• Текст документа
  • Статус
  • Скан-копия
Оглавление
Поиск в тексте
Действующий


ГОСТ IEC 60034-29-2013

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Часть 29

Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры

Rotating electrical machines. Part 29. Equivalent loading and superposition techniques. Indirect testing to determine temperature rise

МКС 29.160

Дата введения 2015-06-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2013 г. N 44-2013)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по
МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Армгосстандарт

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт


4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 апреля 2014 г. N 345-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60034-29-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2015 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60034-29:2008* Rotating electrical machines - Part 29: Equivalent loading and superposition techniques - Indirect testing to determine temperature rise (Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. - Примечание изготовителя базы данных.

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Перевод с английского языка (en).

Степень соответствия - идентичная (IDT).


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном 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

Введение

Целью настоящего стандарта является обеспечение различных косвенных методов испытаний нагрузкой для определения превышения температуры вращающихся электрических машин, в том числе асинхронных машин переменного тока, синхронных машин переменного тока и машин постоянного тока. В некоторых случаях эти методы испытаний в дополнение предоставляют средства измерения или оценки других параметров, таких как потери и вибрации, однако эти методы не предназначены специально для получения таких данных.

Представленные методы испытаний называются эквивалентными, их выбор основан только на месте расположения и типе испытуемого оборудования и машины, и требуемой точности результатов испытаний.

Настоящий стандарт не следует толковать как требование проведения любого или всех испытаний на любой машине. Выбор типа испытаний является предметом специального соглашения между изготовителем и покупателем.

Примечание - Поскольку рассматриваемые методы являются приблизительными, тепловые характеристики машин, получаемые в нормальных условиях при этих испытаниях, могут быть приняты только в качестве основы для оценки нагрева машины согласно подразделу 8.10 IEC 60034-1 по соглашению между изготовителем и покупателем.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на рассматриваемые в IEC 60034-1 машины, когда они не могут быть подвергнуты нагрузке в специальных условиях (номинальных или других). Стандарт относится как к двигателям, так и к генераторам.

2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

IEC 60034-1:2004 Rotating electrical machines - Part 1: Rating and performance (Машины электрические вращающиеся. Часть 1: Номинальные значения параметров и эксплуатационные характеристики)

IEC 60034-2-1 Rotating electrical machines - Part 2-1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles) (Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия по испытаниям (за исключением машин для подвижного состава))

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Обозначения и единицы

Для целей настоящего стандарта применены следующие обозначения и индексы.

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - коэффициент наклона превышения температуры, К/Вт.

Примечание 1 - Полное наименование ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - "коэффициент наклона прямой, характеризующей зависимость температуры от потерь", см. IEC 60027-4, пункт 901;


ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры, K;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - температура, °С;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - мощность, потери, Вт;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - ток, А;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - сопротивление, Ом;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - реактивное сопротивление, Ом;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - напряжение, В;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - э.д.с, В;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - частота, Гц;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - основная/дополнительная частота, Гц;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - временной интервал, с;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - крутящий момент, Н·м;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - момент инерции, кг·мГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - коэффициент мощности;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - погрешность метода, %.

Примечание 2 - Определение подразумевает, что ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры>0 означает превышение температуры испытаний большее, чем при фактических условиях нагрузки;


ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - амплитуда колебаний частоты, Гц;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - отношение вспомогательного напряжения к главному напряжению;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - коэффициент коррекции;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - угловая скорость, рад/с.

Индексы

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - условия испытаний

1, 2, 3 и т.д. - компонента машины (например, обмотка статора, обмотка ротора, сердечник статора и т.д.)

Примечание 3 - Если не указано иное, цифры 1, 2, 3 используют, как описано выше.


ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - испытание;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - обмотка возбуждения;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - окружающее, см. стандартный охладитель (см. IEC 60034-1, 8.2);

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - связано с постоянными потерями;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - утечка;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - номинальное значение;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - испытание с эквивалентной нагрузкой;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - испытание наложением.

4 Общие требования к испытаниям

Измерение электрических параметров осуществляется следующим образом.

a) Класс точности измерительных приборов должен быть не хуже 0,5.

b) Диапазон измерений аналоговых приборов должен быть выбран таким образом, чтобы измеряемые величины были в диапазоне выше 30% всего диапазона шкалы. Эти требования не применяются в случае измерения трехфазной мощности с помощью двух ваттметров, но значения токов и напряжений в измеряемых цепях должны быть не меньше 20% номинальных токов и напряжений применяемых ваттметров. Диапазон других измерительных приборов следует выбирать так, чтобы ошибка измерений не увеличивалась.

c) Форма волны и симметрия подаваемого на клеммы машины напряжения должна соответствовать требованиям раздела 7 IEC 60034-1.

d) Должен быть измерен ток в каждой линии. При определении рабочей точки машины следует использовать среднее арифметическое значение.

Примечание - При использовании метода двух ваттметров приемлемо измерять только два тока.

e) Потребляемую трехфазной машиной мощность следует измерять либо с помощью двух однофазных ваттметров, соединенных как в методе двух ваттметров, либо одним многофазным ваттметром, либо используя три однофазных ваттметра. Показания полной мощности на ваттметре должны быть уменьшены на величину потерь ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры в цепях напряжения или в токовых цепях приборов в соответствии с их соединением во всех случаях, когда эти потери составляют измеримую часть полной мощности.

Если не указано иное, все подлежащие измерению электрические величины должны быть среднеквадратичными значениями.

5 Метод наложения

5.1 Основные принципы

5.1.1 Общие положения

Испытания по методу наложения могут применяться на любых машинах постоянного или переменного тока. Метод включает в себя серию испытаний при рабочих условиях, отличающихся от номинальных, например при уменьшенной нагрузке, коротком замыкании, пониженном напряжении, положительной (индуктивной) или отрицательной реактивной нагрузке.

Этот метод дает возможность получить данные о превышении температуры при полной нагрузке различных компонент машины. Для каждой компоненты должны быть известны потери при каждых конкретных условиях испытаний и при полной нагрузке. Испытания машины необходимо проводить при таких же условиях охлаждения, которые существуют во время работы при номинальной нагрузке.

В связи с этим испытания при заторможенном роторе неприемлемы, поскольку распределение и интенсивность потоков воздуха будут неправильными.

После завершения индивидуальных испытаний записывают серию уравнений, основанных на теории эквивалентной тепловой цепи, где каждое уравнение имеет следующую форму:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - измеренная величина превышения температуры компоненты 1 при условиях испытаний ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и т.д. - потеря в компоненте 1, 2 и т.д. при условиях испытаний ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и т.д. - коэффициенты превышения температуры, определяющие превышение температуры компоненты 1 вследствие потерь в компоненте 1 и превышение температуры в компоненте 1 вследствие потерь в компоненте 2 и т.д.

Компонентами 1, 2 и 3 могут быть, например, обмотка статора, обмотка ротора и сердечник статора.

