Электрические машины
Электродвигатели синхронные серии СД2
Электродвигатель синхронный серии СД2 (в дальнейшем именуемый «двигатель») трёхфазного тока со статической системой возбуждения общего назначения предназначен для приводов механизмов, не требующих регулирования скорости вращения (насосов, вентиляторов и др.).
Климатическое исполнение «У» категории 3 по ГОСТ 15150-69.
Структура условного обозначения двигателя:
Двигатели синхронные серии СД2: СД2-ХХ/ХХ-ХХМ У3
СД — синхронный двигатель;
ХХ — наружный диаметр сердечника статора в сантиметрах (74; 85);
ХХ — длина сердечника статора с каналами в сантиметрах;
ХХ — число полюсов (4; 6; 8; 10; 12);
М — модернизированный (отсутствие буквы «М» говорит о том, что электродвигатель не модернизированный);
У3 — климатическое исполнение (У) и категория размещения (3) по ГОСТ 15150-69.
Двигатель сохраняет номинальную мощность при отклонении напряжения сети от номинального значения в пределах от минус 5 до +10% и отклонении частоты сети ±5%.
Двигатель рассчитан на продолжительный режим работы при номинальных данных в следующих условиях:
— высота над уровнем моря до 1000 метров;
— концентрация пыли в окружающей среде не более 2 мг/м 3 ;
— температура окружающей среды в пределах от минус 45°С до +40°С для исполнения «У»;
— относительная влажность воздуха при температуре +25°С не более 80%.
При температуре окружающего воздуха выше +40°С (но не выше +45°С) мощность двигателя должна быть снижена так, чтобы превышение температур активных и конструктивных частей двигателя были не выше указанных в таблице 2.
Не допускается эксплуатация двигателя при наличии в окружающей среде токопроводящей пыли или агрессивных газов, паров кислот и щелочей в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.
Основные параметры двигателя соответствуют указанным в таблице 1.
| Обозначе- ние типа двигателя | Номи- наль- ная мощ- ность, кВт | Номи- наль- ная час- тота вра- ще- ния, об/ мин | Номи- наль- ный ток ста- тора, А | КПД, % | Мном, не менее | Мном, не менее | Мном, не менее | Iном, не менее | Нап- ря- же- ние воз- буж- де- ния, В | Ток воз- буж- де- ния, А | Воз- душ- ный за- зор, мм | Мас- са, кг |
| СД2-85/35-4(М) У3 | 630 | 1500 | 71,5 | 94,5 | 1,7 | 0,8 | 1,5 | 5,3 | 36 | 186 | 5,0 | 2355 ±115 |
| СД2-85/43-4(М) У3 | 800 | 90,0 | 95,0 | 1,65 | 0,8 | 1,6 | 5,6 | 41 | 187 | 2665 ±130 | ||
| СД2-85/55-4(М) У3 | 1000 | 112,0 | 95,5 | 1,7 | 0,9 | 1,8 | 6,0 | 47 | 183 | 3110 ±155 | ||
| СД2-74/41-6(М) У3 | 315 | 1000 | 36 | 94,2 | 1,7 | 1,1 | 1,4 | 5,7 | 25 | 157 | 2,5 | 1905 ±95 |
| СД2-74/47-6(М) У3 | 400 | 45,5 | 94,6 | 1,1 | 1,4 | 5,7 | 30 | 169 | 2060 ±100 | |||
| СД2-85/37-6(М) У3 | 500 | 56,5 | 94,7 | 0,9 | 1,6 | 5,6 | 33 | 173 | 3,0 | 2240 ±110 | ||
| СД2-85/45-6(М) У3 | 630 | 71 | 95,1 | 0,9 | 1,6 | 5,6 | 38 | 177 | 2420 ±120 | |||
| СД2-85/57-6(М) У3 | 800 | 90 | 95,6 | 1,0 | 1,7 | 5,9 | 44 | 175 | 2945 ±145 | |||
| СД2-74/49-8(М) У3 | 315 | 750 | 36 | 93,9 | 1,8 | 1,3 | 1,2 | 5,5 | 32 | 163 | 1,8 | 2130 ±105 |
