Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

69 страниц

861.00 ₽

Купить ГОСТ IEC 60034-2-1-2017 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Устанавливает методы испытаний для определения потерь и коэффициента полезного действия электрических машин. Стандарт распространяетсяна машиныпостоянного тока, синхронные и асинхронные всех типоразмеров в рамках IEC 60034-1

 Скачать PDF

 
Дата введения01.06.2019
Актуализация01.06.2019

Этот ГОСТ находится в:

Rotating electrical machines. Part 2-1. Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ГОСТ

IEC 60034-2-1—

2017

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Часть 2-1

Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия по испытаниям (за исключением машин для подвижного состава)

(IEC 60034-2-1:2014, ЮТ)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2018


Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ» (ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ») и Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 сентября 2017 г. No 103-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166)004-97

Код страны no МК (ИСО 3166) 004 -97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргыэстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Узбекистан

UZ

Уэстандарт

Украина

UA

Минэкономразвития Украины

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 октября 2018 г. Np 871-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60034-2-1-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2019 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60034-2-1:2014 «Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия по испытаниям (за исключением машин для подвижного состава)» («Rotating electrical machines — Part 2-1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)», IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом по стандартизации ТС 2 «Вращающиеся машины» Международной электротехнической комиссии (IEC).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ IEC 60034-2-1-2017

5.3    Основные методы и особые методы по требованию заказчика, эксплуатационные

и типовые испытания

Установить конкретные правила определения коэффициента полезного действия затруднительно. Выбор метода испытания для определения КПД зависит от требуемой информации, точности, типа и размера испытуемой машины, а также от доступного испытательного оборудования (питание, нагружающий или приводной двигатель).

Впоследствии методы испытаний асинхронных и синхронных машин разделяют на основные, а также специальные приемочные испытания по требованию заказчика, эксплуатационные и типовые испытания.

5.4    Питание

5.4.1    Напряжение

Напряжение должно соответствовать 7.2 (и 8.3.1 для тепловых испытаний) no IEC 60034-1.

5.4.2    Частота

Частота во время измерений должна находиться в пределах ± 0.1% от требуемого в данном испытании значения.

5.5    Средства измерений

5.5.1    Общие положения

Параметры окружающей среды при испытаниях должны находиться в пределах, рекомендованных производителем приборов. В случае необходимости должны быть учтены температурные поправки. рекомендованные производителем.

По возможности следует использовать цифровые приборы.

Поскольку точность аналоговых измерительных приборов обычно выражается в процентах от максимального деления шкалы, диапазон измерений прибора желательно выбирать наименьшим из практически возможных.

Полный диапазон измерения приборов, особенно датчиков тока, должен соответствовать мощности испытуемого двигателя.

Показания аналоговых приборов должны находиться в верхней трети шкалы измерения.

При испытании машин под нагрузкой неизбежны медленные изменения выходной мощности и других измеряемых величин. Поэтому в каждой точке, соответствующей определенной нагрузке.посредством специального цифрового измерителя должно быть автоматически сделано много (обычно несколько сотен) измерений за время не более 15 с. а среднее значение этих измерений должно использоваться для расчета КПД.

5.5.2    Приборы для измерения электрических величин

Измерительные приборы должны иметь класс точности 0.2 при прямых измерениях и 0.5 при косвенных в соответствии с IEC 60051. Измерительное оборудование должно иметь общую погрешность 0,2% при коэффициенте мощности 1,0 с учетом всех ошибок от измерительных трансформаторов и преобразователей, если они используются.

Примечание — При типовых испытаниях в соответствии с IEC 60034-1. п. 9.1. достаточен класс точности 0.5.

Для асинхронных машин используют средние значения линейных токов и напряжений, если отсутствуют иные указания в настоящем стандарте.

5.5.3    Измерения момента

Приборы для измерения момента должны иметь класс точности не менее 0.2. Измеряемый момент должен составлять не менее 10% от номинального значения момента измерителя. Если используется более точный прибор, соответственно может быть увеличен диапазон измерения.

Примечание — Например, при классе точности 0.1 измеряемый момент должен быть не менее 5% номинального момента измерителя.

7

Встроенный датчик момента    Динамометр    рамной    конструкции

Если вращающий момент на валу измеряется посредством динамометра опорной конструкции, необходимо провести коррекцию измеряемого момента для учета потерь в подшипниках нагрузочной машины. Это также следует сделать, если какой-нибудь подшипниковый узел или муфта размещены между валом двигателя и прибором, измеряющим момент.

Вращающий момент 7 на валу машины рассчитывают по формуле:

где 7d — результат измерения вращающего момента;

7С — момент корректировки с учетом потерь.

Следует отметить, что температура датчика момента, расположенного вблизи ротора, может превышать температуру окружающей среды и вносить значительный вклад в общую погрешность измерения. Этот вклад не должен превышать 15%. Если это не достижимо, необходимо осуществлять соответствующую температурную коррекцию.

Паразитные нагрузки могут быть минимизированы путем точной центровки валов и применением эластичных муфт.

5.5.4    Измерение частоты вращения и скорости

Приборы для измерения частоты должны иметь погрешность не более 10.1% от полной шкалы. Измерение скорости должно производиться с точностью не менее ± 1 об/мин.

Примечание 1 —Частота вращения, измеренная в об/мин, связана с частотой л. измеряемой в об,'с или С \ соотношением л х 60.

Примечание 2 — Измерение скольжения асинхронных двигателей каким-либо методом может заменить измерение частоты вращения или угловой скорости (см. приложение С).

5.5.5    Измерение температуры

Приборы для измерония температуры обмотки должны иметь точность не менее ±1 °С.

5.6    Единицы измерения величин

Если иное не указано, единицы измерения величин указывают в системе СИ. что соответствует IEC 60027-1.

5.7    Сопротивления

5.7.1    Измеряемое сопротивление

Сопротивление обмотки R измеряют в Ом и определяют соответствующими методами.

Для машин постоянного тока R — полное сопротивление всех обмоток, по которым протекает якорный ток (якорная обмотка, коллекторный узел, компенсационная обмотка, смешанная обмотка возбуждения).

Для машин постоянного тока и синхронных машин Rf — сопротивление цепи возбуждения.

Для многофазных машин переменного тока R* Ru — сопротивление между фазами статора или якоря (для синхронных машин) согласно 3.16.3. Для асинхронных машин с фазным ротором Rr я — сопротивление между фазами ротора.

