ГОСТ Р МЭК 60034-4-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Часть 4

Методы экспериментального определения параметров синхронных машин

Rotating electrical machines
Part 4: Methods for determining synchronous machine quantities from tests

ОКС 29.160

Дата введения 2014-06-01

Предисловие

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) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

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

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 ноября 2012 г. N 1111-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60034-4:2008* "Машины электрические вращающиеся. Часть 4. Методы экспериментального определения параметров синхронных машин (IEC 60034-4:2008 Rotating electrical machines. Part 4: Methods for determining synchronous machine quantities from tests).

________________

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

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя "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 (gost.ru).

     1 Область применения

Объектом стандартизации являются экспериментальные методы определения параметров трехфазных синхронных машин мощностью 1 кВт и выше с номинальной частотой от 10 до 500 Гц. Большая часть методов предназначена для машин, имеющих обмотку возбуждения, контактные кольца и щетки. Синхронные машины с бесконтактным возбуждением требуют специальных условий для проведения отдельных опытов. Синхронные машины с возбуждением от постоянных магнитов имеют ограничения по применению описанных методов и принятия мер предосторожности для избежания их размагничивания.

Стандарт не распространяется на машины с осевым возбуждением и специальные машины, такие как реактивные и индукторные.

Стандарт не требует обязательного проведения любых или всех описанных испытаний. Программа испытаний является предметом соглашения между производителем и потребителем.

     2 Нормативные ссылки

Представленные ниже документы обязательны при пользовании данным стандартом.

Из датированных ссылок используются только упоминаемые издания.

Из тех, которые не имеют даты выпуска, используются только последние издания (включая любые поправки).

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:

_______________

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

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

МЭК 60034-2-1:2007 Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин (за исключением машин для подвижного состава) (IEC 60034-2-1:2007 Rotating electrical machines - Part 2-1: Standards methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)

МЭК 60034-2А:1974 Машины электрические вращающиеся. Часть 2: Методы определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин (за исключением машин для подвижного состава). 1-е дополнение: Измерение потерь калориметрическим методом (IEC 60034-2А:1974 Rotating electrical machines - Part 2: Methods for determining losses and efficiency of rotating electrical machinery from tests (excluding machines for traction vehicles); first supplement: measurement of losses by the calorimetric method)

МЭК 60051 (все части) Приборы аналоговые электроизмерительные показывающие прямого действия и части к ним (IEC 60051 (all parts) Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories)

     3 Термины и определения

3.1 полное пусковое сопротивление синхронного двигателя (initial starting impedance, synchronous motors): Частное от деления напряжения, приложенного к обмотке якоря, на среднее установившееся значение тока якоря при неподвижном роторе.

3.2 синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси (direct-axis synchronous reactance): Частное от деления установившегося значения первой гармонической напряжения обмотки якоря (создана полным потоком по продольной оси продольной составляющей тока якоря) на первую гармоническую тока якоря при вращении машины с номинальной скоростью. [МЭК 60050(411)-50-07]

3.3 переходное индуктивное сопротивление по продольной оси (direct-axis transient reactance): Частное от деления значения мгновенного изменения первой гармонической напряжения холостого хода от полного потока по продольной оси на одновременное изменение начального значения первой гармонической тока якоря при номинальной скорости. Высшие гармонические во время первых периодов из рассмотрения исключаются. [МЭК 60050(411)-50-09]

3.4 сверхпереходное сопротивление по продольной оси (direct-axis sub-transient reactance): Частное от деления первой гармонической мгновенного изменения напряжения холостого хода от полного потока по продольной оси на одновременное изменение начального значения периодической составляющей тока якоря при номинальной скорости. [МЭК 60050(411)-50-11]

3.5 синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси (quadrature-axis synchronous reactance): Частное от деления первой гармонической установившегося значения напряжения холостого хода от потока по поперечной оси, созданного поперечным током якоря, на значение первой гармонической этого тока при номинальной скорости. [МЭК 60050(411)-50-08]