При некоторых условиях испытаний определенные потери могут быть равны нулю, и, следовательно, соответствующие члены уравнения исчезнут. Например, при использовании присвоенных выше обозначений синхронные машины имеют ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=0 при отсутствии нагрузки и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=0 при коротком замыкании.

Данный метод основан на том принципе, что коэффициенты ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры не изменяются от испытания к испытанию, т.е. что условия охлаждения остаются неизменными для различных испытаний, что требует использования одинаковой скорости при всех испытаниях. В данном методе применяется также принцип линейности тепловых условий, и величины превышения температуры в одном случае могут быть сложены с аналогичными величинами в другом случае. Это требует, чтобы величины потерь в соответствующих компонентах были известны с достаточной точностью в каждом случае при их определении либо расчетным способом, либо путем измерений.

После завершения испытаний и составления уравнений коэффициенты ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры могут быть получены путем простых арифметических действий. Затем они применяются в конечных уравнениях с использованием потерь при номинальных рабочих условиях для расчета превышения температуры компоненты 1. Аналогичным способом может быть рассчитано превышение температуры при номинальных нагрузках компонент 2, 3 и т.д.

Если потери в какой-либо компоненте зависят от температуры (например, в меди обмотки статора), то процедура расчета должна быть повторена с использованием потерь, скорректированных с учетом оценочного превышения температуры. Обычно необходимо выполнить такую итерацию только один раз. Для расчета превышения температуры обмотки, скорректированного на эталонную окружающую температуру, разработаны также уравнения в замкнутой форме.

Данный метод может быть использован для определения превышения температуры в любой компоненте при любой нагрузке, если потери при этой нагрузке известны. Коэффициенты наклона превышения температуры (ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и т.д.) могут быть полезны также в других тепловых модельных исследованиях, например при анализе отклика на разбаланс питания, снижение напряжения и т.д.

При всех испытаниях по методу наложения необходима коррекция на вариации характеристик теплообменника (если он установлен на машине), поскольку тепловые характеристики теплообменника будут частично зависеть от полных потерь при каждом испытании.

5.1.2 Превышение температуры

При определении значений превышения температуры частей машины в испытаниях методом наложения всегда необходимо учитывать отклонения от результатов, которые могут быть получены в испытаниях при номинальной нагрузке. Значение погрешности ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, %, для номинальной нагрузки определяется следующим уравнением

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Примечание 1 - Значение погрешности, получаемые при испытаниях методом наложения, могут быть отрицательными (превышение температуры испытаний ниже, чем при нормальной работе), или положительными (превышение температуры испытаний выше, чем при нормальной работе).


Следовательно, для сравнения со значениями превышения температуры в IEC 60034-1, результаты испытаний должны быть умножены на корректирующий коэффициент ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Примечание 2 - При отрицательных значениях погрешности корректирующий коэффициент >1.

5.1.3 Оценка превышения температуры по испытаниям при уменьшенной нагрузке

При выполнении оценки превышения температуры по результатам испытаний при уменьшенной нагрузке потери должны быть разделены на переменные потери (связанные с нагрузкой) и постоянные потери (связанные с сердечниками, трением и сопротивлением воздуха). При регулировке превышения температуры машина может рассматриваться как двухкомпонентная система (см. 5.1.1).

Примечание - В зависимости от корпуса и числа полюсов в машине связанное с постоянными потерями превышение температуры может быть значительным. Испытания на больших машинах показали, что разделение компонент потерь позволяет улучшить согласование между оценками при уменьшенной нагрузке и реальными испытаниями при полной нагрузке.


Когда испытания под нагрузкой проводят при значениях токов, отличающихся от номинальных, потери ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры следует приводить к полной нагрузке в соответствии отношением квадратов токов, а сопротивление ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры должно быть скорректировано по температуре всей обмотки. Уравнение, приведенное ниже, описывает приведение превышения температуры к величине полной нагрузки, если не учитывать влияние постоянных потерь и потерь дополнительной нагрузки:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - номинальный ток;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - измеренный ток статора;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - измеренная температура эталонного охладителя;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - измеренное превышение температуры обмотки статора.

В тех случаях, когда часть превышения температуры обмотки, связанная с постоянными потерями, неизвестна, и полное превышение температуры принимают связанным только с потерями ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, расчетное значение превышения температуры будет слишком большим. Следовательно, данный метод может быть использован, только когда влияние постоянных потерь низкое; в большинстве случаев предпочтительны методы, отдельно учитывающие постоянные и зависящие от нагрузки потери. Испытания асинхронных машин проводят согласно 5.2.2.

Когда компоненты превышения температуры, связанные с нагрузкой при уменьшенном токе и постоянными потерями, известны, расчет полного превышения температуры можно выполнять, используя процедуру итерации, или, в качестве альтернативы, по уравнению в замкнутой форме.

Пример приведен в приложении A.

5.2 Асинхронные двигатели

5.2.1 Применяемые испытания

Рассматриваемые методы испытания двигателя проводят при следующих рабочих режимах:

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: пониженное напряжение, к двигателю прикладывают нагрузку, создающую номинальный ток, позволяющий получить ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры при ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: такое же пониженное напряжение, как при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, но без нагрузки, что позволяет получить ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры при ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: номинальное напряжение при отсутствии нагрузки позволяет получить ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры при ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: номинальные напряжение и частота при пониженной нагрузке позволяют получить ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры при ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры. Предпочтительно иметь ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры не менее 70% номинального тока статора;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: пониженное напряжение при наличии нагрузки на двигателе позволяет получить ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры при ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры. Предпочтительно ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры иметь не меньше 70% номинального тока статора.

Примечание 1 - Могут быть использованы пониженные значения ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры в испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, но это увеличивает погрешность.

Примечание 2 - Когда это применимо, используют ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры для обмотки двигателя в машинах с фазным ротором.

5.2.2 Метод испытаний при уменьшенном напряжении и номинальном токе

5.2.2.1 Общие положения

Данный метод требует использования питания с переменным напряжением на номинальной частоте и либо нагружающего генератора, либо тормозного оборудования с номинальными параметрами значительно ниже, чем номинальные параметры испытуемого двигателя. При каждом из испытаний ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры проводят измерение напряжения, тока, входной мощности и превышения температуры обмотки статора.

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки статора при номинальном токе статора, квазиноминальном токе ротора, потерях в железе при пониженном напряжении, полном трении и потерях на сопротивление воздуха;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки статора при токе статора без нагрузки и пониженном напряжении, потерях в железе при пониженном напряжении, полном трении и потерях на сопротивление воздуха;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки статора при токе статора без нагрузки при номинальном напряжении, потерях в железе при номинальном напряжении без нагрузки, потерях на трение и сопротивление воздуха.