| СД2-85/40-8(М) У3 | 400 | 45,5 | 93,9 | 1,7 | 0,9 | 1,3 | 5,5 | 33 | 161 | 2,3 | 2325 ±115 | |
| СД2-85/47-8(М) У3 | 500 | 57,0 | 94,3 | 1,7 | 0,9 | 1,3 | 5,5 | 38 | 166 | 2650 ±130 | ||
| СД2-85/57-8(М) У3 | 630 | 71 | 94,8 | 1,7 | 0,9 | 1,3 | 5,5 | 45 | 170 | 3030 ±150 | ||
| СД2-85/40-10(М) У3 | 315 | 600 | 36,5 | 93,1 | 1,7 | 1,1 | 1,1 | 5,3 | 31 | 154 | 1,7 | 2310 ±115 |
| СД2-85/47-10(М) У3 | 400 | 45,5 | 93,6 | 1,7 | 1,1 | 1,1 | 5,3 | 36 | 161 | 2565 ±125 | ||
| СД2-85/57-10(М) У3 | 500 | 57 | 94 | 1,7 | 1,1 | 1,1 | 5,2 | 43 | 164 | 2925 ±145 |
Номинальное напряжение двигателя 6000В, коэффициент мощности (при опережающем токе) — 0,9, напряжение питания цепей защиты 220В постоянного тока. По требованию заказчика цепи защиты могут быть выполнены на напряжение 220В переменного тока или 110В постоянного тока.
Двигатель допускает как правое, так и левое направление вращения. Реверс осуществляется только из состояния покоя.
В двигателе допускаются превышения температуры активных и конструктивных частей при продолжительной номинальной нагрузке и температуре окружающего воздуха +40°С согласно таблице 2.
| Часть двигателя | Превышение температуры, °С | |||
|---|---|---|---|---|
| СД2-. | СД2-. М (модернизированный) | |||
| Метод сопротивления | Метод термометра | Метод сопротивления | Метод термометра | |
| Сталь сердечника статора | — | 80°С | — | 85°С |
| Обмотка статора | 80°С | 70°С | 80°С | 70°С |
| Обмотка ротора | 90°С | 90°С | 80°С | 70°С |
| Подшипники качения | — | 100°С | — | 100°С |
Двигатель расчитан на прямой пуск от номинального напряжения сети и допускает 2 пуска подряд из холодного состояния и 1 пуск из горячего состояния.
Возбуждение двигателя осуществляется от устройства тиристорного возбудительного с питанием от дополнительной обмотки. Номинальные характеристики дополнительных обмоток двигателей приведены в таблице 3.
| Обозначение типа двигателя | Номинальный ток дополнительной обмотки, А | Номинальное напряжение дополнительной обмотки (фазное), В |
|---|---|---|
| СД2-85/35-4(М) У3 | 99 | 79 |
| СД2-85/43-4(М) У3 | 100 | 97 |
| СД2-85/55-4(М) У3 | 97 | 124 |
| СД2-74/41-6(М) У3 | 89 | 42 |
| СД2-74/47-6(М) У3 | 98 | 48 |
| СД2-85/37-6(М) У3 | 100 | 72 |
| СД2-85/45-6(М) У3 | 102 | 87 |
| СД2-85/57-6(М) У3 | 101 | 73 |
| СД2-74/49-8(М) У3 | 95 | 62 |
| СД2-85/40-8(М) У3 | 94 | 62 |
| СД2-85/47-8(М) У3 | 97 | 72 |
| СД2-85/57-8(М) У3 | 99 | 87 |
| СД2-85/40-10(М) У3 | 90 | 58 |
| СД2-85/47-10(М) У3 | 94 | 68 |
| СД2-85/57-10(М) У3 | 96 | 81 |
Устройство тиристорное возбудительное обеспечивает:
1) автоматическую подачу возбуждения в функции тока статора;
2) форсировку 1,4 номинального тока возбуждения при падении напряжения сети на 15-20% от номинального значения. Форсировка возбуждения прекращается при восстановлении напряжения сети до 92±2% от номинального его значения;
3) ограничение величины напряжения возбуждения по минимальному и тока возбуждения по максимальному значению;
4) форсированное гашение поля ротора переводом преобразователя в инверторный режим;
5) защиту от внутренних и внешних коротких замыканий.
