Генераторы синхронные серии МСС
Общие сведения
Генераторы синхронные серии МСС мощностью от 30 до 200 кВт предназначены для использования в качестве источника электрической энергии для силовых и осветительных установок на морских судах неограниченного района плавания, изготовляются для внутригосударственных и экспортных поставок.
Структура условного обозначения
МССФ ХХ-Х:
МСС - морской синхронный со статической системой возбуждения;
Ф - с фланцевым щитом;
Х - наружный диаметр сердечника статора (8; 9; 10; 11);
Х - длина сердечника статора (1; 2; 3; 5);
Х - число полюсов (4; 8).
Климатическое исполнение ОМ, категория размещения 4 по ГОСТ 15150-69.
Условия эксплуатации
Температура окружающей среды от минус 10 до 45°С.
при повышении температуры окружающей среды до 50°С мощность генераторов снижается до значений, указанных в табл. 1;
| Наименование параметра | Значение параметра для типоисполнений | |||||||
| МСС-82-4 | МСС-83-4 | МСС-91-4 | МСС-92-4 | МССФ-92-4 | МСС-102-4 | МСС-103-4 | МСС-115-8 | |
| Напряжение, В | 230 400 | 400 | 230 400 | 400 | ||||
| Мощность при повышении температуры окружающей среды до 50 ° С, кВт, не более | 30 | 50 | 75 | 100 | 150 | 190 | ||
Относительная влажность воздуха (75±3)%.
При температуре (45±2)°С или (80±3)%.
При температуре (40±2)°С, а также (95±3)%.
При температуре (25±2)°С.
Окружающая среда невзрывоопасная.
Вибрация с частотой от 5 до 8 Гц с амплитудой 1 мм и с частотой от 8 до 30 Гц при ускорении 0,5g.
Бортовая качка до 22,5° от вертикали.
Длительный крен до 15°.
Длительный дифферент до 10°.
Удары с ускорением 3g при частоте от 40 до 80 ударов в минуту.
При эпизодических кратковременных сотрясениях с интенсивностью, эквивалентной статической нагрузке до 15g в вертикальном направлении и до 5g в горизонтальном.
Длительный крен для аварийного оборудования до 22,5° и дифферент до 10°.
Группа механического исполнения М31 по ГОСТ 17516.1-90.
Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.1-75, ГОСТ 21130-75.
Генераторы соответствуют ТУ 16-512.041-75.
ТУ 16.512.041-75
Основные технические данные генераторов трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и соs j=0,8 приведены в табл. 2.
| Типоисполнение | Мощность | Напряжение, В | Ток, А | Частота вращения, мин-1 | КПД, % | Данные ротора | Масса генератора, кг | ||||
| кВ·А | кВт | Напряжение, В | Ток, А | Маховой момент, кг·м2 | Масса, кг | ||||||
| МСС-82-4 | 37,5 | 30 | 400 | 54,2 | 1500 | 85,5 | 38 | 26 | 2,8 | 148 | 451 |
| 230 | 93,5 | ||||||||||
| МСС-83-4 | 62,5 | 50 | 400 | 91 | 88,5 | 52 | 4,6 | 157 | 540 | ||
| 230 | 157 | ||||||||||
| МСС-91-4 | 94 | 75 | 400 | 135 | 89,5 | 72 | 24,5 | 11,4 | 254 | 730 | |
| 230 | 235 | ||||||||||
| МСС-92-4 | 125 | 100 | 400 | 181 | 91 | 85 | 14,5 | 275 | 830 | ||
| 160 | 230 | 314 | |||||||||
| МСС-102-4 | 200 | 200 | 400 | 289 | 91,5 | 17,5 | 121 | 26,5 | 440 | 1410 | |
| 100 | 230 | 500 | |||||||||
| МСС-103-4 | 250 | 400 | 361 | 92 | 24,5 | 135 | 32 | 520 | 1545 | ||
| 230 | 625 | ||||||||||
| МСС-115-8 | 400 | 361 | 750 | 92,5 | 50 | 120 | 102 | 890 | 2200 | ||
| МССФ-92-4 | 125 | 181 | 1500 | 91 | 85 | 24,5 | 14,5 | 270 | 875 | ||
Режим работы генераторов продолжительный (S1) по ГОСТ 183-74.
В генераторах МСС102 и МСС103 на напряжение 230 В соединение фаз в "треугольник", в остальных генераторах - в "звезду" с выводом нулевого провода.
Начальное возбуждение генераторов обеспечивается без постороннего источника.
Самовозбуждение генераторов происходит при достижении частоты вращения 90% от номинальной.