Необходимо отметить, что для больших асинхронных двигателей возможны случаи, когда испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры практически нецелесообразно при скольжении ниже критического; альтернативой в этом случае остается работа в области выше критического скольжения. Для измерения превышения температуры обмотки статора методом сопротивления в состоянии машины без нагрузки необходимо применять некоторые методы быстрой остановки двигателя после его выключения, или сопротивление измеряют непосредственно под нагрузкой (см. пункт 8.6.2 IEC 60034-1).

Этот метод предполагает, что охлаждение остается неизменным при каждом испытании, и подразумевает, что скорость также заметно не меняется.

Величина ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры может быть определена с достаточной точностью путем использования следующего уравнения

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

При применении данного соотношения можно исключить полные тепловые испытания при пониженном напряжении (испытания без нагрузки при условиях испытаний ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры). Это можно считать альтернативой на практике.

Погрешность определения превышения температуры находится в пределах ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±6% для всех типов и номинальных параметров машин. Данный метод является предпочтительным для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, где погрешность может быть оценена с точностью ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±3%.

Примечание 1 - Когда этот метод применяется к двигателям с фазным ротором, такая же процедура может быть применена в отношении превышения температуры обмотки статора с аналогичной погрешностью. При расчетах температуры обмотки ротора такую же погрешность можно ожидать при использовании методик, перечисленных в следующем пункте.

Примечание 2 - В случае двигателей с мощностью более 500 кВт, когда испытание включает в себя предварительное тепловое испытание при коротком замыкании, т.е. работа выше критического скольжения, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры будет всегда положительным.


Анализ результатов испытаний может быть выполнен либо расчетным (см. 5.2.2.2), либо графическим методом (см. 5.2.2.3).

5.2.2.2 Определение превышения температуры расчетным методом

Расчетный метод предполагает, что превышение температуры обмотки статора при номинальном напряжении и конкретной нагрузке является указанной ниже линейной функцией

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки статора при номинальном напряжении и нулевом токе статора, т.е. повышение, связанное с потерями в железе, трением и потерями на сопротивление воздуха;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - коэффициент наклона превышения температуры статора вследствие потерь в обмотке статора, потерь в обмотке ротора и дополнительных, связанных с нагрузкой потерь;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры** - потери в обмотке статора при заданной нагрузке.
________________
** Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Члены ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры могут быть определены в испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры следующим образом:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

________________
** Брак оригинала. - Примечание изготовителя базы данных.

Полное превышение температуры обмотки статора при номинальном токе и напряжении рассчитывают по следующему уравнению:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Превышение температуры при полной нагрузке, скорректированное с учетом эталонной температуры охладителя, рассчитывают по следующему уравнению:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - потери ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры в обмотке статора при номинальном токе ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры по данным испытаний при температуре охладителя ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - температура охладителя при испытаниях;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - эталонная температура охладителя;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки статора при номинальном токе по данным испытаний при ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления меди, К.

Примечание 1 - Более точное определение ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - стандартная температура эталонного охладителя.


В случае асинхронных машин с фазным ротором превышение температуры обмотки ротора определяют по превышению температуры ротора в каждом испытании по формуле:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.*

________________
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Примечание 2 - Разница значений превышения температуры ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры обычно пренебрежимо мала.

5.2.2.3 Определение превышения температуры графическим методом

Графический метод основан на следующих предположениях:

a) Потери при нагрузке зависят только от тока, а потери без нагрузки зависят только от напряжения.

b) Значения превышения температуры могут суммироваться, т.е. влияние радиации пренебрежимо, и коэффициенты наклона превышения температуры не зависят от температуры.

c) Зависящие от нагрузки добавочные потери зависят только от тока.

Эти предположения в основе такие же, как применяемые в описанном в 5.2.2.2 расчетном методе. Могут быть построены графики измеренных в испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры (см. 5.2.1) значений превышения температуры в зависимости от квадрата тока в статоре, как показано на рисунке 1. Первая прямая линия проведена через две точки при уменьшенном напряжении (ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры), и параллельная линия проведена через ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры. Превышение температуры при номинальном напряжении ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры получают, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 - Графический метод наложения для асинхронных двигателей

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры


1 - кривая для номинального напряжения; 2 - кривая для пониженного напряжения; 3, 4 - точки испытаний при номинальном токе, относящиеся к 1, 2 соответственно; 5, 6 - точки испытаний без нагрузки, относящиеся к 1, 2 соответственно

Рисунок 1 - Графический метод наложения для асинхронных двигателей

Если токи статора при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры достаточно малы (и не сильно различаются) по сравнению с номинальным током, то превышение температуры обмотки статора при номинальном напряжении и номинальной нагрузке определяется следующим уравнением

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Примечание - Превышение температуры может быть также выражено в терминах полных потерь, когда потери обмотки статора, потери в железе, потери на трение, сопротивление воздуха и дополнительные потери известны, и при испытаниях двигателя с нагрузкой дополнительно регистрируется скольжение в целях определения потерь в роторе ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

5.2.3 Метод номинального напряжения и уменьшенных токов

Данный метод требует применения нагружающего генератора или тормозного оборудования с номинальными параметрами, меньшими, чем номинальные параметры испытуемого двигателя.

Нагружение может выполняться либо методом реальной нагрузки, либо методом эквивалентной нагрузки. При каждом из испытаний ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры измеряют напряжение, ток, входную мощность статора и превышение температуры обмотки статора. Условия испытаний указаны ниже:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки статора, связанное с номинальным напряжением, током статора без нагрузки, потерями в железе при номинальном напряжении без нагрузки, трением и потерями на сопротивление воздуха (см. 5.2.2.1);

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки статора, связанное с номинальным напряжением, уменьшенным током нагрузки, потерями в железе при номинальном напряжении, трением и потерями на сопротивление воздуха.

В машинах с фазным ротором превышение температуры обмотки ротора может быть измерено аналогичным способом. В этом случае измеряют также скольжение для определения потерь в меди ротора.

Превышение температуры при полной нагрузке рассчитывают с помощью линейной функции, используя следующее уравнение

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки статора при номинальном напряжении и нулевом токе статора, т.е. связанное с потерями в железе, трением и потерями на сопротивление воздуха;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - потери в обмотке статора при номинальной нагрузке;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - коэффициент превышения температуры статора, связанного с потерями в обмотке статора, потерями в обмотке ротора и дополнительными потерями при нагрузке.

Члены ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры могут быть определены в испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, как указано ниже:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

________________
* Брак оригинала. - Примечание изготовителя базы данных.

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - потери в обмотке статора при испытании ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - потери в обмотке статора при испытании ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Превышение температуры статора при полной нагрузке рассчитывают по следующему уравнению

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,*

________________
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки статора при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - температура охладителя при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Примечание 1 - Члены ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры соизмеримы с ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры в 5.2.2.2, но определяются в других испытаниях.

