Для вспомогательных электрических машин переменного тока, получающих электроэнергию от контактной сети переменного тока через трансформатор или через трансформатор и расщепитель фаз, U равно номинальному напряжению питания электрической машины.Для обмоток возбуждения электрических машин с независимым возбуждением U равно номинальному напряжению питания этих обмоток; для обмоток независимого возбуждения электрических машин смешанного возбуждения U равно наибольшему напряжению питания обмоток.
При повторных испытаниях после установки электрической машины на подвижной состав испытательное напряжение снижают на 15%.
Изоляция между смежными витками обмоток должна в течении 5 мин выдерживать испытание повышенным напряжением на 50% сверх номинального.
Междувитковая изоляция обмоток электрических машин электровозов, электропоездов и тепловозов должна выдерживать испытание импульсным напряжением до сборки машины по методам предприятия-изготовителя.
Предельные допускаемые превышения температур частей электрических машин
Предельные допускаемые превышения температур частей электрических машин, в зависимости от классов нагревостойкости примененных в них материалов по отношению к температуре охлаждающего воздуха на стенде и в эксплуатации не должны превышать указанных в табл. 1.
Классы нагревостойкости изоляционного материала, указанные в табл. 1 для коллекторов, относятся к изоляции коллектора или же к изоляции присоединенной к нему обмотки, если класс нагревостойкости последней ниже класса нагревостойкости изоляции коллектора.
Если температура охлаждающего воздуха во время испытаний находится в пределах от плюс 10 до плюс 40°С поправку в измеренное превышение температуры не вносят, если при испытаниях температура охлаждающего воздуха находится вне этих пределов, то в результаты замеров изготовитель вносит поправку, значение которой согласовывает с заказчиком.
Для электрических машин тепловозов, предназначенных только для работы при температуре охлаждающего воздуха ниже 0°С, предельные допускаемые превышения температуры, указанные в табл. 1, для всех классов изоляции могут быть увеличены на 10°С,
У электрических машин переменного тока предельные допускаемые превышения температур следует принимать по табл. 1: для неподвижных обмоток - как ддя обмоток возбуждения; для вращающихся обмоток возбуждения - как для обмоток якорей; для контактных колец - как для коллекторов. Предельные допускаемые превышения температур обмоток короткозамкнутых роторов - по ГОСТ 183-74.
Примечание. Применение изоляции класса А для вновь проектируемых электрических машин не допускается.Таблица Г
|
Класс нагревост ойкости изоляции |
Режим работы |
Части электрической машины |
Метод измерения температуры |
Предельные допускаемые превышения температур, °С, не более |
|
А |
Продолжительный и повторнократковременный |
Обмотки якоря, обмотки возбуждения |
Метод сопротивления |
85 |
|
Коллектор |
Метод термометра |
95 |
||
|
Часовой, кратковременный |
Обмотки якоря, обмотки возбуждения |
Метод сопротивления |
100 |
|
|
Коллектор |
Метод термометра |
95 |
||
|
Е |
Продолжительный, повторно- кратковременный, часовой, кратковременный |
Обмотки якоря |
Метод сопротивления |
105 |
|
Обмотки возбуждения |
115 |
|||
|
Коллектор |
Метод термометра |
95 |
||
|
В |
Обмотки якоря |
Метод сопротивления |
120 |
|
|
Обмотки возбуждения |
130 |
|||
|
Коллектор |
Метод термометра |
95 |
||
|
F |
Обмотки якоря |
Метод сопротивления |
140 |
|
|
Обмотки возбуждения |
155 |
|||
|
Коллектор |
Метод термометра |
95 |
||
|
Н |
Обмотки якоря |
Метод сопротивления |
160 |
|
|
Обмотки возбуждения |
180 |
|||
|
Коллектор |
Метод термометра |
105 |
Предельные допускаемые превышения температур обмоток якоря, возбуждения, статора закрытой необдуваемой электрической машины могут быть на 10°С больше указанных в табл. 1.
