Экологичные технологии
Навигация
Библиотека
Скачать Книги
Поиск по сайту

Главная > Справочник по эл.машинам том 2 > 25.1. Преобразователи

25.1. Преобразователи

РАЗДЕЛ 25

МАШИНЫ СПЕЦИАЛЬНЫХ ИСПОЛНЕНИЙ

25.1. Преобразователи

25.1.1. Преобразователи частоты электромашинные серии ППЧВ

Электромашинные преобразователи частоты ППЧВ (ГОСТ 17493-80) предназначены для преобразования трехфазного тока частотой 50 и 60 Гц в однофазный ток частотой от 1000 до 10 000 Гц. Они применяются для питания электротермических установок повышенной частоты. Преобразователи состоят из индукторного генератора повышенной частоты и трехфазного асинхронного двигателя. Допускается изготовление преобразователей мощностью свыше 630 кВт с приводными синхронными двигателями.

Климатическое исполнение и категория размещения - УХЛ4 и О4 по ГОСТ 15150-69. Номинальный режим работы — S1.

Условия эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды - Ml по ГОСТ 17516-72.

Преобразователи мощностью до 630 кВт изготовляются в однокорпусном исполнении с виброизолирующими опорами и устанавливаются без крепления на фундамент. Преобразователи мощностью свыше 630 кВт могут изготовляться в двухмашинном исполнении с горизонтальным валом.

Типы и основные технические данные преобразователей приведены в табл. 25.1. ГОСТ 17493-80 предусматривается возможность изготовления преобразователей с КПД и частотой, приведенными в табл. 25.2.

Электромашинные преобразователи серии ППЧВ имеют вертикальное исполнение.

В нижней части расположен статор индукторного генератора, а в верхней — двигатель.

Сердечники роторов генератора и двигателя расположены на общем валу. Ротор генератора обмотки не имеет. Ротор двигателя имеет литую короткозамкнутую обмотку. Снаружи преобразователь закрыт разъемным кожухом. Для компенсации внутренней индуктивности в генераторах преобразователей на частоту 4 и 10 кГц последовательно с обмоткой якоря включаются конденсаторы. Якорная обмотка генератора выполняется из высокочастотного провода. Для защиты обмотки якоря параллельно ей устанавливается разрядник.

Система охлаждения — воздушно-водяная с замкнутым циклом охлаждения по воздуху и разомкнутым по воде. Охлаждение воздуха осуществляется воздухоохладителями, расположенными под кожухами преобразователей. В нагретом состоянии преобразователи допускают перегрузки по мощности при номинальных напряжении и cos ф генераторов: на 20 % в течение 2 мин и на 50 % в течение 30 с.

Однотипные преобразователи допускают параллельную работу, при этом суммарная мощность параллельно работающих преобразователей составляет менее 90 % суммы их номинальных мощностей при отдаче максимально допустимой мощности наиболее нагруженным преобразователем в продолжительном режиме работы.

Габаритные и установочно-присоедини-тельные размеры преобразователей серии ППЧВ приведены в табл. 25.3 и на рис. 25.1.

Таблица 25.1. Технические данные преобразователей серии ППЧВ

Показатель

ППЧВ250-2,4-6000УХЛ4, ППЧВ250-2,4-3000УХЛ4

ППЧВ250-2,4-

380/660УХЛ4

ППЧВ250-2,4-6000УХЛ4С, ППЧВ250-2,4-30ООУХЛ4С

ППЧВ250-2,4-

380/ /660УХЛ4С

ППЧВ250-4,0-6000УХЛ4, ППЧВ250-4,0-3000УХЛ4

ППЧВ250-4,0-

380/660УХЛ4

ППЧВ25О-1О,О-6000УХЛ4, ППЧВ250-10.0-3000УХЛ4

ППЧВ250-

10,0-380/ /660УХЛ4

ППЧВ500-1.0-6000УХЛ4, ППЧВ500-1.0-

3000УХЛ4

Преобразователь

Мощность, кВт:

полезная

150

250

250

250

250

250

250

250

500

потребляемая

286

283

286

283

289

286

304

301

551

КПД, %

87,5

88,4

87,5

88,4

86,5

87,4

82,3

83,1

90,7

Частота вращения номи-

49,6

49,6

49,6

49,6

49,6

49,6

49,6

49,6

49,7

нальная, об/с

Расход охлаждающей во-

1

1

1

1

1,08

1,08

1,33

1,33

1,5

ды, 10~3 мЗ/с

Масса, кг, не более

3000

3000

3000

3000

2950

2950

3620

3620

3970

Генератор

Частота, кГц

2,38

2,38

2,38

2,38

3,87

3,87

10

10

1,09

Напряжение, В

800/1600

400/800

800

800

800/1600

Напряжение на обмотке

800/1600

400/800

920

960

800/1600

якоря, В

Ток, А

329/165

658/329

313

313

625/313

coscp

0,95 (емк.)

