Способ определения добавочных потерь в якорной обмотке электрической машины постоянного тока

Способ определения добавочных потерь в якорной обмотке электрической машины постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБАВОДНЫХ ПОТЕРЬ В якорной ОБМОТКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАГаИНЫ постоянного ТОКА путем магнитных измерений потерь холос-Ш го Яояа и потерь от вихревых токов при температуре окружающей среды 1 , отлич аюцийся тем, что, с mT --frr1 Тт I .1 I -V.I I I ч Iцелью уменьшения трудоемкости и по1вышения точности определения доба вочных потерь, якорь с обмоткой нагревают до температуры рабочего номинального режима 2 измеряют магнитные потери холостого хода, по каждому из этих значений 9пределяют, например путем построения графика, долю потерь, вызванных вихревыми токами, соответственно f и РЬ, , а добавочные потери в якорной обмотке определяют по выражению Р JVNt - cli2-iO . ёз («X.M-ocKti-L V i, i« - температура окружаюгде I щей среды; - температура номиналь (П ного режима работы; т с температурные коэффициенты удельных электрических сопротивлений меди и стали соответственно . О СП / I I .L-J . I 1.1 :о 4 it.l

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОР.И

РЕСПУБЛИК (1% (11) 3(5Ц е 0> R 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . K ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВЪ I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3506533/24-07 (22) 29.10.82 (46) 07.01.84. Бюл. Р 1 (72) О.P. Мандрыка, Е.И. Штангеев и Е.К. Елецкая (71) Научно-исследовательский, про-ектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода Электротнжмаш им. В.И. Ленина (53) 621.313.322(088.8) (56) I. Машины электрические, враща-. юциеся,тяговые. ГОСТ 2582.

2. Лившиц М.М. Электрические машины. T. 3. ОНТИ М.-Л., 1935, с. 251 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБАВОЧ

НИХ ПОТЕРЬ В ЯКОРНОЙ ОБМОТКЕ ЭЛЕКТРИ-

ЧЕСКОЙ МАИИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА путем

MBFHHTHHx измерений потерь холостого Мода и потерь от вихревых токов при температуре окружающей среды (; о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с,целью уменьшения трудоемкости и повышения точности определения доба вочных потерь, якорь с обмоткой на гревают до температуры рабочего номинального режима 1, измеряют магнитные потери холостого хода, по каждо:му из этих значений определяют, например путем построения графика, долю потерь, вызванных вихревыми токами, соответственно РЬ, и Pb a добавочные потери в якорйой обмотке определяют по выражению

2 (Pb РЬ (" с И 2 t,,4

Ci (®м с1(12 «1. где (.» - температура .окружаюИ щей среды; 4Q

< g — температура номинального режима работы;

М,„ и aLc - температурные коэффици- енты удельных электрических сопротивлений меди и стали соответ- Я ственно.

1065794

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к испытаниям и исследованиям электрических машин постоянного тока.

Известен способ определения до бавочных потерь в якорной обмотке, 5 согласно которому экспериментально измеряют магнитные потери холостого хода, а добавочные потери при нагрузке определяют как долю магнитных в зависимости от отношения тока яко-. 1О ря к номинальному (1) ..

Недостаток способа заключается в том, что он учитывает приближенно потери в якорной обмотке от магнитного поля, входящие в состав магнитных потерь холостого хода, Наиболее. близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому. является способ определения добавочных потерь в якор ной обмотке электрической машины постоянного тока путем измерения потерь холостого хода магнитных потерь, .от вихревых токов при температуре

: окружаЮщей Срвды на обмотанном.и необмотанном якорях f2), Недостатками известного способа являются повышенные трудоемкость и длительность испытаний, а также пониженная точность, так как требуется посадить на иеобмотанный якорь под- ЗО шипники и собрать якорь в магнитную систему, после испытаний необходимо разобрать якорь и снять подщипникн, после чего выполняется намотка секций, йропитка и сушка якори. Повтор- 35 ные испытания возможны не. ранеЕ чем через 3-4 дня. Из-за разрыва во .времени и разных условий охлаждения тепловое состояние Сердечника может быть разным для обмотанного и необ- 4р мотанного якорей. Учет температур сердечника и обмотки в результатах замеров не предусмотрен. Поэтому разброс в результатах испытаний велик и требуется повторять измерения на большем числе якорей.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности определения добавочных потерь. указанная цель достигается тем, что согласно способу определения добавочных потерь в якорной обмотке электрической машины постоянного тока путем магнитных измерений потерь холостого хода и потерь от вихревых токов при температуре окружающей среды 1, якорь с обмоткой нагреВают до номинального режима температуры измеряют магнитные потери холостого хода, по каждому из этих значений определяют, например путем 60 построения графика долю потерь, вызванных вихревыми токами, соответственно Р „ и Р, а добавочные по.тери в якорной обмотке определяют по выражению 65

Р

P, — Ръа (1+ <е (г (бац е) (г 1) (1) где Р и Р— потери на вихревые токи .в обмотанном якоре при темпера:туре . и (у к„ и к, - температурные коэффициенты удельных электрических сопротивлений .меди и ста.ли соответственно.

На фиг. 1 изображена схема измерения омического сопротивления обмотки якоря; на фиг. 2 - схема испытаний сериесных двигателей постоянного тока; на фиг. 3 - кривые зави,симости магнитных потерь, отнесенных к частоте вращения, от частоты вращения, Определение добавочных потерь в якорной обмотке проводят в следующей последовательности.

