Способ высотных испытаний бесконтактных электрических машин Советский патент 1981 года по МПК H02K9/04 

Изобретение относится к способам испытаний бесконтактных электрич ческих машин с принудительным охлаждением в наземных условиях. Известен способ испытаний электри ческих машин в наземных условиях в термобарокамерах путем воспроизведения реальных условий охлаждения, существующих в эксплуатации fl. Известен также способ испытаний электрических машин в наземных условиях в термобарокамере, обеспечивающий их проверку при быстротечности изменения параметров охлаждения, заключающийся в том, что при постоянно заданном барометрическом давлении выдерживают постоянный расход охлаждающего воздуха, изменяют его температуру, производят замер температур элементов электрической машины и определяют пригодность электрической машины по измеренным температурам ,2 Испытание э.лектрических машин в 5термобарокамерах дает возможность провести проверку их работы и нагревы элементов близких к условиям эксплуатации. , Однако указанные способы связаны с большой сложностью испытаний по поддержанию параметров охлаждения в условиях быстротечного изменения барометрического давления и с большими затратами на приобретение, монтаж специальных термобарокамер и их эксплуатацию. Цель изобретения - испытание в наземных условиях авиационных бесконтактных электрических машин с прину- дительным охлаждением переменного и постоянного тока на соответствие реальным условиям эксплуатации на обычном штатном испытательном стенде без применения дорогостоящих термобарокамер, что резко упрощает испытания. Указанная цель достигается тем, что испытания проводят при иорм ьном барометрическом давлении, ввдерживают перепал давления охлгаадаювдего воздуха, эквивалентный перепаду давления охлаждающего воздуха в высотных условиях, и вычисляют его по формуле К)(;-)),(о| й-РрСН) Ро1Н-0)

де дРд () перепад полного давления охлаждающего воздуха на электрической машине в наземных условиях, эквивалентный высоте Н;

ДРо(Н) полный перепад давления на электрической машине на высоте Н; Р () барометрическое давление в наземных условиях во время испытания;

гидравлическое сопро- тивление электрической машины при высоте определяют по формуле

R йРо(Н 0)

ДР

АЙН

- динамический (скоростЛР

АКН ной) напор охлаждающего воздуха на входном патрубке электрической машины на высоте

РСН) барометрическое давление окружающей среды на высоте Н.

На фиг.1 изображена каркасная схема штатного испытательного стенда для испытания электрических машин в наземных условиях; на фиг.2 - заданные параметры охлаждения генераторов по расчетным или опытным данным; на фиг.З - график определения базового давления, на фиг.4 - параметры охлаждения электрической машины при нормальном барометрическом давлении , эквивалентные высотным условиям.

Каркасная схема стенда (фиг.1) содержит испытуемый генератор 1, электродвигатель 2 для привода генератора, вентилятор 3 для подачи охлаждающего воздуха в генератор, печь 4 для подогрева охлаждающего воздуха воздуховод 5 для подачи охлаждающего воздуха в генератор, вентиль 6 для регулировки напора охлаждающего воздуха, блок 7 для замера напора; охлаждающего воздуха на входе в генератор 1, блок 8 для замера электрических параметров и температур элементов генера.тора и нагрузочную колонку 9 генератора.

Проведение испытаний по предлагаемому способу осуществляется в следующей последовательности.

Определяют базовое давление Испытуемый генерато{ 1 устанавли, вают на стенд, соединяют с электродвигателем 2, подсоединяют нагрузочную колонку 9, блок 8 для замера электрических параметров и температур элементов генератора, блок 7 для замера параметров охлаждения, зрключают электродвигателем 2, приводят во вращение генератор 1, включают

вентилятор 3 для подачи охлаждающего воздуха в генератор 1, вентиль 6 открывают максимально. Нагрузочной колонкой 9 нагружают генератор 1 номинальной нагрузки, замеряют температуры элементов генератора 1 блоком 8 для замера, вентилем б постоянно уменьшают напор охлаждающего воздуха до величины, когда резко увеличатся нагревы элементов генератора 1, одновременно фиксируя параметры охлаждающего воздуха,блоком 7 замера. Полученные параметры охлаждающего воздух будут являться такназываемым базовым .давлением .