0,95 (емк.)

1

0,95 (инд.)

1

Ток возбуждения, А

(4,4 ч- 5,9)/(8,8 ч- 11,8)

(4,4 ч- 5,9)/(8,8 -г 11,8)

(4,3 ч-5,7)/(8,6 ч- 11,4)

(3,6 ч- 6,8)/(7,2 ч- 13,6)

(5,7 ч- 7,2)/

/(11,4 ч- 14,4)

Напряжение возбужде-

(70ч-110)/(35ч-55)

(70 ч- 110)/(35 ч- 55)

(80 ч- 130)/(340 ч- 65)

(83 ч- 183)/(42ч-92)

(170 4-235)/

ния, В

(88 4-118)

Двигатель

Частота, Гц

50

50

50

50

50

50

50

50

50

Напряжение, В

6000

380/660

6000

380/660

6000

380/660

6000

380/660

6000

Ток, А

30,9/61,8

476,1/274,9

30,9/61,8

476,1/274,9

31,3/62,6

481,5/278

32,9/65,8

506,5/292,4

58,9

coscp

0,89

0,9

0,89

0,9

0,89

0,9

0,89

0,9

0,9

Примечание. В таблице приняты следующие сокращения: емк. — емкостный, инд. — индуктивный.

part15-1.jpg

Рис. 25.1. Габаритные и установочно-присоединительные размеры преобразователей ППЧВ

Таблица 25.2

КПД преобразователя,

Мощность, кВт

при

частоте

, Гц

1000

2400

4000

7000

10000

250

88

87

86

84

82

315

89

87

86,5

84,5

82,5

400

90

87,5

87

85,

83

500

90,5

88

87

85,5

630

90,5

88

87

85,5

800

89,5

88

87

1000

90

ОО С

оо, J

87,5

1250

90

ОС. С ОО,Э

87,5

1600

90

88,5

2000

90

88,5

2500

90

3150

90

Таблица 25.3. Габаритные и установочно-

присоединительные размеры, мм, и масса

преобразователей ППЧВ (рис. 25.1)

Тип преобразователя

D

Н*

н2

Масса ротора, кг

ППЧВ250-2,4-6000УХЛ4 ППЧВ250-2,4-3000УХЛ4 П П ЧВ250-2,4-6000УХЛ4С ППЧВ250-2,4-3000УХЛ4С ППЧВ250-2,4-380/660УХЛ4 ППЧВ250-2.4-380/660УХЛ4С

1098

2500

1590

896

ППЧВ250-4,0-6000УХЛ4 ППЧВ250-4,0-3000УХЛ4 ППЧВ250-4.0-380/660УХЛ4

873

ПП ЧВ250-10,0-6000УХЛ4 ППЧВ250- 10,0-3000УХЛ4 ППЧВ250-10,0-380/660УХЛ4

2700

1770

1236

ППЧВ500-1,0-6000УХЛ4 ППЧВ500-1.0-3000УХЛ4

1154

2820

1800

1230

ППЧВ500-2.4-6000УХЛ4 ППЧВ500-2,4-3000УХЛ4

2940

1920

1453

ППЧВ500-4,0-6000УХЛ4 ППЧВ500-4.0-ЗОООУХЛ4

1400

25.1.2. Преобразователи частоты электромашинные серии ВПЧ

Электромашинные преобразователи серии ВПЧ (табл. 25.4) мощностью от 12 до 100 кВт на частоту 2400 и 8000 Гц выпускаются для нужд электротермии.

Режим работы — S1, климатическое исполнение - УХЛ4 и О4 по ГОСТ 15150-69. Преобразователи рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха от 5 до 40 °С, температуре охлаждающей среды на входе преобразователя от 5 до 25 °С, относительной влажности воздуха 65 + 15 % при температуре окружающей среды 25 °С в невзрывоопасной окружающей среде, не содержащей пыли в концентрациях, снижающих параметры преобразователей.

