Назначение и основные узлы синхронного электропривода

На КС для привода центробежных нагнетателей применяют асинхронные и синхронные электродвигатели мощностью от 4000 до 12500 кВт. Они просты по устройству, компактны, надежны, легко поддаются полной автоматизации, постоянно готовы к действию, просты в обслуживании. В состав газоперекачивающего агрегата с электроприводом входят три основных блока: центробежный нагнетатель, синхронный электродвигатель и редуктор.

· Синхронный двигатель

Синхронный двигатель состоит из ротора с полюсами, несущими обмотку возбуждения, и статора с трехфазной обмоткой. Ток возбуждения подводится к полюсам ротора через щитки и контактные кольца от внешнего источника постоянного тока. Магнитная связь между ротором и полем статора служит синхронизирующей силой. Ротор синхронного двигателя имеет кроме полюсов, еще короткозамкнутую асинхронную обмотку, с помощью которой осуществляется пуск двигателя. Возбуждение полюсов ротора включается после того, как ротор разовьет полную асинхронную частоту вращения. Синхронные двигатели работают с коэффициентом мощности (cos j), равным единице. Пусковой ток асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором равен трехкратному значению тока при номинальной нагрузке, а синхронного трех - четырехкратному значению.

· Редуктор

Соединение валов электродвигателя и нагнетателя производится посредством соединительных муфт, когда частота вращения их одинакова, или через повышающий или понижающий редуктор.

· Система вентиляции

Двигатель имеет симметричную систему вентиляции с двумя вентиляторами на роторе с замкнутым двухструйным циклом вентиляции. При двухструйной системе вентиляции воздух из зоны высокого давления разделяется на две струи. Первая струя проходит в воздушный зазор и через радиальные каналы между крайними пакетами железа выходит под обшивку статора (зона горячего воздуха). Вторая струя по перепускным каналам проходит к средним пакетам статора и по радиальным каналам между ними попадает в воздушный зазор двигателя, откуда через каналы крайних пакетов железа выходит под обшивку статора, смешиваясь с первой струей. Далее воздух через боковые жалюзи в обшивке статора поступает в воздухоохладители. Для охлаждения нагретого в электродвигателе воздуха применяются специальные двухсекционные охладители.

· Питание электродвигателя

Питание роторных обмоток синхронных электродвигателей осуществляется следующими устройствами: электромашинными возбудителями серии ВТ и ПВ, тиристорным возбудительным устройством ТВУ, бесщеточным возбудительным устройством БВУ.

Возбудитель серии ВТ (мощность 50 кВт, напряжение 150 В, ток 330 А) преимущественно применяют на электростанциях СТМ-4000-2. Напряжение от возбудителя к обмотке ротора подается через щетки.

Тиристорный возбудитель серии ТВУ. Тиристорное возбудительное устройство осуществляет возбуждение синхронного двигателя выпрямленным напряжением через щетки. Возбудительное устройство не имеет вращающихся частей.

Возбудительный агрегат ПВ-32 (мощностью 40 кВт, напряжением 122/31 В, ток 100/320 А, скорость вращения 1460 об/мин) с асинхронным двигателем А-2-91-4 (мощность 75 кВт, напряжение 320 В, ток 137 А, частота вращения 1480 об\мин), представляет собой генератор постоянного тока.

Бесщеточный агрегат серии БВУ-2Ф-У4 с возбудительной синхронной машиной ВС-40-3000 (мощностью 40 кВт, напряжением 120 В, сила тока 330 А, скорость вращения 3000 об/мин). Возбудитель установлен на общей раме с двигателем СТД-4000-2 на одном валу. На роторе возбудителя имеется вращающийся выпрямитель, поэтому ток возбуждения подается в обмотку ротора без применения щеток. Регулируется ток возбуждения основного двигателя СТД-4000-2 с помощью станции управления через неподвижную обмотку возбуждения возбудителя. ЭГПА устанавливаются в закрытых помещениях, не содержащих взрывоопасных газов и едких паров. Компрессорный цех разделен на два зала газонепроницаемой металлической диафрагмой (на машинный зал и зал нагнетателей).