Измеряемое сопротивление в конце испытания на нагрев определяют одним из способов, описанных в IEC 60034-1 (n. 8.6.2.3.3) с помощью экстраполяции к нулю времени измерения, при этом используют наиболее короткие из возможных интервалов времени вместо предлагаемых в таблице 5.

Испытательную температуру обмотки определяют согласно 5.7.2.

5.7.2    Температура обмотки

Измеряемую температуру обмотки определяют одним из следующих методов, перечисленных в порядке предпочтения:

а) температуру определяют при номинальной нагрузке методом сопротивления по величине RN в соответствии с процедурой экстраполяции, описанной в 5.7.1;

8

ГОСТ IEC 60034-2-1-2017

b)    температуру определяют непосредственно методом заложенных термопреобразователей или термопарой;

c)    температуру определяют согласно а) на другой машине аналогичного типа и конструкции;

d)    в случае, если невозможно обеспечить нагрузку, температуру определяют согласно IEC 61986;

e)    если сопротивление под нагрузкой RN не может быть измерено непосредственно, то температура обмотки должна быть принята равной нормативной температуре для соответствующего класса нагревостойкости в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 — Нормативная температура

Класс нагревостойкости изоляции

Нормативная температура °С

130(B)

95

155(F)

115

180 (Н)

135

Если найденное номинальное превышение температуры или номинальная температура будут соответствовать более низкому классу изоляции, чем используется в двигателе, то нормативная температура должна соответствовать заявленному классу.

5.7.3 Приведение к температуре охлаждающей среды

Если требуется, значения сопротивления обмотки, измеренные при испытании, должны быть приведены к нормативной температуре 25°С. Коэффициент приведения сопротивления обмотки (а также скольжения в случае асинхронных машин) к нормативной температуре 25 °С может быть рассчитан по формуле

,    235+ ew + 25-ес

*--2з1>е„    ■    f1»

где — температурный коэффициент приведения для обмотки;

0С — температура охлаждающей среды на входе во время испытания;

0W — температура обмотки согласно 5.7.2.

Температурная постоянная «235» приведена для медной обмотки, для алюминиевой обмотки она должна быть заменена на «225».

Для машин, в которых в качестве первичного или вторичного хладагента используется вода, нормативная температура должна быть принята 25°С. что согласуется с IEC 60034-1. Другие значения могут быть определены дополнительным соглашением.

5.8 Состояние машины при испытании и категории испытаний

Испытание должно проводиться на собранной машине с находящимися на месте всеми основными частями, чтобы условия испытания были идентичны рабочим условиям.

Примечание 1 — Выбор экземпляра машины предпочтительно производить из партии продукции случайным образом без каких-либо предпочтений.

Доступные снаружи уплотнительные элементы могут на время испытания быть сняты, если дополнительные испытания машин подобной конструкции показали, что после достаточного пробега трение незначительно.

Примечание 2 — Двигатели с подшипниками и внутренними уплотнителями, о которых известно, что трение уменьшается после достаточного пробега, могут перед испытаниями быть подвергнуты обкатке.

Отдельные испытания в общей процедуре выполняются в документированной последовательности. Не обязательно проводить последующее испытание сразу вслед за предыдущим, однако, если последующее испытание проводится с задержкой, должны быть восстановлены предшествующие условия испытания.

Для машин с регулируемыми щетками последние должны быть установлены в требуемую позицию. В асинхронных двигателях с фазным ротором, имеющих механизм поднятия щеток, щетки на время испытания должны быть подняты, а роторные обмотки короткозамкнуты. В машинах постоянного тока при испытаниях на холостом ходу щетки должны быть установлены на нейтрали.

9

Потери в подшипниках зависят от рабочей температуры подшипников, типа и температуры смазки.

Если требуется определять потери независимой системы смазки подшипников, они должны быть задокументированы отдельно.

В случае испытания двигателей с упорными подшипниками в общих потерях должна быть выделена составляющая, обусловленная упорным подшипником при работе двигателя.

Потери на трение, обусловленные осевой нагрузкой, могут быть зарегистрированы по соглашению сторон.

Если в испытуемой машине используется прямое охлаждение подшипников, то потери на охлаждение распределяют между испытуемой машиной и соединенными с ней механическими частями, например. турбиной, пропорционально массам этих частей. Если нет прямого охлаждения, распределение потерь рассчитывают по эмпирическим формулам по соглашению сторон.

5.9    Измерония в цепях возбуждения

Определение напряжения Ue и тока /в (см. 3.15.3.2) зависит от конфигурации системы возбуждения (см. 3.15.3.3). По возможности, при проведении испытаний следует учитывать следующие обстоятельства.

a)    Для машин с системами возбуждения на основе возбудителей на валу машины, независимых электромашииных возбудителей, статических и на основе дополнительной обмотки (см. 3.15.3.3 а), с), d). е)) напряжение Ue и ток /е измеряют следующим образом:

-    на клеммах обмотки возбуждения машины постоянного тока;

-    на контактных кольцах обмотки возбуждения синхронных машин.

b)    Для машин с системами возбуждения на основе бесщеточных возбудителей (см. 3.15.3.3 Ь)) напряжение Ue и ток /е измеряют следующим образом:

-    напряжение Ue. измеряют с помощью вспомогательных (временно устанавливаемых) контактных колец, подсоединенных к выводам обмотки возбуждения; по напряжению и сопротивлению Rc определяют ток обмотки возбуждения /в = UJRe = UJR{, а сопротивление обмотки возбуждения определяют после отключения машины с использованием процедуры экстраполяции в соответствии с 5.7.1;

-    напряжение Uc и ток /е измеряют с помощью основных контактных колец, пригодных для прямого измерения тока обмотки возбуждения.

Примечание — Разница между Ue и Uf (падение напряжения) на практике почти незначительна.

Напряжения и токи измеряют при постоянной температуре.

Потери в цепи возбуждения Рс определяют в соответствии с 7.1.3.2.1 (синхронные машины) или

8.1.3.2.1 (машины постоянного тока).

5.10    Температура окружающей среды при испытании

Температура окружающей среды должна находиться в пределах 15°С — 35° С по крайней мере в последний час испытаний на нагревание при номинальной нагрузке и во всех последующих испытаниях.

6 Методы испытаний для определения КПД асинхронных машин

6.1    Предпочтительные методы испытаний

6.1.1    Общие положения

Настоящий стандарт определяет три основных метода, имеющие малую погрешность в рассматриваемой области применения, которые представлены в таблице 2. Выбор конкретного метода зависит от типа и мощности испытуемой машины.