Измеряют электрическое сопротивление якорной обмотки при. температуре окружающей среды и магнитные потери холостого хода при холодном якоре при температуре окружающей среды 11 . Для этого могут быть применены известные методы тарированного двигателя, измерение мощности двигателя в режиме холостого хода, самоторможение и прочие. Машину нагревают до рабочих температур, причем нагрев может быть осуществлен за счет пропускания тока через обмотки, а также с помощью внешних нагревательных -устройств.

Повторно измеряют магнитные потери холостого- кода при горячем якоре.

С помощью графических построений из магнитных потерь выделяют потери на вихревые токи при холодном и горячем якорях. Находят добавочные потери в якорной обмотке по выражению (1) . Электрическое сопротивление обмотки якоря измеряют, например, методом вольтметра - амперметра по схеме, приведенной на фиг. 1. Для этого на коллекторные пластины 1 устанавливают щупы 2 и 3, через которые к обмотке 4 подводят." . постоянный ток, измеряемый амперметром 5. ,Падение напряжения на записанной ,части обмотки 4 измеряют вольтметром .б. Сопротивления измеряют при темпе ратуре окружающей среды и после замеepos потерь холостого хода.

Магнитные потери холостого хода определяют способом тарированного двигателя по схеме, приведенной на фиг. 2. В качестве тарированного двигателя 7 (ТД) используют двигатель 8 того же типа, что и испытуемый двигатель 8 (ИД).

Рубильник 9 устанавливают в ней« тральное положение О, при котором ИД 8 оказывается обесточенным.

Рубильники 10 и 11 замыкают в поло1065794 жение 1, что обеспечивает включение .ТД 7 на независимое возбуждение. С помощью генератора 12 устанавливают по амперметру 13 в обмотке 14 возбуждения тарированного двигателя

7 (ОВТД) ток, величину которого поддерживают постоянной прн дальнейших испытаниях.

Плавно повьыают напряжение генератора 15, измеряемое вольтметром 16, при этом двигатели 8 (ИД) и 7 (ТД) 10 приводят во вращение с номинальной частотой. Такой режим работы выдерживают с целью прогрева подшнпниковых узлов обоих -двигателей .7 и 8.

Для тарировки двигателя.7 (ТД) с 15 помощью генератора 15 устанавливают несколько значений частоты вращения. в требуемом диапазоне работы двигателя 8 ИД. При каждом режиме рабо ты измеряют амперметром 17 ток, потребляемый двигателем 7 (ТД), и воль тметром 16 - напряжение на его якоре, В цепи обмотки возбуждения 18 двигателя 8 (ИД) с помощью генератора 19 и амперметра 20 устанавливают номинальный ток возбуждения, для чего рубильник 9 включают в положе.ние 1 .

При тех же значениях частоты вращения амперметром 17 и вольтметром .

16 измеряют ток и напряжение, харак-. теризующие мощность, потребляемую двигателем 7 (ТД). После проведения замеров двигателя 7 и 8 останавливают и выполняют замер сопротивления обмотки якоря испытуемого двигателя 35

8, по.которому определяют температуру обмотки якоря.

Для нагрева двигателя 8 (ИД) до рабочих температур оба двигателя 8 (ИД). и 7 (ТД) испытывают в режиме 4() взаимной нагрузки. Необходимое измерение силовой схемы осуществляют включением рубильников 9-11 в поло-. жение 2 (фиг. 2). С помощью ге-; нераторов 12 и 15 устанавливают но- . минальный длительный режим. После 45 окончания отключения двигателей 7 и 8 и установки рубильников 9-11 в нейтральное положение 0 испытуемый двигатель 8 (ИД) теплонзолиру ют для выравнивания температуры н ивмеряют сопротивление обмотки якоря.

После проведения режима выравнивания температуры в якоре рубильни.ки 9-11 включают в положение l .

На двигателяк 7 (ТД) и 8 (ИД) уста навливают по амперметру 13 и 20 токи возбуждения и повторно измеряют с помощью амперметра 17 и вольтметра 16 мощность, подводимую к тарированному двигателю 7.

После выполнения замеров двигатели останавливают и замеряют сопротивление обмотки якоря, по которому определяют температуру обмотки якоря.

По результатам замеров, приведенных для каждой частоты вращения, вынолняют расчет магнитных потерь xoJIocTo1"o xo+2l Р „ ° Потери Рщ „ QTHoсят к соответствующей, частоте н строят график — - = 1(ь) (фнг. 3), экстраполяция которого на ось координат позволяет определить потери на гнстерезис Р за один оборот двигателя.

Затем для каждой частоты вращения и двух температур якоря tq н (г рассчитывают потери на вихревые токи

РЬ= Р . — Р„.р

По выражению для Р определяют, искомую величину добавочйых потерь в якорной обмотке при температуре(.

Описанные действия позволяют упростить технологию проведения испытаний, поскольку отпадает необходимость установки термопар для замера температурного поля в стали сердечника якоря.

Использование предлагаемого способа определения добавочных потерь в якорной обмотке обеспечивает по сравнению с известными снижение себестоимости и трудоемкости исследования и повышает точность измерений.

)065794

02

ВНИИПИ Заказ 11036/46 Тираж 716 Подписное

Филиал ППП "Патент",- г. Ужгород, ул. Проектная, 4