Күштік электр жабдық
1. Жалпы мағлұматтар. Электр машиналарының типтері мен қиыстырмасы
2. Электр машиналарын монтаждау
1. Электрқозғалтқыштардың типтері және олардың орындалуы
Өнеркәсіпте де, ауылшаруашылығында да ең көп таралған (~95%) роторы қысқа тұйықталған үшфазалы асинхронды электр қозғалтқыштар (АҚ) болып табылады. Олардың конструкциясы қарапайым, эксплуатациялауда сенімділігі жоғары және автоматтандыруға жеңіл беріледі.
Олардың негізгі кемшіліктері: салыстырмалы cosφ төмен, жүктеме өскен кезде айналу жиілігі төмендейді, жүргізу тоғы үлкен және орынынан қозғалғанда күші аз. Электр қозғалтқыштар сипатталады: қуатымен (кВт), кернеуімен (В), тұтынатын тоғымен (А), айналу жиілігімен (айн/мин). Осы деректер, ал сондай-ақ, қозғалтқыштың типі, оның нөмірі, зауыт-жасаушысы кестешеде жазылған, қозғалтқыштың тұрқына тіркелген.
Электр қозғалтқыштар негізгі және арнайы орындалумен шығарылады. АҚ негізгі орындалуы тораптарда жұмыс істеуге арналған немесе жоғары жиілікке орындалған (Герц) модификациясы болуы мүмкін:
а) жүргізу моменті мен сырғанауы жоғартылған;
ә) көпжылдамдықты;
б) 10 және 12 полюстік;
в) фазалық роторлы және басқалар.
АҚ арнайы орындалуы болады: 1) конструкциясы бойынша – енгізілген, қондырылған электр магниттік тежеуі бар, азшуылды, қондырылған жылу қорғанысы бар және басқалар; 2) қоршаған ортаның жағдайы бойынша – ылғалға- және аязға төзімді, тропикалық климатқа арналған химиялық төзімді; 3) тар мамандандырылып орындалу – ауылшаруашылығы үшін, кемелер үшін, қиыр Сібір жағдайлары үшін.
Бұрын АҚ А және АО сериясы шығарылған (бірінші серия), кейін А2 және АО2 екінші біріңғай сериясы шығарылды, олар әлі күнге дейін өндірісте кездеседі. Ақ осы серияларының қуаттар шкаласының сатылары 18, 0,4 кВт-тан бастап 100 кВт-қа дейін болады.
Қозғалтқыш типінің белгісі, мысалы, АО2-41-4 мынадай белгілерден жинақталады:
А — асинхронды, О — үрленетін (обдуваемый), 2-серия нөмірі, 4 — габариті (яғни, статор өзегінің сыртқы диаметрі), 1 — (шамасы) өзек ұзындығының реттік нөмірі, 4 – полюстердің саны.
Кәдемгі орындалуы – шойынды тұрқы.
Негізгі модификациясымен қатар, роторы қысқа тұйықталған АҚ 2-ші сериясының қосымша модификациясы бар. Қосымша модификацияның белгісі негізгі белгіге қосылып жазылады.
П – жүргізу моменті жоғартылған АҚ (АОП2…); С – сырғанауы жоғартылған (АОС2…), К – фазалық роторымен, Л – алюминийден жасалған тұрқымен, З – қорғалған орындалуда.
Спецификалық жағдайларда жұмыс істейтіндер үшін толық белгінің соңында, орындалуын сипаттайтын әріптер қосылады, мысалы, Х – химиялық төзімді, СХ – ауылшаруашылығы үшін, ВМ – ылғалға- аязға төзімді, мысалы, АО2-41-4СХ.
Техникалық деректері, габариттік және орнату өлшемдері сериясы А2 және АО2 АҚ кестелерде келтіріледі.
4А сериялы АҚ. Бұл 4-ші біріңғай сериялы үшфазалық роторы қысқа тұйықталған АҚ. Бұл қозғалтқыштарда өзекшелер үшін сапасы жоғартылған болат пайданылады, ал статор орамалары үшін – жоғары сапалы сым эмаль оқшауламасымен (ПЭТ-155), бұл болат пен мыстың шығынын, алдыңғы сериялармен салыстырғанда, ~ 25%-ға жуық, ал алюминиийді – 30%-ға азайтуға мүмкіндік берді. 4А сериялы АҚ сол шамада және біршама жоғартылған энергетикалық көрсеткіштерде де (cosφ, п.ә.к.) 18%-ға аз массасы және аз габариттік өлшемдері болады. Жүргізу моменттері жоғарлап, шуыл мен вибрация деңгейі азайып, сенімділігі мен монтаждауға ыңғайлығы артады.
