Системы возбуждения.
Синхронными называются машины переменного тока, у которых частота вращения ротора равна частоте вращения поля якоря и определяется соотношением n = 60ƒ/p. Синхронные машины (СМ) используются как генераторы, двигатели и компенсаторы. Синхронные генераторы вырабатывают почти всю электроэнергию, производимую и используемую на Земле. Синхронные двигатели используются, как правило, для электроприводов мощных механизмов с нерегулируемой частотой вращения.
СМ имеют такой же статор с трехфазной симметричной обмоткой, как и у асинхронных машин, который по сложившейся традиции называют также якорем. На роторе СМ располагается обмотка возбуждения, которая питается от источника постоянного напряжения и создает поле ротора. В зависимости от конструкции ротора различают явнополюсные (с явно выраженными полюсами на роторе) и неявнополюсные машины (с неявно выраженными полюсами). Последний тип машин называют быстроходными (n= 3000 мин-1).
Однако наряду с обычными мощными трехфазными СМ выпускаются и широко используются в устройствах управления и автоматики СМ небольшой мощности специального исполнения: индукторные генераторы, реактивные и гистерезисные СД, СД с постоянными магнитами, СД с электромагнитной редукцией частоты вращения, шаговые СД.
Разновидностью мощных трехфазных СМ являются асинхронизированные СМ, имеющие на роторе две обмотки, питаемые токами частоты скольжения, весьма устойчивые в тяжелых режимах работы.
Диапазон мощностей выпускаемых синхронных генераторов — от нескольких киловатт до нескольких сотен и тысяч мегаватт; напряжений — от 230 В до 36,75 кВ. Генераторы подразделяются на турбогенераторы, непосредственно присоединяемые к быстроходным газовым и паровым турбинам: гидрогенераторы, присоединяемые к гидротурбинам, и генераторы общего назначения, приводимые во вращение, как правило, двигателями внутреннего сгорания.
Турбогенераторы имеют водородное непосредственное, водородное косвенное, жидкостное и воздушное охлаждение.
Синхронные генераторы общего назначения сравнительно малой мощности (5...125 кВт) серий ОС и ЕСС — трехфазные, 230/400 В, 50 Гц с частотами вращения 1000 и 1500 об/мин. Технические требования к этим генераторам определяются ГОСТ 22407-85.
Генераторы устанавливаются на передвижных и стационарных установках. Генераторы снабжены устройствами для автоматического регулирования напряжения. Точность поддержания напряжения ±(2...5)%. Генераторы серии ГАБ входят, как правило, в комплект бензоэлектрических агрегатов. Частота вращения вала — 3000 об/мин.
Генераторы ГСФ предназначены для работы в стационарных или передвижных дизель-электрических установках. Генераторы фланцевого исполнения, соединяются с дизелем посредством упругой пальчиковой муфты. Генераторы указанных серий имеют самовозбуждение.
Турбогенераторы — это мощные быстроходные машины, приводимые в движение газовыми или паровыми турбинами. Имеют воздушное, водяное, масляное либо водородное охлаждение. Общие сведения о них приведены в табл. 4.1, а изображение одного из типов — на рис. 4.1.
Таблица 4.1
Общие характеристики турбогенераторов.
Тип | Рн, МВт | пн, об/мин | ин. кВ | Краткая характеристика |
Т | 2,5;4; 6; 12; 20 | 3,15; 6,3; 10,5 | Исполнение закрытое. Охлаждение воздушное по замкнутому циклу | |
ВС | 6,3; 10,5 | Исполнение закрытое. Косвенное водородное охлаждение | ||
ТВФ | 55; 63; 120 | 6,3...10,5 | Косвенное охлаждение обмотки и сердечника статора, непосредственное охлаждение обмотки ротора водородом | |
ТВВ | 160; 200; 300; 500; 800;1200 | 18...24 | Непосредственное охлаждение обмотки статора водой, непосредственное охлаждение обмотки ротора водородом при избыточном давлении, заполнение корпуса статора водородом | |
ТГВ | 200; 300 | 15,75; 20 | Непосредственное охлаждение обмотки статора и ротора водородом | |
ТГВ200М | 15,75 | Непосредственное охлаждение обмотки статора водой, непосредственное охлаждение обмотки ротора и активной стали водородом | ||
ТГВ | 1500; 3000 | Непосредственное охлаждение обмотки статора и ротора водой и сердечников статора и ротора водородом | ||
ТВМ | 300; 500 | 20; 36,75 | Непосредственное охлаждение обмотки и сердечника статора изоляционным маслом, непосредственное охлаждение ротора водой |
Рис. 4.1. Турбогенератор серии ТВС с косвенным водородным охлаждением
Гидрогенераторы — это тихоходные (многополюсные) мощные СМ горизонтального либо вертикального исполнения, приводимые в движение гидравлической турбиной, имеют воздушное, в том числе форсированное (Ф), либо водяное (В) охлаждение.
Рис. 4.2. Гидрогенератор в подвесном исполнении
Общие сведения о гидрогенераторах представлены в табл. 4.2, а изображение одного из типов — на рис. 4.2.
Таблица 4.2
Общие характеристики гидрогенераторов.
