Способ определения нагрузочных добавочных потерь электрической машины постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК G01R31/34 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при испытаниях и исследованиях электрических машин постоянного тока.

Цель изобретения - повышение точности при одновременном снижении трудоемкости и энергозатрат.

На чертеже изображена схема устройства для реализации способа.

Способ определения нагрузочных добавочных потерь осуществляется следующим образом.

15

Якорная цепь испытуемой электри- ,ческой машины, состоящая из обмотки якоря 1, обмотки 2 добавочных полюсов, компенсационной обмотки 3, рабочих щеток 4, и обмотка 5 возбуждения при независимом ее включении под- 20 соединяются к своему источнику постоянного тока. После подачи напряжения на обмотку 5 возбуждения и установления незначительной величины

Технико-экономический эффект пре лагаемого способа по сравнению с из вестным заключается в следующем. Со гласно предлагаемому способу для определения НДП требуется только од на испытуемая машина, которая в про цессе испытаний работает в режиме двигателя без механической нагрузки на валу. Однако, несмотря на отсутствие на валу двигателя, способ поз воляет нагрузить якорную цепь при . вращении двигателя вхолостую током любой величины, т,е. может легко об печить такой режим работы по току нагрузки и частоте вращения, при ко тором требуется определить нагрузоч ные добавочные потери. Это обеспечи вается подключением якорной цепи дв

тока в этой обмотке подается напряже- 25 обмотки возбуждения к отдельным источникам постоянного тока и пропусканием по обмоткам якоря, добавочньпс полюсов и компенсационно обмотке тока, лежащего в диапазоне рабочих величин, и тока в обмотке возбуждения, не превышающего 0,1-1,5 от номинального значения. Таким обр зом, упрощается схема испытаний и п вьш1ается точность определения НДП, что объясняется, во-первых, уменыпе 35 нием количества производимых измере ний по определению суммы потерь и основных потерь, так как все измере ния проводятся только на испытуемом

ние на якорную цепь. Путем плавного увеличения тока в якорной цепи испытуемая машина приводится во вращен ие Затем совместным регулированием тока возбуждения в пределах не более 0,1- 0,5% от номинального значения, что контролируется по показанию амперметра 6, и тока якорной цепи обеспечивают заданный режим работы по частот вращения и току нагрузки. По прошествии времени, достаточного для достижения рабочей температуры обмоток, измеряют суммарные потери ZP непосредственно на коллекторе испытуемой электрической машины как произведение тока нагрузки, измеряемого амперметром 7, на напряжение, измеряемое на коллекторе с помощью вольтметра 8 и измерительных щеток 9, изолированных от рабочих щеток 4, Затем электрическую машину останавливают, определяют для заданного .тока нагрузки основные потери Р в меди обмотки якоря 1, Так как ток возбуждения, незначительный, то магнитные потери машины ничтожно малы и ими пренебрегают, а нагрузочные добавочные потери получают из выражения

ZP - Р„

Р,

м«х

- механические потери испытуемой машины, предварительно измеренные при различных частотах вращения.

Аналогичные примеры нагрузочных добавочных потерь проводят при других режимах работы, определяемых различными соотношениями токов нагрузки и частоты вращения.

Технико-экономический эффект предлагаемого способа по сравнению с известным заключается в следующем. Согласно предлагаемому способу для определения НДП требуется только одна испытуемая машина, которая в процессе испытаний работает в режиме двигателя без механической нагрузки на валу. Однако, несмотря на отсутствие на валу двигателя, способ позволяет нагрузить якорную цепь при . вращении двигателя вхолостую током любой величины, т,е. может легко обеспечить такой режим работы по току нагрузки и частоте вращения, при котором требуется определить нагрузочные добавочные потери. Это обеспечивается подключением якорной цепи дви25 обмотки возбуждения к от30

дельным источникам постоянного тока и пропусканием по обмоткам якоря, добавочньпс полюсов и компенсационной обмотке тока, лежащего в диапазоне рабочих величин, и тока в обмотке возбуждения, не превышающего 0,1-1,5% от номинального значения. Таким образом, упрощается схема испытаний и по- вьш1ается точность определения НДП, что объясняется, во-первых, уменыпе- 35 нием количества производимых измерений по определению суммы потерь и основных потерь, так как все измерения проводятся только на испытуемом

двигателе, и, во-вторых, отпадает необходимость в измерении основных потерь в меди обмоток добавочных полюсов и компенсационной и в щеточном контакте.

