ляторами збудження, хоча в машинах слабкий потужності застосовується регулювання і вручну реостатом, включеним в ланцюг обмотки збудження.
Останнім часом у потужних синхронних генераторах почали застосовувати так звану безщіткового систему збудження (рис. 8-6, в). При цій системі в якості збудника використовують синхронний генератор, у якого обмотка якоря розташована на роторі, а випрямляч укріплений безпосередньо на валу.
В
Рис. 1.5 - Розміщення пускової обмотки у синхронних двигунах:
1-полюси ротора, 2-короткозамикающего кільця, 3 - стрижні білячої клітини,
4 - полюсні наконечники
В
Обмотка збудження збудника отримує харчування від підзбудника через регулятор напруги. При такому способі збудження в ланцюзі живлення обмотки збудження генератора відсутні ковзаючі контакти, що істотно підвищує надійність системи збудження. При необхідності форсування збудження генератора підвищують напруга збудника і збільшують вихідну напругу випрямляча.
1.3 Особливості конструкції машин великої потужності
Синхронні машини великої потужності є вельми напруженими в конструктивному відношенні: окремі частини машини мають дуже великі механічні і електромагнітні навантаження; за інтенсивністю навантажень вони перевершують всі інші електричні машини. Тому в них виділяється велика кількість тепла, що вимагало застосування вельми інтенсивного охолодження.
Прагнення отримати максимальну потужність в заданих габаритах або мінімальні габарити при заданій потужності, характерне для проектування всіх електричних машин, у синхронних машинах призвело до появи своєрідних конструкцій, що сильно відрізняються один від одного і визначаються в основному типом первинного двигуна.
По конструкції великі синхронні машини підрозділяють на турбогенератори, гідрогенератори, дизель-генератори, синхронні компенсатори і синхронні двигуни.
В
Рис. 1.6 - Схеми збудження синхронної машини:
1 - обмотка якоря генератора, 2 - ротор генератора, 3 - обмотка збудження,
4 - кільця, 5 - щітки, 6 - регулятор напряженія, 7 - збудник, 8 - випрямляч,
9 - ротор збудника, 10 - Обмотка якоря збудника, 11 - обмотка збудження
збудника, 12 - під-збудник, 13 - обмотка збудження підзбудника
Турбогенератори . Ці машини, які приводяться в обертання швидкохідними паровими або газовими турбінами, виконують неявно-полюсними. Турбогенератори, призначені для установки на теплових електростанціях звичайного типу, працюють, як правило, при максимально можливій частоті обертання 3000 об/хв (Мають два полюси), що дозволяє істотно зменшити габарити і масу машини і парової турбіни. На атомних електростанціях реактори виробляють пар з відносно низькими температурою і тиском. Тому для них більш економічними є турбіни і турбогенератори з частотою обертання 1500 об/хв (Мають чотири полюси). Однак через це значно збільшується діаметр ротора турбогенератора (при однаковій потужності приблизно в в€љ 2 разів).
Турбогенератори виконують з горизонтальним розташуванням вала ротора (рис. 1.7). При потужності до 30 МВт (турбогенератори типу Т2) вони мають поверхневе або непряме (за допомогою обдування) повітряне охолодження, а при великих потужностях (турбогенератори типу ТБ і ТВ2) - непряме водневе.
В
Рис. 1.7 - Загальний вигляд турбогенератора ТВВ-1200-2:
1 - корпус, 2 - камери для збирання і розподілу охолоджуючого газу, 3 - статор,
4 - обмотка статора, 5 - підшипник, 6 - вал, 7 - ротор
У турбогенераторах потужністю більше 60 МВт застосовують безпосереднє внутрішнє охолодження проводів обмоток воднем, дистильованою водою і трансформаторним маслом.
У турбогенераторах з непрямим водневим охолодженням надлишковий тиск водню становить (0,035 - 0,05) В· 10 5 Па, при цьому виключається проникнення повітря всередину корпусу через нещільності і масляні ущільнення кінців валу. Суміш водню з повітрям вибухонебезпечна при змісті водню в суміші від 7 до 70%, тому вміст водню в корпусі підтримується на рівні приблизно 97%. Незважаючи на це, корпус машини з водневим охолодженням зазвичай розраховують так, щоб тиск, що розвивається при можливий вибух водню, не зашкодило машину.
У турбогенераторах з безпосереднім (внутрішнім) охолодженням охолоджуючі речовина циркулює всередині провідників обмоток (рис. 1.8, а) або по каналах, безпосередньо дотичним з провідниками (рис. 1.8, б, в). При використанні для цієї мети водню надлишковий тиск у машині підвищується до (3-4) В· 10 5 Па, що забезпечує значне збільшення теплоємності, коефіцієнта теплопередачі і здатності до тепловидалення в порівнянні з повітрям при атмосферному тиску (приблизно в 3-4 рази). Ще більшу здатність до тепловидалення володіють трансформаторне масло і вода (відповідно в 16,5 і в 125 разів більше, ніж у повітря).