Условия эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды - Ml по ГОСТ 17516-72.

Габаритные и установочно-присоедини-тельные размеры преобразователей приведены в табл. 25.5 и на рис. 25.2

Таблица 25.4 Технические данные преобразователей серии ВПЧ

Тип

Мощ-

кпд,

Напряже-

преобразователя

ность, кВт

%

ние, В

ВПЧ-12-8000УХЛ4

12

76

200/100

ВПЧ-20-2400УХЛ4

20

71,5

400/200

ВПЧ-20-8000УХЛ4

20

71,5

400/200

ВПЧ-30-2400УХЛ4

30

76

400/200

ВПЧ-30-8000УХЛ4

30

76

400/200

ВПЧ-60-2400УХЛ4

60

71,5

800/400

ВПЧ-60-2400УХЛ4

60

71,5

400/200

ВПЧ-60-8000УХЛ4

60

71,5

400/200

ВПЧ-100-2400УХЛ4

100

77

800/400

ВПЧ-100-8000УХЛ4

100

77

800/400

ВПЧ-100-8000УХЛ4

100

77

400/200

ВПЧ-60-2400О4

60

71,5

750/375

ВПЧ-60-8000О4

60

71,5

750/375

ВПЧ-100-240004

100

77

750/375

ВПЧ-100-800004

100

77

750/375

ВПЧ-60-8000О4

60

71,5

800/400

ВПЧ-100-2400УХЛ4

100

77

400/200

ВПЧ-30-8000О4

30

76

400/200

* Полная высота, необходимая для разборки преобразователя

Примечание Для всех типов преобразователей частота вращения 3000 об/мин, cosф = 0,9, напряжение обмотки возбуждения 120/60 В

Таблица 25.5. Габаритные и установочно-присоединительные размеры, мм, и масса преобразователей серии ВПЧ (рис. 25.2)

Тип преобразователя

Выходное напряжение, В

*.

h2

D

*i

Ь2

d,

d2

Масса, кг

ВПЧ-12-8000У4

200/100

950

550

570

365

345

12

15

650

ВПЧ-20-2400У4

400/200

970

515

660

410

390

12

15

750

ВПЧ-20-8000У4

400/200

1040

585

660

410

390

12

15

810

ВПЧ-30-2400У4

400/200

970

515

660

410

390

12

15

800

ВПЧ-30-8000У4

400/200

1040

585

660

410

390

12

15

950

ВПЧ-60-2400У4

800/400

1330

705

858

525

490

16

19

1520

ВПЧ-60-2400У4

400/200

1330

705

858

525

490

16

19

1520

ВПЧ-60-8000У4

800/400

1360

735

858

525

490

16

19

1715

ВПЧ-60-8000У4

400/200

1360

735

858

525

490

16

19

1715

ВПЧ-100-2400У4

800/400

1435

735

858

525

490

16

19

1920

ВПЧ-100-2400У4

400/200

1435

735

858

525

490

16

19

1920

ВПЧ-100-800У4

800/400

1555

855

858

525

490

16

19

2240

ВПЧ-100-800У4

400/200

1595

895

858

525

490

16

19

2365

ВПЧ-60-2400О4

750/375

1330

705

858

535

490

16

19

1525

ВПЧ-60-8000О4

750/375

1360

735

858

535

490

16

19

1720

ВПЧ-100-240004

750/375

1435

735

858

535

490

16

19

1930

ВПЧ-100-800004

750/375

1555

855

858

535

490

16

19

2250

ВПЧ-30-8000О4

400/200

1040

585

660

420

390

12

15

950

part15-2.jpg

Рис. 25.2. Габаритные и установочно-присоединительные размеры преобразователей ВПЧ

25.1.3. Однофазные преобразователи частоты серии ОПЧ

Преобразователи частоты серии ОПЧ предназначены для питания установок индукционного нагрева, плавки, закалки и других технологических процессов с использованием токов повышенной частоты.

Преобразователи состоят из индукторного генератора повышенной частоты и приводного асинхронного двигателя с корот-козамкнутым ротором.

