3. Визначення основних характеристик і ккд

Випробування тягових електричних машин і визначення їх основних ха­рактеристик слід здійснювати після нагрівання до робочої температури.

У ході кваліфікаційних і періодичних випробувань швидкісні характери­стики електродвигунів визначають при номінальній напрузі і на всіх робо­чих ступенях регулювання збудження. У реверсивних двигунів при но­мінальному струмі й номінальному збудженні перевіряють частоту обер­тання в один та інший боки. Виражене в процентах від середнього арифме­тичного обох частот обертання значення виміряної частоти обертання не повинно перевищувати величин, встановлених стандартом. Задану ступінь ослаблення збудження контролюють за коефіцієнтом р = /₃ //_я. Визначення характеристик виконують у діапазоні від максимально допустимої частоти обертання до максимально допустимого струму якоря.

Навантажувальні характеристики двигунів визначають для струмів об­мотки збудження від 0,25 номінального значення до найбільшого.

ККД тягових електричних машин визначають непрямим методом, який називають також методом окремих втрат. При цьому електричні втрати в міді обмоток визначають за струмом і заміряним опором, віднесеним до температури 115 °С. Втрати в перехідних контактах шіток р_щ = Аи_щІ_я без шунтів визначають з розрахунку спаду напруги Д 1/_щ =3 В. У сучасних ма­шинах звичайно застосовують щітки з шунтами, для них Аи_щ = 2 В

Додаткові втрати р_дол для допоміжних машин приймають за ГОСТ 11828-86, а для тягових двигунів - за ГОСТ 2582-81.

Втрати в сталі (магнітні) р_с і механічні втрати р_их визначають дослідним шляхом при роботі машини на холостому ході, тому їх часто називають втратами холостого ходу р₀ = р_с + р_т. їх, як і в загальнопромислових ма­шинах, визначають при незалежному збудженні. Щоб виділити із знайденої суми втрат механічні, у машинах послідовного збудження проводять дослід при послідовному збудженні Потужність, яка споживається якорем при різних частотах обертання, іде на компенсацію механічних втрат, бо елект­ричні й магнітні втрати в якорі при цьому досліді дуже малі і ними можна знехтувати.

Щоб розділити втрати р_с і р_мх, користуються відомим способом, при якому припускають, що р_с~ІІ². Тому будують залежність р₀(Ц²). Це особливо при малих струмах збудження, майже пряма лінія, що відсікає на осі ординат відрізок, який у відповідному масштабі дорівнює механічним втратам. Практично при випробуванні машин на стенді взаємного наванта­ження (див. рис. 12.1) можна рекомендувати такий спосіб визначення ККД. Маючи сумарне значення втрат ]Г р_д при номінальній напрузі та різних струмах якоря /_я, можна визначити ККД

ті = 1—(12.8) и І

ном я

Сумарні втрати у двигуні МІ і генераторі М2

X Р_а + £ Рг = Роп + Рдод.я + П 0, +Гд.п +'•„) +

+Рщ. д ^+/дЧд +Ро, + Рдодг І] (г_я +^_в+г_кв) + р_щг+ І²_цг₃,, (12.9)

де всі величини з індексом «д» стосуються двигуна, а з «г» - генератора.

Оскільки машини М1 і М2 однакові, обертаються з однаковою кутовою швидкістю і мають загальний струм збудження /_д, можна вважати, що

Рол ~ Рот ’ Рдод.д ~ Рдод.г

Виходячи з прийнятої схеми взаємного навантаження, можна прирівня­ти ліву частину рівняння (12.9) до сумарної потужності ЛГ і ВДМ.

і/’,+Хр_г=^ж+ї'«Л- (^12л°)

У той же час різниця сумарних втрат !гідно з рівнянням (12.9) дорівнює

2>_д-5>_г =(і², -О О; +г„> (i2.il)

Розв’язавши сумісно (12.10) і (12.11), одержимо

^ -Л¹) (';+

2>, = ^ • (¹²¹²)

Після підстановки значень р_д, визначених за (12 12) для різних струмів і різних напруг, в (12.8) одержимо значення ККД у різних режимах роботи.

Вимірюючи одночасно частоту обертання п (хв"‘) і пам’я.аючи що на­пруга и_а випробуваного двигуна МІ - це напруга С/_лг, можна визначити ко­рисну потужність Р₂=и_дІ_дг\ у різних режимах і момент на валу М =9,55 Р₂/п (Н-м). Таким чином можуть бути побудовані електроме­ханічна М (/_д ) і механічна п (М) характеристики.

Машини М1 і М2 на стенді взаємного навантаження можуть бути неод- нотипними, але тоді для проведення повного циклу випробувань машина М2 повинна бути заздалегідь протарована.