При автоматическом регулировании напряжение на зажимах генератора поддерживается с точностью:
±2% от среднерегулируемого значения напряжения при плавном изменении нагрузки от 0 до 100% номинальной и соs j= 0,4 - 0,9 с учетом изменения теплового состояния генератора от холодного до установившегося нагретого, при этом частота вращения может изменяться соответственно наклону регуляторной характеристики дизеля в пределах до 5% от номинальной;
±10% от установленного значения напряжения у генератора на 1500 мин-1 во время переходных процессов при сбросе со 100 до 50% нагрузки и с 50% нагрузки до 0 и набросе 50% нагрузки на ненагруженный или нагруженный на 50% генератор, при соs j не ниже 0,4. Время восстановления напряжения до установленного с точностью ± 3% не должно превышать 0,4 с, при этом номинальная частота вращения агрегата поддерживается с точностью ± 3%;
±20% установленного значения напряжения у генератора на 1500 мин-1 во время переходных процессов при сбросе 100% нагрузки с генератора, работающего в режиме номинальной нагрузки, и при набросе 100% нагрузки на ненагруженный генератор, при соs j не ниже 0,4. Время восстановления напряжения до установленного значения с точностью ± 3% не должно превышать 0,8 с; при этом номинальная частота вращения агрегата поддерживается с точностью ± 6%;
±15% установленного значения напряжения у генератора типа МСС115-8 во время переходных процессов при набросе 100% нагрузки на ненагруженный генератор и сбросе 100% нагрузки с генератора, работающего в режиме номинальной нагрузки, при соs j не ниже 0,4. Время восстановления напряжения до установившегося значения с точностью ± 3% не превышает 0,8 с, при этом номинальная частота вращения агрегата поддерживается с точностью ± 12%;
допускается работа генератора МСС115-8 без корректора напряжения. При этом предусматривается возможность уставки номинального напряжения генератора при всех режимах нагрузки. Точность поддержания напряжения в этом случае в установившемся тепловом режиме при изменении нагрузки от 0 до 100% номинальной и номинальном соs j находится в пределах ± 5% от среднерегулируемого значения напряжения. При этом частота вращения может изменяться соответственно наклону регуляторной характеристики дизеля до 1,5%.
Система возбуждения при автоматическом регулировании обеспечивает уставку напряжения в пределах ± 5% номинального во всем диапазоне нагрузок от холостого хода до номинальной как в холодном, так и в нагретом состоянии генератора.
Генераторы выдерживают установившееся трехфазное КЗ в течение 5 с при установившемся тепловом номинальном режиме перегрузки по току статора на 10% в течение 1 ч при соs j= 0,8; на 25% в течение 10 мин при соs j = 0,7; на 50% в течение 2 мин при соs j= 0,6.
Перегрузки не вызывают ненормального шума и вибраций генератора. После перегрузок генератор может продолжать работу с номинальной нагрузкой.
Генераторы допускают продолжительную работу при несимметричной нагрузке, если токи в фазах не превышают номинального тока фазы и разность токов в фазах не превышает 20% номинального тока фазы.
Генераторы допускают прямой пуск короткозамкнутых асинхронных двигателей мощностью 0,7 номинальной мощности генератора. При запуске асинхронных двигателей с пусковым током до 100% номинального тока генератора, максимальное изменение напряжения генератора, работающего с нагрузкой до 70%, не превосходит 20%.
Генератор серии МСС устойчиво работает параллельно с таким же генератором и с генераторами других серий, имеющими аналогичные системы возбуждения по точности регулирования и быстродействию, при условии устойчивой работы приводных двигателей и пропорционального распределения активных мощностей их регуляторами с точностью ± 10% меньшей номинальной мощности генератора. Такое распределение должно иметь место при любой суммарной активной нагрузке генераторов в пределах от 20 до 100% номинальной. Соотношение мощностей параллельно работающих генераторов не должно превышать соотношений 1:3 или 3:1. Равномерное распределение реактивной нагрузки осуществляется включением уравнительных соединений устройств для параллельной работы генераторов. Кроме того, статическая система возбуждения обеспечивает без уравнительных соединений положительный статизм напряжения с наклоном до 5%.
Генераторы выпускаются настроенными на статизм 3%. В обоих случаях (с уравнительными соединениями и без них) при включении системы регулирования напряжения неравномерность распределения реактивной нагрузки не должна превышать ± 10% от номинального значения реактивной составляющей мощности меньшего генератора. Допускается включение генераторов на параллельную работу по методу самосинхронизации.
Электрические принципиальные схемы генераторов приведены на рис. 1-3.
