Синхронные генераторы серий МСК И МСКФ

Общие сведения

Синхронные генераторы серий МСК и МСКФ предназначены для питания электрической энергией переменного тока частотой 50 Гц силовых и осветительных установок судов с неограниченным районом плавания.

Структура условного обозначения

МСКФ-ХХ-4СИ:
МС - морской синхронный;
К - корректорный;
Ф - фланцевое исполнение;
Х - наружный диаметр сердечника статора (8; 9; 10; 11);
Х - длина сердечника статора (1; 2; 3);
4 - число полюсов;
С - специальный;
И - в составе импульсного преобразователя.
Климатическое исполнение ОМ, категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69.

Условия эксплуатации

Температура окружающей среды от 1 до 50°С.
Верхнее значение относительной влажности воздуха 98% при температуре 35°С.
Крен судна до 45°, кратковременные (до 3 мин) наклоны оси вала до 30°.
Длительные наклоны оси вала до 15°.
Качка с периодом 7-16 с: бортовая до 45°.
Осевая до 15°.
Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.1-75.
Генераторы соответствуют ТУ 16-512.449-78.

Нормативно-технический документ

ТУ 16-512.449-78

Технические характеристики

Основные технические данные генераторов приведены в таблице.

Таблица

Типоисполнение Номинальное напряжение, В Мощность при продолжительном
режиме, кВт/кВ·А		 Номинальный ток статора, А Номинальная частота
вращения, мин-1		 КПД, % Ток возбуждения при номинальной нагрузке, А Напряжение на контактных кольцах при номинальной нагрузке, В Данные воздухоохладителя
при замкнутом цикле вентиляции (температура окружающего воздуха до 50 ° С, охлаждающей воды до 30 ° С) при разомкнутом цикле вентиляции и температуре охлаждающего воздуха, ° С при номинальной нагрузке при нагрузке 75% номинальной Расход охлаждающей воды, м3/ч Максимальная температура входящей охлаждающей воды, ° С Температура выходящей охлаждающей воды, ° С
До 40 От 40 до 50
МСК-82-4 230; 400 30/37,5 27/34 93,5; 54,2 1500 86 87,5 26 38 5,1 30 32
МСК-83-4 50/62,5 45/56 157; 91 87,5 89 52
МСК-83-4С 230 157 1200–1500
МСК-91-4 230; 400 75/93,7 68/85 234; 135,5 1500 88,7 89,8 25 80 6,8
МСК-92-4 100/125 90/112 80/100 312; 180 89,9 90,9 27 106
МСКФ-92-4  
МСК-102-4 150/187,5 467; 270 90,2 91 152 22 8,5
МСК-103-4 200/250 180/225 160/200 625; 361 90,5 90,7 160 26
МСК-103-4И 400 – 325 149 24 – – –
МСК-113-4 300/375 270/338 542 91,5 91,6 207 25 9 30 32

