Самостійна робота – 24

Тема: Випробування електричних машин

1.Контрольні параметри

2.Схеми випробувань

1. Згідно з електричні машини підлягають приймальним, приймально-здавальним, періодичним та типовим випробуванням, а трансформатори – приймально-здавальним, типовим та періодичним. Електродвигуни  малої потужності підлягають приймально-здавальним, кваліфікаційним, періодичним та типовим випробуванням.

Приймальні випробування повинні проводитись на дослідному зразку електричної машини, тому об’єм цих випробувань досить великий. Так для машин постійного струму програма приймальних випробувань має 17 пунктів, для синхронних машин – 22 пункти, для асинхронних двигунів 16 пунктів.

У програму випробувань входять: випробування на нагрів, вимірювання шумів та вібрацій, перевірка якості ізоляції, визначення перевантажувальної здатності, визначення окремих характеристик та параметрів машин.

Для трансформаторів аналогом приймальних випробувань є типові випробування, яким підлягають головні партії трансформаторів до початку їх серійного виготовлення. Для електродвигунів малої потужності – кваліфікаційні випробування (за програмою приймально-здавальних та періодичних випробувань), які проводяться після виготовлення встановлювальної серії двигунів.

Приймально-здавальним випробуванням підлягає кожна електрична машина та трансформатор, тому об’єм таких випробувань повинен бути обмеженим, але водночас повинен забезпечувати гарантії відповідності електричної машини її паспортним даним.

Програма приймально-здавальних випробувань асинхронних двигунів загального використання має 7 пунктів, синхронних машин – 9 пунктів та машин постійного струму – 7 пунктів.

Періодичні випробування проводяться з метою перевірки відповідності якості машин та трансформаторів у процесі виробництва їх приймальним випробуванням.

Типові випробування проводяться під час зміні конструкції, матеріалів або технології виготовлення, якщо ці зміни можуть вплинути на характеристики машин або трансформаторів і, як правило, включають у себе перевірку відповідних параметрів за програмою приймальних випробувань. Такі випробування мають на меті встановлення відповідності фактичних даних, що характеризують конструкцію машин, тим даним, які закладені під час проектування або отримані в результаті дослідно-конструкторських експериментів. Типові випробування (сумісно з приймальними) дають можливість оцінити машину щодо правильності вибору матеріалів та отримати детальну інформацію про роботу машини.

Випробування на надійність передбачають отримання кількісних показників надійності електричних машин – ймовірність безвідмовної роботи, напрацювання на відмову, законів розподілу відмов тощо. Як правило, такі випробування надто тривалі та призводять до відмови більшості випробовуваних машин. Тому їм підлягає лише мала частина випущених машин.

Крім вказаних промислових випробувань можуть проводитись дослідні випробування з метою отримання необхідних експериментальних даних для розроблення нових або удосконалення існуючих машин. Останні роки широкого розвитку набули випробування на математичних моделях з використанням ЕОМ, тобто без виготовлення електричної машини.

У процесі виробництва електричної машини передбачаються випробування її окремих відповідальних вузлів: перевірка електричної міцності та опору ізоляції обмоток форми та якості поверхні колектора, перевірка відсутності міжламельних замикань, чистоти каналів охолодження при безпосередньому охолодженні обмотки, а також перевірка правильності схеми охолодження, випробування окремих механічних частин машини на міцність (випробування механічної міцності роторів (rotor) турбогенераторів і бандажів).

2.Випробування – це заключна частина виробництва електричних машин (ЕМ), що проводиться з метою перевірки придатності їх до роботи. Промислові випробування проводяться для підтвердження встановлених у стандартах і технічних умовах характеристик електричних машин; непрямого контролю за правильним веденням технологічного процесу виготовлення електричної машини; експериментального визначення кількісних показників надійності електричних машин.

Як показує аналіз програми випробування асинхронних двигунів (АД), при досить малому часі випробувань їх результати дозволяють дати лише певні гарантії відповідності робочих властивостей машини необхідним.

Дійсно, втрати, отримані з дослідів неробочого ходу й короткого замикання, дозволяють зробити висновок про величину коефіцієнта корисної дії двигуна, по струму неробочого ходу й розрахованих параметрів схеми заміщення можна судити про величину коефіцієнта потужності.

Випробування АД під навантаженням проводяться для визначення ККД безпосереднім методом при випробуваннях на нагрівання й часто при проведенні випробувань на надійність. При випробуваннях використаються методи безпосереднього або непрямого навантаження. При методі безпосереднього навантаження машина випробовується в номінальному режимі роботи, що не відрізняється від роботи в реальних умовах. Метод безпосереднього навантаження електричних машин може бути реалізований трьома способами: без віддачі й з віддачею енергії в мережу, а також шляхом взаємного навантаження машин.

При випробуваннях за допомогою блоку датчиків струму та напруги (БДСН) фіксуються миттєві значення електричних координат АД, за допомогою датчика напруги (ДН) та струму (ДС) – електричні координати ГПС, а за допомогою тахогенератора (ТГ) – кутова частота обертання електричних машин. Система керування (СК), яка включає модулі АЦП, ЦАП та дискретного вводу/виводу (DI/0), може бути побудована, наприклад, на основі крейтової системи LTR фірми LCard. Використання протоколу Ethernet для зв’язку з персональним комп’ютером (ПК) дозволяє підвищити перешкодозахищеність та надійність каналу передачі даних. Обробка результатів вимірювань процесу випробувань здійснюється на ПК з використанням відповідного програмного забезпечення.

При випробовуваннях під навантаженням випробувальний генератор постійного струму ВГ (рисунок1, б) приводиться в обертання з частотою двигуном Д (асинхронним при або постійного струму при необхідності зміни відповідно до паспортних даних генератора ВГ). Як навантаження ВГ використовується двигун постійного струму , енергія якого після потрійного перетворення в машинах постійного струму (генераторі ГПС і двигуні ) і синхронному генераторі СГ віддається в мережу змінного струму. Використання генератора ГПС і двигуна , з’єднаних за схемою “генератор-двигун”, викликаний необхідністю стабілізації частоти обертання синхронного генератора СГ. На рисунку 15 стрілками вказано напрямок активної потужності, яка перетворюється електричними машинами.

Рисунок 15 – Принципова схема випробування під навантаженням електричних машин постійного струму: а – двигуна; б – генератора

Рисунок 16 – Принципова схема випробування під навантаженням синхронних електричних машин

а – двигуна; б – генератора

 

Повинен знати і розуміти:

1.Контрольні параметри

2.Схеми випробувань

Контрольні питання:

1. Що таке випробування?