Уменьшение количества измерений уменьшает погрешность, повьш1ает точность и снижает трудоемкость испытаний.

Работа двигателя без нагрузки на валу, использование только двух источников энергии, один из которых предназначен для питания обмотки возбуждения и работает практически в режиме холостого хода, отсутствие магнитных потерь в двигателе от поля главных полюсов значительно снижает потребляемую из сети электроэнергию.

Отпадает необходимость также в рименении дополнительного оборудова

ния (тарированного приводного двигателя, специального стенда), что не толь1 о удешевляет испытания, но и снижает трудоемкость, так как не нужно напрессовывать полумуфты на валы электрических машин, сочленять, устанавливать и закреплять машины на стенде.

В известном техническом решении испытуемая электрическая машина работает генератором в режиме короткого замыкания и приводится во вращени тарированным двигателем. В этом случае требуется провести большое количество измерений и расчетов по опре- делению подводимой мощности, суммарных потерь тарированного двигателя, основных потерь испытуемой машины, включающих в себя механические потери, потери в меди обмотки якоря, обмоток добавочных полюсов и компенсационной обмотки, потерь в щеточном контакте и соединительных кабелях, образующих короткозамкнутую цепь. Для обработки результатов испытаний необходимо иметь предварительно снятые зависимость потерь холостого приводного двигателя от тока возбуждени и зависимость механических потерь сочлененных между собой испытуемой ма- шины и тарированного двигателя. Проведение эксперимента требует большой

Редактор Н.Тупица Заказ 1214/45

Составитель В.Никаноров

Техред Л. Сердюкова Корректор А.Ильин

Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

5 0

0

5

тщательности, однако точность его сравнительно невысока, что объясняется накоплением погрешности при большом количестве измерений, а также тем, что нагрузочные добавочные потери определяются как разница больших и близких по значению величин.

Формула изобретения

Способ определения нагрузочных добавочных потерь электрической машины постоянного тока путем определения суммы общих потерь и последующего исключения из нее основных потерь электрической машины, отличающийся тем, что, с цель ю повышения точности при одновременном снижении трудоемкости и энергозатрат, электрическую машину используют в режиме двигателя без нагрузки на валу, устанавливают номинальный режим по току якоря и частоте вращения, регулируя ток якорной цепи и ток возбуждения, при этом величина тока возбуждения не превьш1ает 1,5% от номинальной величины, а затем измеряют напряжение на коллекторе с помощью дополнительно установленных щеток и ток в якорной цепи и по ним определяют суммарные потери.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при испытаниях и исследованиях электрических машин постоянного тока. Цель изобретения - повьшение точносНсточник постоянного тот ти при одновременном снижении трудоемкости и энергозатрат. Якорная цепь испытуемой электрической машины состоит из обмотки якоря 1, обмотки 2 добавочных полюсов, компенсационной обмотки 3, рабочих щеток 4, обмотки 5 возбуждения, подсоединяемой к источнику постоянного тока. После установления незначительной величины тока в обмотке 5 подается напряжение на якорную цепь и- путем плавного увеличения тока испытуемая машина приводится во вращение. Затем совместным регулированием тока возбуждения в пределах не более 0,1-1,5% от номинального и тока якорной цепи обеспечивают заданный резким работы по частоте вращения и току нагрузки. При достижении рабочей температуры обмоток измеряют суммарные потери непосредственно на коллекторе малшны с помощью замера тока нагрузки амперметром 7 и напряжения вольтметром 8 и измерительными щетками 9. Уменьшение количества измерений уменьшает погрешность. 1 ил. S & (Л со о ьо ю ю