В устройстве тиристорном возбудительном предусмотрен ручной режим управления со стабилизацией тока возбуждения.
В устройстве тиристорном возбудительном установлено пусковое сопротивление.
Показатели надежности и долговечности двигателя:
— полный срок службы не менее 20 лет;
— коэффициент готовности не менее 0,99;
— средняя наработка на отказ, не менее 12000 часов;
— установленный срок службы до капитального ремонта не менее 5 лет.
Дополнительные технические данные см. таблицу 4.
| Обозначение типа двигателя | Пределы регулирования подачи возбуждения в функции тока статора, А | ||
|---|---|---|---|
| от | установлено | до | |
| СД2-74/41-6(М) У3 | 70 | 105 | 125 |
| СД2-74/47-6(М) У3 | |||
| СД2-85/37-6(М) У3 | |||
| СД2-85/45-6(М) У3 | 130 | 210 | 250 |
| СД2-85/57-6(М) У3 | |||
| СД2-74/49-8(М) У3 | 70 | 105 | 125 |
| СД2-85/40-8(М) У3 | |||
| СД2-85/47-8(М) У3 | |||
| СД2-85/57-8(М) У3 | 130 | 210 | 250 |
| СД2-85/40-10(М) У3 | 70 | 105 | 125 |
| СД2-85/47-10(М) У3 | |||
| СД2-85/57-10(М) У3 | |||
Количество смазки, закладываемой в подшипники (2±0,2)кг.
Устройство и принцип работы
Конструктивное исполнение электродвигателя СД2 представлено на рисунке 1.
Конструктивное исполнение электродвигателя СД2-. М представлено на рисунке 2.
Исполнение двигателя горизонтальное, защищенное с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках качения, с одним цилиндрическим концом вала.
Статор необмотанный 7 набирается в пакет из отдельных лакированных с обеих сторон листов, штампованных из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Между пакетами для образования радиальных каналов устанавливаются листы с вентиляционными распорками.
Сердечник запрессован в станине и закреплен от осевого смещения с помощью упорных шпонок, а от проворачивания – путем приварки его к ребрам станины.
Основная обмотка статора двухслойная с сокращенным шагом, выполненная из отдельных шаблонных катушек 5, намотанных из прямоугольной обмоточной меди. Катушки уложены в пазы статора и закреплены клиньями.
Пайка междукатушечных и групповых соединений осуществляется тугоплавким припоем.
Дополнительная обмотка 6, предназначена для питания устройства тиристорного возбудительного, однослойная, с сокращенным шагом, выполнена из отдельных катушек прямоугольного медного обмоточного провода. Катушки уложены на дне паза статора.
Ротор двигателя выполнен с явно выраженными полюсами 4. Полюса крепятся к остову ротора с помощью «ласточкиного хвоста» и клиньев.
Остов ротора 3 собирается из отдельных штампованных стальных листов, которые стягиваются шпильками в общий пакет.
Сердечники полюсов ротора собираются из отдельных штампованных стальных листов, скрепленных заклепками в пакеты.
Обмотка полюсов ротора (далее – обмотка возбуждения) выполнена в виде катушек, изготовленных из голой шинной меди, гнутой на ребро.
Изоляция обмотки статора термореактивная типа «Монолит-2» класса нагревостойкости «F» с температурным использованием на уровне класса «B».
Изоляция обмотки ротора класса нагревостойкости «В».
Пусковая обмотка двигателя состоит из круглых медных стержней, расположенных в башмаках полюсов.
