у =

X 2 = 2 г. 2 ;

g 1 + b1


10.8. Параметры двухконтурной схемы (черт. 8)

Rm, Xm определяют по п. 10.7

R=в , i = 1,2;

Ai

X 2i = —,
2i Ai

где коэффициенты Ai и вi определяют по формулам:


B-Вв2 - 4AC


в
2 = A-₽1;

. (g2 S2 — b2P2)(Pf + S22) .

-A1 л ;


1S22(в1 -в2)

. (g2S2 - b2P1)(p2 + Sj)

A2 о ,


2S22(в2 -в1)

либо вычисляют итерационным методом по циклической схеме ст(к+1) b(к+1) - ст ih S1A2 ) •


g 1 -jb1 =g 1-jb1- ;

jS1 + e2 „(к+1)

(к+1) g1 S .


в
1 = b(к+1) S1;

+1)2

A (к+1) = b (к+1) + [ g1 ]_ .


1 1b^1) ;

(к+1) „(к+1) ih(к+1) - ст ih S2A1 •


g2
-jb2 = g2 -Jb2 - (к+1) ;

JS 2 +e1

ct(k+1)

R(k+D = «e • l(k+1) -

w2


<+1) = ь


г (к+1)-.2 ,(к+і) , lg2 J


'2


й(к+1) '


и2

Черт. 8

В первом цикле (K = 0) A 2 = вг = 0. Для получения постоянных значений A и в достаточно 50—100 циклов. Допускается для вычисления At, вi применение других методов.


(Измененная редакция, Изм. № 1)
































Электротехническая библиотека / www.elec.ru


  1. Полную проводимость у для любого скольжения ротора для одноконтурной схемы замещения рассчитывают по формуле

y = gm jbm +~^ =~ = g jb .

jSX 2 + R2

для двухконтурной схемы

S S S

y = gm jbm +SX + S - g jb

jSX 2i + R2i jSX 22 + R22

(Измененная редакция, Изм. № 1)

  1. Составляющие частотной характеристики Iа и Iр находят по п. 10.3. Значения y принимают по одной из формул п. 10.9 в зависимости от принятой по п. 10.6 схемы замещения.

Частотная характеристика может быть рассчитана с помощью следующих зависимостей:

= = “Ат + R1 Р, g + b

gg


g2 + b2

= U фн R


aR 2 + X2

I U фн X


pR 2 + X2

  1. Допускается определять частотные характеристики более чем по трем точкам с увеличением числа контуров ротора. В этом случае параметры схемы замещения следует определять из системы уравнений

a A1 S A 2S AiS

y = gm jbm + + + ... + ,

m jS + в1 jS + в2 jS + ei

где i = 1, 2,... — индексы исходных точек частотной характеристики.

  1. Пусковые и рабочие характеристики следует определять по частотной характеристике с использованием метода отдельных потерь по формулам, приведенным ниже.

Модуль полного тока, А.

I = Ji а +11 .

Коэффициент мощности

I а
cos ф = у- .

Подводимая мощность, кВт

P1 = 3UфнI cos ф-10-3.

Далее расчет проводят по разд. 7 или разд. 8.

Частотную, рабочие и пусковые характеристики рекомендуется рассчитывать с переменным шагом по скольжению AS.

11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОБАВОЧНЫХ ПОТЕРЬ

  1. Добавочные потери делятся на добавочные потери холостого хода Рдоб.0 и добавочные потери при нагрузке Рдоб. Первые входят в потери в стали, определяемые из опыта холостого хода, вторые представляют сумму добавочных потерь основной частоты Pдоб.1 и высокочастотных добавочных потерь от высших гармоник поля P доб. v.

  2. Добавочные потери холостого хода определяются методом скачка гистерезиса. Испытуемый двигатель, включенный на номинальное напряжение, вращают динамометром или тарированной машиной постоянного тока с частотой вращения около синхронной. Рекомендуется проводить измерения в 5 точках при частоте вращения выше и ниже синхронной. Измеряют потребляемую, мощность, момент и скольжение. При синхронной частоте вращения измеряют ток статора, далее при отключенном от сети двигателе при синхронной частоте вращения измеряют мощность динамометра, равную механическим потерям испытуемого двигателя. После отключения и остановки двигателя измеряют сопротивление обмотки статора.