3.6 переходное индуктивное сопротивление по поперечной оси (quadrature-axis transient reactance): Частное от деления значения мгновенного изменения первой гармонической напряжения холостого хода от полного потока по поперечной оси, созданного поперечным током якоря, на значение одновременного изменения периодической составляющей тока якоря по поперечной оси при номинальной скорости. Высшие гармонические во время первых периодов из рассмотрения исключаются. [МЭК 60050(411)-50-10]

3.7 сверхпереходное сопротивление по поперечной оси (quadrature-axis sub-transient reactance): Частное от деления первой гармонической мгновенного изменения напряжения холостого хода от полного потока по поперечной оси, созданного поперечным током якоря, на значение одновременного изменения первой гармонической поперечного тока якоря при номинальной скорости. [МЭК 60050(411)-50-12]

3.8 индуктивное сопротивление прямой последовательности (positive sequence reactance): Частное от деления первой гармонической реактивной составляющей напряжения якоря прямой последовательности, созданной синусоидальным током прямой последовательности при номинальной частоте, на первую гармоническую тока якоря прямой последовательности при номинальной скорости. [МЭК 60050(411)-50-14]

3.9 индуктивное сопротивление обратной последовательности (negative sequence reactance): Частное от деления первой гармонической реактивной составляющей напряжения якоря обратной последовательности, созданной синусоидальным током обратной последовательности при номинальной частоте, на первую гармоническую тока якоря обратной последовательности при номинальной скорости. [МЭК 60050(411)-50-15]

3.10 индуктивное сопротивление нулевой последовательности (zero sequence reactance): Частное от деления первой гармонической реактивной составляющей напряжения якоря нулевой последовательности, созданной синусоидальным током нулевой последовательности при номинальной частоте, на первую гармоническую тока якоря нулевой последовательности при номинальной скорости. [МЭК 60050(411)-50-16]

3.11 индуктивное сопротивление Потье (Potier reactance): Индуктивное сопротивление, учитывающее рассеяние обмотки возбуждения при нагрузке и в зоне перевозбуждения, которое используется вместо индуктивности рассеяния обмотки якоря для расчета МДС возбуждения при нагрузке по методу Потье. [МЭК 60050(411)-50-13]

3.12 индуктивность рассеяния обмотки якоря (armature-leakage reactance): Частное от деления первой гармонической реактивной составляющей напряжения обмотки якоря от потока рассеяния этой обмотки на первую гармоническую тока якоря, когда машина вращается с номинальной скоростью.

3.13 активное сопротивление обмотки якоря (armature resistance): Сопротивление между выводами обмотки якоря, измеренное при постоянном токе, отнесенное к определенной температуре обмотки и выраженное в фазных величинах.

3.14 активное сопротивление обмотки возбуждения (excitation winding resistance): Сопротивление между выводами обмотки возбуждения, измеренное при постоянном токе, отнесенное к определенной температуре обмотки.

3.15 активное сопротивление прямой последовательности (positive sequence resistance): Частное от деления фазного напряжения якоря прямой последовательности, соответствующего потерям в обмотке якоря и добавочным потерям от синусоидального тока якоря прямой последовательности, на соответствующую этим потерям составляющую тока при номинальной скорости. [МЭК 60050(411)-50-18]

3.16 активное сопротивление обратной последовательности (negative sequence resistance): Частное от деления первой гармонической напряжения якоря обратной последовательности, соответствующего синусоидальному току якоря обратной последовательности при номинальной частоте, на соответствующую ему составляющую тока при работе машины с номинальной скоростью. [МЭК 60050(411)-50-19]

3.17 активное сопротивление нулевой последовательности (zero sequence resistance): Частное от деления первой гармонической напряжения якоря нулевой последовательности, соответствующего синусоидальному току якоря нулевой последовательности при номинальной частоте, на соответствующую ему составляющую тока при работе машины с номинальной скоростью. [МЭК 60050(411)-50-20]

