Ремонт мощных электродвигателей

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Асинхронные электродвигатели типов АТД, АТД2 и АТД4.

Сердечники статоров электродвигателей серии АТД мощностью 500 — 2500 кВт собраны из трех пакетов с ра­диальными вентиляционными каналами в крайних пакетах; двигатели мощностью 3200, 4000 и 5000 кВт имеют акси­альные вентиляционные каналы по всей длине сердечников статора и ротора.

Сердечники роторов электродвигателей мощностью 500 — 2500 кВт удерживаются в запрессованном состоянии кольцевыми шпонками и нажимными кольцами, служащими одновременно и для центровки короткозамыкающих колец, фиксируются от аксиального перемещения. Короткозамыкающие кольца электродвигателей мощностью 3200 — 5000 кВт посажены на специальные центрирующие кольца. Электродвигатели мощностью 500 — 2500 кВт снабжены дву­мя симметрично расположенными вентиляторами, электродвигатели 3200 — 5000 кВт — одним центробежным вентиля тором со стороны привода. Одноклеточная обмотка ротора выполнена из стержней трапецеидального сечения, прижатых на концах к боковым стенкам паза встречными клиньями. На медные короткозамыкающие кольца посажены бандажные кольца из немагнитной стали, защищающие их от действия центробежных сил собственной массы. В электродвигателях любой мощности применены подшипники скольжения. Смазка подшипников двигателей мощностью 500 — 1600 кВт кольцевая, двигателей 2000 — 5000 кВт принудительная. В двигателях мощностью 500 — 2500 кВт с замкнутым циклом вентиляции горячий воздух из верхней части корпуса статора поступает к воздухоохладителям, в двигателях с разомкнутым циклом вентиляции — выбрасывается наружу.

По сравнению с двигателями серии АТД двигатели серии АТД2 имеют более высокие коэффициент мощности (cos φ) и КПД (в среднем на 0,9%). Снижена также масса двигателей в среднем на 28%. Электродвигатели серии АТД2 имеют также некоторые особенности конструктивного исполнения и технологии изготовления. Повышение технико-экономических показателей, связанных с уменьшением диаметра ротора, достигнуто за счет применения электро­технической стали с меньшими удельными потерями, ис­пользования термореактивной изоляции и др.

Электродвигатели мощностью от 320 до 800 кВт выполнены на щитовых подшипниках качения или скольжения, более мощные электродвигатели имеют стояковые подшипники скольжения с принудительной смазкой. Двигатели мощностью от 320 до 1600 кВт выполнены в защищенном или в закрытом исполнении, двигатели большей мощности — только в закрытом. В электродвигателе закрытого исполнения с замкнутым циклом вентиляции четыре водя­ных воздухоохладителя монтируются на фундаментной плите в вертикальном положении по обе стороны от лобовых частей обмотки статора. Такая компоновка исключает попадание воды на обмотку статора при возможных нарушениях герметичности охлаждающих трубок. В электродвигателях защищенного исполнения с разомкнутым циклом вентиляции охлаждающий воздух забирается и выбрасывается через окна в корпусе статора и щитах.

Система вентиляции электродвигателей аксиальная симметричная. Электродвигатели мощностью до 800 кВт выполняются с нагнетательной системой вентиляции, при которой холодный воздух подается с торцов; в электродвигателях 1000 кВт и выше — вентиляция вытяжная: холодный воздух поступает в радиальные каналы в средней части активной стали статора и, пройдя по аксиальным каналам в спинке статора и надпазовым каналам, выбрасывается вентиляторами наружу.

В обмотке статора используется изоляция типа Монолит-2 класса В по нагревостойкости. Изолированные стекло-слюдинитовой лентой катушки обмотки уложены в сердечник статора. Для улучшения качества изоляции, увеличения срока ее службы и повышения надежности последняя пропитывается эпоксидным компаундом под вакуумом с соблюдением необходимого температурного режима. Короткозамкнутая обмотка ротора в электродвигателях мощностью до 500 кВт — алюминиевая литая, от 630 кВт и выше — из медных стержней и медных короткозамыкающих колец. Конструкция подшипниковых щитов в электродвигателях мощностью 320 — 800 кВт с подшипниками качения предусматривает замену отработанной консистентной смазки без разборки этого узла.

Рис.2. Электродвигатель 4АЗМ-4000/6000У4 (P = 4000 кВт. n = 3000 об/мин); 1 — подшипник; 2 — коробка выводов; 3 — воздухоохладитель

Дальнейшее улучшение технико-экономических показателей достигнуто в электродвигателях серии АТД4 (рис. 2). При сохранении в этой серии электродвигателей тех конструктивных элементов серий АТД и АТД2, надежность которых подтверждена опытом эксплуатации, отдельные узлы электродвигателей серии АТД4 реконструированы. Это увеличило срок службы машин (в том числе обмоток статоров) до 25 лет при среднегодовой наработке 5000 ч, что на 5 лет больше, чем у электродвигателей АТД2. Двигатели серии АТД4 выдерживают за весь период своей эксплуатации до 10 000 пусков, что особенно важно для привода механизмов энергоблоков, работающих в режиме регулирования нагрузки.

Изоляция обмотки статора изготовлена на термореактивных связующих класса F и по нагревостойкости соответствует классу В. Охлаждение электродвигателей воздушное с замкнутой или разомкнутой системой вентиляции. Для охлаждения воздуха в двигателях с замкнутой системой вентиляции используется встроенный водяной воздухоохладитель 3.