Метод 2-1-1 А: Прямое измерение мощностей на входе и выходе с использованием динамометра. Применяется для всех однофазных машин.

Метод 2-1-1 В: Суммирование потерь. Добавочные потери от нагрузки определяются методом остаточных потерь. Применяется для всех трехфаэных асинхронных машин мощностью до 2 МВт включительно.

Метод 2.1.1C: Суммирование потерь. Добавочные потери от нагрузки определяются эмпирическим методом по мощности двигателя. Применяется для всех трехфазных асинхронных машин мощностью свыше 2 МВт.

ГОСТ IEC 60034-2-1-2017

Таблица 2 — Предпочтительные методы испытаний

Обоэна*

чеиио

Метод

Описание

Раздел

Применение

Ресурсы

2-1-1А

Прямое измерение: Вход-выход

Измерение момента

6.1.2

Все однофазные машины

Динамометр на полную нагрузку

2-1-1В

Суммирование потерь: Остаточные потери

Измерение Ри по остаточным потерям

6.1.3

Трехфазные машины номинальной мощностью до 2 МВт

Динамометр или нагрузочная машина с измерителем момента на 1.25 полной нагрузки

2-1-1С

Суммирование потерь: по номинальной мощности

Определение PLL по номинальной мощности

6.1.4

Трехфазные машины номинальной мощностью выше 2 МВт

6.1.2 Метод 2-1-1А Прямое измерение мощностей на входе и выходе

6.1.2.1 Общие положения

В данном разделе приведены методы испытаний, при которых механическую мощность Praech машины определяют по измеренным значениям вращающего момента на валу и скорости и одновременно измеряют электрическую мощность Ре1 (в статоре машины переменного тока или якоре машины постоянного тока).

Входными и выходными мощностями являются:

при работе в режиме двигателя    Р, = Ры; Р2 = Pmech (см рис. 1);    (2)

при работе в режиме генератора    Р, = Pmech; Р2 = Ре|.    (3)

Рисунок 1 — Схема измерения момента

Для наглядности на рисунке 2 представлена блок-схема расчета КПД поданной методике.

Рисунок 2 — Определение КПД по методу 2-1-1А

11

(за 0.5 часа температура не изменяется более чем на IX).

6.1.2.2 Процедура испытания

Испытуемая машина соединяется с нагрузочной через датчик момента или динамометр. Испытуемая машина нагружается требуемой нагрузкой до тех пор. пока не установится тепловое равновесие


Записывают значения U. I, Ре1, п, Г. 9С.

6.1.2.3 Определение КПД КПД вычисляют по формуле

n = P2/Pt.    (4)

Потребляемую мощность Р, и отдаваемую мощность Р2 определяют по формулам:

- для двигательного режима    Р, = Ре(; Р2 = Pmech,    (5)

- для генераторного режима    Р, = Pmech; Р2 = Реt.    (6)

wPmech = 2*Tn.    (7)

6.1.3 Метод 2-1-1В Суммирование потерь, определение добавочных потерь по остаточным потерям

6.1.3.1    Общие положения

В данном методе КПД определяется суммированием отдельных потерь. Рассматриваются следующие компоненты потерь: потери в стали;

потери вентиляционные и на трение; потери в меди статора и ротора; добавочные потери от нагрузки.

На рисунке 3 представлена визуальная интерпретация процедуры определения КПД данным методом.

6.1.3.2    Процедура испытания

6.1.3.2.1    Испытание при номинальной нагрузке

Перед испытанием под нагрузкой измеряют температуру и сопротивление обмоток при нормальной температуре окружающей среды.

Машина нагружается до номинальной выходной мощности любым приемлемым способом и работает до достижения теплового равновесия (пока изменение температуры за полчаса не перестанет превышать IX). При этом регистрируют следующие величины: Pv Т. /. U. п, f, 0С. в;

f?N = R (сопротивление при испытании с номинальной нагрузкой в соответствии с 5.7.1);

0 (температура обмотки при номинальной нагрузке в соответствии с 5.7.2).

Непосредственно после испытания должен быть проверен измеритель момента.

При выходе за рамки допустимого отклонения измеритель должен быть отрегулирован, а испытание повторено.

6.1.3.2.2    Потери от нагрузки

Потери в обмотке статора и температурная коррекция

Нескорректированное значение потерь в обмотке статора составляет

Р3 = 1.5/2/?.    (8)

где / и R определяют согласно 6.1.3.2.1.

Приведенные к нормативной температуре хладагента 25 X потери обмотки статора при номинальной нагрузке определяют с использованием сопротивления обмотки статора RN по формуле

Р5.е= Р,К .    (9)

где кв — температурный коэффициент приведения сопротивления, определяемый согласно 5.7.3 для обмотки статора.

Потери в обмотке ротора и температурная коррекция

Нескорректированное значение потерь в обмотке ротора определяют по формуле

Р'аРл~Р.-рьЬ    (10>

(11)

. Рп

где    s    -1—

12

ГОСТ IEC 60034-2-1-2017

Pvn и f определяют no испытанию с номинальной нагрузкой:

Р5 определяют, как показано выше, в соответствии с испытанием под нагрузкой;

Р определяют согласно 6.1.3.2.5.

Скорректированное значение потерь роторных обмоток определяют с использованием скорректированного значения статорных

Р,0 ~ (Р\ “ Ps,e ~

где Pfe определяется согласую 6.1.3.2.5 для нормативной температуры хладагента 25 °С;

Sy = sk0 — скольжение, приведенное к номинальной температуре хладагента 25 “С (см. 5.7.3); кн — температурный коэффициент приведения (см. 5.7.3).

Рисунок 3 — Определение КПД методом 2-1-1В Температурная коррекция входной мощности (для двигателя)

С учетом скорректированных значений потерь в обмотках статора и ротора скорректированная входная мощность составляет


Рум ~ р\ ~ (Ps ~ р+ Рг ~ Рг.*У


(12)

13


6.1.3.2.3    Испытание при различных нагрузках

Данное испытание должно проводиться сразу после испытания при номинальной нагрузке при двигателе, прогретом до рабочей температуры.

Если это невозможно, двигатель должен быть прогрет так. чтобы температура обмотки не отличалась более чем на 5 ’С от температуры 0N. полученной при испытании на нагрев при номинальной нагрузке (см. 6.4.4.1).

