Устройство для испытания на нагре-вание асинхронного двигателя

Сефз Сееетсиик Социалистических Республик(22)Заявлено 06.08,79 (2) 2807160/24-07 с присоединением заявки М Н 02 К 15/00 Государственный комитет СССР ио Аедам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 300681, Бюллетень И 9 24 Дата опубликования описания 30,06. 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА НАГРЕВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯИзобретение относится к электротехнике иможет найти применение в электромашиностроении при испытаниях электрических машин, преимущественно асинхронных двигателей, снабженных трехфазной обмоткой с выводом от нейтральной точки.Известны устройства испытания на нагревание трехфазных асинхронных двигателей, содержащие источник переменного тока, преобразователи тока и нагрузочную машину переменного или постоянного тока, соединенную меха" нически с испытуемым двигателем 1).Недостатком такого устройства является необходимость в наборе нагрузочных машин, мощность которых . должна соответствовать всейшкале мощностей испытуемых двигателей. При испытании крупных вертикальных двигателей указанное устройство вообще не может быть осуществлено из-за отсутствия нагрузочных машин соответствующей мощности с вертикальным валом.Известно также устройство для испытания на нагревание асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой, снабженной, например, выводом от нейтральной точки, содержащее источник переменного тока, выходной блоккоторого выполнен в виде трехфазнойобмотки, например, с выводом отнейтральной точки, и регулируемыйисточник постоянного тока.В указанном устройстве к выходному блоку источника переменного токакроме испытуемого двигателя подключен второй однотипный с испытуемым и регулируемый источник постоянного тока, при этом фазы обмотокстатора обоих двигателей имеют пошесть выводов, соединенных соответственно в две звезды, образуя нейт ральные точки. Каждая,из звезд образована двумя фазами одного двигателя и одной фазой другого, а источникпостоянного тока включен между нейтральными точками этих звезд 21.20Такое устройство исключает механическое соединение испытуемого двигателя с нагрузочной машиной, чтоупрощает испытания по необходимостииспользования при испытании второго 25 двигателя, однотипного с испытуемым,усложняет устройство, снижает точно тьиспытаний и не всегда практически. осуществимо, т.е. две крупные электрические машины редко бывают в про 1 иэводстве одновременно, а головныеи опытные образцы, для которых испытание на нагревание относится к важнейшим, как правило, изготовляются в единственном числе. Кроме того, при указанном соединении фаз обмоток статора и обтекании их постоянным током создается передвижная в пространстве реэультирукщая намагничивающая сила (н.с.), величина основной гармоники которой превышает номинальную н.с трехфазного тока пример- о но в 1,3 раза. При вращении ротора в магнитном поле, обусловленном указанной н.с., в нем индуктируются токи частоты, близкой к номинальной, и возникают потери, в несколько раз превышающие номинальный (из-за эф фекта вытеснения тока). Повышенные потери вызывают перегрев ротора и вносят искажение в результаты испытаний.Цель изобретения - устранение ука- о эанных недостатков, а именнО. Упрощение и повышение точности испытания на нагревание асинхронных двигателей.Для достижения указанной цели источник постоянного тока включен25 между выводами нейтральных точек обмоток испытуемого двигателя и выходного блока источника переменного тока.На Фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для испытания Зр на нагревание трехфазных асинхронных двигателей, в качестве источника переменного тока использован генератор переменного тока; на Фиг.2 - то же, испытуемый двигатель подключен к З 5 источнику переменного тока через трехФазный трансформатор.Устройство состоит из испытуемого трехфазного асинхронного двигателя1 Фаз 2-4, обмотки статора которого соединены в звезду, образуя нейтраль О ную точку 5. При этом Фазы 6-8 обмотки статора генератора 9 переменного тока .(Фиг.1) соединены в звезду, образуя нейтральную точку 10, а Фазы11-13 вторичной обмотки трансформа тора 14 (фиг.2) соединены в звезду, образуя нейтральную точку 15.