Применение зонтичного исполнения двигателей для улучшения характеристик насосных агрегатов оросительных систем

  • Максим Александрович Марков
  • Николай Владимирович Коровкин
  • Виктор Станиславович Третьяков
  • Татьяна Геннадьевна Миневич
Ключевые слова: синхронный электродвигатель, улучшение прототипа, КПД электродвигателя, снижение массы ротора, уменьшение биений вала, увеличение мощности, насосный агрегат оросительных систем, ЭМП-сегменты

Аннотация

Статья посвящена разработке конструкции двигателя для насосного агрегата оросительных систем. Цель – модернизация электромеханического оборудования существующих насосных станций путем его полной или частичной замены с установкой на существующий фундамент. В качестве сравниваемых вариантов рассматривались зонтичная, подвесная и полузонтичная компоновки двигателя для сопряжения с новым или существующим на станции насосным оборудованием. Выполнены электромагнитный, вентиляционный, тепловой расчеты, а также расчет динамики и прочности основных узлов синхронного двигателя, проработан электронный макет двигателя до стадии технического проекта. Рассмотрено решение технических задач: уменьшение длины вала двигателя; снижение биений и вибраций агрегата; уменьшение массогабаритных показателей двигателя, а, соответственно, снижение материалоемкости и обеспечение меньшей себестоимости изготовления; увеличение КПД двигателя за счет снижения вентиляционных и механических потерь; увеличение электромагнитных нагрузок двигателя в уменьшенных габаритах. Показано, что количественные и качественные характеристики генератора могут быть значительно улучшены при применении синхронной явнополюсной электрической машины в зонтичной компоновке.

Биографии авторов

Максим Александрович Марков

инженер-конструктор специального конструкторского бюро по проектированию гидрогенераторов завода «Электросила», АО «Силовые машины»; аспирант высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия.

Николай Владимирович Коровкин

доктор техн. наук, профессор, профессор высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия.

Виктор Станиславович Третьяков

заместитель главного конструктора специального конструкторского бюро по проектированию гидрогенераторов завода «Электросила», АО «Силовые машины», Санкт-Петербург, Россия.

Татьяна Геннадьевна Миневич

кандидат техн. наук, доцент высшей школы высоковольтной энергетики, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия

Литература

1. Двигатели синхронные вертикальные [Электрон. ресурс], URL: https://uralgidromash.ru/katalog-produktsii/item/dvigatelisinh-ronnyevertikalnye (дата обращения 31.05.2023).
2. ГОСТ Р МЭК 60034-7-2012. Машины электрические вращающиеся. Часть 7. Классификация типов конструкций, монтажных устройств и расположения коробок выводов (Код IM). М.: Стандартинформ, 2014, 22 с.
3. Домбровский В.В., Иванов Н.П. Проектирование гидрогенераторов. Часть 2. Л.: Энергия, 1967, 360 с.
4. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. Часть 2. Л.: Энергия, 1973, 648 с.
5. Филиппов И.Ф. Теплообмен в электрических машинах. Л.: Энергоиздат, 1986, 256 с.
6. Марков М.А. и др. Разработка генератора для малого капсульного гидроагрегата. – Электричество, 2023, № 1, с. 44–51.
7. Домбровский В.В., Хуторецкий Г.М. Основы проектирования электрических машин переменного тока. Л.: Энергия, 1974, 504 с.
8. Попов В.В., Чернышев Н.Н. Теплопередача и охлаждение в электрических машинах. Л.: ЛПИ, 1985, 76 с.
9. Котеленец Н.Ф., Акимова Н.А., Антонов М.В. Испытания, эксплуатация и ремонт электрических машин. М.: Академия, 2003, 384 с.
10. ГОСТ 5616-89. Генераторы и генераторы-двигатели электрические гидротурбинные. Общие технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003, 28 с.
11. Байбородов Ю.И. Натурные испытания супернагруженных подпятников для гидрогенераторов нового поколения Сибирских ГЭС с единичной мощностью 1 миллион кВт. – Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета, 2009, № 4(20), с. 80–87.
12. Кулаковский В.Б. Работа изоляции в генераторах. М.: Энергоиздат, 1981, 256 с.
13. Коровкин Н.В., Марков М.А. Оптимизация параметров турбогенератора ТВВ-360 по векторному критерию качества. – Известия РАН. Энергетика, 2020, № 4, с. 49–54.
#
1. Dvigateli sinhronnye vertikal'nye (Synchronous Vertical Motors) [Electron. resource], URL: https://uralgidromash.ru/katalog-produktsii/item/dvigatelisinhronnyevertikalnye (Date of appeal 31.05.2023).
2. GОSТ R МEК 60034-7-2012. Mashiny elektricheskie vrashchayushchiesya. Chast' 7. Klassifikaciya tipov konstrukcij, montazhnyh ustrojstv i raspolozheniya korobok vyvodov (Kod IM) ((Electrical Rotating Machines. Part 7. Classification of Construction Types, Mounting Devices and Terminal Box Locations (IM Code)). М.: Standartinform, 2014, 22 p.
3. Dombrovskiy V.V., Ivanov N.P. Proektirovanie gidrogene-ratorov. Chast' 2 (Design of Hydrogenerators. Part 2). L.: Energiya, 1967, 360 p.
4. Kostenko M.P., Piotrovskiy L.М. Elektricheskie mashiny. Chast' 2 (Electric Machines. Part 2). L.: Energiya, 1973, 648 p.
5. Filippov I.F. Teploobmen v elektricheskih mashinah (Heat Exchange in Electric Machines). L.: Energoizdat, 1986, 256 p.
6. Markov М.А. et al. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2023, No. 1, pp. 44–51.
7. Dombrovskiy V.V., Hutoretskiy G.М. Osnovy proektirovaniya elektricheskih mashin peremennogo toka (Basics of Designing AC Electric Machines). L.: Energiya, 1974, 504 p.
8. Popov V.V., Chernyshev N.N. Teploperedacha i ohlazhdenie v elektricheskih mashinah (Heat Transfer and Cooling in Electric Machines). L.: LPI, 1985, 76 p.
9. Kotelenets N.F., Akimova N.A., Antonov M.V. Ispytaniya, ekspluatatsiya i remont elektricheskih mashin (Testing, Operation and Repair of Electric Machines). M.: Akademiya, 2003, 384 p.
10. GОSТ 5616-89. Generatory i generatory-dvigateli elektri-cheskie gidroturbinnye. Obshchie tekhnicheskie usloviya (Water-Wheel Type Generators and Motor-Generators. General Specifications). M.: IPK Izdatel'stvo standartov, 2003, 28 p.
11. Bayborodov Yu.I. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo aerokosmicheskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of Samara State Aerospace University), 2009, No. 4(20), pp. 80–87.
12. Kulakovskiy V.B. Rabota izolyatsii v generatorah (Insulation Work in Generators). M.: Energoizdat, 1981, 256 p.
13. Korovkin N.V., Markov М.А. Izvestiya RAN. Energetika – in Russ. (News of the Russian Academy of Sciences. Power Engineering), 2020, No. 4, pp. 49–54
Опубликован
2023-09-28
Раздел
Статьи