Қысқа тұйықталған ротор «тиінді тор» түрінде орындалады. Ротордың әрбір ойығында мыс немесе алюминий стержень тұрады, стержендердің барлық ұштары ротордың екіжақты ұштарымен ретіне сәйкес мыс немесе алюминий сақиналармен қысқа тұйықталған. Қазіргі заманғы машиналарда қысқа тұйықталған роторлардың базаларына алюминий құйылады. Ойықтардағы стержендер және желдету қалақтары бар тұйықтаушы сақиналар ротор ойықтарының құйылуымен бірмезгілде құйылады.
«Тиінді тор» қиыстырмасы қарапайым, сырғанаушы түйіспелері болмайды, эксплуатациялауға ыңғайлы, сирек зақымдалады. Осындай роторы бар АҚ, дегенмен, бірқатар кемшіліктері болады, олардың ішінде ең бастысы үлкен жүргізу ток пен орынынан қозғалғанда аз күш болып табылады. Сондықтан роторы қысқа тұйықталған АҚ жүргізу сипаттамаларын жақсарту үшін «қос тиінді тормен» немесе терең ойықтармен орындалады.
Осы серияның орындалуы қорғалған және жабық үрленетін АҚ жұмыс істеу үшін қоршаған ортаның температурасы t0 -20-ден +400С-қа дейін және ылғалдылығы 80%-ға дейін. Желдету ротор торының қысқа тұйықталған сақиналарына орналасқан қалақшаның көмегімен жүзеге асырылады, бұл кезде ауа қозғалтқыштың ішіне подшипниктік қалқаншалар арқылы кіріп, станинадағы тесіктер арқылы шығады. Станинада жақсы жылу беру үшін сыртқы бойлық қабырғалар болады.
Ауылшаруашылығына арналған АҚ. Ауылшаруашылығындағы фермалар мен кешендерде 4А біріңғай сериялы а.ш. орындалуымен АҚ – а.ш. және Д – а.ш., олардың модификациясы қолданылады.
А.ш. орындалуымен АҚ жалпыөнеркәсіптік қатардан спецификалық ерекшеліктермен айырықшанылады. Олар барлық ауылшаруашылық үйжайларында, қопарылысқа қауіптіден басқа, ал сондай-ақ, ашық ауада, жиілігі 50Гц айнымалы ток 380/220 В кернеуімен тораптан қоректенілуімен мынадай жағдайларда жұмыс істеуге арналған:
— қоршаған ортаның температурасы t° – 40-тен +45 ℃-ке дейін және салыстырмалық ылғалдылығы 25±3 %-ке дейін;
— аммиак ұстамдылығы 0,03 г/м^3 (0,09 г/м^3-ге дейін тәулігінде 5 сағ./тәул.);
— күкіртсутегі ұстамдылығы 0,03 г/м^3; CO_2 – 14,7 г/м^3; шаң-тозаңның әртүрлі тегі 0,16 г/м^3; аэрозоль ортасында 24 сағат аралығында;
— шлангыдан суды шашқанда немесе 2 мин аралығында 1,5 атм дейінгі қысыммен дезинфекциялаушы ерітіндіні шашқанда.
Олардың орамалары жылуға, химиялық, ылғалға, аязға төзімді оқшауламамен күшейтілген, арнайы тығыздау, подшипниктердің камерасына және қозғалтқыштың ішіне дезинфекциялаушы ерітінді мен судың баруын болдырмау, подшипниктік тетіктерді бұзбай майлауды толықтыруға арналған құрылғымен жабдықталған, бекітуге және жерлендіруге (нөлдендіруге) арналған сайман бар.
Ауылшаруашылығына орындалған АҚ жоғартылған жүргізу моменті және асқын жүктемелік қабілеттілігі бар, +10%-дан -7,5%-ға дейін кернеу тербелісінде және 80%-ға дейін қысқа уақытты кернеудің төмендеуінде ұзақ жұмыс істей алады. Олардың модификациясы көпжылдамдықтылар, жоғартылған сырғанауымен, температуралық қорғау құрылғысы енгізілген (УВТЗ) және басқалар.
4А сериялы а.ш. орындалған АҚ 0,12-ден 30кВт-қа дейін қуатпен, 1000, 1500 және 3000мин-1 айналу жиілігімен шығарылады. 4А АҚ белгісі, (мысалы, 4АА56В2СУ1) былай шифрсызданады: 4 – серияның нөмірі; А – асинхронды қозғалтқыш.
Екінші әріптер: А – станина мен подшипниктік қалқандар алюминий; Х – станина алюминий және шойындық қалқандар; Н – қорғалған; Р – жоғартылған жүргізу моментімен; С – жоғартылған сырғанауымен; Екінші әріптің болмауы, станина және шойындық қалқандар; Әріптерден кейінгі сандар (56) айналу өсінің биіктігі мм-де; Саннан кейінгі әріптер – ұзындық бойынша тұрқының (станинаның) орнату өлшемдері: S – қысқа, М – орташа, L – ұзын немесе өзекшенің ұзындығы: А – қысқа, В – ұзын (бір орнату өлшемінде екі қуат қарастырылған жағдайда береді).