Предельные допускаемые превышения температур коллектора закрытой необдуваемой электрической машины могут превы-шать указанные в табл. 1 значения при условии, что изготовитель гарантирует нормальную работу машины при повышенном нагреве коллектора. Предельные допускаемые превышения температур коллекторов на пластмассе двигателей городского рельсового и безрельсового транспорта могут превосходить на 25 °С значения, указанные в табл. 1, при соблюдении следующих условий: превышение температур изоляционных материалов коллектора и связанных с ним обмоток не будет превышать значений, указанных в табл. 1 для материалов соответствующих классов нагревостойкости; температура не будет достигать значений, опасных дія паяных соединений; предприятие-изготовитель гарантирует, что повышенная температура не ухудшит коммутацию и не приведет к сокращению установленного срока службы машины в эксплуатации. Допускаемые превышения температур коллекторов других конструкций дія электрических машин городского рельсового и безрельсового транспорта по согласованию с заказчиком могут превышать значения, указанные в табл. 1, при соблюдении условий, перечисленных применительно к коллекторам на пластмассе.
Для электрических машин, охлаждаемых воздухом, забираемым из кузова, предельные допускаемые превышения температур частей электрических машин должны быть ниже указанных в п. 2.7.1 соответственно разности температур в месте забора воздуха в кузове и вне подвижного состава.
Материалы, применяемые в электрических машинах, при нормальных и аварийных режимах работы должны соответствовать условиям пожаровзрывобезопасности конструкционных веществ и материалов по ГОСТ 12.1.017-80.
Предельная допускаемая температура подшипников качения электрических машин по ГОСТ 183-74.
Сопротивление изоляции обмоток
Сопротивление изоляции обмоток нагретой электрической машины относительно ее корпуса и сопротивление изоляции между обмотками, измеренное в последовательности пи. 4.2 и 4.3, в зависимости от номинального напряжения U относительно заземленных частей должно быть:
ириГдо400 В . . . . не менее 1,0 МОм
при U св. 400 до 1000 В . . » » 2,5 МОм1
» U св. 1000 » 1500 В . » » 3,0. МОм
» U» 1500 » 2000 В . . » » 4,0 МОм
» U » 2000 » 3000 В . . » » 5,0 МОм2
Значение сопротивления изоляции обмоток устанавливают в соответствующей нормативно-технической документации или в рабочих чертежах, утвержденных в установленном порядке.Сопротивление изоляции обмоток электрических машин электроподвижного состава и тепловозов после 20 сут. непрерывного пребывания в гигростате с относительной влажностью (95±3) % при температуре (20±3):С должно быть не менее 1 МОм.
Сопротивление изоляции обмоток электрических машин городского транспорта после пребывания их в гигростате непрерывно в течение 10 сут. с относительной влажностью (95±3) % при температуре (20±5):С должно обеспечить работоспособность электрической машины при номинальном напряжении.
Типовые характеристики электрических машин
Определение типовых характеристик
В качестве типовых характеристик принимают:
усредненные характеристики, которые изготовитель должен представить после испытания первых 10 машин первой партии - для тяговых двигателей; 4 машины - ддя тяговых генераторов;
5 машин - для вспомогательных электрических машин; всех машин - для любых машин нового типа в случае партии, состоящей из меньшего числа. - или типовые характеристики электрических машин, одна или несколько серий которых были ранее изготовлены.
Для получения типовой характеристики к.п.д. должны быть испытаны первые 4 машины первой партии.
Для получения типовых характеристик тяговых двигателей городского транспорта должны быть испытаны первые 4 машины первой партии.
Типовые характеристики тяговых двигателей, получающих питание от контактной сети или от контактной сети через установку, трансформатор- преобразователь. следует определять в диапазоне токов нагрузки от 1.7 номинального режима (в случае двух режимов принимают больший ток) до тока, соответствующего наибольшей частоте вращения на каждой ступени регулирования возбуждения. Допускается по согласованию между изготовителем и заказчиком устанавливать другие пределы.
Типовые характеристики тяговых двигателей тепловозов следует определять в диапазоне от наибольшего тока, установленного в соответствующей нормативно-технической документации, и точек перехода при ослаблении поля до тока, соответствующего наибольшей частоте вращения на каждой ступени регулирования возбуждения.
Установленные при квалификационных испытаниях электрических машин значения мощности, частоты вращения, напряжения и т.д. принимают в качестве номинальных.