Машина должна быть нагружена и испытана при шести значениях нагрузки: примерно 125 %, 115 %. 100 %. 75 %. 50 % и 25 % от номинальной нагрузки. Два значения приблизительно с одинаковым интервалом устанавливают выше 100 %. но не более 150 % номинальной нагрузки. Испытание следует начинать с задания самой высокой нагрузки, затем ее уменьшая. Это испытание должно быть выполнено по возможности быстро, чтобы минимизировать изменение температуры машины.

В машинах переменного тока изменение частоты при испытании не должно превышать 0.1 %.

Перед первым измерением (при наибольшей нагрузке) и после окончания испытания с наименьшей нагрузкой измеряют R. При нагрузке 100 % и более сопротивление принимают равным измеренному при самом высоком значении нагрузки. При нагрузке, меньшей 100 %. сопротивление определяют как линейно зависящее от нагрузки в пределах от самого высокого значения нагрузки до 25 %.

Примечание — Сопротивления могут также быть определены путем измерения температуры обмотки статора с помощью установленных на ней датчиков. Сопротивления для каждого значения нагрузки могут тогда быть определены в зависимости от температуры обмотки по предварительно снятой зависимости сопротивление — температура.

Для каждого значения нагрузки регистрируют: U. I. Р,. R. n,f,T— напряжение, ток. потребляемую мощность, сопротивление, частоту вращения, частоту питающей сети, вращающий момент машины.

Потери в обмотке статора

Нескорректированное значение потерь в обмотке статора составляет

Р, е 1.5 PR.    (13)

где / ий определяют согласно 6.1.3.2.2 для каждой нагрузки.

Потери в обмотке ротора

Потери в обмотке ротора при заданной нагрузке определяют по формуле

Р, ' (^1 ~Р*~ Р<е) S,    (14)

где    (15)

Pv п и f определяют согласно результатам испытаний под нагрузкой:

Р5 определяют согласно испытанию при различных нагрузках, как указано выше;

Р,е определяют согласно 6.1.3.2.5.

6.1.3.2.4    Испытание без нагрузки

Данное испытание проводится на горячей машине сразу после испытания с различной нагрузкой

Испытания проводят при следующих восьми значениях напряжения, включая номинальное:

-    значения напряжения примерно 110 %, 100 %, 95 % и 90 % номинального используют для определения потерь в стали;

-    значения напряжения примерно 60 %. 50 %. 40 % и 30 % номинального используют для определения потерь вентиляционных и на трение.

Испытание проводят как можно более быстро при убывающем напряжении.

При каждом уровне напряжения измеряют UQ. /0, Р0.

Определяют R0 непосредственно до и после испытания без нагрузки.

Сопротивление обмотки при каждом уровне напряжения рассчитывают путем линейной интерполяции в функции электрической мощности Р0 до и после испытания.

Примечание 1 — Для асинхронных машин, в которых измерение сопротивлений R0 и Ru 0 затруднительно ввиду их малой величины, допускается их определение расчетным путем.

Примечание 2 — Сопротивления в машинах переменного тока могут также быть определены путем измерения температуры обмотки статора с помощью установленных на ней датчиков. Сопротивления для каждого значения напряжения могут тогда быть определены по зависимости сопротивления от температуры, измеренной перед началом испытания.

ГОСТ IEC 60034-2-1-2017

Для присоединенной к приводу машины Р0 определяют по Т и п.

6.1.3.2.5    Постоянные потери Общие положения

Постоянные потери Р:, которые являются суммой потерь трения, вентиляционных и потерь в стали. определяются разностью входной мощности без нагрузки Р0 и потерь в обмотках без нагрузки Р.. Постоянные потери для каждого значения напряжения определяют по формуле

где    Р#=115/02ЯШ),    (17)

причем Р„0 — интерполированное сопротивление обмотки при каждом уровне напряжения.

Потери трения и вентиляционные

Зависимость постоянных потерь Рс от квадрата напряжения 1/02. полученная в четырех или более точках с напряжением от 60 % до 30 % номинального, экстраполируется прямой линией. Точка пересечения этой прямой с нулевой осью напряжения представляет собой потери трения и вентиляционные Pfw0 при скорости, примерно равной синхронной.

Потери в стали

При значениях напряжения от 90 % до 110 % от номинального строится зависимость Р = Рс - Ри, от напряжения U0.

Для определения потерь в стали при полной нагрузке необходимо использовать U,, учитывающее значение падения напряжения в первичной активной цепи и вычисляемое по формуле:

и‘ -    «созф)2    ,|f    ,Rsin¥)    д,,    даига1вля    ,,8)

и‘ “|и^"?созф|    Д1Я    генератора, (19)

где    cos 9 ^ -Л . sin<p - ^1- cos2 ip.    (20)

•J3UI

U, Pv I и R определяют согласно 6.1.3.2.1.

Примечание 1 — Потери в стали при полной нагрузке могут быть рассчитаны с использованием соотношения {UJUh)2 по потерям в стали без нагрузки.

Примечание 2 — Поскольку индуктивность рассеяния статора неизвестна, падение напряжения на статоре содержит только активную составляющую. Ввиду низкого коэффициента мощности при работе без нагрузки активное падение напряжения весьма мало при измерениях и может приниматься во внимание при работе под нагрузкой.

6.1.3.2.6    Добавочные потери от нагрузки PОстаточные потери PLr

Остаточные потери определяют для каждой нагрузки путем вычитания из потребляемой мощности следующих компонент: отдаваемой мощности, нескорректированных потерь в обмотках статора, потерь в стали, потерь трения и вентиляционных, а также нескорректированных потерь в обмотках ротора, соответствующих определенному скольжению.

Ри = Р:-Р2-Р,~Р,-Р"~Р<*г    (2D

Р2 = 2л Тп для двигателя и Р, = 2пТп для генератора.    (22)

где    piw 3 рьо (1 “ s)2-5- $ = 1 - PM-    (23)

Определение добавочных потерь от нагрузки по остаточным потерям

Экспериментальные значения остаточных потерь должны быть аппроксимированы с использованием линейного регрессионного анализа (см. рисунок 4) зависимостью потерь от квадрата вращающего момента.которую можно представить формулой

PLr = АТ2 * В,    (24)

где Т определяют согласно 8.2.2.5.1.1;

А и В — постоянные, определяющиеся по шести экспериментальным точкам, соответствующим различной нагрузке с использованием следующих уравнений:

15

л mpLj2i-zpLrzT2

ЩТ2)2 -(IT2)2

ypLf ут2


(25)

(26)


наклон


начальное смещение


где / — число суммируемых экспериментальных точек при изменении нагрузки.

