|
При модернизации обмоток стремятся
улучшить изоляцию катушек (стержней) и изменить геометрию лобовых частей для
уменьшения их длины и улучшения охлаждения.
В настоящее время преимущественное распространение
получила термореактивная изоляция типа «Слюдотерм», «Монолит», ВЭС и ее
модификации, разработанная ведущими электромашиностроительными заводами
«Электросила», «Электро- тяжмаш», «Сибэлектротяжмаш». Эта изоляция имеет
существенно лучшие свойства, чем применявшаяся до 70-х годов микалентная
компаундированная изоляция. Замена микалентной изоляции на
термореактивную позволяет примерно на 30% уменьшить ее толщину при
одновременном уменьшении перепада температуры в ней без ухудшения надежности
изоляционной конструкции.
Уменьшение объема изоляции при неизменных размерах паза
якоря позволяет увеличить сечение эффективного проводника, причем чем выше
класс напряжения (толще изоляция), тем больше выигрыш. Таким образом, при
неизменной плотности тока можно увеличить номинальный ток и мощность машины
без увеличения рабочей температуры. При неизменном токе и мощности снижаются
плотность тока в обмотке, электрические потери и рабочая температура, что
повышает надежность обмотки.
В ряде случаев дополнительное место в пазу может быть
использовано для размещения полых трубок при переводе обмотки якоря на
водяное охлаждение.
Одновременно с улучшением изоляционной конструкции
улучшают транспозицию стержней, доводя угол транспозиции до 540° с целью
уменьшения потерь от циркуляционных токов, особенно в зоне лобовых частей.
Как показала многолетняя практика эксплуатации, надежность
крепления обмотки с учетом возрастающих электромагнитных нагрузок и связанных
с ними электродинамических усилий является одним из основных факторов,
влияющих на долговечность электрической машины в целом. Поэтому при
модернизации усиливают крепление пазовой части обмотки, особенно в месте
выхода ее из паза, и крепление лобовых частей обмотки путем применения
термореактивных уплотнений (фор- мопласты типа препрег), синтетических
самоутягивающихся бандажей, стеклобандажных поясов и др. [22]. В лобовых
частях обмоток с косвенным охлаждением могут формироваться дополнительные
каналы для прохода охлаждающего газа с целью улучшения охлаждения лобовых
частей обмотки.
Повышение мощности синхронных машин невозможно только за
счет модернизации якорной обмотки. Одновременно необходимо модернизировать и
обмотку возбуждения с целью увеличения ее номинальной МДС. Только в этом
случае удается сохранить исходный коэффициент мощности в режиме
перевозбуждения или даже уменьшить его. Возможны следующие варианты
модернизации:
переход от косвенного охлаждения к форсированному за счет
изменения геометрии обмотки и создания дополнительных каналов для
охлаждающего газа по высоте обмотки и в ободе явнополюсных машин, в лобовых
частях (подбандажное пространство) неявнополюсных машин;
переход на непосредственное водородное охлаждение обмоток
возбуждения неявнополюсных синхронных машин с соответствующим изменением
геометрии обмотки (фрезеровка охлаждающих каналов, замена пазовых клиньев);
увеличение числа витков обмотки за счет применения более
тонкой пазовой изоляции.
|