Номинальные мощности и другие номинальные параметры электрических машин следует устанавливать при номинальномнапряжении, за исключением продолжительной мощности закрытых машин, которая может соответствовать 50% номинального напряжения.
Для двигателей постоянного и пульсирующего тока в качестве типовых характеристик принимают:
Зависимость частоты вращения от тока якоря при номинальном напряжении, номинальном возбуждении и всех рабочих ступенях регулирования возбуждения.
Зависимость к.п.д. на валу двигателя от тока якоря при номинальном напряжении, номинальном возбуждении и всех рабочих ступенях регулирования возбуждения.
Зависимость вращающего момента от тока якоря при номинальном напряжении, номинальном возбуждении и всех рабочих ступенях регулирования возбуждения.
Зависимость отношения напряжения якоря к частоте вращения от тока возбуждения для различных токов нагрузки от холостого хода до 1,5 номинального в генераторном режиме.
Для тяговых двигателей, питающихся от тягового генератора, в качестве типовых характеристик принимают: характеристики по пп. 2.9.2.1 и 2.9.2.2, которые следует определять при изменении напряжения по внешней характеристике генератора при постоянной мощности; характеристики по п. 2.9.2.3 при изменении тока нагрузки от холостого хода до 1,5 номинального, если в соответствующей нормативно-технической документации не предусмотрены другие пределы, а также характеристики по п. 2.9.2.4.
Для тяговых генераторов постоянного и переменного тока и вспомогательных генераторов и возбудителей постоянного тока в качестве типовых характеристик принимают:
Зависимость отношения напряжения якоря к частоте вращения от тока возбуждения для различных токов нагрузки от холостого хода до 1,5 номинального, если в соответствующей нормативно-технической документации не установлены другие пределы.
По согласованию между изготовителем и заказчиком вместо нагрузочных характеристик может быть использована характеристика холостого хода.
Для синхронных машин, работающих с неуправляемыми преобразователями, в качестве э.д.с. якоря следует принимать напряжение на выходе преобразователя, а в качестве нагрузки - выпрямленный ток.
Зависимость к.п.д. от тока нагрузки при постоянной отдаваемой мощности и номинальной частоте вращения - для тяговых генераторов.
Зависимость к.п.д. от тока якоря при номинальной частоте вращения и номинальном напряжении - для вспомогательных генераторов.Зависимость к.п.д. от тока якоря при номинальной частоте вращения и возбуждении, соответствующем номинальной мощности - для возбудителей.
Для синхронных вспомогательных генераторов, возбудителей и подвозбудителей переменного тока в качестве типовых характеристик принимают: зависимости напряжения и к.п.д. от тока нагрузки при номинальной частоте вращения и возбуждении, соответствующем номинальной мощности.
Для вспомогательных асинхронных двигателей при симметричном практически синусоидальном трехфазном напряжении в качестве типовых характеристик принимают:
характеристику холостого хода;
зависимость вращающего момента от скольжения;
характеристику короткого замыкания.
Для асинхронных расщепителей фаз в качестве типовых характеристик принимают:
зависимость тока двигательной обмотки от подводимого однофазного напряжения при холостом ходе;
зависимости линейных напряжений расщепителя фаз при холостом ходе от подводимого однофазного напряжения.
Для других вспомогательных электрических машин типовые характеристики выбирают по согласованию между предприятием- изготовителем и заказчиком.
Типовые характеристики строят для температуры меди обмоток плюс 115°С для всех классов изоляции, кроме характеристики холостого хода и характеристик по п. 2.9.76, которые строят при температуре опыта.
Если схемой предусмотрено постоянное включение резистора в цепи ротора или статора, то типовые характеристики снимают с этим резистором.
Допускаемые отклонения характеристик тяговых электрических машин
Допускаемые отклонения частоты вращения двигателей постоянного и пульсирующего тока в точке, соответствующей номинальному режиму, от частоты вращения, установленной по типовой характеристике при токе, соответствующем номинальной мощности и номинальном возбуждении, должны соответствовать табл. 2.
Допускаемые отклонения частоты вращения двигателей постоянного и пульсирующего тока от частоты вращения, установленной по типовым характеристикам при наибольшей и наименьшей степенях возбуждения, должны соответствовать табл. 3.