Рисунок 4 — Аппроксимация экспериментальных значений остаточных потерь


Начальное смещение В должно быть значительно меньше (< 50 %) добавочных потерь под нагрузкой PLL при номинальном моменте Т. В противном случае измерения должны быть признаны некорректными и проверены.

Примечание — Значение В может быть как положительным, так и отрицательным. На рисунке изображен пример с положительным В.

Коэффициент корреляции рассчитывается по формуле: т_ mpLj2)-qpLr)(ZT2)

ijWT2)2 - (ST2)2 )(iiPL2f - (IP2, f)'

Если коэффициент корреляции у менее 0,95. то следует удалить наихудший результат и повторить процедуру построения регрессии. Если при этом произойдет увеличение у до 0.95 и выше, используется вторая регрессия: если нет — испытание нельзя признать удовлетворительным по причине инструментальных или процедурных погрешностей. Источник ошибки должен быть проанализирован и устранен, а испытание должно быть повторено. Коэффициент корреляции 0.98 и выше свидетельствует о благоприятных результатах испытаний.

Когда постоянная А установлена, величина добавочных потерь от нагрузки для каждого значения нагрузки рассчитывается по формуле

Pll=AP.    (28)

6.1.3.3 Определение КПД

Суммарные потери

Суммарные потери могут быть найдены как сумма потерь в стали, скорректированных потерь на трение и вентиляционных, потерь под нагрузкой и добавочных потерь под нагрузкой:

^T = ^ + Pfw + PS0 + ^ + PLL.    (29)

где

Pfw = ^.o(1-s»)2-5    (30)

представляют собой скорректированные значения потерь трения и вентиляционных.

КПД

КПД определяется по выражению.

ГОСТ IEC 60034-2-1-2017

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на офи-циалыюм сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление, 2018

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ IEC 60034-2-1-2017

PiM-Pr


(31)


П“


Р2+Рт-


где Р, ц — входная мощность при испытании с номинальной нагрузкой после температурной коррекции; Р2 — выходная мощность при испытании с номинальной нагрузкой.

Примечание — Обычно первое равенство используется для двигателей, а второе — для генераторов.

6.1.4 Метод 2-1-С. Суммирование потерь с определением добавочных потерь от нагрузки оценочным мотодом

6.1.4.1    Общие положения

Как и метод 2-1-1 В. данный метод основан на определении КПД суммированием отдельных потерь. Однако, поскольку выполнение испытания с полной нагрузкой по методу 2-1-1В для машин мощностью более 2 МВт сопряжено с трудностями, в данном методе испытание под нагрузкой проводится с пониженным напряжением и оценочным методом определения добавочных потерь от нагрузки. Таким образом, испытания при полной нагрузке и при различной нагрузке не требуются.

В остальном метод 2-1-1C аналогичен методу 2-1-1 В.

На рисунке 5 представлена визуальная интерпретация процедуры определения КПД данным методом.

6.1.4.2    Процедура испытания

6.1.4.2.1 Испытание под нагрузкой при пониженном напряжении

Приемлемым методом испытания больших машин, для которых трудно организовать полную нагрузку. является испытание при пониженном напряжении. При таком испытании требуются следующие режимы; работа машины в двигательном режиме при пониженном напряжении L/[etJ и номинальной частоте вращения; работа машины при напряжении L/red без нагрузки; работа машины при номинальном напряжении и частоте без нагрузки.

В данном методе предполагается, что при пониженном напряжении и поддержании постоянной скорости значения токов уменьшаются пропорционально напряжению, а значения мощности — квадрату напряжения.

Настраивается такой режим работы с максимальной нагрузкой при пониженном напряжении для того, чтобы получить номинальную частоту вращения. Данный режим сохраняется до достижения установившегося теплового режима.

При пониженном напряжении регистрируются значения:

4ed' Ved' Р\rod’ Wd- COS(^0red) — НЭПрЯЖеНИЯ. ТОКЭ, ПОТребЛЯвМОЙ МОЩНОСТИ. ТОКЭ ХОЛОСТОГО ХОДЭ,

коэффициента мощности.

При номинальном напряжении регистрируют значения.

UN, /0, сов(ч>0) — напряжения, тока холостого хода, коэффициента мощности.

По результатам испытания вычисляют значения тока под нагрузкой и потребляемую мощность при номинальном напряжении

1 ',cd .. * ured

(32)

где

~ -у(й81Пфо - |Led It^-^n^O.red j .

(33)

(34)

Примечание — Символы с чертой сверху обозначают векторы (см. рисунок 6).

Потери при испытании под нагрузкой при номинальном напряжении вычисляют по найденным значениям /, Р, и при значении скольжения, измеренном при пониженном напряжении.

17

Содержание

1    Область применения............................................................................................. 1

2    Нормативные ссылки....................................................................................................................................1

3    Термины и определения...............................................................................................................................2

4    Обозначения и сокращения................................................................ 5

4.1    Обозначения...........................................................................................................................................5

4.2    Дополнительные обозначения...............................................................................................................6

5    Общие требования.......................................................................................................................................6

5.1    Прямое и косвенное измерение КПД....................................................................................................6

5.2    Погрешности...........................................................................................................................................6

5.3    Основные методы и особые методы по требованию заказчика, эксплуатационные

и типовые испытания.............................................................................................................................7

5.4    Питание................... 7

5.5    Средства измерений.................. 7

5.6    Единицы измерения величин................................................................................................................8

5.7    Сопротивления.......................................................................................................................................8

5.8    Состояние машины при испытании и категории испытаний...............................................................9

5.9    Измерения в цепях возбуждения........................................................................................................10

5.10    Температура окружающей среды при испытании............................................................................10

6    Методы испытаний для определения КПД асинхронных машин............................................................10

6.1    Предпочтительные методы испытаний...............................................................................................10

6.2    Методы эксплуатационных и типовых испытаний.............................................................................20

7    Методы определения КПД синхронных машин .......... 32

7.1    Предпочтительные методы испытаний...............................................................................................32

7.2    Методы эксплуатационных и типовых испытаний.............................................................................38

8. Методы испытаний для определения КПД машин постоянного тока....................................................45

8.1 Методы эксплуатационных и типовых испытаний.............................................................................45

Приложение А (обязательное) Расчеты для метода соединения «звезда

с несимметричным питанием»..........................................................................................56

Приложение В (справочное) Типы    систем возбуждения............................................................................58

Приложение С (справочное) Измерение скольжения асинхронных двигателей......................................59

Приложение D (справочное) Шаблон отчета об испытаниях для метода 2-1-1В.....................................60

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных

стандартов межгосударственным стандартам...............................................................62

Библиография...............................................................................................................................................63

IV

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ Часть 2-1

Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия по испытаниям (за исключением машин для подвижного состава)

Rotating electrical machines.