Тип | Sн, MBA | пн, об/мин | UH, кВ | Краткая характеристика |
СГГ | 0,63...3,125 | 600; 750 | 6,3 | Горизонтальные для высоконапорных гидроэлектростанций, защищенные, с вентиляцией по разомкнутому циклу; прямая электромашинная система возбуждения |
СГК | 5,67...23,3 | 78,9...150 | 1,45...4,0 | Горизонтальные капсульные, с косвенным воздушным охлаждением |
сгкв | 20,0; 28,0; 45,9 | 93,8; 62; 75 | 3,15; 4,16; 6,3 | Горизонтальные капсульные, с непосредственным охлаждением обмоток статора и ротора водой |
Тип | S„, MBA | ля, об/мин | UH, кВ | Краткая характеристика |
СВ | 28,75.. .306 | 57,7... 428,6 | 10,5; 15,75 | Вертикальные, индивидуального исполнения, с косвенным воздушным охлаждением |
сво | 45,6; 209; 236 | 150; 166,7 | 10; 15; 15,75 | Вертикальные, обратимые двигатель- генераторы (для ГАЭС) с воздушным охлаждением |
СВФ | 590; 711 | 93,8; 142,8 | 15,75 | Вертикальные с непосредственным охлаждением обмотки статора водой и форсированным охлаждением обмотки ротора воздухом |
ВГС | 3,0... 282 | 50...600 | 6,3... 15,75 | Вертикальные индивидуального исполнения с косвенным воздушным охлаждением |
ВГСФ | 15,75 | Вертикальные индивидуального исполнения, с косвенным воздушным охлаждением обмотки статора воздухом и форсированным охлаждением обмотки ротора воздухом | ||
ВГСВФ | 15,75 | Вертикальные, с непосредственным охлаждением обмотки статора водой и форсированным охлаждением обмотки ротора воздухом |
Синхронные двигатели выпускаются в диапазоне мощностей от 132 до 30000 кВт с частотой вращения от 250 до 3000 об/мин на напряжение 6 и 10 кВ, 50 Гц. Двигатели, как и генераторы, снабжаются электромашинными либо вентильными (тиристорными) системами возбуждения.
Общие характеристики мощных синхронных двигателей и область их использования приведены в табл. 4.3.
Таблица 4.3
Общие характеристики синхронных двигателей.
Тип | Рн , МВт | пн , об/мин | Uн, кВ | Краткая характеристика |
СД2 | 0,132. .1,0 | 500; 600; 750; 1000; 1500; | 0,38; 6; | Горизонтальные, защищенные, с самовентиляцией; тиристорное возбуждение; общего назначения |
СДН2, СДНЗ-З | 0,315...4,0 | 300; 375; 500; 600; 750; 1000 | Горизонтальные на стояковых подшипниках, открытые (СДН-2) и закрытые (СДНЗ-2), тиристорное возбуждение; общего назначения | |
СДЗ | 0,16..1,0 | 500; 600; 750; 1000; 1500 | 0,38; 6 | Горизонтальные, закрытые, с принудительной вентиляцией, с электромашинной системой возбуждения, общего назначения |
БСДК, БСДКП | 0,2 | 0,38 | Открытые, с самовентиляцией (БСДК) и взрывозащищенные с принудительной вентиляцией (БСДКП); безщеточная система возбуждения; для привода компрессоров | |
ВДС, ВДС2 | 4,0...12,5 | 187,5; 214; 250; 300; 333; 375 | 6; 10 | Вертикальные, подвесные, с водяными воздухоохладителями; вентильное или электромашинное возбуждение; для привода вертикальных гидравлических насосов |
ВСДН (СДВ) | 0,63...3,2 | 375; 500; 600; 750 | Подвесные, защищенные самовентиляцией по разомкнутому циклу; статическая вентильная система возбуждения; для приводов вертикальных гидравлических насосов | |
ДСЗ (21-го габарита) | 12,5...22 | 6; 10 | Закрытые с самовентиляцией по замкнутому циклу; вентильная система возбуждения; для привода агрегатов прокатного стана | |
СДКП2 | 0,315... 0,63 | 375; 500; 600 | 3; 6 | Защищенные; тиристорное возбуждение; для привода поршневых компрессоров |
СДМЗ | 0,315...5,0 | 300; 375; 500; 600 | 3; 6; 10 | Взрывозащищенные, продуваемые |
СДСЭ | 0,63...3,2 | 100; 150 | Закрытые, с принудительной вентиляцией по замкнутому циклу; тиристорное возбуждение; для привода мельниц | |
МС213; МС325 | 0,63...19,5 3,2...10,9 | 300; 375; 500; 750 | 6; 10; 10,5 | Горизонтальные, на стояковых подшипниках, закрытые с принудительной вентиляцией для прокатного оборудования |
СДСП | 0,88...2,0 | 250; 300; 375 | Взрывозащищенные; для привода поршневых компрессоров | |
СДЭ-2 | 0,5...2,5 | 6; 10 | Защищенные, с самовентиляцией; тиристорное возбуждение; для привода экскаваторных агрегатов | |
СТД | 0,63...5,0 | 6; 10 | Закрытые, для работы в невзрывоопасной среде; бесщеточная система возбуждения; для привода быстроходных механизмов | |
СТДП | 0,63...12,5 | 6; 10 | Взрывозащищенные, продуваемые | |
СДЗ-2 | 0,25... 1,0 | 600; 750; 1000;1500 | Закрытые, с самовентиляцией; тиристорное возбуждение; для привода дисковых мельниц |
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 445;