Испытания и надежность электрических машин. Методические указания к выполнению лабораторных работ

Если при определении характеристики ХХ частота отличается от номинальной fн, то напряжение холостого хода U0 необходимо пересчитать по из-

меренным значениям напряжения U по формуле

U0 =U ffн .

Изменение тока возбуждения при снятии характеристики ХХ следует производить плавно и только в одном направлении, начиная с наибольшего значения тока, равного, если возможно, номинальному току возбуждения.

Для получения характеристики ХХ, проходящей через начало координат, снятую характеристику необходимо сместить по оси абсцисс на величину ∆i f ,

полученную путем экстраполяции этой характеристики до пересечения с осью абсцисс.

Характеристику ХХ синхронной машины чаще всего снимают в режиме генератора, реже – ненагруженного двигателя.

Определение характеристики ХХ допускается производить на выбеге машины, если снижение частоты вращения не превышает 0,04 номинальной частоты вращения в секунду.

Непосредственно перед отключением машины от сети необходимо установить ток возбуждения, соответствующий, если возможно, номинальному, но не ниже значения тока, при котором напряжение испытуемой машины составляет 1,3 номинального напряжения в режиме холостого хода.

Для снятия характеристики ХХ на выбеге необходимо подключить двигатель к питающей сети и установить требуемое значение тока возбуждения.

После отключения машины ток возбуждения следует снижать ступенями. На каждой ступени необходимо одновременно измерять U , f и i f . Данные из-

мерений заносятся в таблицу.

6.4.2 Определение характеристики трехфазного короткого замыкания

Характеристика трехфазного короткого замыкания (КЗ) представляет собой зависимость тока в обмотке якоря от тока возбуждения.

Точное поддержание частоты вращения на уровне номинальной при определении характеристики КЗ не требуется и поправок на отклонение частоты вращения от номинальной в результаты испытаний не вносят.

Определение характеристики проводится, начиная от наибольшего значения тока. Для получения характеристики, проходящей через начало координат, имеющуюся характеристику смещают по оси абсцисс на величину∆i f .

Определение характеристики КЗ допускается производить на выбеге, если снижение частоты вращения в секунду не превышает 0,1 номинальной.

Опыт проводят в следующей последовательности. После пуска синхронного двигателя в режиме холостого хода устанавливают ток возбуждения, соответствующий cosϕ =1, т.е. минимальному значению тока якоря. Синхронный

41

двигатель отключают от сети, переключателем S1 снимают возбуждение, а после этого переключателем S2 замыкают выводы обмотки якоря. Затем восстанавливают возбуждение (включением переключателя S1), и производят несколько измерений тока якоря и тока возбуждения. Результаты измерений заносят в таблицу.

6.4.3Измерение тока возбуждения ненагруженного двигателя в режиме перевозбуждения

Требуется определить ток возбуждения, соответствующий номинальному напряжению и номинальному току якоря ненагруженного синхронного двигателя, работающего в режиме перевозбуждения.

Для проведения опыта производят пуск синхронного двигателя в режиме холостого хода и устанавливают ток возбуждения, соответствующий cosϕ =1,

т.е. минимальному значению тока якоря. Затем увеличивают ток возбуждения до такого значения, чтобы ток в якоре стал равным номинальному и регистрируют показания приборов.

Если напряжение и ток при испытании отличаются от номинальных не более чем на ±15 %, допускается применять графический метод определения тока возбуждения, соответствующего номинальному напряжению и номинальному току. Последовательность проведения графических построений изложена в /1/.

6.4.4 Определение номинального тока возбуждения и номинального изменения напряжения

Номинальный ток возбуждения следует определять методом непосредственной нагрузки. Допускается определение номинального тока возбуждения методом графического построения (построением диаграммы Потье).

Определение номинального тока возбуждения методом графического построения следует производить с использованием характеристик холостого хода и установившегося короткого замыкания и расчетного индуктивного сопротивления X p .

По оси абсцисс откладывают вектор номинального тока якоря испытуемой машины iн, а под углом ϕн к вектору тока – вектор номинального напря-

жения Uн (рисунок 6.2).

Из конца вектора напряжения перпендикулярно току откладывают вектор падения напряжения iн X p .

Падением напряжения в активном сопротивлении обмотки якоря в большинстве практических случаев можно пренебречь. При необходимости его учитывают, отложив вектор падения напряжения в активном сопротивлении прямой последовательности обмотки якоря из конца вектора напряжения параллельно току якоря. На диаграмме этот вектор следует откладывать для генераторов по направлению вектора тока, для двигателей – в обратном направлении.

42

Список использованных источников

1Жерве Г.К., Промышленные испытания электрических машин/Г.К. Жерве. – Л.: Энергоиздат, 1984. – 408 с.

2Редекоп А.П., Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Испытания и надежность электрических машин» для студентов специальности «Электромеханика»/А.П. Редекоп. – Оренбург: ОрПИ, 1989. – 50 с.

3Петров Г.Н., Электрические машины, Т.1./Г.Н. Петров. – М.: Энергия, 1974. – 240 с.

4Толкунов В.П., Теория и практика коммутации машин постоянного тока/В.П. Толкунов. – М.: Энергия, 1979. – 224 с.

5Котеленец Н.Ф., Испытания и надежность электрических машин/Н.Ф. Котеленец, Н.Л. Кузнецов. – М.: Высшая школа, 1988 .– 232 с.

6Котеленец Н.Ф., Испытания, эксплуатация и ремонт электрических машин/Н.Ф. Котеленец. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 384 с.

45