Part 2-1. Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)

Дата введения — 2019—06—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний для определения потерь и коэффициента полезного действия электрических машин (далее — машин). Стандарт распространяется на машины постоянного тока, синхронные и асинхронные всех типоразмеров в рамках IEC 60034-1.

Примечание — Данные методы могут быть применены к другим типам машин, таким как злектромашин-ные преобразователи, коллекторные двигатели и однофазные асинхронные двигатели.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание. Для недатированных — последнее издание ссылочного документа (включая все изменения к нему).

IEC 60027-1 Letter symbols to be used in electrical technology — Part 1: General (Обозначения буквенные. применяемые в электротехнике. Часть 1. Основные положения)

IEC 60034-1:2010 Rotating electrical machines — Part 1: Rating and performance (Машины электрические вращающиеся. Часть 1. Номинальные значения параметров и эксплуатационные характеристики) IEC 60034-4:2008 Rotating electrical machines — Part 4: Methods for determining synchronous machine quantities from tests (Машины электрические вращающиеся. Часть 4. Методы экспериментального определения параметров синхронных машин)

IEC 60034-19 Rotating electrical machines — Part 19: Specific test methods for d.c. machines on conventional and rectifier-fed supplies (Машины электрические вращающиеся. Часть 19. Специальные методы испытаний для машин постоянного тока с обычной подачей электропитания и через выпрямитель) IEC 60034-29 Rotating electrical machines — Part 29: Equivalent loading and superposition techniques — Indirect testing to determine temperature rise (Машины электрические вращающиеся. Часть 29. Эквивалентные методы нагрузки и наложения. Косвенное определение повышения температуры)

IEC 60051 (all parts) Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories ((все части) Приборы электроизмерительные аналоговые показывающие прямого действия и части к ним)

IEC 60051-1 Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories — Part 1: Definitions and general requirements common to all parts (Приборы электроизмерительные аналоговые показывающие прямого действия и части к ним. Часть 1. Определения и основные требования. общие для всех частей)

Издание официальное

3 Терминыи определения

В настоящем стандарте применены термины с соответствующими определениями, установленными в IEC 60034-1 и IEC 60051-1.

3.1    коэффициент полезного действия; КПД (efficiency): Отношение выраженных в одинаковых единицах выходной мощности ко входной, обычно выражаемое в процентах.

3.2    прямое измерение КПД (direct efficiency determination): Испытания, при которых КПД определяется методами прямых измерений входной и выходной мощности.

3.3    динамометр (dynamometer): Устройство для измерения вращающего момента, приложенного к валу испытуемой машины. Оно комплектуется средствами для измерения и визуализации момента и скорости и не ограничивается рамной конструкцией. Оно может быть встроено в передающий вал и может обеспечивать прямое измерение вращающего момента.

3.4    динамометрическое испытание (dynamometer test): Испытание, при котором механическая выходная мощность машины, работающей в двигательном режиме, а также входная мощность машины, работающей в генераторном режиме, определяется измерением вращающего момента посредством динамометра.

3.5    испытания при двойном питании с двухмашинным агрегатом (dual-supply back-to-back test): Испытание, при котором две идентичные машины соединены механически, а суммарная мощность потерь обеих машин измеряется как разность между электрической мощностью на входе одной из машин и электрической мощностью на выходе другой.

3.6    косвенное определение КПД (indirect effiaency determination): Метод, при котором КПД определяется косвенно путем измерения входной или выходной мощности и мощности потерь. Мощность потерь добавляется к выходной мощности, для определения входной, или вычитается из входной мощности для определения выходной.

3.7    испытание с двухмашинным агрегатом при питании от одной сети (single-supply back-to-back test): Испытание, при котором две идентичные машины соединены механически и питаются от одного источника. Сумма потерь обеих машин равна мощности, суммарно потребляемой от источника питания.

3.8    испытание без нагрузки (no-load test): Испытание, при котором машина в двигательном режиме работает на холостом ходу (без нагрузки на валу) или в генераторном режиме с разомкнутыми выходными клеммами.

3.9    испытание с нулевым коэффициентом мощности (синхронные машины) (zero power factor test (synchronous machines)): Испытание перевозбужденной синхронной машины без нагрузки на валу, которая работает с близким к нулю коэффициентом мощности.

3.10    метод схемы замещения (асинхронные машины) (equivalent circuit method (induction machines)): Испытание, при котором потери определены с помощью эквивалентной схемы замещения.

3.11    испытание с вынутым ротором и обратным вращением (асинхронные машины) (test with rotor removed and reverse rotation test (induction machines)): Комплексное испытание, при котором потери определены сначала при испытании с вынутым ротором, а затем при испытании с ротором, вращающимся в направлении противоположном полю.

3.12    испытание коротким замыканием (синхронные машины) (short-circuit test (induction machines)): Испытание, при котором машина работает как генератор с короткозамкнутыми выходными клеммами.

3.13    испытание с заторможенным ротором (locked rotor test): Испытание, при котором ротор заблокирован и не вращается.

3.14    испытание по схеме «звезда с асимметричным питанием» (eh-star test): Испытание при питании несимметричным напряжением обмотки статора, соединенной в звезду.

3.15    потери (losses)

3.15.1    суммарные потери Ят (total losses): Суммарные потери представляют собой разницу между входной и выходной мощностью, равную сумме постоянных (см.3.15.2) потерь от нагрузки (см. 3.15.4). добавочных потерь от нагрузки (см. 3.15.5), а также потерь в цепи возбуждения (см. 3.15.3).

3.15.2    постоянные потери (constant losses): Потери, включающие вентиляционные потери, потери на трение и потери в стали. Хотя эти потери изменяются в зависимости от напряжения и нагрузки, такое определение сложилось исторически и используется в настоящем стандарте.

3.15.2.1 постоянные потери Яс (constant losses): Сумма потерь в стали, трения и вентиляционных потерь.

2

ГОСТ IEC 60034-2-1-2017

3.15.2.2    потери в стали Pfc (iron losses): Потери в активных частях стали и дополнительные потери холостого хода в других металлических деталях.

