Электрические двигатели и генераторы

Синхронные машины заводов Советского Союза 

Синхронные машины, выпускаемые заводами Советского Союза, по своим характеристикам, экономичности и надежности в работе не уступают машинам передовых заводов США и европейских стран. Конструкции их вполне характеризуют современное состояние электромашиностроения в данной области. Многие заводы Советского Союза выпускают синхронные машины, предназначенные для работы в качестве генераторов, двигателей или синхронных компенсаторов. Явнополюсные генераторы небольшой мощности, начиная с нескольких киловольт-ампер, предназначаются для небольших передвижных или стационарных электроустановок. Большое количество генераторов выпускается для колхозных и межколхозных гидроэлектростанций.

Синхронные двигатели также находят себе все более широкое применение. Они во многих случаях вытесняют мощные асинхронные двигатели, по сравнению с которыми они, как указывалось, обладают рядом существенных преимуществ: высокий cos φ (при необходимости могут работать с опережающим током и тем самым улучшать cos φ всей электроустановки), несколько более высокий к.п.д. из-за меньших потерь в обмотках статора и ротора, менее чувствительны к понижению напряжения сети (их максимальный момент Мм  U, тогда как для асинхронных двигателей Мм  U2).

Особенно больших успехов в Советском Союзе достигли турбогенераторостроение и гидрогенераторостроение.

Первый турбогенератор на 100 тыс. кВт и 3000 об/мин был построен в СССР в 1937 г. Это была уникальная машина, намного опередившая зарубежную технику. В США такую машину построили только в 1951 г.

В настоящее время на ряде электрических станций Советского Союза работают турбогенераторы на 100000 кВт и 3000 об/мин с водородным охлаждением, изготовленные Ленинградским заводом «Электросила» имени С.М. Кирова. Тем же заводом в 1952 г. был изготовлен турбогенератор с поверхностным водородным охлаждением на 150000 кВт, затем были построены турбогенераторы с форсированным (внутренним) охлаждением обмотки ротора и водяным охлаждением обмотки статора на 165000 и 320000 кВт. Были выпущены также турбогенераторы с внутренним водородным охлаждением обмоток статора и ротора на 200000 кВт. В настоящее время разработаны проекты турбогенераторов с водяным охлаждением не только обмотки статора, но и обмотки ротора.

Следует также отметить уникальные синхронные компенсаторы на 75000 кВА, изготовленные в последние годы на заводах Советского Союза.

Гидрогенераторы Днепровской, Щербаковской, Угличской, Волжской имени Ленина, Волгоградской имени XXII съезда КПСС и других гидроэлектростанций, изготовленные в Советском Союзе, являются образцовыми для этого типа машин и превосходят по своим характеристикам и технико-экономическим показателям аналогичные машины зарубежных за­водов. В настоящее время изготовлены первые гидрогенераторы для Братской ГЭС на 225000 кBт, 15750 B, cos φ = 0,85, 125 об/мин (2р = 48); разработаны проекты гидрогенераторов для Красноярской ГЭС на 500000 кВт, 15750 В, и cos φ =0,85, 93,8 об/мин (2р = 64).

Конструкции современных турбогенераторов и гидрогенераторов приведены на рис. 4-95  4-97.

Риc. 4-95. Турбогенератор Харьковского завода тяжелого электромашиностроения мощностью 300000 кBт, 3000 об/мин, 20000 B с непосредственным охлаждением газом обмоток статора и ротора.

Рис. 4-96. Гидрогенератор Волжской ГЭС имени В.И. Ленина мощностью 115000 кBт, 68,2 об/мин выпуска 1953 г.

 

Рис. 4-97. Продольный разрез гидрогенератора завода "Уралэлектроаппарат" мощностью 2675 кB·A, 6300 B, 215 об/мин.

Внезапное короткое замыкание синхронной машины В синхронной машине, так же как и в любой другой электрической машине, при переходе от одного установившегося режима работы к другому возникает ряд явлений, изучение которых имеет важное значение, так как на практике с ними часто приходится иметь дело. Эти явления переходного процесса возникают вследствие изменения энергии магнитных полей машины, а также вследствие изменения кинетической энергии ее вращающихся частей.

Качания синхронной машины 

Потери и коэффициент полезного действия

Нагревание и охлаждение Как отмечалось, вопросам охлаждения электрических машин уделяется большое внимание. Только при правильном разрешении этих вопросов удается построить надежно работающие машины, мощность которых в настоящее время достигает сотен тысяч киловатт.

На главную