Әріптен кейінгі сандар – полюстердің саны (2,4,6,8).
Келесі әріптер СХ, (С) – ауылшаруашылығына орындалған.
Соңғы әріптер мен сандар – климаттық орындалуы және орналастыру категориясы (У1).
4А сериялы АҚ қорғау дәрежесі бойынша 2-орындалуда шығарылады.
ІР44 – жабық үрленетін – ылғалдылығы жоғартылған ортада және ашық ауада (ылғалға-аязғатөзімді) жұмыс істеуге арналған.
ІР55 – қорғалған – дезинфекциялаушы ерітінділер мен аэрозолдердің төгілуіне шалдығатын агрессиялық орталарда жұмыс істеуге арналған.
Д … СХ сериялы АҚ орындалуы Д сериясының базасында 0,25…4кВт қуатымен, 750, 1000, 1500 және 3000айн/мин айналу жиілігімен орындалған. Олардың айналу өсінің биіктігі 71, 80, 90, 100мм болады.
2 және 3-жылдамдықтық 1500/3000, 1000/1500 және 1000/1500/3000 айн/мин болады.
Д … СХ сериялы АҚ белгіленеді, мысалы, Д100L6П немесе Д80А4С: Д – сериясы; А – алюминий тұрқы (А әріпінің болмауы – шойын тұрқы); 100 (80) – айналу өсінің биіктігі; L – ұзын станинасымен; А – қысқа магниттік өзекше; 6 (4) – полюстердің саны; П – құс шаруашылығына арналған, С – ауылшаруашылығына арналған.
Д … СХ сериялы АҚ негізінен, өстік желдеткіштердің жетегі үшін (әрине, олар өз-өзін салқындатады) мал және құс шаруашылығының үйжайларындағы микроклиматы автоматы басқару жүйелерінде -20-тан +450С-қа дейін t0 температурада, 100%-ға дейін ауаның салыстырмалық ылғалдылығында, 0,08г/м3-ке дейін аммиактың, 0,02г/м3-ке дейін күкіртсутегінің, 14,2г/м3-ке дейін СО2 көмірқышқылының, 1мкм-ден кем емес бөлшектің диаметрінде 3,5г/м3-ке дейін шаң-тозаңның атмосферада ұсталымында қызмет атқарады.
Д … СХ сериялы АҚ модификациялары жоғартылған сырғанауымен, үлкен жүргізу сандары мен реверстері бар ауылшаруашылығы машиналарының жетегіне арналған, ұмтылыс уақытын тездетуді талап ететін механизмдерге арналған, ал сондай-ақ көпжылдамдықтылар – айналу жылдамдығы сатылы реттелетін машиналар мен механизмдердің жетегіне арналған электр қозғалтқыштар болып табылады. Олар горизонталь және вертикаль қалыпта, біліктің бос ұшы жоғарыда немесе төменде жұмыс істей алады. Айналу жиілігі:
n=60f/p, (айн/мин)
мұнда p – жұп полюстер саны; f=50Гц – ток жиілігі.
Қозғалтқыштардың орамаларын және клеммалық қорапшалардағы шықпаларын жалғау тәсілдері. Үшфазалық токтың АҚ статор орамаларының жалғауы жұлдызша (Ү) да, үшбұрышша (∆) да жалғанылуы мүмкін. Көпжылдамдылықты АҚ орамаларының сұлбалары Y-да және ∆-да үйлескен жалғаулары болады.
Торап кернеуі Uтор.=380 В кезде, Uн=220/380В кернеуімен қозғалтқыштар Y-да жалғанады, торап кернеуі Uтор.=220В кезде, Uн=220/380В кернеуімен ∆-да, ал Uн=127/220В кернеуімен қозғалтқыштар Y-да жалғанады.
Uн=127/220В кернеуімен АҚ 380В торапқа қосуға болмайды.
Статор орамаларын ауыстырып қосылуымен 2-жылдамдықты АҚ ∆ – қос Y-ша сұлбасы болуы мүмкін, яғни орамалардың полюстер саны екіеселенеді (2/4; 4/8; 6/12), немесе екі бөлектелген орамалар, олардың әрқайсысы Y-ша жалғанды, яғни 4 және 6 тіркес полюстерді алуға болады. 4-жылдамдықты АҚ ∆-ша – қос Y-ша жалғанған 2 тәуелсіз орамалары болады.
ГОСТ 183-66 сәйкес орамалардың шықпалары былай белгіленеді:
1-ші фаза С1 – басы, С4 – аяғы;
2-ші фаза С2 – басы, С5 – аяғы;
3-ші фаза С3 – басы, С6 – аяғы.
Нөлдік нүкте 0-мен белгіленеді.
Көпжылдамдықты АҚ шықпалары осылайша белгіленеді, тек полюстер санына сәйкес келетін, алдына сандар қосылып жазылады, мысалы, 4С1, 4С2, 4С3 және т.б.