3.15.2.3    потери трения и вентиляционные Ры (friction and windage losses)

3.15.2.3.1    потери трения (friction losses): Потери трения (в подшипниках и щеточно-коллекторном узле, если они не возрастают в расчетном режиме), исключая любые потери в независимой системе смазки.

3.15.2.3.2    вентиляционные потери (windage losses): Суммарные потери от аэродинамического трения во всех частях машины, включая энергию, потребляемую вентиляторами, установленными на валу, и двигателями независимой вентиляции, установленными на машине.

Примечание 1 — Потери в независимой вентиляционной системе должны быть приведены отдельно.

Примечание 2—Для машин, косвенно или непосредственно охлаждаемых водородом (см. IEC 60034-1).

3.15.3    потери в цепи возбуждения (excitation circuit losses)

3.15.3.1    потери в цепи возбуждения Рс (excitation circuit losses): Сумма потерь в обмотке воз-буждения (см. 3.15.3.2), потерь в возбудителе (см. 3.15.3.3), а для синхронных машин — электрические потери щеточного узла (см. 3.15.3.5), если они есть.

3.15.3.2    потори в обмотке возбуждения P1 (excitation winding losses): Потери в обмотке возбуждения равны произведению тока возбуждения /е на напряжение возбуждения Ue.

3.15.3.3    потери в возбудителе PEd (exciter losses): Потери в возбудителе для различных систем возбуждения (см. приложение В) определены следующим образом:

a)    Возбудитель на валу машины.

Потери в возбудителе — мощность, потребляемая валом возбудителя (за вычетом потерь на трение и сопротивление воздуха), плюс мощность Р . потребляемая возбудителем от независимого источника, минус полезная мощность, которую возбудитель обеспечивает на своих выходных клеммах. Полезная мощность на выходных клеммах возбудителя равна потерям в обмотках возбухщения питаемой им машины согласно 3.15.3.2 в сумме (в случае синхронной машины) с электрическими потерями в щеточном узле согласно 3.15.3.5.

Примечание 1 — Если возбудитель может быть отсоединен и испытан отдельно, то его потери могут быть определены в соответствии с 7.1.3.2.1.

Если возбудитель использует отдельные вспомогательные источники питания, то их потребляемая мощность должна быть включена в потери возбудителя, если только она не учтена уже в потреблении основной машины.

b)    Бесщеточный возбудитель.

Потери в возбудителе равны мощности, потребляемой валом возбудителя, за вычетом потерь на трение и сопротивление воздуха (если соответствующее испытание проведено на соединенной с возбудителем машине), плюс мощность Р. потребляемая от независимого источника обмоткой возбуждения возбудителя или статора, если возбудитель — асинхронная машина, минус полезная мощность, которую возбудитель обеспечивает на своих выходных клеммах.

Примечание 2 — Во всех случаях, когда возбудитель использует отдельные вспомогательные источники питания, их потребляемая мощность должна быть включена в потери возбудителя, если только она уже не учтена в потреблении основной машины.

Если возбудитель может быть отсоединен и испытан отдельно, то его потери могут быть определены в соответствии с 5.3.

c)    Независимый электромашинный возбудитель.

Потери возбудителя — разница между суммарной мощностью, потребляемой приводным двигателем. всеми вспомогательными источниками питания приводного двигателя и возбудителя, и полезной мощностью возбуждения согласно 3.15.3.2 и 3.15.3.4. Потери возбудителя могут быть определены согласно 7.1.3.2.1.

d)    Статическая система возбуждения (статический возбудитель).

Потери системы возбуждения — разница между суммарной мощностью, потребляемой от основного и вспомогательных источников системы возбуждения, и мощностью, подаваемой на возбуждение, согласно 3.15.3.2 и 3.15.3.4.

Примечание 3 — При питании системы возбуждения от трансформатора его потери также должны быть учтены.

e)    Возбуждение с помощью дополнительной обмотки (самовозбуждение).

Потери возбуждения — потери в меди вспомогательной (вторичной) обмотки и добавочные потери в стали, производимые высшими гармониками потока. Добавочные потери в стали определяются как разница между потерями, возникающими при нагруженной и ненагруженной вспомогательной обмотке.

3

Примечание 4 — Ввиду сложности разделения составляющих потерь возбуждения рекомендуется при определении суммарных потерь рассматривать их как часть потерь в статоре.

В случаях с) и d) учитываются потери в источнике питания цепи возбуждения, в соединениях между источником и щетками (для синхронной машины) или между источником и клеммами обмотки возбуждения (для машины постоянного тока).

Если система возбуждения содержит компоненты, перечисленные в случаях Ь) — е). потери возбуждения будут включать существенные составляющие, представленные по категориям, перечисленным в приложении В.

3.15.3.4    мощность возбуждения от независимого источника Р,Е (separately supplied excitation power): Мощность возбуждения Р, передаваемая от отдельного источника энергии, представляет собой:

-    для возбудителей типов а) и Ь) — мощность возбудителя (сеть постоянного тока или синхронный возбудитель) или мощность на статорной обмотке (индукционный возбудитель). Она составляет часть потерь возбудителя РЕ d (и добавочных потерь в индукционном возбудителе), в то время как большая часть Ре проходит через вал;

-для возбудителей типов с) и d) — потери в цепи возбуждения, Р,Е = Рв;

-для возбудителя типа е) — Р = 0. мощность возбуждения проходит полностью через вал; для машин с возбуждением от постоянного магнита Р = 0.

Типы возбудителя должны соответствовать 3.15.3.3.

3.15.3.5    щеточные потери (в цепи возбуждения) Рь (brush losses (excitation circuit)): Электрические потери в щетках (включая потери в контакте) синхронных машин с независимым возбуждением.

3.15.4    потери от нагрузки (load losses)

3.15.4.1    потери от нагрузки PL (load losses): Сумма потерь {PR) в обмотках (см. 3.15.4.2) и щеточных потерь (см. 3.15.4.3). если они есть.

3.15.4.2    потери в обмотках (winding losses): Потери в обмотках PR-.

-    в якорной цепи машин постоянного тока:

-    в статорных и роторных обмотках асинхронных машин:

-    в статорных обмотках синхронных машин.

3.15.4.3    щеточныо потери (в цепи нагрузки) Рь (brush losses (load circuit)): Потери в щеточном узле (включая потери в контакте) в якорной цепи машин постоянного тока и в асинхронных машинах с фазным ротором.

