Файл: Нейман, З. Б. Крупные вертикальные электродвигатели переменного тока.pdf

используется пристроенный к валу машины собственный возбуди­ тель или специальный тахогенератор. Поскольку пуск осуществляет-

шшшшш м ,

Ml

Рис. 24-11. Осциллограмма симметричного внезапного короткого за­ мыкания синхронного двигателя.

ся без нагрузки, электромагнитный момент двигателя расходуется главным образом на ускорение ротора машины. Это 'позволяет счи­ тать, что момент двигателя равен моменту ускорения вращающихся масс машины, который определяется из выражения

ции времени пользуются методом графического дифференцирования кривой разгона, выполняемого .по конечным приращениям Ап и At:

где М, — текущее значение момента на отрезке времени Ati. Приведение тока и момента к номинальному напряжению про­

изводится по формулам

где / 0п, Л4оп и Uоп — ток, момент и напряжение, полученные из опы­ та. Из пусковых характеристик определяются следующие параметры машины в относительных единицах; кратность пускового тока /п//в. кратность начального пускового момента МП/Ма и кратность макси­ мального момента в процессе пуска Мп.макс/Мв.

298

Для получения значений тока и момента при реакторном пуске полученные из опыта прямого пуска величины пересчитываются на пониженное напряжение, ток статора — пропорционально изменению напряжения, а момент — квадрату изменения напряжения.

Следует отметить, что пусковые характеристики двигателя из опыта прямого пуска на холостом ходу имеют динамический харак­ тер, поэтому могут существенно отличаться от эксплуатационных при пуске под нагрузкой.

Большое внимание при испытаниях вертикальных двигателей следует уделять вопросам их вентиляции и теплового состояния

п=0

Рис. 24-12. Осциллограмма прямого пуска от сети синхронного дви­ гателя с обмоткой возбуждения, замкнутой на Rvaav.

обмоток и активной стали статора, что в первую очередь относится к крупным машинам со средней и малой частотами вращения. В этих машинах при неправильном выборе схемы вентиляции или напорных элементов даже при относительно невысоких токовых и магнитных нагрузках активных частей машины возможны неравномерное охлаждение обмоток, повышенные местные нагревы, что приводит к снижению их надежности. Испытание на нагревание выполняется косвенным "методом чаще всего в режиме синхронного компенсато­ ра. В тех случаях, когда мощность сети недостаточна, двигатель испытывается в режимах холостого хода и короткого замыкания по методике ГОСТ 10169-68. В этом случае опыты могут проводиться только для синхронных двигателей с пристроенным машинным воз­ будителем.

Испытание в режиме синхронного компенсатора производится для значений тока статора от (0,4-г-0,5)/н до номинального тока /и, обычно при пониженном напряжении статора, выбираемом таким об­ разом, чтобы обеспечивался режим при номинальном токе статора и номинальном токе ротора.

Кроме того, два-три опыта проводятся при номинальном напря­ жении и различных значениях тока статора, в том числе при номи­ нальном или близком к номинальному значению тока.

По данным испытаний строят зависимость превышений темпе­ ратуры обмотки и стали статора от потерь в обмотке статора Дt„—

В соответствии с отмеченным выше выбором режимов испытаний зависимости Дt„ и Дtc от потерь в обмотке статора строятся для пониженного и номинального напряжений. Обе характеристики яв­ ляются прямыми и параллельны друг другу. Разность превышения температуры обмотки и стали статора при пониженном и номиналь­ ном напряжениях обусловливается соответствующей разницей по­ терь в стали.

299

отключения двигателя не представляется возможным и выбег дви­ гателя происходит в течение нескольких минут, то измерение со­ противления обмотки статора производят с помощью специального

э. д. с., которая индуктируется в обмотке статора даже при обес­ точенной обмотке возбуждения (за счет остаточного намагничивания ротора). Принципиальная схема для измерения сопротивления пред­ ставлена на рис. 21-14. Превышение температуры обмотки определя­ ют по формуле

разомкнуть разъединитель и после этого подключить схему измере­ ния к выводам двух фаз. Время от момента отключения выклю­ чателя до начала измерения обычно не превышает 1—1,5 мин.