Электрическая принципиальная схема генераторов серии МСС:
положение контактов переключателя ПВ:
разомкнуты - работа без статизма;
замкнуты - работа со статизмом;
QF - генераторный автомат;
S - блок-контакт;
БП - блок питания;
БУ - блок управления;
UD - силовой выпрямитель;
VD5, VD6 - защитные диоды;
Q - выключатель гашения поля;
UD1 - выпрямитель питания корректора;
G - генератор;
КH - корректор напряжения;
S1 - переключатель вида работ;
S2 - переключатель вида регулирования (см. рис. 3, 5);
R15 - балластный резистор блока управления;
R16, R17 - резисторы параллельной работы блока управления;
С4 - С6 - блоки конденсаторов;
С7 - конденсатор;
Cр1 - Cр3 - защитные конденсаторы;
TV - силовой трехфазный трансформатор;
TL - трансформатор параллельной работы (см. рис. 4, 5);
TA - трансформатор тока;
УН, РУН - резисторы уставки напряжения;
УПР - устройство параллельной работы (см. рис. 4, 5);
УС - уравнительные соединения;
N1, N2, Nс, Nд, Nк , Nпк, Nу- катушки силового трансформатора;
РУ - резистор ручной регулировки (см. рис. 5)
Электрическая принципиальная схема генераторов серий МСС102-4 (230 В) и МСС103-4 (230 В);
обозначения - по рис. 1
Электрическая принципиальная схема генератора серии МСС115-8:
положение контактов переключателя S2:
контакты 1-2; 3-4 - замкнуты;
5-6; 7-8 - разомкнуты - работа с корректором;
контакты 1-2; 3-4 - разомкнуты;
5-6; 7-8 - замкнуты - работа без корректора;
обозначения - по рис. 1
Электрические принципиальные схемы параллельной работы генераторов и схемы подключения приведены на рис. 4, 5.
Электрическая принципиальная схема параллельной работы генераторов и схема подключения:
положение контактов переключателя S1:
разомкнуты - работа без статизма с уравнительными соединениями;
замкнуты - работа со статизмом без уравнительных соединений;
обозначения - по рис. 1
Электрическая принципиальная схема параллельной работы и схема подключения генератора серии МСС115-8:
положение контактов переключателя S1 - см. рис. 4;
положение контактов переключателя S2 - см. рис. 3;
обозначения - по рис. 1
Показатели надежности:
средний срок службы до списания генераторов до 25 лет;
средний ресурс до капитального ремонта 40 000 ч, до списания 60 000 ч;
наработка на отказ 8 000 ч.
Генератор серии МСС состоит из статора, ротора, двух подшипниковых щитов и статической системы возбуждения.
Статор состоит из станины, сердечника и обмотки. Станина выполнена на лапах.
Для выхода охлаждающего воздуха в станине имеются окна, которые закрываются жалюзи.
Сердечник статора, собранный из изолированных листов электротехнической стали, запрессован в станину и крепится в ней двумя нажимными шайбами.
Ротор генератора состоит из вала, 4- или 8-полюсных сердечников, обмотки возбуждения и демпферной обмотки, вентилятора, балансировочного устройства и подшипниковых узлов. На 8-полюсных генераторах имеется остов ротора.
Вал цельный стальной. У генераторов МСС102-4 и МСС103-4 в средний части вал выполнен четырехгранным. На каждой стороне вала выфрезерирована канавка в виде ласточкина хвоста, в которую входит хвост полюса, закрепляемый клиньями. У остальных генераторов вал в средней части круглый.
Сердечник полюсов ротора генераторов 10-го и 11-го габаритов выполнен заодно с остовом ротора и собран из листов стали. Часть листов как 4-полюсных, так и 8-полюсных сердечников выполняется из материала, имеющего большую коэрцитивную силу.
Катушки обмотки возбуждения генераторов 10-го и 11-го габаритов намотаны из шинной меди, генераторов 8-го и 9-го габаритов - из изолированного провода.
Демпферная обмотка состоит из круглых стержней, вставленных в пазы полюсных башмаков.
Вентилятор центробежный. Для 8-полюсных машин вентилятор сдвоенный.
Вентиляция генератора аксиальная с помощью центробежного вентилятора. Забор воздуха производится через фильтры, установленные в окнах колпака системы возбуждения.
Способ охлаждения 1СА01 по ГОСТ 20459-87.
Генераторы выполнены на подшипниках качения. Со стороны присоединения генератора к приводному двигателю применен роликовый подшипник (в генераторах МССФ-92-4, МСС-115-8 шариковый), с противоположной стороны - шариковый.
Смазка подшипников консистентная.
Статическая система возбуждения генератора служит для питания обмотки ротора постоянным током и поддержания напряжения генератора на заданном уровне.
Статическая система возбуждения состоит из блока питания, блока управления и корректора напряжения.
Блок питания, установленный на верхней части станины генератора, состоит из трансформатора, выпрямителей и блока конденсаторов.