Генераторы выдерживают:
10%-ную перегрузку по току статора при соs j=0,8 и номинальной частоте вращения в течение 2 ч. При этом допускается изменение напряжения генераторов в пределах ± 1% от установленного значения;
25%-ную перегрузку по току статора при соs j=0,7 и номинальной частоте вращения в течение 30 мин. При этом допускается изменение напряжения генераторов минус 2% от установленного значения;
50%-ную перегрузку по току статора при соs j=0,7 и номинальной частоте вращения в течение 5 мин. При этом допускается изменение напряжения генераторов минус 3% от установленного значения. Указанные перегрузки генераторы выдерживают после работы в номинальном режиме;
ударный ток КЗ при возбуждении, соответствующем режиму холостого хода, при номинальной частоте вращения и напряжении, равном 105% номинального;
установивщееся трехфазное КЗ длительностью не более 30 с.
Изоляция обмоток генераторов кремнийорганическая, класса нагревостойкости Н по ГОСТ 8865-93.
Допустимая температура обмотки статора, сердечника статора, обмотки ротора, обмотки силового трансформатора и контактных колец 165°С; выпрямителей кремниевых 125°С; подшипников 90°С. Корректор напряжения допускает работу при температуре окружающей среды до 55°С.
Генераторы могут продолжительно работать при несимметричной нагрузке, характеризующейся следующими условиями:
ток в наиболее нагруженной фазе не превышает номинального, а разность токов в фазах не превышает 25% номинального значения у генераторов мощностью до 100 кВт включительно и 15% у генераторов свыше 100 кВт;
разность линейных напряжений при включении на линейное напряжение (в режиме холостого хода) однофазной статической нагрузки 25% номинального тока для генераторов до 100 кВт включительно и 15% для генераторов свыше 100 кВт, не превышает соответственно 5 и 3% номинального напряжения генератора.
В системе автоматического регулирования обеспечена возможность изменения уставки напряжения в пределах ± 5% номинального значения во всем диапазоне нагрузок от холостого хода до номинальной в холодном и нагретом состоянии генератора при соs j=0,4-0,9.
Генераторы МСК-92-4 и МСКФ-92-4 с номинальным напряжением 400 В обеспечивают диапазон регулирования уставки напряжения в пределах 0,95-1,03 номинального с точностью ± 0,5% при нагрузке от холостого хода до номинальной с соs j=0,4-1 в любом тепловом состоянии.
Номинальный соs j=0,8. При соs j=0,4-0,9 отклонение напряжения не более:
±1% от среднерегулируемого значения напряжения при плавном изменении нагрузки в пределах 0-100% номинальной.
Отклонение частоты вращения генератора не более ± 2,5% номинальной;
±10% номинального значения напряжения - во время переходных режимов при набросе или сбросе 50% нагрузки на генератор, нагруженный до 50%. Время восстановления напряжения до установившегося значения с точностью ±1% - 0,4 с;
±20% от установленного значения напряжения - во время переходных режимов при набросе 100% нагрузки на генератор, работающий вхолостую. Время восстановления напряжения до установившегося значения с точностью ±1% - 0,6 с. Изменение частоты вращения при этом не должно выходить за пределы от минус 6 до 4% номинальной, время установления новой частоты вращения не более 5 с;
±1% установленного значения при неизменной симметричной нагрузке и изменении теплового состояния генератора от холодного до нагретого в номинальном режиме. Указанные характеристики обеспечиваются при одиночной и параллельной работе.
Допускается прямой пуск от генераторов короткозамкнутых асинхронных электродвигателей мощностью до 0,7 номинальной мощности генератора. При пуске короткозамкнутого асинхронного электродвигателя с пусковым током, равным номинальному току генератора, от генератора, нагруженного на 70%, провал напряжения не превышает 20% от установленного напряжения.
Начальное самовозбуждение генераторов обеспечивается без постороннего источника. Надежное начальное самовозбуждение генераторов обеспечивается при частоте вращения около 0,9 номинальной.
Генераторы устойчивы в параллельной работе друг с другом, а также с генераторами, имеющими аналогичные системы возбуждения с нагрузками 10-125% номинальной. Отношение мощностей параллельно работающих генераторов может быть в пределах от 1:1 до 1:3.
Неравномерность распределения реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами не более 10% номинальной реактивной мощности меньшего генератора в пределах нагрузки от 10 до 100% номинальной. При этом неравномерность распределения активной нагрузки не должна превышать 10% от номинальной мощности меньшего генератора (последнее условие обеспечивается регуляторами первичных двигателей).
При выходе корректора из строя система возбуждения обеспечивает работу генератора без него. Точность поддержания напряжения на зажимах генератора, работающего без корректора, при изменении нагрузки на 50% номинальной (но в пределах номинальной), неизменном соs j и установившемся тепловом режиме находится в пределах ± 5% среднерегулируемого значения напряжения.
Генераторы снабжены сигнализацией о попадании воды в генератор, например при течи воздухоохладителя.
Обмотки статора соединены в "звезду" и имеют четыре вывода (три фазных и нулевой) у генераторов на 400 В (на все мощности) и у генераторов на 230 В (мощностью до 150 кВт включительно);
у генераторов на 230 В (мощностью 200 кВт) обмотки соединены в "треугольник" и имеют три вывода.
При работе генератора МСК-103-4И в составе импульсного преобразователя с электродвигателем ДПН-1 обеспечивается импульсная мощность 200 кВт при соs j=0,94, напряжении 400 В±8% или 380- + % и изменении частоты от минус 20 до 12%. Длительность импульса 1,2 с. Длительность паузы 20 с.
Генератор МСК-83-4С предназначен для работы в качестве вала-генератора.
Напряжение и мощность генератора изменяются пропорционально частоте вращения в интервале 1200-1500 мин-1. Напряжение при этом поддерживается с точностью ± 3% установленного значения.
Средний ресурс генератора до заводского ремонта 15 000 ч. Полный ресурс 30 000 ч.

