Сравнительные данные обмоточных проводов

Изоляция обмоточных проводов типа ППИ-У и ПЭИ-200, выпускаемых в России и СНГ, выполняется из пленки марки ПМФ-С-351 и ПМФ-С-352 по ТУ 6-19-226-83 «Пленка полиимидная ПМ с фторопластовым покрытием (пленка ПМФ) и пленки Каптон типа РМ», выпускаемой рядом зарубежных фирм. По­лиимиднофторопластовые пленки имеют высокую диэлектри­ческую прочность, выдерживают рабочую температуру до 200 °С. Они обладают высоким сопро­тив­лением проколам, истиранию и другим механическим нагрузкам, которые воз­никают как в процессе обмотки статора, так и при эксплуатации ПЭД

Основой ее является полиимидная пленка, которая с одной или обеих сто­рон покрыта фторопластом для придания ей запекаемости. Слой фторопласта уменьшает влагопоглощение и про­ницаемость водяных паров. Изоляция из плен­­ки ПМФ обеспе­чивает замоноличивание обмотки при пропитке ее раз­лич­ны­ми лаками и компаундами.

Пленки выпускаются двух типов:

- с односторонним фторопластовым покрытием (индекс 351);

- с двусторонним фторопластовым покрытием (индекс 352).

Пример условного обозначения пленки марки ПМФ-С с дву­сторонним фто­ропластовым покрытием, шириной 20 мм, толщиной 60 мкм, толщиной плен­ки основы 40 мкм:

пленка ПМФ-С-352, 20 мм, 60/40 мкм, ТУ 6-19-226-83.

Пленка Кантон PN в отличие от пленки ПМФ обладает бо­лее высокой проч­ностью адгезионного или сварного соедине­ния фторопласта с медной жи­лой, фторопласта с фторопластом и фторопласта с полиимидом. Это дос­ти­гает­ся за счет примене­ния технологического процесса нанесения пленки Тефлон (фто­­ропласт) на основу — полиимидную пленку — методом ламини­рования [3].

Перед обмоткой статора в пазы укладывают гильзу из изоля­ционного мате­риа­ла.

В качестве выводных концов обмотки статора используется много­жиль­ный провод марки ПФС или ПФТ, который при по­мощи медной гильзы при­паи­вается к концам обмотки статора. Выводной провод изготовлен из мно­го­жильного медного прово­да с электрически и механически прочной изоляцией. Провод устойчив к воздействию масел.

Ротор

Ротор погружного электродвигателя короткозамкнутый, мно­госек­цион­ный. В состав ротора входят вал, пакеты ротора, ради­альные опоры (подшип­ни­ки скольжения), втулки.

Пакеты ротора изготавливаются из отштампованных листов элект­ро­тех­ни­чес­кой стали марки 2212 или 2215, количество па­кетов зависит от мощности дви­гателя.

Обмотка пакета ротора выполнена из медных стержней и медных корот­ко­за­мыкающих колец. Короткозамыкающие коль­ца набираются из отдельных штам­пованных медных листов или из медных колец, полученных методом по­рош­ковой ме­таллургии.

Пайка короткозамыкающих колец со стержнями выполняет­ся медно-фос­фо­ристым припоем токами высокой частоты.

Пакеты ротора насаживаются на вал группами по 3 — 4 паке­та. Группа па­ке­тов фиксируется на валу стопорными кольцами так, чтобы был гарантирован зазор 2 — 3 мм, компенсирующий тепловые расширения во время работы.

Поочередно с пакетами на вал устанавливают радиальные пары трения: под­шипники и втулки подшипников.

Подшипник в электродвигателе серии ЛВ5 выполнен из ста­ли 20Х и снаб­жен подпружиненным стопором, который фикси­рует в специальном пазу не­маг­нитного пакета статора положе­ние подшипника, предотвращая его прово­ра­чи­вание в расточке, препятствуя тем самым ее изнашиванию.

Втулки подшипников выполнены из бронзо-графита методом порошковой металлургии. В соответствии с ТУ 0220167-230-82 «Заготовка спеченная втулки подшипника электродвигателя се­рии ПЭД» заготовка изготавливается из ших­ты следующего состава:

Свойства спеченных заготовок соответствуют следующим тре­бованиям:

Во втулках имеются радиальные отверстия, по которым в зону трения «под­шипник — втулка» поступает масло.

В двигателях унифицированной серии ПЭД модернизации М втулки под­шипников металлокерамические, а корпуса выполне­ны из чугуна «нирезист» с запрессованными стальными втулка­ми и имеют устройство, обеспечивающее механическое стопорение их от проворота в расточке статора.

В конструкции электродвигателей серии ПЭДУ применены подшипники скольжения, у которых в качестве пары трения используются метал­лоф­тороп­лас­товые втулки и стальные втул­ки, насаженные на вал. Металлоф­тороп­лас­то­вая втулка изготав­ливается из металлофторопластовой ленты вальцеванием и ка­либровкой. Основу составляет стальная лента (сталь 08 — 10 по ГОСТ 1050-88), омедненная с двух сторон. На одной стороне нанесен пористый слой из сфе­рических частиц бронзы (диаметр 0,1 мм) толщиной 0,3...0,4 мм. Объем пор составляет 30...40 %. Поры на всю глубину заполнены фторопластом - 4ДВ в смеси с дисульфидом молибдена (75 и 25% соответственно). Металлофто­роп­лас­товая втулка запрессована в корпус подшипника, вы­полненного из немаг­нит­ного материала [3].

В корпусе подшипников имеются осевые каналы (отверстия), пред­наз­на­чен­ные для прохода и циркуляции диэлектрического масла.

