ГОСТ Р МЭК 60034-2-1-2009

Группа Е60

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Часть 2-1

Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин (за исключением машин для подвижного состава)

Rotating electrical machines. Part 2-1. Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)

ОКС 29.160

Дата введения 2011-01-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 333 "Вращающиеся электрические машины"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 декабря 2009 г. N 638-ст.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт является идентичным международному стандарту МЭК 60034-2-1:2007* "Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия по результатам испытаний (кроме машин для тягового транспорта)" (IEC 60034-2-1 Rotating electrical machines - Part 2-1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в обязательном приложении ДА

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний для определения потерь и коэффициента полезного действия машин электрических (далее - машин). Стандарт распространяется на машины постоянного тока, синхронные и асинхронные всех типоразмеров в рамках МЭК 60034-1.

Примечание - Данные методы могут быть применены к другим типам машин, таким как электромашинные преобразователи, коллекторные двигатели и однофазные асинхронные двигатели.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты*:

_______________

* Таблицу соответствия национальных (межгосударственных) стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

МЭК 60027-1:1992 Обозначения буквенные, применяемые в электротехнике. Часть 1. Основные положения

МЭК 60034-2А:1974 Машины электрические вращающиеся. Часть 2. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин (за исключением машин для подвижного состава). 1-е дополнение: Измерение потерь калориметрическим методом

МЭК 60034-4:2008 Машины электрические вращающиеся. Часть 4. Методы экспериментального определения параметров синхронных машин

МЭК 60034-19:1995 Машины электрические вращающиеся. Часть 19. Специальные методы испытаний для машин постоянного тока с обычной подачей электропитания и через выпрямитель

МЭК 60034-29:2008 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение повышения температуры

МЭК 60044 (части 1-8) Трансформаторы измерительные

МЭК 60051-1:1997 Приборы аналоговые, электроизмерительные, показывающие, прямого действия и части к ним. Часть 1. Определения и основные требования, общие для всех частей

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины с соответствующими определениями, установленными в МЭК 60034-1, МЭК 60051-1.

3.1 коэффициент полезного действия (КПД): Отношение выраженных в одинаковых единицах выходной мощности к входной, обычно выражаемое в процентах.

     3.2 Испытания для прямого измерения КПД

3.2.1 общее определение: Испытания, при которых КПД определяется методами прямых измерений входной и выходной мощности.

3.2.2 испытание для определения механической мощности на валу: Испытание, при котором механическая выходная мощность машины, работающей в двигательном режиме, определяется по результатам измерений вращающего момента на валу и скорости вала с помощью датчиков. Испытание для машины, работающей в генераторном режиме, проводится аналогичным способом.

3.2.3 динамометрическое испытание: Испытание в соответствии с 3.2.2 при измерении вращающего момента посредством динамометра.

3.2.4 испытание при двойном питании с двухмашинным агрегатом: Испытание, при котором две идентичные машины соединены механически и суммарная мощность потерь обеих машин измеряется как разность между электрической мощностью на входе одной из машин и электрической мощностью на выходе другой.

     3.3 Испытания для косвенного определения КПД

3.3.1 общее определение: Испытание, при котором КПД определяется косвенно путем измерения входной или выходной мощности и мощности потерь. Мощность потерь добавляется к выходной мощности, чтобы получить входную, или вычитается из входной мощности для определения выходной.

3.3.2 испытание с двухмашинным агрегатом при питании от одной сети: Испытание, при котором две идентичные машины соединены механически и питаются от одного источника. Сумма потерь обеих машин равна мощности, суммарно потребляемой от источника питания.

3.3.3 испытание без нагрузки: Испытание, при котором машина в двигательном режиме работает на холостом ходу (без нагрузки на валу) или в генераторном режиме с разомкнутыми выходными клеммами.

3.3.4 испытание с нулевым коэффициентом мощности (синхронные машины): Испытание перевозбужденной синхронной машины без нагрузки на валу, которая работает с близким к нулю коэффициентом мощности.

3.3.5 метод схемы замещения (асинхронные машины): Испытание, при котором потери определены с помощью эквивалентной схемы замещения.

3.3.6 испытание с вынутым ротором и обратным вращением (асинхронные машины): Комплексное испытание, при котором потери определены сначала при испытании с вынутым ротором, а затем при испытании с ротором, вращающимся в направлении, противоположном полю.

3.3.7 испытание коротким замыканием (синхронные машины): Испытание, при котором машина работает как генератор с короткозамкнутыми выходными клеммами.

3.3.8 испытание с заторможенным ротором: Испытание, при котором ротор заблокирован и не вращается.

3.3.9 испытание по схеме "звезда": Испытание при питании несимметричным напряжением обмотки статора, соединенной в звезду.