Примечание 2 - Уравнение в приложении A эквивалентно приведенному выше уравнению.


Превышение температуры при полной нагрузке, скорректированное с учетом стандартной температуры охладителя ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, получают по следующему уравнению

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.*

________________
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Для машин с фазным ротором выполняют расчет по следующему уравнению

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

________________
* Брак оригинала. - Примечание изготовителя базы данных.

используя ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры; ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - потери в обмотке ротора при номинальной нагрузке, рассчитанные по скольжению в испытании ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, пропорциональные квадрату тока нагрузки;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - потери в обмотке ротора при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Погрешность определения значений превышения температуры находится в пределах ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±6% для всех типов и номинальных параметров машин. Данный метод предпочтителен для высоковольтных асинхронных двигателей с короткозамкнутым или фазным ротором, где погрешность может быть оценена как ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±3%.

5.2.4 Метод комбинированных испытаний при уменьшенном напряжении и уменьшенном токе

Данный метод применяют на больших машинах, когда невозможно создать на них нагрузку при номинальном токе с пониженным напряжением, используя испытания ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры вместо испытания ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

В каждом из испытаний ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры выполняют измерения напряжения, тока, потерь в обмотке статора и превышения температуры обмотки статора.

Используя результаты испытаний ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, выполняют расчет превышения температуры ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры при номинальном токе согласно 5.2.2.3 (метод экстраполяции).

После определения ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры выполняют такую же процедуру, как описанную в 5.2.2 (метод пониженного напряжения и номинального тока).

5.3 Синхронные машины

5.3.1 Метод разомкнутой цепи, короткозамкнутой цепи, нулевого возбуждения

В данном методе синхронные машины приводятся в движение при номинальной скорости с помощью вспомогательного двигателя. Испытания проводят на следующих режимах работы:

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: обмотка якоря замкнута накоротко и создан ток возбуждения для получения номинального тока якоря;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: обмотка якоря разомкнута и создан ток возбуждения для получения ЭДС, рассчитанного при полной нагрузке и номинальном напряжении якоря с использованием кривой холостого хода;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: обмотка якоря разомкнута, ток возбуждения равен нулю.

При каждом из этих условий измеряют превышение температуры обмотки якоря:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки якоря, связанное с номинальным током якоря, трением и потерями на сопротивление воздуха (пренебрегая вкладом потерь в железе при коротком замыкании);

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки якоря, связанное с потерями в железе при квазиполной нагрузке, трением и потерями на сопротивление воздуха;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки якоря, связанное с трением и потерями на сопротивление воздуха.

Превышение температуры якоря при номинальных значениях скорости, напряжения и тока определяют по следующему уравнению:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры, связанное с потерями ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры, связанное с потерями в железе при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Погрешность определения значений превышения температуры в обмотке якоря синхронных машин, имеющих номинальные параметры до 500 кВА включительно, согласно оценкам не хуже, чем ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±5%.

Примечание - Для машин с более высокими номинальными параметрами погрешность может быть больше.


Аналогично может быть определено превышение температуры обмотки возбуждения при номинальных условиях, если превышение температуры обмотки возбуждения измерено при каждом из условий испытания ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки возбуждения при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки возбуждения при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - потери в обмотке возбуждения при испытаниях ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - потери в обмотке возбуждения при токе возбуждения при номинальной нагрузке.

В качестве альтернативы, машина может быть приведена в действие как синхронный компенсатор при номинальном токе возбуждения и при некотором промежуточном токе якоря, пока напряжение возбуждения постоянно. Отношение напряжения возбуждения (отрегулированного с учетом влияния щеточного контакта) к току возбуждения позволяет получить сопротивление обмотки возбуждения в горячем состоянии, исходя из чего можно рассчитать превышение температуры обмотки возбуждения.

Для получения значений превышения температуры обмоток возбуждения при номинальной нагрузке может быть использован графический метод, если потери в обмотке возбуждения ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры при каждом испытании рассчитывают по формуле ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры являются полученными при испытаниях значениями потерь в обмотке возбуждения, тока и сопротивления соответственно. График превышения температуры обмотки возбуждения в зависимости от значений потерь в обмотке возбуждения на рисунке 2 для трех условий испытаний приближенно соответствует прямой линии.

Рисунок 2 - Определение превышения температуры обмотки возбуждения при номинальной нагрузке

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры


ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - номинальный ток обмотки возбуждения; ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - сопротивление обмотки возбуждения при стандартной температуре; ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - сопротивление обмотки возбуждения при расчетной нагрузке

Рисунок 2 - Определение превышения температуры обмотки возбуждения при номинальной нагрузке (синхронные машины)

Вторая прямая линия, построенная затем, показывает изменение потерь в обмотке возбуждения в зависимости от номинального тока ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, поскольку сопротивление обмотки возбуждения увеличивается с превышением температуры по сравнению со значением при стандартной температуре. Пересечение этих двух линий показывает превышение температуры обмотки возбуждения при номинальной нагрузке.

Примечание - В случае больших синхронных генераторов, испытываемых на месте, регулировка напряжения и тока до номинальных значений может быть невозможна. В этом случае превышение температуры в расчетном режиме следует рассчитывать по измеренным значениям превышения температуры в соответствии со специальным соглашением.

5.3.2 Метод нулевого коэффициента мощности и нагружения при разомкнутой цепи

В данном методе синхронные машины приводятся в действие при номинальной скорости с помощью вспомогательного двигателя. Испытания машины проводят при следующих рабочих режимах:

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: номинальный ток обмотки возбуждения, номинальный ток якоря, нулевой коэффициент мощности, напряжение на клеммах якоря ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: цепь якоря разомкнута, напряжение на клеммах ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, равное индуцированной в статоре э.д.с. в испытании ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры: цепь якоря разомкнута, напряжение на клеммах ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, равное индуцированной э.д.с. при номинальной нагрузке.

Напряжения ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры взаимосвязаны следующими соотношениями:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - расчетное реактивное сопротивление утечки якоря;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - номинальное значение коэффициента мощности;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - номинальное напряжение на якоре;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - номинальный ток якоря.

Превышение температуры обмотки статора определяют следующим уравнением:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки якоря, связанное с номинальным током обмотки возбуждения, номинальным током якоря, трением и потерями на сопротивление воздуха при номинальной скорости, а также низкими потерями в железе;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки якоря, связанное с током обмотки возбуждения при разомкнутой цепи, напряжением фазы ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, трением и потерями на сопротивление воздуха при номинальной скорости, а также низкими потерями в железе;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки якоря, связанное с током обмотки возбуждения при напряжении фазы ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры разомкнутой цепи, трением и потерями на сопротивление воздуха при номинальной скорости, а также расчетными потерями в железе.

Точность определения превышения температуры в обмотке якоря синхронных машин с номинальными параметрами до и включительно 500 кВА находится в пределах от ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=0% до ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=10%. В случае больших синхронных машин с номинальной мощностью >5000 кВА погрешность определения превышения температуры обмотки якоря составляет ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±2%.

