· У — усиленный по скорости восстанавливающегося напряжения (ВВУ) или уральские (ВМУЭ, У, ВГУ);
· Н — наружной установки;
· М —малогабаритный (ВМУЭ), масляный (МКП); модернизированный (ВВДМ) или маломасляный (ВМКЭ, ВМТ);
· К — камерный (МКП), колонковый (ВМК) или с металлической гасительной камерой-баком (ДВБК);
· С — обозначение серии;
· П — подстанционный;
· Д - дистанционный (ВТД) или с повышенным давлением (ВВД);
Первое число — номинальное напряжение, кВ;
Буквы А ила В после этого числа — категория изоляции;
Э — с электромагнитным приводом;
В – с пневматическим приводом;
Второе и третье числа — соответственно номинальный ток, А, и номинальный ток отключения, кА;
Буквы после этих чисел:
· У —для работы в районах с умеренным климатом,
· ХЛ — с холодным климатом
· Т — с тропическим климатом; последняя цифра: для работы на открытом воздухе.
Обозначение элегазовой ячейки:
Я — ячейка, Э — элегазовая: первое число — номинальное напряжение, кВ,
Л — линейная,
Ш – шиносоединительные.
С - секционные,
Цифры после второго дефиса:
Первая – число систем сборных шин, второе – с однополюсными или трехполюсными сборными шинами.
13. Маркировка выключателей нагрузки (Неклепаев, стр. 250) - самостоятельно.
Лекция №10
Электрические машины
Литература:
Р.А. Кисаримов «Справочник электрика»
1. Общие сведения
Электрическая машина является электромеханическим пре образователем, в котором преобразуется механическая энер гия в электрическую или наоборот.
В зависимости от рода отдаваемого или потребляемого тока электрические машины разделяются на машины перемен ного и постоянного тока.
Машины переменного тока делятся на синхронные, асин хронные и коллекторные.
В синхронной машине поле возбуждения создается обмот кой, расположенной на роторе и питающейся достоянным то ком. Обмотка статора соединяется с сетью переменного тока. Обмотка, в которой индуцируется ЭДС и протекает ток нагрузки, называется обмоткой якоря, а часть машины с этой обмоткой называется якорем. Часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения, называется индуктором.
Синхронные машины применяются в качестве генераторов и двигателей.
В асинхронной машине поле создается в обмотке статора и взаимодействует с током, наводимым в обмотке ротора.
Среди асинхронных машин коллекторными являются одно фазные двигатели малой мощности. Асинхронные машины применяются в основном в качестве двигателей.
Машина постоянного тока по своему конструктивному вы полнению сходна с обращенной синхронной машиной, у кото рой обмотка якоря расположена на роторе, а обмотка воз буждения — на статоре. Большинство машин постоянного тока коллекторные. Они могут работать в качестве генерато ров или двигателей.
По мощности электрические машины можно разделить на следующие группы:
I группа - машины большой мощности:
· коллекторные машины мощностью более 200 кВт;
· синхронные генераторы мощностью более 100 кВт;
· синхронные двигатели мощностью более 200 кВт;
· асинхронные двигатели мощностью более 100 кВт при на пряжении более 1000 В.
II группа - машины средней мощности:
· коллекторные машины мощностью 1...200 кВт;
· синхронные генераторы мощностью до 100 кВт, в том числе высокоскоростные мощностью до 200 кВт;
· асинхронные двигатели мощностью 1...200 кВт;
· асинхронные машины мощностью 1...400 кВт при напряже нии до 1000 В, в том числе двигатели единых серий от 0,25 кВт.
К группе машин малой мощности относятся электрические машины, не входящие в первые две группы.
2. Асинхронные машины
В схеме асинхронной машины и ее принципе действия есть сходство с трансформатором. Отличие заключается в том, что вторичная обмотка размещается, на вращающемся роторе и не связанa с внешней сетью. Она состоит из стержней, замкнутых накоротко, что соответствует двигателю с короткозамкнутым ротором, а в двигателях с фазным ротором она соединяется с внешними сопротивлениями. Обмотка статора равномерно распределена по его окружности. Обмотки фаз статора соединяются в звезду или в треугольник.
2.1 Асинхронные двигатели.
Первая серия асинхронных электродвигателей (серия А) была разработана в 1946-1949 гг. Она состояла из семи габаритов в диапазоне мощностей от 0,6 до 100 кВт. В серии предусмотрены защищенные двигатели типа А и закрытые обдуваемые типа АО.
Обозначения в данной серии следующие:
· Защищенное исполнение (оболочка чугунная — А, алюминиевая — АЛ).
· Закрытое обдуваемое исполнение (оболочка чугунная — АО, алюминиевая — АОЛ).
Пример обозначения: АО31-4, А032-4, где цифры обозначают:
3 — габарит, или наружный размер статора; 1 и 2 — длина машины;
4 – число полюсов;
Новая серия А2 была разработана в 1957 - 1959 гг. Серия состояла из девяти габаритов двигателей с высотами оси вращения от 90 до 280 мм, шкалы мощностей из 19 ступеней от 0,6 до 100 кВт.
Для различных условий работы имеются модификации двигателей.