Вал ротора пустотелый, выполнен из высокопрочной стали марки АЦ28ХГНЗФТ, высокой точности со специальной отдел­кой поверхности по ТУ 14-1-4398-88.

Прутки для изготовления валов имеют диаметры 24,99; 29,99; 34,99 мм; дли­ну — до 8 м; диаметр осевого канала — 7,1 — 8,2 мм.

В валу просверлены радиальные отверстия, которые долж­ны совпадать с ра­диальными отверстиями во втулках подшип­ников.

Регулировка совпадения радиальных отверстий достигается за счет плос­ких стальных регулировочных шайб толщиной 0,5 мм, надеваемых на вал. Вмес­те с регулировочными шайбами ставят­ся шайбы из стеклотекстолита СТЭФ1 толщиной 2 мм по обе стороны втулки подшипника, выполняющие роль пары трения с торцом радиального подшипника.

Основание электродвигателя расположено в нижней части двигателя и слу­жит для размещения фильтра, обратного клапа­на для закачки в двигатель мас­ла, перепускного клапана и маг­нитов для улавливания продуктов износа. Осно­ва фильтра — фильтрующий элемент из мелкоячеистой латунной сетки 016Н ГОСТ 6613-86.

Перепускной клапан обеспечивает сообщение полости элек­тродвигателя с ком­пенсатором при использовании гидрозащиты типа 1Г.

Головка, пята, подпятник

Головка представляет собой сборочную единицу, расположен­ную в верх­ней части двигателя (над статором). В головке разме­щен узел упорного под­шип­ника, состоящий из пяты и подпят­ника, крайних радиальных подшипников ротора, узлов токоввода и пробки, через которую производится закачка масла в про­тектор при монтаже.

Осевые нагрузки ротора двигателя воспринимают пята и под­пятник. Пята выполнена из стали 20Х с последующей цемента­цией поверхности пары сколь­жения и термообработкой до 57 — 63 HRC. В пяте в радиальном направлении имеется два (ЛВ5) или четыре (ПЭДУ) отверстия, которые выполняют роль тур­бинки для создания циркуляции масла во внутренней полости двигателя.

Подпятник изготавливается из бронзы с нанесенным слоем баббита марки Б83 или композиционных материалов.

Подпятники выполняются со сферическим основанием и име­ют шесть сег­мен­тов с баббитовым слоем, которые установлены на отдельных стержнях (нож­ках). Сферическое основание пред­назначено для самоустановки и цент­ри­ро­вания.

Подпятники, изготовленные методом порошковой металлур­гии, вы­пол­не­ны из антифрикционного материала на основе меди. Конструкция подпятника обеспечиваем заход смазочно-охлаждающей жидкости в зону трения. Исполь­зуе­мый для подпятни­ка материал сочетает в себе высокие механические и антиф­рик­ционные свойства, наличие в его составе твердых смазок — гра­фита и дисульфида молибдена — позволяет применять этот по­рошковый материал да­же в условиях сухого трения. Подпятни­ки из композиционных материалов обес­печивают высокий ко­эффициент использования материала, низкий коэф­фи­циент тре­ния (0,01- 0,03) [3].

Узел токоввода

Узел токоввода служит для питания обмотки статора и содер­жит кабель­ную муфту и электроизоляционную колодку (рис. 1.97). В колодке размешены составные электрические контакты, свя­занные с выводами обмотки статора. Сое­динение кабельной муфты с головкой ПЭД герметично, при этом элект­ри­чес­кие контакты узла токоввода находятся в полости двигателя, запол­ненного диэлектрическим маслом.

Колодка имеет три отверстия для установки контактных гильз и централь­ное отверстие для прохода диэлектрического масла. Она выполнена из элект­рои­золяционных пластмасс типа АГ4.

Рис. 1.97. Токоввод погружного электродвигателя

Выводной провод обмотки статора с впаянным наконечни­ком имеет резь­бо­вое окончание для соединения с контактной гильзой. Материал выводного про­вода типа ПФС или ПФТ, наконечник выполнен из меди.

Контактная гильза выполнена из латуни, имеет в осевом на­правлении раз­ре­зы, а в верхней части кольцевую пружину, которая предназначена для сжатия лепестков гильзы. В нижней части кон­тактной гильзы имеется резьбовое отверс­­тие, которое предназна­чено для соединения составных контактов (нако­неч­ника и гильзы). В отверстиях колодки токоввода имеются буртики, удер­жи­ваю­щие гильзу с наконечником от перемещения в осевом направлении.

Установленные в колодке контакты (гильзы) имеют незначи­тельную сво­бо­ду перемещения, что обеспечивает их самоуста­новку при соединении с кон­так­тами кабельной муфты.

После сборки двигатель заполняется специальным диэлект­рическим наг­ре­востойким маслом, обладающим высокими сма­зывающими свойствами. Цель за­полнения двигателя маслом – защита двигателя от проникновения в его по­лость окружающей пластовой жидкости, охлаждение обмоток и смазывание под­­шипников. Двигатели заполняются диэлектрическим маслом с пробивным нап­ряжением не менее 30 кВ.

Циркуляция масла внутри двигателя осуществляется из поло­сти фильтра по внутреннему отверстию в валу через пяту — турбинку, затем масло пос­ту­пает для смазки радиальных подшип­ников, откуда попадает в зазор между статором и ротором и возвращается к фильтру.

Циркулирующее внутри двигателя масло передает тепло ста­тору и через же­лезо и корпус статора — омывающей двигатель пластовой жидкости.

В двигателях серии ПЭД применяются масла: трансформа­торное, типа МА-ПЭД8, МА-ПЭД12, МДПЭ (табл. 1.18) [3].

Таблица 1.18