В качестве превышения температуры обмотки якоря принимают значение, измеренное в испытании ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

5.4 Машины постоянного тока

Испытания больших машин постоянного тока в основном проводят методом взаимной нагрузки.

Для машин постоянного тока применим только один косвенный метод. В этом методе наложения машина постоянного тока приводится в движение с помощью вспомогательного двигателя, номинальная мощность которого обычно меньше 20% мощности испытуемой машины. Испытания проводят при следующих трех рабочих режимах:

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - якорь замкнут накоротко, величина тока возбуждения настроена для получения номинального тока якоря;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - якорь разомкнут, величина тока возбуждения настроена для получения номинального напряжения якоря;

- испытание ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - якорь разомкнут при нулевом токе возбуждения.

При двух испытаниях с разомкнутой цепью на машинах с номинальной мощностью меньше 1000 кВт щетки должны быть подняты, кроме случаев, когда измеряется напряжение якоря. При испытаниях машин с номинальной мощностью выше 1000 кВт щетки могут быть оставлены на месте, поскольку фрикционные потери на них малы по сравнению с другими потерями.

Третий вид испытаний обычно необходим только для машин с высокой линейной скоростью ротора (>30 м/с), когда потери на сопротивление воздуха значительны.

При каждом из этих испытаний определяют превышение температуры обмотки якоря для получения величин ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры. Превышение температуры при номинальной скорости, напряжении и токе определяют по следующему уравнению

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Это означает, что превышение температуры выражается как превышение температуры, обусловленное потерями в якоре ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, потерями на трение и сопротивление воздуха без учета потерь в железе и потерь в цепи возбуждения ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, и превышение температуры, обусловленное потерями в железе, на трение и сопротивление воздуха при нулевых потерях в якоре и обмотке возбуждения ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, без превышения, связанного с трением и потерями на сопротивление воздуха.

В случае обмотки якоря погрешность получаемой величины превышения температуры равна приблизительно ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±10%.

6 Метод эквивалентной нагрузки

6.1 Основные принципы

6.1.1 Общие положения

В отличие от концепции множественных испытаний методов наложения испытания по методу эквивалентной нагрузки разработаны для создания возможности определять превышение температуры выбранной компоненты при номинальной нагрузке экспериментально в одном испытании при условиях, отличающихся от номинальной нагрузки. Цель такого подхода состоит в воспроизведении распределения потерь при номинальной нагрузке в двигателе, но в особенности - потерь в существенных компонентах, при условиях испытаний, соответствующих эквивалентной нагрузке. В случае обмотки статора это подразумевает создание в обмотке эффективного (среднеквадратичного) тока полной нагрузки.

Метод эквивалентной нагрузки используют также в случаях испытаний специальных машин, в которых свободные концы вала недоступны, высокоскоростных машин или машин, в которых соединение муфтами с концами валов, создающих нагрузку машин, требует изготовления специального и дорогостоящего муфтового оборудования (например, валов с канавками и т.д.).

Другое важное применение этого метода относится к вертикальным машинам, для которых испытания нагружением выполняют с помощью расположения нагружающей машины ниже испытуемой машины или с помощью специальных подшипников, позволяющих приводить машину в движение в горизонтальном положении.

Применяемое при испытаниях оборудование должно быть значительно менее сложным и дорогим по сравнению с необходимым при прямых испытаниях при полной нагрузке. Требования в отношении электроснабжения также значительно ниже. В идеальном случае двигатель следует испытывать со свободным валом, что позволяет избежать сложностей и затрат времени, связанных с соединением испытуемой машины с механической нагрузкой или приводным двигателем.

Описанные в 6.2.4 и 6.3 методы испытаний удовлетворяют этим условиям в различной степени.

6.1.2 Превышение температуры

При определении значений превышения температуры частей машины при испытаниях методом эквивалентной нагрузки всегда необходимо учитывать отклонения от результатов, которые можно получить при испытаниях при номинальной нагрузке. Погрешность ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, %, для номинальной нагрузки определяют по следующему уравнению:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Примечание 1 - Значения погрешности, полученные при испытаниях по методу эквивалентной нагрузки, могут быть как отрицательными (превышение температуры при испытаниях меньше, чем при нормальных условиях работы), так и положительными (превышение температуры при испытаниях больше, чем при нормальных условиях работы).


Следовательно, для сравнения со значениями превышения температуры, приведенными в IEC 60034-1, результаты испытаний необходимо умножить на корректирующий коэффициент ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Примечание 2 - При отрицательных значениях погрешности корректирующий коэффициент больше 1.

6.2 Асинхронные электродвигатели

6.2.1 Предварительные испытания при коротком замыкании

Данный метод в основном аналогичен изложенному в 5.2.2 и при работе выше критического скольжения в случае испытаний ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры. Испытуемый двигатель приводится в действие при номинальной скорости с помощью вспомогательной машины и подключается к линии питания с частотой приблизительно 80% или 120% номинальной частоты двигателя. Напряжение в этой линии питания регулируется до тех пор, пока ток в статоре испытуемого двигателя не станет равным номинальной величине. Когда частота питания равна приблизительно 80% номинальной частоты двигателя, электрический ток на выходе из испытуемой машины такой, как если бы она работала как асинхронный генератор на отрицательном скольжении. Когда частота питания равна приблизительно 120% номинальной частоты двигателя, электрическая энергия вырабатывается вспомогательной машиной, как если бы испытуемая асинхронная работала в режиме положительного скольжения как двигатель.

По сравнению с прямыми испытаниями при полной нагрузке потери ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры обмотки статора на основной частоте, потери на трение и сопротивление воздуха остаются такими же, потери в железе статора на основной частоте ниже, а потери тока ротора с пазами и потери в меди ротора, а также высокочастотные потери в железе зубцов статора выше.

В целом, понижение потерь в железе на основной частоте не возмещается в достаточной степени повышением потерь на высокой частоте. Следовательно, испытания должны быть дополнены двумя испытаниями без нагрузки при номинальной частоте питания, одно из которых выполняется при номинальном напряжении питания, а другое - при пониженном напряжении, прилагаемом во время прямой передачи в режиме короткого замыкания. Разница между значениями превышения температуры статора в двух испытаниях без нагрузки добавляется к измеренному значению превышения температуры при прямом испытании с короткозамкнутой цепью. Для определения, равны ли полные потери тем, которые могут возникнуть при испытаниях с прямой нагрузкой, необходимо выполнить измерения значений входной и выходной мощности двигателя или провести расчеты потерь для условий, существующих в двигателе во время прямых испытаний с короткозамкнутой цепью.