3.15.5    добавочные потери от нагрузки Pll (additional load losses (stray-load losses)): Потери в стали и конструктивных металлических частях, вызванные током нагрузки, потери от вихревых токов в обмоточных проводах, вызванные зависящими от тока нагрузки пульсациями потока, а также добавочные потери в щеточном узле, вызванные коммутацией.

Примечание — Добавочные потери от нагрузки не включают добавочные потери на холостом ходу по 3.15.2.2.

3.15.6    потери короткого замыкания Рк (short-circuit losses): Потери в синхронной машине и в машине постоянного тока при короткозамкнутой якорной обмотке.

3.16 экспериментальные параметры (многофазные машины переменного тока) (test quantities (polyphaser А.С. machines))

3.16.1    линейное напряжение (terminal voltage): Для многофазных машин переменного тока — среднее арифметическое значение линейных напряжений.

3.16.2    линейный ток (line current): Для многофазных машин переменного тока — среднее арифметическое значение линейных токов.

3.16.3    линейное сопротивление (line-to-line resistance): Для многофазных машин переменного тока — среднее арифметическое сопротивлений между всеми клеммами фаз питания.

Примечание 1 — Для трехфазных машин при соединении 8 звезду сопротивление фазы равно половине линейного сопротивления. Для соединения в треугольник сопротивление фазы равно полуторакратному линейному сопротивлению.

Примечание2 — В разделах 6 и 7 пояснения и уравнения приведены для трехфазных машин, если иное не оговорено.

3.16.4    превышение температуры (temperature rise): Температура машины минус температура охлахадающей среды (охладителя), как определено в IEC 60034-1.

4

ГОСТ IEC 60034-2-1-2017

4 Обозначения и сокращения

4.1 Обозначения

cos 9    — коэффициент мощности’

f    — частота питающей сети. Гц;

/    — средний линейный ток, А;

кц    — температурный коэффициент:

п    — частота вращения, об/с (с-1);

р    — число пар полюсов;

Р    — мощность. Вт;

Р0 — потребляемая мощность на холостом ходу. Вт;

Р, — потребляемая мощность без учета возбуждения21, Вт;

Р2    — выходная мощность, Вт;

Рь    — щеточные потери, Вт;

Р„ — потери в цепи возбуждения. Вт;

Р — мощность цепи возбуждения, питаемой от отдельного источника. Вт;

PEd — потери в возбудителе, Вт;

Рв, — электрическая мощность без учета возбуждения, Вт;

Р( — потери в обмотках возбуждения. Вт;

Р,л    — потери в стали, Вт;

Ры    — потери на трение и охлаждение.    Вт;

Рс    — постоянные потери. Вт;

PL    — потери от нагрузки, Вт;

Ри    — остаточные потери, Вт:

Ра    — добавочные потери от нагрузки.    Вт.

Pmech механическая мощность. Вт;

Рк    — потери короткого замыкания. Вт;

Рт    — суммарные потери. Вт,

РЛ — потери в обмотках. Вт, при этом подстрочный индекс w обычно заменяется на a. f, е. s или г (см.4.2);

R — сопротивление обмоток, Ом;

Peh — фактическое значение дополнительного резистора используемого в испытании по схеме «звезда» (см 6.4.5.5), Ом;

P-eh — расчетное значение дополнительного резистора, Ом;

R, — сопротивление обмотки возбуждения. Ом;

Ru — среднее значение линейного сопротивления. Ом;

Pph — среднее значение фазного сопротивления. Ом; s    — скольжение;

Г    — вращающий момент машины. Нм;

7d    — измеренное значение вращающего момента. Нм;

Тс    — поправка вращающего момента. Нм;

U — среднее значение напряжения на зажимах. В;

U0 — напряжение на зажимах без нагрузки. В:

UN — номинальное напряжение на зажимах. В;

X — реактивное сопротивление. Ом.

2 = R + j х X — полное (комплексное) сопротивление;

Z = IZI = MR2 + X2 — модуль полного сопротивления:

Z — полное сопротивление, Ом.

11 — коэффициент полезного действия;

0О — исходная температура обмотки, °С;

0а — температура окружающей среды, "С;

0С — начальная температура охлаждающей среды. °С;

9W — температура обмотки, °С; т — постоянная времени, с.

Определение справедливо при синусоидальных токе и напряжении.

2> В данном документе при испытаниях двигателя под Р, и Р2 подразумеваются потребляемая мощность и выходная мощность соответственно, если не оговорено иное.

5

4.2 Дополнительные обозначения

Следующие обозначения могут быть добавлены для уточнения режима работы машины и назначения сокращения.

Компоненты машины: а    — якорь;

в    — возбуждение:

f    — обмотка возбуждения,

г    — ротор:

s    — статор;

iv    — обмотка;

U. V.W — фазные значения.

Типы машин:

В    — стартер, вспомогательный машинный    агрегат;

D    — динамометр;

Е    —    возбудитель;

G    —    генератор;

М    — двигатель.

Условия эксплуатации:

0    —    без нагрузки;

1    —    вход;

2    —    выход;

av — среднее значение; d    —    рассеиваемый;

el    — электрический;

i    —    внутренний;

L    —    испытательная нагрузка:

Lr — заторможенный ротор; mech —    механический;

N    —    номинальный;

red    — при пониженном напряжении;

t    —    испытательный:

zpf — испытание с нулевым коэффициентом мощности;

6    —    приведенный к ссылочной температуре охлаждающей среды.

Примечание — Встречающиеся впоследствии дополнительные обозначения разъясняются в соответствующих подпунктах.

5 Общие требования

5.1    Прямое и косвенное измерение КПД

Испытания с целью определения КПД могут быть сгруппированы по трем категориям:

a)    испытание одной машины, подразумевающее прямое измерение электрической (на клеммах) или механической (на валу) мощности на входе и механической или электрической мощности на выходе машины;

b)    измерение электрической мощности на входе и выходе двух механически связанных идентичных машин, что позволяет устранить измерение механической мощности;

c)    измерение фактических потерь в машине в специально организованных режимах; обычно при этом измеряются различные компоненты потерь, а затем вычисляются суммарные.

Методы определения коэффициента полезного действия машин подразумевают использование допущений. Поэтому не следует сравнивать значения КПД. полученные различными методами.

5.2    Погрешности

Погрешности в данном стандарте отражают неточность определения истинной величины КПД. Они отражают влияние процедуры испытаний и испытательного оборудования на результат испытания.

Погрешности должны быть представлены в численном виде, а полученные результаты должны быть представительны и сопоставимы.

6