По исполнению двигатели могут быть:
· химостойкие (Х),
· влагоморозостойкие (ВМ),
· сельскохозяйственные (СХ),
· с повышенным пусковым моментом (П);
· с повышенным скольжением (С);
· с фазным ротором (К).
Электродвигатели с повышенным скольжением предназначены для привода механизмов с большими массами и неравномерным ударным характером нагрузки, с большой частотой пусков и реверсов. Многоскоростные электродвигатели предназначены для привода механизмов со ступенчатым регулированием частоты вращения и не имеют твердой шкалы мощностей.
2.2 Электродвигатели серии 4А
Серия включает все двигатели общего назначения мощностью до 400 кВт напряжением до 1000 В. В серии повышена мощность двигателей при тех же высотах оси вращения на 2..3 ступени по сравнению с двигателями серии АО2 за счет применения новых материалов и рациональной конструкции. Впервые в мировой практике в серии были стандартизированы показатели надежности. Серия имеет модификации и специа лизированные исполнения.
Пример обозначения типа двигателя: 4АН200М4УЗ,
где 4 — номер серии, А — асинхронный, Н — степень защиты ( для закрытых двигателей обозначение не дается), далее может быть буква А, означающая алюминиевые станину и щиты, X — алюминиевая станина и чугунные щиты; если станина и щиты чугунные, никакого обозначения не дается, 200 - высота оси вращения, мм; М, S или L — условная длина станины. Далее возможны буквы А или В, обозначающие длину сердечника статора, 4 — число полюсов, У — для умерен ного климата, 3 — категория размещения.
Специализированные исполнения двигателей по условиям окружающей среды:
· тропического исполнения Т, буква ставится после числа полюсов, например, 4A132S2T2, категории размещения 2 и 5;
· для районов с холодным климатом исполнения ХЛ, напри мер, 4A132S2XЛ2;
· химически стойкого исполнения X, например, 2А90L2ХУ5;
· сельскохозяйственного исполнения СХ, например, 4А160МСХУ2.
Модификации двигателей:
o двигатели с повышенным пусковым моментом;
o с повышенным скольжением;
o многоскоростные, с фазным ротором, двигатели с встроенным электромагнитным тормозом.
2.3 Унифицированная серия асинхронных двигателей Интерэлектро (АИ).
Разработаны и выпускаются различные модификации двигателей в зависимости от условий среды и назначения. Конструктивное исполнение машин обозначаются буквами IM с четырьмя цифрами. Буквы IM — первые буквы английских слов International Mounting, означающих монтаж по международным нормам.
Первая цифра обозначает группу конструктивных исполнений:
1 – на лапах, с подшипниковыми щитами;
2 – на лапах, с фланцем на щите или щитах;
3 - без лап, с подшипниковыми щитами и с фланцем на одном щите;
Вторая и третья цифры обозначают способ монтажа, четвертая — исполнение конца вала.
Двигатели серии имеют ряд мощностей диапазоном от 0,025 до 400 кВт, ряд высот осей вращения — от 45 до 355 мм.
Двигатели с высотами осей вращения до 71 мм выполняются на напряжение 380 В, остальные — 380 и 660 В при частоте 50 Гц, в экспортном исполнении — 60 Гц.
2.4 Обозначения двигателей серий АИ
Пример базового обозначения АИР100М4: АИ – серия, Р – вариант увязки мощности с установочными размерами, 100 – высота оси вращения, М – длина корпуса по установочным размерам, 4 - число пар полюсов.
Пример основного обозначения:
АИРБС100М4НПТ2,
где АИР100М4 — базовое обозначение, Б — закрытое исполнение с естественным охлаждением без обдува, С — с повышенным скольжением, Н — малошумные, П — с повышенной точностью установочных размеров, Т — для тропического климата, 2 — категория размещения.
Пример полного обозначения:
АИРБС100М4НПТ2 220/380 В, 60 IM2181, F100, где 60 — частота сети, IM2181 — исполнение во способу монтажа и концу вала, F100 — исполнение фланцевого щита.
3. Выбор электродвигателя
Тип, мощность и частота вращения двигателя для данного механизма обычно известны по паспорту, установленного на нем двигателя, а если неизвестны, то потребная мощность двигателя рассчитывается по специальным формулам для каждого механизма. Частота вращения двигателя должна быть равна частоте вращения, необходимой для приводимого механизма, если их валы соединяются непосредственно, или должна быть больше потребной частоты вращения механизма с учетом уменьшения ее редуктором.
Для выбора электродвигателя надо знать режим работы механизма и усло вия среды, в которой будут работать механизм.
Режимы работы приводимых механизмов:
S1 — номинальный режим работы, при котором двигатель работает достаточно длительно с номинальной мощностью при достижении установившейся температуры.
S2 — кратковременный режим с длительностью периода неизменной номинальной нагрузки 10, 30, 60 и 90 мин.
S3 - повторно-кратковременный режим с продолжительностью включения ПВ = 15, 25 и 60%, продолжительность 1цикла 10 мин.
S4 — повторно-кратковременный с частыми пусками, с ПВ = 15, 25, 40 и 60%, с числом включений в час: 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции F =1,2; 1,6; 2; 2,5; 4; 6,3 и 10, где коэффициент инерции F — отношение момента инерции нагрузки к моменту инерции ротора двигателя.