Данное испытание может быть эффективно применено по отношению к машинам на 60 Гц любой мощности в тех случаях, когда имеется питание только 50 Гц, и к машинам на 50 Гц любой мощности в тех случаях, когда имеется питание только 60 Гц. Правильная скорость вспомогательной машины в этом случае может быть получена с помощью коробки передач, привода переменного тока с переменной скоростью или двигателя постоянного тока.

Погрешность определения значений превышения температуры равна ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±10% для всех типов и номинальных параметров машин.

Данный метод предпочтителен для асинхронных двигателей с фазным ротором низкого напряжения, где погрешность может быть оценена как ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±3%.

Учитывая существенное перераспределение потерь в различных частях машины, температуры во всех частях машины необходимо тщательно контролировать. Если величины температуры в каких-либо частях машины достигают значений, создающих риск повреждения изоляции обмотки или других материалов, испытания следует прекратить.

6.2.2 Метод модулированной частоты

Данный метод особенно полезен для высокоинерционных двигателей, поскольку чем больше инерция, тем меньше необходимы амплитуда и частота модуляции (обычно 1-2 Гц). В случае малоинерционных машин может быть необходимо добавить инерцию в виде маховика.

При этих испытаниях асинхронный двигатель питается от источника переменного тока, частота которого модулируется вблизи от основной частоты (частотная модуляция), согласно функции

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - средняя (несущая) частота, Гц;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - частота модуляции, Гц;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - амплитуда частотного отклонения, Гц.

При использовании модулированного напряжения питания токи состоят в основном из частотных компонент ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры. Образуется компонента крутящего момента ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, повышающая осцилляцию скорости на той же частоте.

Двигатель запускается с питанием на средней частоте ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, при амплитуде и частоте модуляции, установленных на нуль. Амплитуду и частоту модуляции затем увеличивают, пока ток статора не станет равным номинальному току. Ток возбуждения генератора регулируют до достижения номинального напряжения статора. Двигатель подвергают повторному ускорению и замедлению при повторном увеличении и уменьшении частоты.

Источником мощности может быть генератор с симметричной многофазной обмоткой возбуждения или асинхронный двигатель с фазным ротором, возбуждаемый многофазным током с периодически изменяющейся низкой частотой ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Исходя из предположения синусоидальной модуляции, получают среднюю величину крутящего момента:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - максимальная мгновенная величина крутящего момента, Нм;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - момент инерции двигателя, кг мГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - амплитуда угловой частоты вариации скорости, сГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Максимальная величина крутящего момента должна быть ниже максимального длительного вращающего момента, чтобы двигатель работал на стабильной части нагрузочной характеристики.

Ожидаемая погрешность равна приблизительно ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±10%.

Примечание - Верхние значения погрешности можно ожидать в случае ошибок оператора и контрольно-измерительного оборудования.

6.2.3 Инжекция постоянного тока

В данном методе испытуемый двигатель соединяется генератором - источником постоянного тока и работает при номинальном напряжении без нагрузки. Это метод требует, чтобы двигатель и генератор были соединены по схеме звезды, и чтобы нейтральная точка была доступна как в двигателе, так и в генераторе. Источник постоянного тока затем присоединяют между двумя нейтральными точками, как показано на рисунке 3. Затем проводят регулировку выхода постоянного тока, пока сумма среднеквадратичного значения переменного тока без нагрузки и инжекционного постоянного тока не станет равной току полной нагрузки двигателя. Генератор должен обеспечивать номинальное напряжение и подводить номинальный ток.

Рисунок 3 - Цепь испытаний при испытаниях эквивалентной нагрузкой инжекцией постоянного тока

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры


1 - питание; 2 - испытуемый двигатель; 3 - генератор постоянного тока

Рисунок 3 - Цепь испытаний при испытаниях эквивалентной нагрузкой инжекцией постоянного тока

Поддающиеся сравнению данные испытаний по определению превышения температуры этим методом не известны. Эксперты оценивают точность данного метода величиной ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±10%.

Источник постоянного тока задает магнитное поле, стационарное в пространстве с трехкратным числом полюсов статора. Следовательно, во время вращения в роторе возникают избыточные потери.

Измерения тока проводят с использованием трансформаторов тока, связывающих две линии, одна в направлении "вперед" и другая в направлении "назад", так что компонента постоянного тока исключается.

6.2.4 Метод смешанных частот или бичастотный метод

6.2.4.1 Питание статора

В данном методе испытаний питание статора двигателя проводится одновременно из двух источников с разными частотами (рисунок 4) - главного источника и вспомогательного. Вспомогательный генератор может быть подсоединен через трехфазный трансформатор между основным генератором и двигателем (рисунок 5). Чередование фаз напряжения как основной, так и вспомогательной частоты должно быть одинаковым. Ток, напряжение и скорость двигателя флуктуируют на промежуточной частоте. Основной генератор подает номинальную частоту, тогда как вспомогательный генератор создает выходные параметры с регулируемой частотой и амплитудой. Частота вспомогательного источника обычно либо приблизительно 80% или приблизительно 120% номинальной частоты, а напряжение - в пределах от 20% до 30% номинального напряжения. Вспомогательная частота выбирается так, чтобы пульсации не умешали* точность показаний.
_______________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Примечание - Как вариант схемы на рисунке 4, испытуемый двигатель подсоединен между основным и вспомогательным генератором. При этих условиях регистрируется напряжение фазы испытуемого двигателя.

Рисунок 4 - Испытание на смешанных частотах (генераторы включены последовательно)

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры


1 - ведущий двигатель; 2 - основной генератор; 3 - вспомогательный генератор; 4 - испытуемый двигатель

Рисунок 4 - Испытание на смешанных частотах (генераторы включены последовательно)

Рисунок 5 - Испытание на смешанных частотах (трансформатор включен последовательно)

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры


1 - основной генератор; 2 - последовательный трансформатор; 3 - вспомогательный генератор; 4 - испытуемый двигатель

Рисунок 5 - Испытание на смешанных частотах (трансформатор включен последовательно)

Двигатель сначала соединяется с главным источником питания и работает без нагрузки. Выходное напряжение вспомогательного генератора стабильно повышается (и, если необходимо, напряжение основного источника питания также регулируется) до одновременного выполнения следующих условий:

a) среднеквадратичная величина пульсирующего тока двигателя равна номинальному току;

b) среднеквадратичная величина пульсирующего напряжения двигателя равна номинальному напряжению;

c) скорость равна номинальной скорости.

В некоторых случаях может быть трудно отрегулировать среднеквадратичные значения пульсирующих тока и напряжения двигателя точно до номинальных для двигателя значений. В этих случаях испытания могут быть выполнены при значениях тока и напряжения, близких номинальным значениям, и при номинальной скорости путем регулировки входной мощности двигателя на значение полных потерь двигателя при номинальной нагрузке.

В случае асинхронных двигателей высокого напряжения с короткозамкнутым ротором с номинальной мощностью до и равной 6000 кВт погрешность равна приблизительно ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±5%. В случае роторов с двумя клетками превышение температуры, измеряемое этим методом, может быть значительно выше, чем при испытаниях под нагрузкой (обычно до и более 10%).

