Основным электрооборудованием водоотливных установок являются приводные двигатели и пускозащитная аппаратура.
Для привода насосов применяют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором напряжением до 1000 и выше 1000 В, выполненные в защищенном, закрытом или рудничном исполнении. Как исключение, когда мощность шахтной сети не позволяет применить двигатели с короткозамкнутым ротором из-за значительных величин пусковых токов, применяют электродвигатели с фазным ротором. Обычно заводы-изготовители поставляют насосы укомплектованными двигателями, но могут поставлять и без них.
Необходимая мощность двигателя (кВт) для привода насоса определяется по формуле
(7)
где k — коэффициент запаса мощности двигателя (при Q <
< 100 м3/ч k = 1,2-е 1,3, при Q > 100 м3/ч k = = 1,1 + 1,15);
Q — подача насоса, м8/ч;
Н — развиваемый напор с учетом высоты всасывания, м; ηΗ и η„ — к. п. д. соответственно насоса и передачи;
у — удельный вес откачиваемой воды, Н/м3.
При расчетной мощности двигателя до 200 кВт принимают электродвигатели серий АО, ВАО, 4А, ВР напряжением до 1000 В, при больших мощностях — двигатели серий А, АК, АЗ, АКЗ, АП, ВАО, «Украина» напряжением 6 кВ.
Электродвигателя «Украина» асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ротором в исполнении РВ предназначены для работы в стационарных подземных установках при температуре окружающего воздуха от 2 до 40° С и относительной влажности до 97% при 35° С. Электродвигатели нереверсивные, поэтому направление вращения указывается при заказе. Двигатели данного типа выпускают 31—13 габаритов. Электродвигатели устанавливают на общей фундаментной плите с приводным механизмом, который имеет непосредственную связь с двигателем упруго-демпфирующими муфтами.
Статор двигателя серии «Украина» состоит из станины трубчатого воздушного теплообменника, магнитопровода и обмотки. Станина — стальная сварной конструкции имеет две щеки, расположенные с обоих ее торцов и скрепленные продольными ребрами, которые помещены между двумя стальными цилиндрами. В щеках просверлены отверстия, в которые завальцованы концы стальных оцинкованных труб, выполняющие роль теплообменника. Количество рядов труб (от 1 до 4) зависит от мощности двигателя.
Магнитопроводы статора и ротора имеют одно- или двухпакетное исполнение из лакированных листов электротехнической стали. В спинке и зубцах пакетов ротора и статора имеются аксиальные вентиляционные отверстия для прохода охлаждающего воздуха.
Обмотка статора — двухслойная, выполнена из жестких секций прямоугольной меди марки ПСД, покрыта влагостойкой
изоляцией класса В и уложена в открытые пазы прямоугольной формы. Обмотка ротора 11—12 габаритов — короткозамкнутая литая алюминиевая с закрытыми глубокими пазами трапециевидной формы. Обмотка ротора двигателей 13-го габарита сварная двухклеточная (верхняя клетка—латунь, нижняя — медь) с круглыми пазами.
Коробка выводов, укрепленная на патрубке к наружному цилиндру станины двигателя, рассчитана на ввод бронированного кабеля с заливкой кабельной массой или с сухой разделкой. При необходимости коробка может быть изготовлена для ввода кабеля, марки ЭВТ.
У электродвигателей установлены один наружный и один или два (при двухпакетном исполнении) внутренних вентилятора. Конструкция вентиляторов одинаковая — стальные клепаные с загнутыми назад лопатками.
Рис. 41. Электродвигатель серии «Украина»
Интенсивному охлаждению двигателей способствует наличие двух вентиляционных циклов: разомкнутого и замкнутого. По разомкнутому циклу воздух с помощью наружного вентилятора пропускается внутри труб теплообменника и выбрасывается наружу. По замкнутому циклу нагретый воздух, пройдя внутренний вентилятор, попадает в межтрубное пространство теплообменника, затем, охладившись, проходит внутрь двигателя, охлаждает лобовую часть обмотки статора и делится на несколько параллельных струй. Часть воздуха, пройдя над спинкой пакета статора, охлаждает вторую лобовую часть обмотки статора и попадает в вентилятор; другая часть воздуха проходит в воздушном зазоре между статором и ротором и через аксиальные каналы в зубцах и спинке, затем попадает в вентилятор.
Общий вид электродвигателя серии «Украина» показан на рис. 41, технические данные приведены в табл. 19.
Описание конструкции и технические данные электродвигателей других серий, которые могут использоваться для привода насосов главного водоотлива, приведены в главе II.
В качестве пускозащитной аппаратуры для электродвигателей напряжением до 1 кВ применяют шахтные магнитные пускатели ПВИ, а при мощностях двигателей, превышающих допустимую для пускателей, и в зависимости от категории применения используют контакторы с принудительным гашением электрической дуги в специальных оболочках.
Для управления и защиты электродвигателей насосов напряжением 6 кВ используют комплектные распредустройства в рудничном исполнении, например РВД-6, ЯВ-6400, УРВМ-6/3 и др.
Контроль за работой насосных установок и сигнализацию о ненормальных режимах работы осуществляет аппаратура автоматизации.
Таблица 19
Примечание. Данные приведены при напряжении 6 кВ.