300

Измерение тока и напряжения производят в течение '10—15 мин с интервалами 0,5—1 мин, а затем строят кривую зависимости пре­ вышения температуры обмотки от времени, отсчет которого ведут от момента отключения выключателя. Полученную кривую экстра­ полируют на начало отсчета времени.

Превышение температуры обмотки статора определяется также по заложенным в пазах статора термометрам сопротивления. Тем-

Выбоды ОЯмотки статора

Рис. 24-14. Принципиальная схема устройства компенсации остаточ­ ной э. д. с. при измерении сопротивления обмотки статора.

/ — д в о й н ы е щ у п ы ; 2— а м п е р м е т р ; 3 — д р о с с е л ь ; 4— а к к у м у л я т о р н а я б а т а р е я ; 5— в ы к л ю ч а т е л ь ; 6* — к о м п е н с и р у ю щ и й т р а н с ф о р м а т о р ; 7 — д о б а в о ч н о е с о п р о ­ т и в л е н и е ; 6’ —- в о л ь т м е т р ; 9— д о п о л н и т е л ь н ы й т р а н с ф о р м а т о р д л я к о р р е к т и р о в ­ к и п р о т и в о - э , д . с . п о ф а з е .

пература, измеренная по сопротивлению обмотки, обычно выше измеренной термометрами сопротивления за счет того, что последние не всегда располагаются в наиболее нагретых местах обмотокп, а также за счет температурного перепада в изоляции. Вентиляцион­ ные испытания заключаются в определении расхода воздуха через машину, превышения температуры охлаждающего воздуха И опре­ деления расхода и температурного перепада охлаждающей воды (для машин с замкнутой вентиляцией). Испытания на стенде преД- приятия-изготовителя проводятся при разомкнутом цикле вентиля­

301

ции с входом холодного воздуха в верхний и нижний щиты статора и выходом нагретого воздуха через воздухоохладители. 'Для изме­ рения количества охлаждающего воздуха через один воздухоохлади­ тель к нему пристраивается вентиляционный патрубок. Расход воз­ духа Q определяется как произведение средней скорости воздуха1 на выходе из патрубка vCj>, м/сек, измеренной с помощью чашечного анемометра, на площадь патрубка S, м2:

Q= ucpS, м3/с.

Повышенная разница в температурах нагретого и холодного' охлаждающего воздуха (более 20—25 °С) и пониженный расхож его указывают на недостаточную эффективность принятой системы вентиляции. У двигателей защищенного исполнения, выполненных: без охладителей, вентиляционные испытания ограничиваются опре­ делением превышения температуры воздуха, а также проверкой на­ личия циркуляции воздуха через все радиальные вентиляционные1 каналы по высоте у выхода из спинки сердечника статора. Проверка1 производится анемометром или наощупь рукой.

По данным тепловых испытаний определяются рабочие превы­

имеет некоторые особенности в сравнении с горизонтальными маши­ нами. Крупные вертикальные двигатели, снабженные пристроенным машинным возбудителем, могут испытываться, как было показано выше, с использованием возбудителя в качестве приводного двига­ теля. Сумма потерь Рс + Рмсх определяется подводимой к возбуди­ телю мощностью за вычетом всех потерь в нем. У машин меньшей

ненагружснного двигателя при питании двигателя от источника регу­ лируемого напряжения (машинного агрегата) при cos ф= ‘1 путем: измерения двумя ваттметрами мощности, подводимой к двигателю.. Разделение потерь в стали Р с. и механических Р МРХ производится,, как было указано выше. Следует отметить, что при испытаниях дви­ гателей на предприятии-изготовителе потерн в подпятнике, а сле­ довательно, и общие потери холостого хода существенно ниже по­ терь при работе двигателя с насосом, поскольку осевая нагрузка нэ подпятник меньше и равна только силе тяжести ротора двигателя.

Так как часть потерь в подпятнике с учетом реакции воды долж­ на быть отнесена к потерям насоса, то принято считать, что полу­ чаемые при опыте холостого хода механические потери двигателя

Рп= /*„'■» («)■ Вт>

где Гв(75>— сопротивление обмотки возбуждения при расчетной тем­ пературе 75 °G:

302