Приложение В. Испытания электродвигателей, при ненормальных условиях работы

Приложение В
(обязательное)

Испытания электродвигателей, при ненормальных условиях работы
(см. 4.7.2.2 и 5.3.2)

В.1 Общие требования

Двигатели, за исключением двигателей постоянного тока во вторичных цепях, должны удовлетворять по результатам испытаний требованиям разделов В.4 и В.5, а также, при необходимости, разделов В.8-В.10. Требования раздела В.4 по результатам испытаний не относятся к следующим двигателям:

- применяемым только в системах кондиционирования воздуха, если воздухонагнетающий элемент непосредственно соединен с валом двигателя, а также

- с экранированным полюсом, у которых, разница между током при неподвижном роторе и током холостого хода равна 1 А, а отношение между ними не более 2:1.

Двигатели постоянного тока во ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЯХ должны пройти испытания согласно В.6, В.7 и В.10, за исключением двигателей, испытания которых не проводят и которые вследствие своих особенностей работают при неподвижном роторе, например шаговые двигатели.

В.2 Условия испытаний

За исключением специально оговоренных в настоящем приложении случаев, оборудование во время испытаний должно работать при номинальном напряжении или наибольшем значении из диапазона номинальных напряжений.

Испытания проводят на оборудовании или стенде с имитацией условий применения. Для стендовых испытаний могут использоваться отдельные образцы. Имитация условий включает в себя:

- любые устройства, обеспечивающие защиту двигателя в собранном оборудовании;

- применение любого средства монтажа, обеспечивающего отвод тепла от корпуса двигателя.

Температуру обмоток измеряют в соответствии с требованиями 1.4.13. При использовании термопары ее прикладывают к поверхности обмоток двигателя. Температуру определяют в конце периода испытания, если он установлен, в противном случае температуру измеряют после ее стабилизации либо в момент срабатывания предохранителей, тепловых ограничителей, устройств защиты двигателя и т.п.

Для полностью закрытых двигателей с защитой полным сопротивлением температуру измеряют термопарами, прикладываемыми к корпусу двигателя.

При испытании двигателей без тепловой защиты с имитацией условий на стенде, измеренная температура обмоток должна быть пересчитана с учетом средней температуры окружающей среды, в которой двигатель находится внутри оборудования во время испытаний по 4.5.1.

В.3 Максимальные температуры

При испытании согласно В.5, В.7-В.9 для каждого класса изоляционных материалов не должны превышаться температурные пределы, установленные в таблице В.1.

Таблица В.1 - Предельно допустимая температура обмоток электродвигателей (кроме испытания при перегрузке)

Способ защиты	Максимальная температура, °С, для класса изоляционных материалов
	А	Е	В	F	Н
Защита встроенным или внешним полным сопротивлением	150	165	175	190	210
Защита при помощи устройства, срабатывающего в течение первого часа	200	215	225	240	260
Защита при помощи любого устройства, срабатывающего:
- после первого часа, не более	175	190	200	215	235
- в течение второго часа и 72 ч (среднее арифметическое значение)	150	165	175	190	210

Среднее арифметическое значение температуры определяют следующим образом.

Зависимость температуры от времени, в течение которого двигатель периодически отключают и включают, должна изображаться в виде графика для рассматриваемого периода испытания. Среднее арифметическое значение температуры () вычисляют по формуле

,

где - среднее арифметическое максимальных значений;

- то же, минимальных значений.

При испытаниях согласно разделам В.4 и В.6 для изоляционных материалов всех классов температурные пределы не должны быть более установленных в таблице В.2.

Таблица В.2 - Предельно допустимая температура при испытаниях на перегрузку

Класс изоляционных материалов	А	Е	В	F	Н
Максимальная температура, °С	140	155	165	180	200

В.4 Испытания при перегрузке

Испытание защиты от перегрузки проводят на двигателе, работающем при нормальной нагрузке. Затем нагрузку увеличивают так, чтобы ток постоянно возрастал, а напряжение питания двигателя оставалось неизменным. После достижения устойчивого состояния нагрузку вновь увеличивают. Таким образом, нагрузку постоянно увеличивают, не допуская остановки ротора (см. В.5), до тех пор, пока не сработает защитное устройство.

Температуру обмоток двигателя определяют для каждого периода устойчивой работы двигателя. Максимальная зарегистрированная температура не должна превышать значений, установленных в таблице В.2.

В.5 Испытания при перегрузке с заторможенным ротором

Испытание с заторможенным ротором проводят на двигателе, имеющем в момент пуска температуру окружающей среды помещения.

Продолжительность испытания должна быть следующей:

- двигатель, защищаемый полным сопротивлением, встроенным или внешним, должен работать при заторможенном роторе в течение 15 сут, кроме случая, когда испытание может быть прервано, если температура обмоток двигателя открытого или закрытого типа достигнет постоянного значения, при условии, что оно не превышает установленного в 5.1 для данной системы изоляции;

- двигатель с защитным устройством с автоматическим возвратом в исходное состояние должен работать с циклами включений - выключений при заторможенном роторе в течение 18 сут;

- двигатель с защитным устройством с ручным возвратом в исходное состояние должен работать при заторможенном роторе в течение 60 циклов, причем устройство защиты должно после каждого срабатывания как можно быстрее возвращаться в исходное состояние не более чем за 30 с;

- двигатель с защитным устройством без возврата в исходное состояние должен работать до срабатывания устройства температурной защиты.

Температуру фиксируют через равные промежутки времени в течение первых 3 сут для двигателя, защищенного полным сопротивлением, встроенным или внешним, или для двигателя с защитным устройством с автоматическим возвратом в исходное состояние. Температуру фиксируют в течение первых десяти циклов для двигателя с ручным возвратом защитного устройства в исходное состояние либо во время срабатывания защитного устройства без возврата в исходное состояние.