     3.4 Потери

3.4.1 суммарные потери : Потери, представляющие собой разницу между входной и выходной мощностью, равную сумме постоянных (см. 3.4.2) и переменных потерь (см. 3.4.4), дополнительных переменных потерь (см. 3.4.5), а также потерь в цепи возбуждения (см. 3.4.3).

3.4.2 Постоянные потери

3.4.2.1 постоянные потери : Сумма потерь в стали, трения и вентиляционных потерь.

3.4.2.2 потери в стали : Потери в активных частях стали и дополнительные потери холостого хода в других металлических деталях.

3.4.2.3 Трение и вентиляционные потери

3.4.2.3.1 потери трения: Потери на трение в подшипниках и щеточно-коллекторном узле (если они не зависят от скорости), исключая любые потери в независимой системе смазки. Потери в подшипниках должны быть установлены отдельно, независимо от того, поставляются ли они с машиной. Потери в подшипниках зависят от их рабочей температуры, типа масла и его температуры.

Примечание 1 - Когда имеются потери в независимой системе смазки, они должны быть учтены отдельно.

Для вертикальных машин потери в упорных подшипниках должны быть определены без учета внешних осевых нагрузок.

Примечание 2 - Дополнительные потери от внешней осевой нагрузки могут быть определены отдельным соглашением, которое должно включать величину осевой нагрузки, температуру подшипников, тип масла и его температуру.

Примечание 3 - Потери трения от осевой нагрузки могут быть определены отдельным соглашением.

Если в испытуемой машине используется прямое охлаждение подшипников, потери распределяются между данной машиной и другой, соединенной с ней механически, например турбиной, пропорционально массам их вращающихся деталей. Если нет прямого охлаждения, то распределение потерь должно быть определено эмпирическими формулами по отдельному соглашению.

3.4.2.3.2 вентиляционные потери: Суммарные потери от аэродинамического трения во всех частях машины, включая энергию, потребляемую вентиляторами, установленными на валу, и двигателями независимой вентиляции, установленными на машине.

Примечание 1 - Потери в независимой вентиляционной системе должны быть приведены отдельно.

Примечание 2 - Для машин, косвенно или непосредственно охлаждаемых водородом, см. МЭК 60034-1.

3.4.3 Потери в цепи возбуждения

3.4.3.1 потери в цепи возбуждения : Сумма потерь в обмотке возбуждения (см. 3.4.3.2), потерь в возбудителе (см. 3.4.3.3) и для синхронных машин электрические потери щеточного узла (см. 3.4.3.5), если они есть.

3.4.3.2 потери в обмотке возбуждения : Потери, равные произведению тока возбуждения на напряжение возбуждения .

3.4.3.3 потери в возбудителе : Потери, определяющиеся для различных систем возбуждения следующим образом:

а) возбудитель на валу машины

Потери в возбудителе - мощность, потребляемая валом возбудителя (за вычетом потерь на трение и сопротивление воздуха), плюс мощность , потребляемая возбудителем от независимого источника, минус полезная мощность, которую возбудитель обеспечивает на своих выходных клеммах. Полезная мощность на выходных клеммах возбудителя равна потерям в обмотках возбуждения питаемой им машины согласно 3.4.3.2 в сумме (в случае синхронной машины) с электрическими потерями в щеточном узле согласно 3.4.3.5.

Если возбудитель может быть отсоединен и испытан отдельно, то его потери могут быть определены в соответствии с 5.3.

Если возбудитель использует отдельные вспомогательные источники питания, то их потребляемая мощность должна быть включена в потери возбудителя, если только она не учтена уже в потреблении основной машины;

б) бесщеточный возбудитель

Потери, равные мощности, потребляемой валом возбудителя, за вычетом потерь на трение и сопротивление воздуха (если соответствующее испытание проведено на соединенной с возбудителем машине) плюс мощность , потребляемая от независимого источника обмоткой возбуждения возбудителя или статора, если возбудитель - асинхронная машина, минус полезная мощность, которую возбудитель обеспечивает на своих выходных клеммах.

Во всех случаях, когда возбудитель использует отдельные вспомогательные источники питания, их потребляемая мощность должна быть включена в потери возбудителя, если только она не учтена уже в потреблении основной машины.

Если возбудитель может быть отсоединен и испытан отдельно, то его потери могут быть определены в соответствии с 5.3;

в) независимый электромашинный возбудитель

Потери в возбудителе - разница между суммарной мощностью, потребляемой приводным двигателем, всеми вспомогательными источниками питания приводного двигателя и возбудителя, и полезной мощностью возбуждения согласно 3.4.3.2 и 3.4.3.4. Потери возбудителя могут быть определены согласно 5.3;

г) статическая система возбуждения (статический возбудитель)