяются  синхронные машины с постоянными  магнитами: микродвигатели, генераторы и двигатели малой мощности, тахогенераторы. В этих машинах вместо обмотки возбуждения используют постоянные магниты, которые в большинствеслучаев располагают на роторе. Конструкция статора остается неизменной.

      В синхронных двигателях, кроме постоянных магнитов, на роторе размещают пусковую короткозамкнутую обмотку.

      Синхронные  машины, как и асинхронные, изготовляют  сериями. Для автономных установок, где в качестве первичного двигателя применяют двигатели внутреннего сгорания, выпускают синхронные генераторы серий ЕСС, СГД, СГН мощностью 6,25 - 156 кВ-А при напряжении 400 В и 500 - 4000 кВ-А при напряжении 6,3 кВ.

      Номинальные частоты вращения генераторов 500, 1000, 1500 об/мин.

      В синхронных электроприводах используют синхронные двигатели серий СД и  СДН мощностью 75 - 125 кВт при напряжении 380 В и 400 - 10 000 кВт при напряжении 6 кВ.

      Синхронные  двигатели серий СДН, СДНЗ (315 - 4000 кВт, 6кВ) предназначены для привода насосов, мельниц, дымососов и других механизмов с небольшими маховыми массами, которые не требуют регулирования частоты вращения. Обычно двигатели работают в закрытых помещениях с регулируемыми климатическими условиями. Степень защиты двигателей серии СДН - IP00, серии СДНЗ - IP44.

      Двигатели этих серий изготавливают со станиной на лапах, с двумя стояковыми подшипниками скольжения, с горизонтальным размещением вала и одним свободным цилиндрическим концом. Корпус статора сварной, из листовой стали. Между пакетами сердечника статора имеются радиальные каналы для циркуляции охлаждающего воздуха. Температура подшипников контролируется с помощью термометров сопротивления.

      Двигатели серий СДН, СДНЗ допускают прямой асинхронный пуск при номинальном напряжении сети. Из холодного состояния с интервалами не менее 5 мин возможны два пуска, из горячего состояния допускается только один пуск. При этом средний статический момент сопротивления не должен быть больше 0,4 номинального момента. Общее число пусков не может превышать 500 в год.

      Возбуждение, управление пуском и остановом двигателей осуще- - ствляется от тиристорных возбудителей типа ТЕ8-320. Синхронные двигатели серий СДК, СДКП, СДКМ (315 - 800кВт, 6 - 10 кВ) предназначены для привода компрессоров. Двигатели серии СДКП применяют во взрывоопасных помещениях. Для привода аммиачных поршневых компрессоров предназначены двигатели серии СДКМ.

      Исполнение  двигателей - горизонтальное, консольное (ротор насаживается на консольный конец вала компрессора).

      Изоляция  обмоток статора и ротора по нагревостойкости соответствует классу В.

      Возбуждение двигателей осуществляется от тиристорных возбудителей на напряжение 380 В, которое получают от согласующего трансформатора.

      Пуск  двигателей асинхронный, непосредственно  от сети при полном напряжении с разгруженным компрессором.

      Синхронные  явнополюсные двигатели серии СДМЗ (1600 - 4000 КВт, 6кВ) предназначены для привода шаровых и стержневых мельниц в продолжительном режиме работы в закрытых помещениях с регулируемыми климатическими условиями. Двигатели имеют степень защиты IP44, горизонтальный вал, два стояковых подшипника скольжения с комбинированной смазкой.

      Вентиляция  принудительная по замкнутому циклу  через воздухоохладители, установленные на фундаментной плите.

      Возбуждение двигателей осуществляется от тиристорных  возбудителей типа ТЕ8-320/150 и ТЕ8-320-230. Возможны два пуска подряд из холодного состояния или один пуск из горячего состояния при среднем статическом моменте 0,8 номинального. Следующий цикл возможен только через 2 ч. В год допускается до 500 пусков.

      Синхронные  двигатели серии СДМП2 (400 - 800 кВт, 6 кВ) используются для привода шаровых и стержневых мельниц, установленных в помещениях со взрывоопасной средой. Режим работы S1, климатическое исполнение и категория размещения УХЛ4, степень защиты IP43. Система вентиляции включает отдельный вентилятор. Возбуждение от тиристорного возбудителя типа ТВ300Р-УХЛ4. Подшипники скольжения имеют кольцевую смазку.