Генератор МСК состоит из статора, ротора, двух подшипниковых щитов (задний со стороны привода, передний с противоположной стороны), воздухоохладителя, системы возбуждения, защитных и воздухонаправляющих колпаков.
Статор состоит из станины, сердечника и обмотки. Станина стальная сварная с сальниками в боковых плоскостях для подводящих кабелей. Сверху станина имеет вентиляционное окно, площадку, на которой располагаются воздухоохладитель, блок питания системы возбуждения, корректор напряжения и реле сигнализации о наличии воды.
Для защиты статической системы возбуждения и воздухоохладителя служат колпаки, которые основанием крепятся к станине, а торцом - к воздухоохладителю. Колпак системы возбуждения имеет окна для доступа к элементам системы и для входа воздуха при разомкнутом цикле вентиляции. С задней стороны воздухоохладителя в колпаке имеются окна для выхода воздуха при разомкнутом цикле вентиляции.
Сердечник статора состоит из изолированных листов электротехнической стали, собранных и запрессованных в станину.
Сердечник укреплен в станине двумя нажимными шайбами.
Обмотка статора уложена в пазах сердечника. Обмотка трехфазная, двухслойная с сокращением шага. Выводные концы обмотки подведены к контактным болтам блока питания.
Ротор генератора состоит из вала, четырех полюсных сердечников с катушками обмотки возбуждения и демпферной обмоткой, вентилятора, узла контактных колец, балансировочного кольца, подшипниковых узлов и генератора начального возбуждения (на машинах 8-го габарита не устанавливается).
Вал изготовлен из нормализованной стали. У генераторов 8-го и 9-го габаритов вал круглый, у генераторов 10-го и 11-го габаритов в средней части имеет квадратное сечение. На каждой стороне квадрата профрезерована канавка в виде ласточкина хвоста, в которую входит хвост полюса, закрепляемый двумя стальными клиньями.
Сердечники полюсов ротора генераторов 10-го и 11-го габаритов набраны из стальных штампованных листов, сердечники ротора генераторов 8-го и 9-го габаритов - из цельноштампованных четырехполюсных листов электротехнической стали. Часть листов сердечника ротора генераторов 8-го габарита сделана из стали с большой коэрцитивной силой.
Катушка обмотки возбуждения генераторов 10-го и 11-го габаритов намотаны из голой шинной меди на ребро, у генераторов 8-го и 9-го габаритов катушки намотаны из изолированного провода.
Демпферная обмотка состоит из медных круглых стержней, вставленных в пазы полюсных башмаков.
Вентилятор центробежный крепится на валу гайкой со стопорной шайбой.
Вентилятор создает аксиальную вентиляцию. Генератор может работать в замкнутом (основной режим) и разомкнутом циклах вентиляции.
Контактные кольца медные. Контактные кольца на генераторах 10-го, 11-го габаритов охлаждаются вентилятором.
Подшипники качения генераторов защищены стальными крышками. Смазка подшипников пластичная.
Щиты подшипниковые стальные, сварные. Щит, расположенный со стороны контактных колец, имеет окно, закрываемое крышкой.
Воздухоохладитель состоит из мельхиоровых трубок с проволочным оребрением. Концы трубок заделаны в панели, закрытые крышками. В одной крышке имеются два фланца для присоединения труб, подводящих и отводящих воду. Трубки и панели защищают от коррозии (при воздействии морской воды) три протектора. Температура охлаждающей воды, поступающей в вохдухоохладитель, от минус 4 до 30°С.
Для защиты от радиопомех, возникающих при искрении щеток, служат металлический колпак и конденсаторы.
Система возбуждения служит для начального возбуждения генератора, питания обмотки ротора при работе машины.
Она состоит из статической системы и генератора начального возбуждения (кроме генератора МСК 8-го габарита).
В статическую систему входят блок питания, блок управления и корректор напряжения.
Блок питания состоит из силового трансформатора, силового выпрямителя, выпрямителя начального возбуждения, выпрямителя питания корректора. Блок питания генератора МСК 8-го габарита отличается от остальных наличием блока конденсаторов.
Блок управления служит для управления выходными параметрами генератора.
Корректор напряжения предназначен для поддержания стабильного напряжения на выводных зажимах генератора.
Генераторы могут параллельно работать:
с генераторами, имеющими принципиальные отличные системы возбуждения и устройства регулирования напряжения;
с генераторами, имеющими аналогичные по принципу действия, и схеме системы возбуждения (рис. 1);
с сетью.