Мощность, подводимая из сети, и мощность на валу динамометра строят в зависимости от скольжения (черт. 9). Эти прямые отсекают на оси ординат при скольжении, равном нулю, некоторые отрезки, обусловленные явлением гистерезиса. Середина верхнего отрезка дает сумму основных потерь в стали Рстосн и потерь, в меди статора РмЬ середина нижнего отрезка дает сумму добавочных потерь холостого хода и механических потерь испытуемого двигателя.

^ст.осн = (Рст.осн +Рм1) Р м1 ,

где P ст.осн + P м1 — определяют по черт. 9, Р м1 рассчитывают по измеренным току и сопротивлению;

Р _ = (Р _ + Р 3-Р .

1 доб.о V2 доб.о ' 1 мех-' 1 мех ’

где Рдоб.о + Рмех определяют по черт. 9, Рмех — из опыта холостого хода при отключении испытуемого двигателя.

Правильность результата проверяют по формуле

Р + Р = = = Р

с ст.осн. ~1 доб.0 с ст .



Ч

Электротехническая библиотека / www.elec.ru

ерт. 9

(Измененная редакция, Изм. № 1)

  1. Нагрузочные добавочные потери двигателей с КПД не выше 85 % определяют методом непосредственной нагрузки. Добавочные потери двигателей с КПД выше 85 % определяют методом взаимной нагрузки с использованием тарированной асинхронной машины с фазным ротором двойного питания, методом обратного вращения или методом синхронного короткого замыкания (для двигателей с фазным ротором).

    1. При определении добавочных потерь методом непосредственной нагрузки дополнительно измеряют сопротивление обмотки статора для каждой точки. Опыт проводят одновременно с опытом снятия рабочих характеристик. Добавочные потери рассчитывают по формуле

Рдоб. = (Р1 - Р2) - (Рм1 + Рм2 + Рст + Рмех ) ,

где Рм1 — потери в меди статора, кВт, рассчитанные по измеренным токам и сопротивлению обмотки статора;

Р м2 — потери в контурах ротора, кВт, рассчитанные по измеренному скольжению;

Эти потери строят в зависимости от квадрата момента (черт. 10). Методом наименьших квадратов находится прямая, отсекающая на оси ординат некоторый отрезок B

P доб = аМ2 + В,

где а — угловой коэффициент прямой;

М — момент.

По экспериментальным точкам и уравнению прямой находят коэффициент корреляции. Если коэффициент корреляции больше или равен 0,9 и коэффициент а положителен, полученную прямую параллельно переносят в начало координат и по ней определяют добавочные потери. Если коэффициент корреляции меньше, чем 0,9 — отбрасывают наихудшую точку и повторяют расчет. Если при этом коэффициент корреляции возрастает до 0,9 или более, то используют второй расчет, если не возрастает или наклон отрицателен, то испытание считается неудовлетворительным и должно быть повторено.

При повторных испытаниях строят зависимость момента от электрической мощности при постепенном увеличении нагрузки. Для каждой серии показаний строится момент в зависимости от электрической мощности и следует использовать среднее значение этих кривых.

Ч ерт. .10

(Измененная редакция, Изм. № 2)

  1. При определении добавочных потерь методом взаимной нагрузки испытуемый двигатель соединяют механически с тарированным двигателем с фазным ротором. Оба двигателя питаются параллельно от одного источника. С помощью независимого регулируемого источника низкой частоты, питающего фазный ротор, устанавливают номинальную нагрузку испытуемого электродвигателя при общем коэффициенте мощности близком к 1. Измеряют общую мощность (ваттметрами или счетчиком энергии), токи статора двух машин, сопротивления обмоток статора и соединительных проводов. Опыт проводят одновременно с опытом снятия рабочих характеристик. Добавочные потери при номинальной нагрузке определяют по формуле

Рдоб. = Р1 - Рм1 - Рдоб.ф - Р0,

где Р1 — мощность, подводимая из сети, кВт;

Р м1 — сумма потерь в меди статора двух машин и в соединительных проводах, кВт;

Р доб.ф — добавочные потери в двигателе с фазным ротором, кВт;

Р 0 — сумма потерь в стали и механических двух электродвигателей, практически равная подводимой мощности при скольжении, равном нулю (нулевой частоте питания ротора), кВт.