Фазы 2-4 обмотки статора испытуемого двигателя 1 и фазы 6-8 генератора 9 переменного тока соединены соответственно между собой (фиг.1), а между их нейтральными точками 5 и10 включен регулируемый источник 16постоянного тока.Фазы 2-4 обмотки статора испытуе-55 мого двигателя 1 и фазы 11-13 вторичной обмотки трехфазного трансформатора 14 (фиг.2) соединены также междусобой, а между их .нейтральными точками 5 и 15 включен источник 16постоянного тока. Первичная обмотка 4017 трехфазного трансформатора 14подключена к источнику 18 переменного тока, которым могут служитьэлектромашинный генератор или общаясеть. б 5 Устройство работает следующим образом.При вращении двигателя 1 в режимехолостого хода постоянный ток, поступающий от генератора 16, создаетнеобходимую токовую нагрузку на обмотку статора испытуемого двигателя1, при этом действующее значение то,ка фазы определяется значениями сов"местно постоянного и переменноготокаПри номинальном напряжении статора и действующем значении токав фазе, равном номинальному, обеспечиваются номинальные потери вобмотке и сердечнике статора.Постоянный ток протекает во всехФазах двигателя 1 в одном и том женаправлении, например, от началаФазы к концу, (фиг.1 и 2 - стрелками),.соответственно основная гармо-ника магнитного поля, создаваемогорезультирующей н.с. постоянного тока, получается равной нулю. В то жевремя в воздушном зазоре двигателя1 возникает третья гармоника магнитного поля, неподвижная в пространстве,.которая создает добавочныепотери в роторе. Величина потерь вроторе при испытании равна разностиизмеренных величин подведенной кдвигателю мощности при.данном значении постоянного тока и при постоянном токе, равном нулю.Если при номинальной токсовой нагрузке обмотки и номинальных потеряхв сердечнике статора потери в роторерасходятся с номинальными незначительно, то измеренные превышениятемпературы практически соответствуют номинальным. В общем же случаеразность фактически номинальных потерь в роторе 6 Р вызывает изменениетемпературы охлаждающего воздуха нааРвеличину й В в , где Р - потери,ЭР Есооуветствукицие превышению температуры охлаждающего воздуха ьЧ которая может быть принята в качествепоправки к измеренным величинам превышений температуры обмотки и сердечника статора.В предлагаемом устройстве мощность источников питания не превышает 5-10 от номинальной мощностииспытуемого двигателя, так как источник переменного тока покрываетлишь потери холостого хода испытуемого двигателя, потери в ротореи суммарные потери в трансформаторе,а источник постоянного тока - частьосновных потерь в обмотке статора.Предлагаемая схема является болеепростой, чем известные, для проведения испытаний по, этой схеме не требуется ни установки нагрузочной машиныс использованием преобразователейтока, ни второго двигателя, однотипного с испытуемым. Это позволяет также снизить Стоимость оборудования.эа счет исключения испытательных стен" дов, необходимых для испытания двигателей по схеме непосредственной нагрузки.Дополнительный эффект предлагаемого изобретения определяется повьввзнием точности результатов испытаний, обуславливающим возможность улучшения, технико-экономических показате:лей вновь разрабатываемых двигателей на основании более достоверных опыт" ных данных.Формула изобретения 15Устройство для испытания на нагревание асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой, снабженной выводом от нейтральной точки, содержа;щее источник переменного тока, выходной блок которого выполнен в виде трехфазной обмотки - с выводомот нейтральной точки и регулируеьый источник постоянного тока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения устройства и повыдения точности испытания, источникпостоянного тока включен между выводами нейтральных точек обмотокиспытуемого двигателя и выходногоблока источника переменного тока. Источники информации,принятые о внимание при экспертизе 1. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. "Энергия",1968. 2. ОСТ 16 0.688040-.73. Машины электрические, Рекомендуете способы нагрузки при испытаниях. Общие методические указания.843 Пг Фиг,ицен Тираж 730 ПодписнВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретении и откратий035, Москва, Ж, Раущская иаб., д, 4/ ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Фил Редактор М. ЛысогороваЗаказ 5153/76 Составитель В. НиканоровТехред А.Ач Корректо