György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
IV. Gépészeti és villamos berendezések
IV-84 GÉPÉSZETI ÉS VILLAMOS BERENDEZÉSEK A közvetlen villamos veszteségek olyan hőmennyiséget termelnek, amely a gép meg nem engedhető melegedéséhez vezetne, ha hűtéssel el nem vezetnék. A hűtés egyszerű esetben a tengelyre erősített ventillátorlapátok által keltett szellőzés, amely keresztülhatol az álló- és forgórész közti légrésen, érinti a vastestet és hornyokat, valamint tekercsfejeket és a meleget a gép kifúvónyílásain a szabadba szállítja. Zárt motoroknál kettős szellőzés szükséges. A motor belsejében keringő levegő a meleget az állórészvastest és a burkolat közti térben átáramolva átadja a burkolatnak. A — rendesen bordás — burkolatra a külső ventillátor friss levegőt fúj és így hűt. Nagyobb gépekhez ez a hűtés nem kielégítő: ilyenkor a meleget a gépbe épített hőkicserélő segítségével szállítják el, vagy éppen kivezetik a felmelegedett levegőt a gépből és kívül elhelyezett hőkicserélőn vezetik át (körlég- hűtő). A hőkicserélő többnyire vízhűtésű. 1 MW-on felül ez utóbbi a turbogenerátorok és nagy motorok szokásos hűtésmódja. 50 MW felett a gépen és a körléghűtőn át hidrogén áramlik. Közvetlen vízhűtés is előfordulhat. A gép névleges teljesítményének szolgáltatásához a gyár megadja a megengedett legnagyobb környezeti hőmérséklet, vagy hűtővíz-hőmérséklet értékét (hazánkban többnyire 40 °C). A beépített tekercselés szigetelésének minőségét osztályokba sorolják. Nem minden gépbe építhető bármilyen osztályú szigetelés (IV-27. táblázat). A tekercsek hőmérséklete és a motor burkolata közt néhányszor 10 °C hőlépcső alakul ki, így a külső hőmérsékletről csak közelítőleg lehet a motorba épített tekercsek hőmérsékletére következtetni. Szivattyú-motorok indítása és teljesítményfelvétele. A szivattyúkat hajtó villamos motorokat és indítóberendezésüket az indítási viszonyok elemIV-27. táblázat Villamos gépek szigetelési osztályaiban megengedett tekercshőmérsékletek Szigetelési osztály Megengedett tekercshőmérséklet, °0 Y 90 A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 C 180 felett zése alapján kell kiválasztani, illetőleg ellenőrizni. A szivattyút a hajtónyomaték és a terhelőnyomaték közötti különbség gyorsítja az üzemi fordulatszámig. A terhelőnyomatékokkal a IV-2. fejezet foglalkozik. A hajtónyomaték a fordulatszám függvényében a szokásos rövidrezárt forgórészű háromfázisú motoroknál a IV-86. ábra szerint alakul. Látható, hogy a berajzolt terhelőnyomaték és a közvetlen háromszögkapcsolású indítás hajtónyomatéka között szinte egyenletes a gyorsítást biztosító vonal- kázott terület szélessége. Ilyen indítású a legtöbb kis teljesítményű szivattyús gépcsoport, ha hajtómotora helyesen van kiválasztva. Ezzel az üzemi fordulatszámot 0,5...3 s alatt általában eléri. Hátránya a közvetlen indításnak a nagy áramfelvétel, mely az ábrán láthatóan a névleges áram 7... 10-szeresét is elérheti. Az indítási áramfelvétel csökkentésére nagyobb gépeknél szokásos esillagháromszög-kapcsolás esetén indításkor a motor átmenetileg kisebb áramot (a névleges mintegy 2,2-szeresét) vesz csak fel, de indítónyomatóka is harmadára csökken. Ez gyakran akadályozza is a szivattyúknál történő alkalmazást, mert pl. az ábrázolt egyszerű esetben a kívánatos átkapcsolási pontig nem is képes a gépcsoport a motor csillagkapcsolásában felgyorsulni. (Az átkapcsolási pont kisebb fordulatra helyeződik át, így az áramfelvétel átkapcsoláskor ugrásszerűen nő, amit éppen el akarunk kerülni.) Gyakorlatilag a csillagháromszög-átkapcsolás csak kis jellemző fordulatszámú (nagy szállítómagasságú) szivattyúk zárt tolózárnál történő indításánál, továbbá nagy jellemző fordulatszámú (kis szállítómagasságú), állítható lapátú szivattyúk nyitott tolózárral és zárt lapátokkal való indításánál használható előnyösen (IV-2). A fordulatszám-szabályozassal ellátott gépcsoportok egyben az indítási áramfelvétel csökkentését is lehetővé teszik. Sorozatmotorok csak az indítási viszonyoktól függő gyakorisággal indíthatók, az indítás alatt fellépő túlterhelés okozta felmelegedés korlátozása érdekében. A villamos motorokba bevezetett villamos energia nem teljes egészében alakul át a tengelyen értékesíthető mechanikai munkává. A tengelyen hasznosítható mechanikai teljesítmény (Pt) és a bevezetett hasznos villamos teljesítmény (Ph) viszonya adja a motor hatásfokát: 788