3.18 отношение короткого замыкания (short-circuit ratio): Отношение тока возбуждения холостого хода при номинальном напряжении на обмотке якоря к току возбуждения при симметричном коротком замыкании с номинальным током якоря; в обоих режимах скорость машины номинальная. [МЭК 60050(411)-50-21]

3.19 переходная постоянная времени по продольной оси при разомкнутой обмотке якоря (direct-axis transient open-circuit time constant): Время, требуемое для уменьшения при мгновенном изменении рабочего режима медленно изменяющейся составляющей напряжения холостого хода обмотки якоря от потока по продольной оси до 1/е, т.е. до 0,368 своего начального значения при номинальной скорости машины. [МЭК 60050(411)-48-27]

3.20 переходная постоянная времени по продольной оси при замкнутой накоротко обмотке якоря (direct-axis transient short-circuit time constant): Время, требуемое для уменьшения при мгновенном изменении рабочего режима медленно изменяющейся составляющей тока короткого замыкания до 1/е, т.е. до 0,368 своего начального значения при номинальной скорости машины. [МЭК 60050(411)-48-28]

3.21 сверхпереходная постоянная времени по продольной оси при разомкнутой обмотке якоря (direct-axis sub-transient open-circuit time constant): Время, требуемое для уменьшения при мгновенном изменении рабочего режима быстро изменяющейся составляющей, существующей в течении первых нескольких периодов напряжения холостого хода обмотки якоря, от потока по продольной оси, до 1/е, т.е. до 0,368 своего начального значения при номинальной скорости машины. [МЭК 60050(411)-48-29]

3.22 сверхпереходная постоянная времени по продольной оси при замкнутой накоротко обмотке якоря (direct-axis sub-transient short-circuit time constant): Время, требуемое для уменьшения при мгновенном изменении рабочего режима быстро изменяющейся составляющей тока короткого замыкания, существующей в течении первых нескольких периодов, до 1/е, т.е. до 0,368 своего начального значения при номинальной скорости машины. [МЭК 60050(411)-48-30]

3.23 переходная постоянная времени по поперечной оси при разомкнутой обмотке якоря (quadrature-axis transient open-circuit time constant): Время, требуемое для уменьшения при мгновенном изменении рабочего режима медленно изменяющейся составляющей напряжения холостого хода обмотки якоря от потока по поперечной оси до 1/е, т.е. до 0,368 своего начального значения при номинальной скорости машины. [МЭК 60050(411)-48-32]

3.24 переходная постоянная времени по поперечной оси при замкнутой накоротко обмотке якоря (quadrature-axis transient short-circuit time constant): Время, требуемое для уменьшения при мгновенном изменении рабочего режима медленно изменяющейся составляющей тока короткого замыкания по поперечной оси до 1/е, т.е. до 0,368 своего начального значения при номинальной скорости машины. [МЭК 60050(411)-48-33]

3.25 сверхпереходная постоянная времени по поперечной оси при разомкнутой обмотке якоря (quadrature-axis sub-transient open-circuit time constant): Время, требуемое для уменьшения при мгновенном изменении рабочего режима быстро изменяющейся составляющей, существующей в течении первых нескольких периодов напряжения холостого хода обмотки якоря от потока по поперечной оси, до 1/е, т.е. до 0,368 своего начального значения при номинальной скорости машины. [МЭК 60050(411)-48-34]

3.26 эквивалентная постоянная времени демпферной обмотки по продольной оси при разомкнутой обмотке якоря (direct-axis open-circuit equivalent damper circuit time constant): Время, требуемое для уменьшения наведенного тока в эквивалентной демпферной обмотке до 1/е, т.е. до 0,368 от своего начального значения при мгновенном изменении рабочего режима при разомкнутых обмотках якоря и возбуждения при номинальной скорости машины.

3.27 эквивалентная постоянная времени демпферной обмотки по продольной оси при замкнутой накоротко обмотке якоря (direct-axis short-circuit equivalent damper winding time constant): Время, требуемое для уменьшения наведенного тока в эквивалентной демпферной обмотке до 1/е, т.е. до 0,368 от своего начального значения при мгновенном изменении рабочего режима при разомкнутой обмотке возбуждения и замкнутой накоротко обмотке якоря при номинальной скорости машины.