Добавочные потери в тарированном двигателе с фазным ротором могут быть определены при испытании данным методом двух одинаковых машин с фазным ротором в асинхронном или синхронном режиме.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

  1. Определение добавочных потерь методом обратного вращения предусматривает раздельное их определение от основной частоты и высокочастотных. Добавочные потери при номинальной нагрузке определяют для тока статора равного

і=7iн -102,

где 10 — ток холостого хода, А.

Добавочные потери от основной частоты Рдобл определяют при вынутом роторе, при этом остальные конструктивные части (подшипниковые щиты и др.) остаются на своих местах. На статор подают пониженное напряжение, измеряют мощность, токи и сопротивление обмотки статора после каждой точки нагрузки. Снимают 4—6 точек при токах от 0 до номинального. Потери определяют по формуле

Рдоб.1 = Р1 - Рм1,

где Р 1 — подводимая мощность, кВт;

Рм1 — потери в меди статора, кВт, определенные по измеренным токам и сопротивлению.

При определении высокочастотных добавочных потерь методом обратного вращения испытуемый электродвигатель при пониженном напряжении вращают с синхронной частотой вращения против поля динамометром или калиброванной машиной меньшей мощности. Ч астота вращения может быть определена стробоскопическим метолом или цифровым тахометром. Измеряют мощности, подводимые к статору и ротору, токи и сопротивление обмотки статора после каждой точки. Снимают 4—6 точек при изменении тока от номинального до 0. Высокочастотные добавочные потери вычисляют по формуле

Рдоб.г = (P2 - P20) - (P1 - Рм1 - Рдоб.1),

где Р 2 — мощность, кВт, подводимая к ротору при токе статора 11;

Р 20 — мощность, кВт, подводимая к ротору при токе статора равном нулю (при отключенном двигателе);

P 1 — мощность, кВт, подводимая к обмотке статора;

Р м1 — потери в меди статора, кВт;

Р доб.1 — добавочные потери, кВт, основной частоты;

По данным опытов следует построить зависимость механической мощности (первая скобка) и электромагнитной мощности (вторая скобка) от квадрата измеренного тока.

При отсутствии динамометра и калиброванной машины высокочастотные добавочные потери надлежит определять следующим способом.

Испытуемый двигатель подключают к источнику питания и приводят во вращение в режиме холостого хода с частотой вращения, равной 1,1—1,15 синхронной. Затем источник питания отключают, и на статор подают пониженное напряжение номинальной частоты с обратным чередованием фаз. В процессе торможения ротора измеряют мощность, подведенную к статору, токи статора, частоту вращения и сопротивление обмотки статора после каждого опыта. Проводят 5—6 опытов при различных значениях тока I в пределах от нуля до номинального. Из каждого опыта определяют мощность, ток и ускорение ротора по ГОСТ 11828 при синхронной частоте вращения ротора.

Высокочастотные добавочные потери вычисляют по формуле

( dn ї ( dn ї
I I I I

Р=Р A dt jУdt j0 _(P-P-P . )
Рдоб Рмех ( dn ї (P1 Рм1 Рдоб 1)

У dt j0

где Рмех — механические потери испытуемого двигателя;

(dnї (dnї , т_п

І — І и І — І — ускорение ротора при токе I = 11 и I = 0.

У dt j1 у dt j0

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

11.3.4. При определении добавочных потерь методом синхронного короткого замыкания определяют добавочные потери основной частоты и высокочастотные добавочные потери. При определении добавочных потерь ротор вращают с синхронной частотой вращения динамометром или тарированной машиной постоянного тока меньшей мощности. В обмотку ротора подается постоянный ток, а обмотка статора замыкается накоротко через амперметры, снимают 4—6 точек при токах от номинального до 0. Добавочные потери определяют по формуле