В двигателях с ротором с двумя клетками или в двигателях с большим влиянием вытеснения тока (например, при глубоких пазах), превышение температуры может быть существенно выше на некоторых двигателях с поверхностным охлаждением, чем при прямых испытаниях нагрузкой. В таких случаях предпочтительно выполнять испытания при токе ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, равном среднему значению номинального тока ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, и токе, соответствующем потерям при полной нагрузке, измеренном на клеммах двигателя. При таких условиях полные потери в двигателе выше, чем потери в испытаниях при непосредственной нагрузке, и погрешность является положительной.

В случае высоковольтных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с номинальными параметрами до и включительно 6000 кВт погрешность приблизительно равна ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=±3,0%, но в некоторых машинах с низким уровнем нагревания погрешность может достигать значения ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=+20%.

Если частота основного источника равна 50 Гц, а вспомогательного - 40 Гц, рабочая точка двигателя может быть получена по кривым скорость/крутящий момент и скорость/ток на основной и вспомогательной частоте, как показано на рисунке 6. Положительный крутящий момент при питании с частотой 50 Гц (точка A) уравновешивается отрицательным крутящим моментом при питании с частотой 40 Гц (точка B). Полный ток определяется в основном током, относящимся к питанию на частоте 40 Гц (точка C), поскольку двигатель работает при очень низком скольжении (и, следовательно, при низком токе) сравнительно с питанием на частоте 50 Гц.

Когда частота основного источника равна 50 Гц, а вспомогательного - 60 Гц, положительный крутящий момент при питании 60 Гц сбалансируется отрицательным крутящим моментом при питании 50 Гц. Полный ток определяется тогда в основном током питания на частоте 60 Гц.

Рисунок 6 - Комбинация крутящего момента и тока в испытаниях на смешанной частоте

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры


1, 3 - ток на 50 Гц, 40 Гц, соответственно; 2, 4 - крутящий момент на 50 Гц, 40 Гц, соответственно; A, B - компонента крутящего момента, соответствующая питанию на 50 и 40 Гц соответственно; C - компонента тока, соответствующая питанию на 40 Гц

Рисунок 6 - Комбинация крутящего момента и тока в испытаниях на смешанной частоте

Примечание - Скорость ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, ток ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и крутящий момент ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры приведены на единицу.


Комбинация частот приводит к общей частоте, изменяющейся со временем, как показано ниже:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

В типичном случае значения величин следующие:

- частота основного питания ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=50 Гц;

- частота вспомогательного питания ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=40 Гц;

- соотношение вспомогательное напряжение/основное напряжение ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=0,25.

В данном случае полная частота варьируется в пределах от 48 до 53,3 Гц, т.е. на 2,0 Гц меньше и на 3,3 Гц больше 50 Гц, и, следовательно, изменяется несимметрично вокруг 50 Гц. Это является наиболее существенным различием между данным методом смешанной частоты и методом модулированной частоты, описанным в 6.2.2. В последнем методе частота обычно варьируется синусоидально около номинальной частоты.

6.2.4.2 Питание ротора

Альтернативный метод смешанной частоты для асинхронных двигателей с фазным ротором включает в себя соединение вспомогательного генератора с цепью ротора, а не статора, как показано на рисунке 7. Вспомогательное напряжение и частота регулируются таким образом, чтобы установить такие же номинальный ток статора или номинальные потери в двигателе, как при нормальном способе питания статора. Чередование фаз вспомогательного источника должно быть таким, чтобы вращение ротора при закороченном статоре было в том же направлении, что при основном питании, подаваемом на статор при закороченном роторе. Вспомогательная частота должна быть существенно меньше, чем половина номинальной частоты.

Рисунок 7 - Метод смешанной частоты питания ротора

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры


1 - основная частота; 2 - испытуемый двигатель; 3 - вспомогательный источник; 4 - пусковой реостат

Рисунок 7 - Метод смешанной частоты питания ротора

6.2.4.3 Уровень вибрации при испытаниях на смешанной частоте

При комбинировании частот токов и полей статора (или ротора) крутящий момент вала будет иметь значительную переменную составляющую. Уровни вибрации будут иметь тенденцию к повышению по сравнению с нормальными, и существует большая вероятность возникновения механического резонанса вследствие широкого спектра гармоник тока и полей. Уровни вибрации в ходе испытаний необходимо контролировать для исключения повреждений.

После завершения испытаний на смешанной частоте двигатель можно приводить в действие, подключая основное питание только при номинальном напряжении и быстро выполняя измерения истинного уровня вибрации во время работы двигателя при температуре, соответствующей работе при полной нагрузке. Температура двигателя может контролироваться с помощью встроенных датчиков температуры (сопротивления RTD или термопар) в целях обеспечения гарантии, что температура будет достаточно близка к ее значению при номинальной полной нагрузке.

6.3 Синхронные машины. Нулевой коэффициент мощности

Данный метод состоит в использовании машины в качестве синхронного компенсатора при соответствующих значениях тока, напряжения и частоты статора. Перевозбужденная машина может быть соединена с нагрузкой, состоящей из недовозбужденной синхронной машины на холостом ходу. С помощью регулировки возбуждения испытуемой машины и ее нагрузки можно варьировать напряжение на клеммах, поддерживая ток в статоре постоянным. Поскольку э.д.с. ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры ввиду реактивного сопротивления рассеяния статора при нулевом коэффициенте мощности при перевозбуждении больше, чем эта величина при более высоких значениях коэффициента мощности при таком же напряжении на клеммах и токе статора, испытательное напряжение на клеммах может быть уменьшено до величины, соответствующей такому же значению ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, как при номинальной нагрузке. Создаваемое в результате превышение температуры статора ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры может быть тогда измерено и использовано в качестве индикатора повышения, которое может произойти при номинальной нагрузке.

Потери в обмотке возбуждения отличаются существенно от возникающих при нормальной работе. Предполагая, что превышение температуры пропорционально потерям в обмотке возбуждения ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, и пренебрегая изменением сопротивления в зависимости от температуры, можно использовать следующее уравнение

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Учитывая изменение сопротивления с повышением температуры и корректировку на стандартную температуру охладителя ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, получим, что при номинальном токе обмотки возбуждения превышение температуры будет определяться следующим уравнением:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - измеренное превышение температуры обмотки возбуждения;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - измеренная при окружающей температуре ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры температура обмотки возбуждения;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки возбуждения при номинальном токе в ней;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - измеренная величина тока в обмотке возбуждения;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - номинальная величина тока в обмотке возбуждения;

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления меди, К.

Это выражение для превышения температуры обмотки возбуждения не учитывает влияние потерь в статоре, на поверхности ротора и на сопротивление воздуха.