В цифровой части обозначения преобразователей ОПЧ первая цифра указывает мощность, кВт, вторая — частоту, кГц, третья — напряжение приводного двигателя, В.

Преобразователи (табл. 25.6) имеют вертикальное исполнение.

Система охлаждения преобразователя — воздушно-водяная с замкнутым циклом по воздуху и разомкнутым по воде. При этом двигатель имеет воздушное охлаждение, а сердечник и обмотки статора генератора охлаждаются водой, циркулирующей по трубкам, развальцованным в сердечнике статора генератора. Ротор индукторного генератора охлаждается воздухом, а для отбора тепла от воздуха используются водяные воздухоохладители, расположенные под кожухом. Циркуляция воздуха осуществляется вентиляторами, закрепленными на валу преобразователя.

Таблица 25.6. Технические данные преобразователей частоты ОПЧ

Показатель

ОПЧ250-2,4-6000, ОПЧ250-2,4-3000

ОПЧ250-2.4-380/660

ОПЧ250-4,0-6000; ОПЧ250-4,0-3000

ОПЧ250-4,0-380/660

ОПЧ250-10,0-6000; ОПЧ250-10,0-3000

ОПЧ250-10,0-380/660

Преобразователь

Мощность, кВт:

полезная

250

250

250

250

250

250

потребляемая

290

290

293

293

305

205

КПД, %

86,5

96,5

85,5

85,5

82

82

Частота вращения, об/мин

2970

2965

2970

2965

2970

2965

Расход охлаждающей воды,

60

60

65

65

80

80

л/мин

Масса, кг

4360

4360

4430

4430

4920

4920

Генератор

Частота, кГц

2,38"

2,37

3,86

3,86

10

10

Напряжение, В

800

800

800

800

800

800

Ток, А

329

329

313

313

329

329

coscp

0,95 (емк.)

0,95 (емк.)

1

1

0,95 (инд.)

0,95 (инд.)

Пределы изменения тока воз-

3,7-5,2

7,4-10,4

3,8-5,2

7,6-10,4

3,3-6

6,6-12

буждения, А

Пределы изменения напряже-

113-175

57-88

87-130

44-65

85-170

43-85

ния возбуждения, В

Последовательно включенный

конденсатор:

емкость, мкФ

Отсутствует

Отсутствует

26,6

26,6

6,5

6,5

напряжение, В

480

480

800

800

Двигатель

Частота, Гц

50

50

50

50

50

50

Напряжение, В

6000/3000

380/660

6000/3000

380/660

6000/3000

380/660

Ток, А

31/60

484/279

31,3/62

489/282

32,6/63

500/293

COS(p

0,9

0,91

0,9

0,91

0,9

0,91

Соединение фаз

Y/YY

A/Y

Y/YY

A/Y

Y/YY

A/Y

Пусковой ток при номиналь-

170/340

2460/420

170/340

2460

170/350

2460/1420

ном напряжении, А

Время пуска при номиналь-

15

16

15

16

18

19

ном напряжении, с

Продолжение табл. 25.6

Показатель

ОПЧ320-1,0-6000; ОПЧ320-1,0-3000

ОПЧ320-1,0- 380/660

ОПЧ500-1.0-6000; ОПЧ500-1,0-3000

ОПЧ500-2,4-6000; ОПЧ500-2,4-3000

ОПЧ500-4,0-6000; ОПЧ500-4,0-3000

ОПЧ500-4,0-6000С

Преобразователь

Мощность, кВт:

полезная

320

320

500

500

500

500

потребляемая

364

364

556

568

575

575

КПД, %

88

88

90

88

87

87

Частота вращения, об/мин

2965

2960

2980

2980

2980

2980

Расход охлаждающей воды,

60

60

90

100

110

ПО

л/мин

Масса, кг

4400

4400

5430

6340

6300

6300

Генератор

Частота, кГц

1,085

1,085

1,09

2,38

3,87

3,87

Напряжение, В

800

800

800/1600

800/1600

800/1600

1000

Ток, А

400

400

625/329

658/329

625/313

500

cos<p

1

1

1

0,95 (емк.)