Температура не должна превышать значений, установленных в таблице В.1.

Во время испытания защитные устройства должны работать надежно, без пробоев изоляции на корпус двигателя, не приводить к устойчивому повреждению двигателя и чрезмерному повреждению изоляции. Устойчивое повреждение двигателя включает в себя:

- сильное или длительное выделение дыма или пламени;

- выход из строя по электрической или механической причине какого-либо элемента, составных частей, таких как конденсатор или пусковое реле;

- шелушение, растрескивание или обугливание изоляции.

Обесцвечивание изоляции возможно, но обугливание или растрескивание до такой степени, что изоляция отслаивается или может быть снята, если ее потереть пальцем, не допускается.

По истечении времени, установленного для измерения температуры, двигатель должен выдержать испытание на электрическую прочность по 5.2.2 после того, как изоляция охладится до температуры помещения, и при испытательном напряжении, уменьшенном до 0,6 установленного значения. В дальнейшем испытания на электрическую прочность не проводят.

Примечание - Испытание автоматического устройства защиты продолжительностью более 72 ч и ручного устройства защиты продолжительностью св. 10 циклов проводят с целью демонстрации возможности устройства обеспечивать защиту при заторможенном роторе в течение длительного периода времени.

В.6 Испытание электродвигателей постоянного тока во вторичных цепях при перегрузке

Испытание при перегрузке проводят только в случае, если в результате обследования или оценки конструкции выявлена возможность перегрузки. Например, испытание не проводят, если электронная цепь управления создает ток постоянного значения.

Испытание проводят при работе двигателя с рабочим напряжением при НОРМАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ. Затем нагрузку увеличивают так, чтобы ток постепенно возрастал, а напряжение питания оставалось неизменным. После достижения устойчивого состояния нагрузку вновь увеличивают. Таким образом, нагрузку постепенно повышают до тех пор, пока не сработает защитное устройство либо не произойдет разрыв обмотки.

Температуру обмотки двигателя определяют для каждого периода устойчивой работы двигателя, а максимальная зарегистрированная температура не должна превышать значений, указанных в таблице В.2, кроме случаев, когда получение точных результатов измерения затруднено из-за малого размера или необычной конструкции двигателя. В этих случаях вместо измерения температуры может быть проведено следующее испытание.

Во время испытания работающий с перегрузкой двигатель накрывают одним слоем отбеленной марли удельной массой около 40 . Во время испытания или после его окончания не должно произойти возгорания марли.

Достаточно соответствия одному из двух методов.

В.7 Испытание электродвигателей постоянного тока во вторичных цепях при перегрузке с заторможенным ротором

Двигатели должны удовлетворять требованиям испытания по B.7.1, кроме случаев, когда получение точных результатов измерения температуры затруднено из-за малого размера или необычной конструкции двигателя. В этих случаях можно применять метод, приведенный в В.7.2.

Достаточно соответствия одному из двух методов.

В.7.1 Проведение испытания

Двигатель работает при рабочем напряжении с заторможенным ротором в течение 7 ч или до выхода на установившийся режим, в зависимости от того, какой период будет дольше. Температура не должна превышать значений, установленных в таблице В.1.

В.7.2 Альтернативное испытание

Двигатель размещают на деревянной подставке, покрытой одним слоем оберточной бумаги, и накрывают одним слоем отбеленной марли удельной массой около 40 .

Примечание - Оберточная бумага (по ИСО 4046 [13]) - это мягкая, облегченная бумага плотностью 12-30 , предназначенная для упаковки хрупких изделий.

Далее двигатель должен работать при номинальном напряжении с ротором, заторможенным в течение 7 ч, или до выхода на установившийся режим, в зависимости от того, какой период будет дольше.

До окончания испытания не должно произойти возгорание ни оберточной бумаги, ни марли.

В.7.3 Испытание на электрическую прочность

Если рабочее напряжение двигателя превышает 42,4 В амплитудного значения или 60 В постоянного напряжения после испытаний по В.7.1, В.7.2 и охлаждения до температуры помещения, двигатель должен выдержать испытание на электрическую прочность согласно 5.2.2 при напряжении, уменьшенном до 0,6 от установленного значения.

В.8 Испытание электродвигателей с конденсаторами

Двигатели с фазосдвигающими конденсаторами испытывают при заторможенном роторе, с короткозамкнутым или разомкнутым конденсатором (выбирают наиболее неблагоприятный вариант).

Испытание коротким замыканием не проводят, если конструкция конденсатора такова, что при его неисправности не произойдет короткого замыкания.

Температура не должна превышать значений, установленных в таблице В.1.

Примечание - Испытания проводят при неподвижном роторе, так как некоторые двигатели могут не запускаться, в результате чего будут получены разноречивые результаты.

В.9 Испытание трехфазных электродвигателей

Трехфазные электродвигатели испытывают при НОРМАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ с отключением одной из фаз, если только средства контроля цепи не отключают подачу на двигатель напряжения при отключении одного и более питающих проводов.

Влияние посторонних нагрузок и цепей внутри оборудования может потребовать испытания двигателя вместе с оборудованием и последовательным отключением каждой из фаз.

Температура не должна превышать значений, установленных в таблице В.1.

В.10 Испытание электродвигателей с последовательным возбуждением

Двигатели с последовательным возбуждением должны работать при напряжении, в 1,3 раза превышающем номинальное напряжение питания двигателя, в течение 1 мин при наименее возможной нагрузке.

После испытания обмотки и соединения не должны работать вхолостую и не должно возникать опасности по условиям настоящего стандарта.