Электрическая схема подключения генераторов МСК, МСКФ на параллельную работу:
QF - автоматический шинный выключатель;
QF1, QF2 - автоматические генераторные выключатели;
S1, S2 - блок-контакты автоматического выключателя;
G1, G2 - генераторы;
S - переключатель режима работы;
ТА - трансформатор тока;
TL - трансформатор параллельной работы;
C7, C8 - конденсаторы параллельной работы;
R15 - балластный резистор с выводом Р1;
R16, R17 - резисторы параллельной работы с выводом Б;
УН - резистор уставки напряжения;
I, II - участки резисторов R17;
0, С1, С2, С3 - выводы фаз
Генераторы имеют замкнутую систему вентиляции с охлаждением нагретого воздуха водяным охладителем. При выходе из строя воздухоохладителя или прекращении подачи воды генераторы могут работать при разомкнутой системе вентиляции.
Исполнение генераторов МСК (рис. 2) горизонтальное на лапах;
генератора МСКФ (рис. 3) горизонтальное фланцевое; каплезащищенное - при замкнутой системе вентиляции и защищенное - при разомкнутой.

Таблица к рис. 2

Типоисполнение

 Размеры, мм Масса, кг Маховой момент ротора, кг·м2
l1 l10 l30 l31 b10 b31 b32 h h31 d1 d10
МСК-82-4 80 350 795 149 440 352 389 250 850 75 26 530 2,8
МСК-83-4 430 855 620 4,6
МСК-83-4С
МСК-91-4 90 500 990 146 540 375 410 300 950 78 32 770 8,5
МСК-92-4 540 1030 850 11,3
МСК-92-4* 148 1090 148 80
МСК-102-4 100 665 1245 170 680 430 470 355 1140 98 42 1410 24
МСК-103-4 1520 30
МСК-103-4* 162 1305 168 98,2
МСК-113-4* 150 735 1395 201,5 800 521 556 450 1330 1082 2300 56

* Генераторов с коническим концом вала.


Общий вид, габаритные и присоединительные размеры генераторов МСК:
I - сальники силовых кабелей


Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры генератора МСКФ-92-4
Масса 900 кг.
Маховой момент ротора 11,3 кг·м2.
I - сальники силовых кабелей
Генератор МСК-103-4И выполнен без воздухоохладителя и имеет разомкнутую систему вентиляции.
Приводом генераторов могут быть двигатели внутреннего сгорания, газовые или паровые турбины. Соединяются генераторы с двигателями внутреннего сгорания (дизелями) эластичными муфтами, а с турбинами - через редуктор.

В комплект поставки входят: генератор с системой возбуждения, блок управления, комплект ЗИП: одиночный комплект ЗИП - с каждым генератором, групповой комплект ЗИП, ремонтный комплект, специальный инструмент, паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации.

Характеристики Электротехнического оборудования

Характеристики станков

Характеристики КПО

Характеристики импортного оборудования

Характеристики насосного оборудования

Марки стали и сплавов

Прочее оборудование
© Машинформ | Справочник содержания драгоценных металлов | mashinform@bk.ru