1

1

Пределы изменения тока воз-

3,8-5,3

7,6-10,6

(3,8 -=- 5,3)/

(3,8 н- 5,5)/

(3,8 - 5,3)/

(3,8 ч- 5,3)/

буждения, А

(7,6 -г- 10,6)

(7,6-5-11)

(7,6 ■*■ 10)

(7,6 н- 10,6)

Пределы изменения напряжения

116-178

58-89

(122 -г- 187)/

(152 -г 240)/

(112 ч- 170)/

(112-=- 170)/

возбуждения, В

(61 -=- 94)

(76 -г- 120)

(56 -f- 85)

(56 -г 85)

Последовательно включенный

конденсатор:

емкость, мкФ

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует

53,2/13,3

29,2

напряжение, В

-

-

480/960

700

Двигатель

Частота, Гц

50

50

50

50

50

50

Напряжение, В

6000/3000

380/660

6000/3000

6000/3000

6000/3000

6000

Ток, А

39/78

608/350

59,5/119

61/122

61,5/123

61,5

COS ф

0,9

0,91

0,9

0,9

0,9

0,9

Соединение фаз

Y/YY

А/Г

Y/YY

Y/YY

Y/YY

Y

Пусковой ток при номинальном

170/340

2560/1420

330/660

330/660

330/660

330

напряжении, А

Время пуска при номинальном

15

16

10

14

14

14

напряжении, с

Примечание. По просьбе заказчика напряжением 400/800 или 800/1600 В.

преобразователи типов ОПЧ250-2,4-6000, ОПЧ250-2,4-3000 и ОПЧ250-2,4-380/660 поставляются с генератором

part15-3.jpg

Рис. 25.3. Однофазный преобразователь частоты ОПЧ 250-10,0-6000

Преобразователи устанавливаются на четырех виброизолирующих опорах и не имеют жесткого крепления к фундаменту. К фундаменту предъявляется требование горизонтальности. Фундамент должен быть рассчитан на массу преобразователя, которая равномерно распределена на четыре опоры. При этом защита от воздействия внешних толчков и вибраций должна обеспечиваться конструкцией фундамента.

Статор генератора расположен в нижней части преобразователя, статор двигателя—в верхней. Обмотка статора генератора выполнена из высокочастотного провода «литца». Обмотка статора и обмотка возбуждения генератора имеют изоляцию класса нагревостойкости F. Обмотка статора двигателя имеет термореактивную изоляцию класса нагревостойкости В.

Таблица 25.7. Габаритные и установочно-

присоединительные размеры преобразователей

серии ОПЧ

Расстоя-

Расстоя-

Об-

ние от

ние от

щая

фунда-

фунда-

Тип

вы-

Диа-

мента

мента

преобразователя

сота,

метр, мм

до коробки

до коробки

мм

выводов

выводов

генера-

двигате-

тора, мм

ля, мм

ОПЧ250-2,4-6000

1790

1054

1040

565

ОПЧ250-10,0-6000

1790

1134

1040

565

ОПЧ250-10,0-6000

1905

1134

1040

677

ОПЧ320-1,0-6000

1790

1054

1040

565

ОПЧ500-1.0-6000

1930

1134

1105

655

ОПЧ500-2,4-6000

2120

1134

1295

845

ОП 4500-4,0-6000

2120

1134

1295

845

Сердечники роторов генератора и двигателя смонтированы на общем валу. В верхнем подшипниковом узле расположен роликовый подшипник, работающий на консистентной смазке. Под подшипником имеется камера для сбора отработанной смазки, что позволяет заменять смазку без разборки узла. В нижнем подшипниковом узле расположены два подшипника: роликовый и ра-диально-упорный шариковый. Узел смазывается жидким маслом. Циркуляция масла осуществляется насосом, расположенным на нижнем конце вала преобразователя. Преобразователь снаружи закрывается разъемным кожухом.

Для компенсации внутренней индуктивности в генераторах на частоты 4 и 10 кГц последовательно с обмоткой статора подключается конденсатор (см. табл. 25.6). Обмотка возбуждения индукторного генератора питается от отдельного источника постоянного тока.

Габаритные установочно-присоедини-тельные размеры преобразователей приведены в табл. 25.7 и на рис. 25.3.

25.1.4. Электромашинные преобразователи

частоты малой мощности для привода

сельскохозяйственных механизмов

Для привода двигателей сельскохозяйственных механизмов применяют двигатели на повышенные частоты питания: 100, 200 и 400 Гц. Технические данные преобразователей частоты, используемых для питания двигателей, приведены в § 27.3.