Строят график по определению в наземных условиях так называемого базового давления (фиг.З), где t - температура элементов электрической машины; Л РО - перепад давления охлаждающего воздуха на электрической машине;

Р - базовое давление.

, вал

Базовое давление - это минимальный перепад давления охлаждакицего воздуха на электрической машине, уменьшение которого ведет к резкому увеличению нагревов ее элементов.

Строят график параметров охлаждения электрической машины по расчетным или опытным данным для реальных условий эксплуатации (фиг.2).

Р f (Т) ; лРо(Н) f (Т); t f(T),

где Р - барометрическое давление

окружающей среды; Т - время работы электрической машины;

йРр(Hh перепад полного давления на электрической мгшине на высоте Н; t - температура охлаждающего

воздуха.

Проводят подсчет Р( (перепада давления на высоте Н), заданного графиком (фиг.2), на эквивашентный перепад давления в наземных условиях АРо() по формуле (1).

Строят график (фиг.4) параметров охлаждения электрической машины при испытаниях ее в наземных условиях (при Р 760 мм рт.ст.).

При построении графика температуру охлаждающего воздуха берут из графика фиг.2, а все эквивалентные перепады давлений ( ()) подсчитаны по формуле (1).

Если подсчитанное PQ () больего заменяют на Ре

ше Р

60

БОУ

При выполнении всего указанного выше (подготовительных работ) приступают к непосредственному проведению испытаний электрической машины.

Приводят во вращение генератор 1 электрическим двигателем 2, включают вентилятор 3, полностью открывают вентиль 6 генератору 1, устанавливают номинальную нагрузку колонкой 9,

включают печь 4 для подогрева охлаждающего воздуха, вентилем б, блоком 7 замера поддерживают параметры охлаждаю«аего воздуха, подаваемого по воздуховоду 5, согласно графика фиг.4, и блоком 8 в течение всего режима замеряют нагревы элементов генератора.

Формула изобретения Способ высотных испытаний бесконтактных электрических машин с принудительным воздушным охлаждением в наземных условиях, при котором при постоянном барометрическом давлении окружающей среды и заданном изменении давления охлаждаксцего воздуха изменяют его температуру в обратной зависимости от заданного давления, одновременно измеряют температуры элементов электринеской машины и определяют ее пригодность по -измеренным температурам, отличающийся тем, что, с целью упрощения испытаний и снижения их стоимости за счет исключения из оборудования дорогостоящих термобарокамер, испытания проводят при нормальном барометрическом давлении, а изменение давления охлаждающего воздуха эквивалентное изменению давлению охлаждающего воздуха в высотных условиях, устанавливают в соответствии со следующей формулой лРоСН Г { i ).)P лРдШ-О)Р(Н--0)ГО

где перепад полного давления охлаждающего воздуха на электрической машине в наземных условиях, эквивалентный высоте Н; uPglH) - полный перепад давления на электрической машине на высоте Н;

)- барометрическое давление в наземных условиях во время испытания;

0

RР - гидравлическое.сопротивление электрической машины при высоте определяют по формуле

R Ро о)

5

Л Pft,v,H

- динамический (скоростлР

Айн ной) напор охлаждающего воздуха на входном патрубке электрической ма0шины на высоте

PtH) барометрическое давление окружающей среды на высрте Н.

25

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Винокуров В.А. Электрические машины с испарительной и универсальной системами охлаждения для летательных аппаратов. Электротехника , 1965,. 3. 35 9 2. Авторское свидетельство СССР 539358, KJt. Н 02 К 15/00, 1977.

Llili)--CI5IJh

Щ

нн ftm ст.

in

100

Wt

т

mm

tCtx.tej.

APtM

lput.2

t;c 2ао

200 (put.3

300

-t

Ю T.huH

ffлPt/f/ ff. cm.

APo(olt;c

НМ

pm. cm.

WO

100

tcfx.tffj. I

&POH - )

00f

10 T,HUM

tput.fy