Концы стержней припаиваются тугоплавким припоем к медным сегментам. Сегменты соединяются с обеих сторон друг с другом пайкой, образуя два замкнутых кольца.
Контактные кольца 11 расположены со стороны, противоположной приводу и вынесены за подшипник. Крепятся они шпильками через пластмассовые втулки к валу.
Токопровод от контактных колец к обмотке ротора осуществлен проводом, пропущенным через центральное отверстие в валу.
Траверса контактных колец 10 состоит из двух сегментных шин, изолированных от корпуса и друг от друга пластмассовыми втулками. На шинах траверсы установлены щеткодержатели, конструкция которых предусматривает регулировку нажима щеток в радиальном направлении по мере срабатывания их и контактных колец. Применяются щетки марок: МГСО 20х32х50 ГОСТ 12232-89 (ТУ16-88 ИЛЕА.685211.037ТУ) для 6-ти, 8-ми, 10-ти полюсных двигателей и ЭГ4 20х32х50 ГОСТ 12232-89 (ТУ16-88 ИЛЕА.685211.037ТУ) для 4-х полюсных двигателей. Траверса крепится с помощью шпилек на фланце, закрепленном на щите подшипниковом. Контактные кольца и траверса закрываются съемным колпаком 12.
Щиты подшипниковые 9 сварные. В центральное отверстие щитов установлены подшипники 2, насаженные на вал ротора.
В двигателе применяются однорядный шариковый подшипник №324 ГОСТ 8338-75 (6324 ГОСТ 520-2011) со стороны контактных колец и однорядный роликовый подшипник №2324 ГОСТ 8328-75 (32324 ГОСТ 520-2011) со стороны рабочего конца вала.
Смазка подшипников ЛИТОЛ-24 ГОСТ 21150-87 или ЦИАТИМ-201 ГОСТ6267-74 рассчитана на длительный срок службы.
Станина 13 сварная с поперечными и продольными ребрами жесткости, с окнами в наружной обшивке для выхода воздуха.
Коробки выводов электродвигателей СД2-. и СД2-. М отличаются. Коробки выводов расположены справа, если смотреть со стороны рабочего конца вала.
СД2-…: в коробке выводов 14 расположены 6 концов от основной обмотки статора, закрепленных изоляционными колодками, клеммник дополнительной обмотки 15 и пробивной предохранитель ПП-А/3 У3 на напряжение 220/230В. Четыре выводных конца дополнительной обмотки статора подведены к клеммнику 15.
СД2-…M: в коробке выводов 14 основной обмотки статора шесть концов от основной обмотки статора закреплены на четырех высоковольтных изоляторах. В коробке выводов дополнительной обмотки 15 имеется клеммник, на котором закреплены четыре выводных конца дополнительной обмотки и пробивной предохранитель ПП-А/3 У3 на напряжение 220/230В.
Соединение фаз обмоток статора — звезда.
Подводящий кабель к обмотке ротора проходит через отверстия во фланце траверсы 10.
Двигатель имеет согласную радиальную вентиляцию. Расход воздуха, необходимый для охлаждения двигателя, обеспечивается напором, создаваемым вентиляционным действием полюсов ротора и вентиляционными лопатками. Воздух, охлаждающий двигатель, засасывается через вентиляционные окна в щитах подшипниковых, направляется к лобовым частям обмотки статора и в межполюсные пространства ротора, а затем, пройдя радиальные каналы статора и лобовые части, выбрасывается через боковые окна станины.
В процессе эксплуатации электродвигателя в коробке выводов изоляционные колодки крепления концов основной обмотки часто ломаются, так-как сделаны из хрупкого материала. Для изготовления изоляционных колодок были сняты основные размеры с оригинальной колодки. Чертёж изоляционной колодки для выводов обмоток электродвигателя скачать (формат .pdf, 18 кБ).
Таблица 5. Дополнительная информация на электродвигатель серии СД2 для скачивания.