3.28 сверхпереходная постоянная времени по поперечной оси при замкнутой накоротко обмотке якоря (quadrature-axis sub-transient short-circuit time constant): Время, требуемое для уменьшения при мгновенном изменении рабочего режима быстро изменяющейся составляющей, существующей в течении первых нескольких периодов поперечной составляющей тока короткого замыкания обмотки якоря, до 1/е, т.е. до 0,368 своего начального значения при номинальной скорости машины. [МЭК 60050(411)-48-35]

3.29 постоянная времени обмотки якоря при внезапном коротком замыкании (short-circuit time constant of armature windings): Время, требуемое для уменьшения при мгновенном изменении рабочего режима постоянной составляющей тока короткого замыкания обмотки якоря до 1/е, т.е. до 0,368 своего начального значения при номинальной скорости машины. [МЭК 60050(411)-48-31]

3.30 время разгона (unit acceleration time): Время, требуемое для изменения скорости машины от нуля до номинальной под действием постоянного момента, равного частному от деления номинальной активной мощности на номинальную угловую скорость. [МЭК 60050(411)-48-15]

3.31 постоянная запасенной энергии (stored energy constant): Частное от деления кинетической энергии, запасенной во вращающемся с номинальной скоростью роторе, на номинальную кажущуюся мощность.

3.32 номинальный ток возбуждения (rated excitation current): Ток в обмотке возбуждения, соответствующий работе машины при номинальных напряжении, токе, коэффициенте мощности и скорости.

3.33 ток возбуждения, соответствующий номинальному току якоря в режиме короткого замыкания (excitation current, corresponding to the rated armature short-circuit current): Ток возбуждения машины, работающей при номинальной скорости и установившемся номинальном токе якоря; обмотка якоря (первичная) замкнута при этом накоротко.

3.34 номинальное изменение напряжения (rated voltage regulation): Изменение напряжения на зажимах машины при переходе от номинального режима работы к режиму холостого хода (обмотка якоря разомкнута, скорость и ток возбуждения остаются неизменными).

3.35 частотные характеристики (frequency response characteristics): Семейство графических кривых или аналитических выражений, связывающих полную комплексную проводимость или обратное ей комплексное сопротивление (или их составляющие) со скольжением при номинальной частоте, если иное не установлено.

3.36 частотные характеристики индуктивного сопротивления по продольной оси (frequency response characteristic of direct-axis reactance): Комплексный коэффициент, выраженный в функции скольжения, отношения установившегося комплексного значения (вектора) первой гармонической напряжения якоря, созданной продольной составляющей тока якоря, к вектору первой гармонической этого тока при работе машины с заданным скольжением и накоротко замкнутой обмоткой возбуждения.

Примечание - В настоящем стандарте используется этот термин для комплексного представления синусоидальной величины на одной частоте.

3.37 частотные характеристики индуктивного сопротивления по поперечной оси (frequency response characteristic of quadrature-axis reactance): Комплексный коэффициент, выраженный в функции скольжения, отношения вектора первой гармонической напряжения якоря, созданной потоком по поперечной оси поперечной составляющей тока якоря, к вектору первой гармонической этого тока при работе машины с заданным скольжением и накоротко замкнутой обмоткой возбуждения.

3.38 частотные характеристики цепи возбуждения (frequency response characteristic of excitation factor): Комплексный коэффициент отношения установившегося вектора напряжения якоря, создаваемого током возбуждения при частоте к комплексному значению напряжения, приложенного к обмотке возбуждения, при работе машины с номинальной скоростью.

Примечание - Существует несколько методов получения частотных характеристик по 3.36-3.38 или, как в случае 3.36 и 3.37, их обратных значений (см., например, 7.28.2-7.28.4). Характеристики могут быть получены при включении в цепь обмотки возбуждения добавочного сопротивления