Блок управления предназначен для управления выходными параметрами генератора. Монтируемый на распределительном щите блок управления состоит из устройства параллельной работы, резистора уставки напряжения и переключателей вида работ.
Устройство параллельной работы предназначено для осуществления параллельной работы генератора с сетью или другими генераторами, позволяет осуществлять параллельную работу либо со статизмом без уравнительных соединений, либо без статизма с уравнительными соединениями.
Корректор напряжения предназначен для поддержания стабильного напряжения на выводных зажимах генератора.
Работа с уравнительными соединениями применима в случае параллельной работы генератора серии МСС с генераторами этой же серии или с генераторами, имеющими аналогичные по принципу действия и схеме системы возбуждения. В остальных случаях параллельная работа осуществляется без уравнительных соединений (со статизмом).
В зависимости от способа монтажа генераторы изготовляются в горизонтальном исполнении, с двумя щитовыми подшипниками с одним свободным концом вала.
Форма исполнения генераторов:
МСС82-4, МСС83-4, МСС92-4, МСС91-4 - IМ1001; МСС92-4 - М2403;
МСС102-4, МСС103-4 - IМ1003; МСС115-8 - IМ1101 по ГОСТ 2479-79 (рис. 6-10).
| Типоисполнение | Размеры, мм | |||
| l10 | l11 | l30 | l34 | |
| МСС82-4 | 390 | 570 | 820 | 330 |
| МСС83-4 | 450 | 630 | 880 | 360 |
Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры генераторов серий МСС82-4, МСС83-4
| Типоисполнение | Размеры, мм | |||
| l10 | l11 | l30 | l34 | |
| МСС91-4 | 570 | 740 | 1040 | 430 |
| МСС92-4 | 630 | 800 | 1100 | 460 |
Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры генераторов серий МСС91-4, МСС92-4
Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры генераторов серии МССФ92-4
Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры генераторов серий МСС102-4, МСС103-4
Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры генераторов серии МСС115-8
Генераторы соединяются с приводным механизмом при помощи эластичной или упругой муфты. Направление вращения генераторов левое или правое (правое - по часовой стрелке, левое - против, если смотреть на генератор со стороны присоединения его к первичному двигателю).
Исполнение корпуса генераторов каплезащищенное IР22 по ГОСТ 14254-96 (защита от капель воды при наклоне генераторов под углом 45°). Исполнение корпуса блоков управления открытое IР00.
Изоляция обмоток статора, ротора силового трансформатора кремнийорганическая класса нагревостойкости Н по ГОСТ 8865-93.
Допустимая температура нагрева 165°С.
Изоляция всех обмоток влаго- и маслостойкая.
Сопротивление изоляции обмоток генераторов:
в практически холодном состоянии (при нормальных условиях) - не менее 20 МОм;
в горячем состоянии после проведения номинального режима - не менее 3 МОм.
Допускаются следующие превышения температуры активных и конструктивных частей генератора по отношению к максимальной температуре окружающей среды 45°С:
обмоток статора и ротора генератора до 120°С;
обмоток силового трансформатора 120°С;
кремниевых выпрямителей 55°С;
подшипников 45°С;
контактных колец 95°С.
Уровень напряжения радиопомех генераторов не превышает допустимых для устройств, расположенных выше главной палубы.
Класс вибрации 1,5 по ГОСТ 16921-83.
В комплект поставки входят: генератор с системой возбуждения и корректором напряжения; блок управления; запасные части; комплект инструмента и приспособлений; эксплуатационная документация: формуляр, заполненный расчетными данными, данными стендовых испытаний, обмоточными данными генераторов; техническое описание и инструкция по эксплуатации, Сертификат Регистра Судоходства.
Трансформатор тока в поставку генераторов не входит.
Рекомендуемые трансформаторы тока приведены в табл. 3.
| Типоисполнение генератора | Ток генератора, А | Параметры трансформатора* | |
| Типоисполнение | Номинальный первичный ток, А | ||
| МСС82-4 | 93,5 | ТКС-0,66 | 200 |
| 54,2 | 100 | ||
| МСС83-4 | 157 | ТКС-0,66 | 300 |
| 91 | 200 | ||
| МСС91-4 | 235 | ТКС-0,66 | 400 |
| 135 | 200 | ||
| МСС92-4; МССФ92-4 | 314 | ТШС-0,66 | 600 |
| 181 | ТКС-0,66 | 300 | |
| МСС102-4 | 500 | ТШС-0,66 | 1000 |
| 289 | 600 | ||
| МСС103-4 | 625 | ТШС-0,66 | 1000 |
| 361 | 600 | ||
| МСС115-8 | 361 | ТШС-0,66 | 600 |
* Номинальный вторичный ток 5 А, номинальная вторичная нагрузка 40 В·А.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