Когда превышением температуры обмотки возбуждения вследствие потерь на сопротивление воздуха пренебрегать нельзя, например в случае машин с высокими скоростями на периферии типа турбинных генераторов, превышение температуры обмотки возбуждения следует определять по приведенному ниже уравнению

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры,

где ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры - превышение температуры обмотки возбуждения, измеренное при работе машины при номинальной скорости с разомкнутой цепью обмотки якоря и возбуждения.

В случае машин, имеющих номинальный коэффициент мощности больше 0,9 (и, в частности, номинальный коэффициент мощности равный единице), данный метод может быть практически нецелесообразен ввиду превышения пределов нагрева обмотки возбуждения. В этом случае возбуждение может быть установлено на номинальное значение, а напряжение на клеммах уменьшено до достижения номинального тока статора. Потери ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры в статоре будут тогда равны номинальному значению, но требуется коррекция для компенсации превышения температуры статора за счет уменьшенных потерь в железе статора, даже несмотря на то что влияние этого фактора мало, поскольку доминирующее значение имеют потери в меди. Это испытание может быть дополнено двумя испытаниями при разомкнутой цепи для получения такой корректировки:

a) с настройкой возбуждения для получения пониженного напряжения на клеммах;

b) с настройкой возбуждения для получения номинального напряжения на клеммах.

В каждом случае выполняют измерение превышения температуры статора, и разница между полученными результатами складывается с величиной, измеренной при испытаниях с эквивалентной нагрузкой.

Данные методы не могут быть применены к машинам при кратковременной нагрузке, поскольку испытания выполняют в течение достаточно длительного времени, поэтому альтернативные условия нагружения могут оказать влияние на тепловое равновесие.

7 Предпочтительные методы

Выбор применяемого метода зависит от требуемой точности, типа и размера используемой машины и имеющегося оборудования для эксплуатационных испытаний. Оценочные диапазоны погрешности при измерениях различными методами приведены в соответствующих разделах. Таблица 1 содержит сопоставление методов испытаний и рекомендации по выбору предпочтительных методов.


Таблица 1 - Предпочтительные методы

Метод

Раздел

Необходимое оборудование

Предпочтительный метод

Погрешность (см. примечание 1)

Наложение

Асинхронные машины

Пониженное напряжение, номинальный ток

5.2.2

Переменное напряжение питания, нагрузка

Для асинхронных двигателей с к.з. ротором

Средняя

Номинальное напряжение, пониженный ток

5.2.3

Нагрузка

Для высоковольтных двигателей

Средняя

Комбинированный метод

5.2.4

Переменное напряжение питания, нагрузка

Средняя

Синхронные машины

Разомкнутая цепь и короткое замыкание, нулевое возбуждение

5.3.1

Вспомогательный приводной двигатель

Средняя

Нулевой коэффициент мощности

5.3.2

Вспомогательный приводной двигатель

Для мощностей более 5000 кВт

Средняя

Машины постоянного тока

Разомкнутая цепь и короткое замыкание

5.4

Вспомогательный приводной двигатель

См. примечание 2

Высокая

Эквивалентная нагрузка

Асинхронные машины

Короткое замыкание вперед

6.2.1

Вспомогательный приводной двигатель, вторая частота питания

Для машин с фазным ротором

Высокая

Модулированная частота

6.2.2

Частотно-модулированное питание

-

Высокая

Инжекция постоянного тока

6.2.3

Источник постоянного тока для наложения

-

Высокая

Смешанная частота

6.2.4

Основной и вспомогательный генераторы переменного тока

Для машин с фазным ротором

Высокая

Синхронные машины

Нулевой коэффициент мощности

6.3

Необходимо перевозбуждение (см. примечание 3)

Средняя

Примечание 1 - Оценочный диапазон погрешности обозначается в колонке "Погрешность" следующим образом: "Низкая" - до ±3%; "Средняя" - до ±5%; "Высокая" - выше ±5%.

Примечание 2 - Предпочтительным методом для машин постоянного тока является испытание при взаимной нагрузке, см. IEC 69934-2-1.

Примечание 3 - В том случае, когда локальная сеть не может предоставить достаточную реактивную мощность для перевозбужденной испытуемой машины, может быть использовано соединение с нагрузкой, состоящей из недовозбужденной синхронной машины на холостом ходу.

Приложение A (справочное). Пример расчета



Приложение A
(справочное)

Рекомендуемый в 5.1.3 метод итерации иллюстрируется следующим примером.

Принимаем превышение температуры ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры выше стандартной температуры охладителя ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=20 °С, полученное в результате испытаний при токе ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры=75% номинального тока, состоящее из компонентов потерь на нагрузке ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры и компонентов постоянных потерь ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры, равное

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры К..

Регулировка на полную нагрузку без коррекции температуры позволяет получить следующее:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры * К.

________________
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Коррекция сопротивления обмотки может быть выполнена итерациями. Предполагаем, что постоянные потери не зависят от температуры. На первом этапе коррекции получают

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Превышение температуры, получаемое на втором этапе, равно следующему:

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры .

Дальнейшие итерации дадут в результате величину 70,8 К.

В качестве альтернативы может быть использовано следующее уравнение в замкнутой форме

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры.

Подстановка правильных значений позволяет получить такой же результат, как при итерации.

Приложение ДА (справочное). Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам

Приложение ДА
(справочное)

Таблица ДА.1

Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта

МЭК 60034-1:2004 Машины электрические вращающиеся. Часть 1. Номинальные значения параметров и эксплуатационные характеристики

IDT

ГОСТ МЭК 60034-1-2007 Машины электрические вращающиеся. Часть 1. Номинальные и рабочие характеристики

МЭК 60034-2-1:2007 Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия по испытаниям (за исключением машин для подвижного состава)

IDT

ГОСТ МЭК 60034-2-2008* Машины электрические вращающиеся. Часть 2. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин при испытаниях (исключая машины для тяговых транспортных средств)

________________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р МЭК 60034-2-2009. - Примечание изготовителя базы данных.

Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов:


- IDT - идентичные стандарты.



__________________________________________________________________________________
УДК 621.313.3:006.354 МКС 29.160 IDT

Ключевые слова: вращающиеся электрические машины, эквивалентные методы, нагрузка, наложение, косвенное определение превышения температуры
__________________________________________________________________________________



Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2014

ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры

Название документа: ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры

Номер документа: IEC 60034-29-2013

Вид документа: ГОСТ

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Действующий

Опубликован: официальное издание

М.: Стандартинформ, 2014 год

Фактическая дата официального опубликования стандарта - ноябрь 2014 года (информация с сайта http://www.gost.ru/ по состоянию на 10.12.2014)

Дата принятия: 15 апреля 2014

Дата начала действия: 01 июня 2015
ГОСТ IEC 60034-29-2013 Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение превышения температуры
Данный документ представлен в виде сканер копии, которую вы можете скачать в формате или
Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах