Приложение АА (справочное). Испытания комбинации двигателя и устройств тепловой защиты двигателя

Приложение АА
(справочное)

Испытания комбинации двигателя и устройств тепловой защиты двигателя

Настоящее приложение приведено для информации и включает в себя требования IEC 60034-11 для испытания устройств тепловой защиты двигателя в комбинации с двигателем, с которым устройство тепловой защиты двигателя следует использовать.

Настоящее приложение написано в форме дополнений и замен, применяемых настоящим стандартом.

Не применяют для самого двигателя.

АА.1 Область применения

Настоящее приложение применяют для испытаний устройств тепловой защиты двигателей, которые могут быть проведены только в комбинации с тем двигателем, для которого устройство защиты предназначено к использованию.

АА.4 Общие условия испытаний

АА.4.2 Требуемые образцы

Дополнительные пункты

АА.4.2.101 Для устройств тепловой защиты двигателя с заявленным калибровочным допуском, равным или менее 5 К для температуры размыкания и 15 К для температуры замыкания для типов с самовозвратом, испытания по настоящему приложению проводят на одном представительном образце комбинации устройства тепловой защиты и двигателя. Устройство тепловой защиты с температурами размыкания и замыкания в любом значении в пределах установленного допуска считаются репрезентативными образцами.

АА.4.2.102 Для устройств тепловой защиты двигателя с заявленным калибровочным допуском более 5 К для температуры размыкания или более 15 К для температуры замыкания для типов с самовозвратом испытания по данному приложению должны быть проведены для того, чтобы определить, что устройства тепловой защиты с более широким допуском должны обладать приемлемым ресурсом при заблокированном роторе.

Это испытание проводят с одним образцом устройства тепловой защиты, откалиброванным на максимальную заявленную температуру размыкания, и для устройств тепловой защиты двигателя с самовозвратом, с дополнительным образцом, откалиброванным на минимально заявленную температуру размыкания.

Для данных испытаний температура самовозврата для испытуемых образцов может иметь любое значение в рамках заявленного допуска.

АА.4.3.2.6 Замена

Если двигатель с устройством тепловой защиты имеет средства для производственного изменения условий применения или настройки условий эксплуатации, в частности подключения для работы на различных напряжениях или на различных скоростях, то испытание с двигателем, подключенным по каждому из таких условий, может быть необходимо для того, чтобы определить, что защитное устройство выполнит предназначенные ему функции вне зависимости от используемого присоединения.

АА.6 Классификация

АА.6.101 В соответствии с допуском температуры размыкания устройства тепловой защиты двигателя

АА.6.102 В соответствии с возможностью ограниченного короткого замыкания в единицах силы тока, напряжения, размера предохранителя и особых требований к предохранителю, если применимо

Не все модели оборудования способны выдерживать или прерывать токи короткого замыкания без создания очага возгорания. Существует определенное свидетельство того, что короткое замыкание в незащищенных двигателях само по себе может не обязательно представлять пожароопасность, поскольку цепь безопасно обесточивается устройством защиты от перегрузок путем отключения от питающей сети. Но если существует устройство тепловой защиты на пути опасного тока, может возникнуть пожар от появления дугового воздействия, когда это устройство защиты попытается защитить двигатель от неисправности. Такие воздействия могут иметь место и происходят перед тем, как у устройства защиты от перегрузок в питающей сети появилась возможность сработать.

АА.7 Информация

АА.7.2.1 Замена

Когда устройства тепловой защиты двигателя испытывают в комбинации с защищаемым двигателем, информацию получают путем осмотра и измерения комбинации, за исключением той, которая приведена в таблице АА.7.2.

Таблица АА.7.2

Информация	Раздел, подраздел или пункт	Метод
7 Тип нагрузки, контролируемой каждой цепью	14; 17; 6.2	D
103 Температура размыкания (температура перезапуска для самоперезапускаемых устройств защиты) и допуск	АА.4.2.101 4; АА.6.101	D
104 Возможности ограниченного короткого замыкания	АА.6.102	D

АА.15 Технологический допуск и отклонение

Дополнение

Технологический допуск и отклонение устройства тепловой защиты двигателя проверяют в комбинации с двигателем, как указано в разделе АА.17.

АА.17 Износостойкость

АА.17.101 Испытание на износостойкость комбинации двигателя и устройства тепловой защиты двигателя

Устройства тепловой защиты двигателя с действием типа 3 в теплозащищенных двигателях должны функционировать так, чтобы любое отклонение не снижало соответствие температурным ограничениям для обмотки двигателя, указанным в АА.17.105.1 и АА.17.105.2.

АА.17.102 Электрические условия испытаний

Для устройств тепловой защиты двигателя испытания по АА.17.105 проводят при 105% номинального напряжения двигателя.

АА.17.103 Температурные условия испытаний

Если не указано иное, испытания на износостойкость можно проводить при любой температуре окружающей среды от 10°С до 40°С.

АА.17.104 Ручные и механические условия испытаний

Для проведения испытаний на перегрузку и блокирование ротора по АА.17.105.1 и АА.17.105.2 двигатель без любой из нижеуказанных особенностей должен быть смонтирован с защитным устройством, расположенным в максимально допустимом нижнем положении.

Особенности:

- постоянно прикрепленное, закрепленное или жесткое основание;

- инструкция по монтажу, нанесенная на двигатель, или

- конструкционная особенность, в частности, масляное отверстие, указывающее монтажное положение.

Двигатель с одной или более из вышеуказанных особенностей может быть испытан с защитным устройством в максимально допустимом нижнем положении, если приемлемо для соответствующих случаев.

АА.17.105 Устройство тепловой защиты двигателя должно предохранять изоляцию обмоток двигателя от перегрева при перегрузке и отказа при пуске (заблокированный ротор).

Соответствие требованию проверяют испытаниями по АА.17.105.1 - АА.17.105.4, проводимыми следующим образом.

Устройства тепловой защиты двигателя с автоматическим действием типа 3 испытывают установленными в двигатель, для которого они предназначены.

В ходе испытаний неинтегрированные детали двигателя, в частности крыльчатка, муфты, кронштейны и пр., должны быть удалены.

Двигатель вместе со своими интегрированными частями, в частности с монтажными кронштейнами, редуктором или опорой, при наличии, должен быть установлен на деревянном или другом относительно низкотеплопроводном материале.

Двигатель, предназначенный для нахождения в воздушном потоке и прямо соединенный с колесом лопастного вентилятора или воздуходувки, должен быть испытан на срабатывание защиты от перегрузки в условиях "без обдува", "без нагрузки" при свободно вращающемся вале.

Если теплозащитное устройство срабатывает и цикпирует в ходе испытания, применимы температуры, указанные в таблице АА.17.105.2. Если теплозащитное устройство не срабатывает в ходе испытания, максимальные температуры, зафиксированные в ходе непрерывной работы, не должны превышать: 150°С - для класса А, 165°С - для класса Е и 175°С - для класса В, то есть среднеарифметических значений таблицы АА.17.105.2.

Многофазный двигатель должен функционировать только при многофазных условиях.

Температурные ограничения, указанные для обмоток двигателя в АА.17.105.1 и АА.17.105.2, должны быть измерены термопарой или по изменению сопротивления.

При использовании термопары ее следует прикладывать непосредственно к проводящему материалу обмоток двигателя и она должна быть отделена от этого материала только неотъемлемой изоляцией, нанесенной на проводник.

Примечание - Измерение температуры термопарой калибруется с использованием железоконстантановой проволоки 0,05  (N 30 AWG) и потенциометрическим инструментом.

АА.17.105.1 Защита от рабочей перегрузки

Устройство тепловой защиты двигателя должно ограничивать температуру обмоток двигателя не более значений, указанных в таблице АА.17.105.1, в случаях, когда теплозащищенный двигатель работает на максимальной установившейся нагрузке, которая не должна вызывать срабатывание устройства тепловой защиты двигателя.

Устройства тепловой защиты двигателя должны позволять двигателю, с которым они используются, быть способным к работе при номинальной мощности и всех номинальных условиях питания без отключения защитными устройствами.

Примечание - Если продолжительность непрерывной работы не маркирована, двигатели должны быть рассчитаны на предполагаемое непрерывное использование.

Соответствие требованию проверяют испытаниями по АА.17.105.1.

Таблица АА.17.105.1 - Максимально допустимые температуры при рабочих нагрузках

Класс изоляции	Максимальная температура изоляции обмотки двигателя, °С
А	140
Е	155
В	165

АА.17.105.1.1 Для двигателей, рассчитанных на кратковременную или периодическую работу, двигатель работает непрерывно при номинальной нагрузке под напряжением в соответствии с АА.17.102. Если теплозащитное устройство срабатывает, фактическое время работы двигателя должно превысить номинальное время работы двигателя. Если теплозащитное устройство срабатывает, двигатель должен работать при сниженной нагрузке до тех пор, пока он работает непрерывно и при самой высокой возможной нагрузке без срабатывания защитного устройства. Если необходимо получить особые условия функционирования, нагрузка должна быть снижена до нуля, и если это не является достаточным, напряжение должно быть также снижено.

Если защитное устройство не срабатывает, испытание должно быть продолжено с увеличением нагрузки для определения самой большой нагрузки, которой можно нагружать двигатель непрерывно, не вызывая срабатывания защитного устройства и отключения мощности двигателя.

Когда двигатель работает непрерывно с самой большой возможной нагрузкой без срабатывания защитного устройства, температура двигателя не должна превышать соответствующую температуру по таблице АА.17.105.1.

АА.17.105.1.2 Для теплозащитных устройств, применяемых на трехфазных двигателях, испытание перегрузкой следует проводить как для трехфазных, так и для однофазных условий.

Испытание с одной фазой проводят при первоначальной работе двигателя на номинальном токе с напряжением в соответствии с таблицей АА.17.102. При достижении двигателем нормальной рабочей температуры при данной нагрузке один провод подачи питания должен быть отключен.

Двигатель может немедленно прийти в состояние блокирования ротора или проработать некоторое время перед тем, как сработает защитное устройство. Режим удовлетворяет требованиям настоящего стандарта, если максимальная температура после действия теплозащитного устройства не превышает соответствующих значений, указанных в таблице АА.17.105.2 для условий заклинивания ротора.

Для защитных устройств без самовозврата используют указанные предельные значения. Для защитных устройств с самовозвратом указанные предельные значения применимы через один час.

Если двигатель продолжает работать после отключения проводника, испытание должно быть продолжено с увеличивающейся нагрузкой до тех пор, пока не будет определена самая высокая нагрузка, при которой не происходит срабатывания защитного устройства. На данном этапе максимальная температура не должна превышать соответствующее значение, указанное в таблице АА.17.105.1 для рабочей перегрузки.

Таблица АА.17.105.1.2 - Максимальный ток при перегрузке при непрерывной работе, допустимый теплозащитным устройством в процентах номинального тока при полной нагрузке двигателя

Номинальный ток при полной нагрузке двигателя ТПН, А	Максимальный ток непрерывной работы, %, номинального ТПН двигателя
До 9,0 включ.	170
От 9,1 до 20	156
От 20 и св.	140

Примечание - Это не применяют к испытаниям для трехфазных двигателей, работающих при испытании с одной фазой, как указано в настоящем подпункте.

АА.17.105.2 Защита при заблокированном роторе (температура)

Устройство тепловой защиты двигателя должно ограничивать температуру обмоток двигателя от превышения значений таблицы АА.17.105.2 при заблокированном роторе.

Двигатель испытывают с заблокированным ротором при напряжении в соответствии с АА.17.102.

Температуры измеряют через определенные интервалы в течение первых трех дней для двигателей с устройствами тепловой защиты двигателя с самовозвратом и в течение первых 10 циклов работы - для двигателей с устройствами тепловой защиты двигателей без самовозврата.

Двигатели с устройствами тепловой защиты двигателей без самовозврата испытывают в течение 10 циклов работы устройств тепловой защиты двигателей.

В ходе испытания теплозащитное устройство должно быть перезапущено как можно быстрее после того, как оно разорвало цепь.

Для теплозащитных устройств, применяемых на трехфазных двигателях, испытание следует проводить при однофазных условиях, в дополнение к нормальному трехфазному питанию. Однофазное испытание проводят в соответствии с настоящим подпунктом, за исключением случая, когда один питающий проводник отсоединен. Для двигателей с теплозащитными устройствами без самовозврата максимальная температура после срабатывания не должна превышать соответствующего значения по таблице АА.17.105.2. Для двигателей с защитными устройствами с самовозвратом продолжительность испытания составляет 2 ч, а температура не должна превышать соответствующего значения по таблице АА.17.105.2

Таблица АА.17.105.2 - Условия максимально допустимых температур для заклиненных роторов

Тип устройства теплозащиты двигателя	Условие	Температура изоляции, °С, для класса
		А	Е	В
С самовозвратом	В течение первого часа: максимальное значение	200	215	225
	После первого часа:
	максимальное значение среднеарифметическое значение	175 150	190 165	200 175
Без самовозврата	максимальное значение	200	215	225

Для двигателей с теплозащитными устройствами с самовозвратом средняя температура должна быть в пределах ограничений и на втором, и на семьдесят втором часу испытаний.

Примечание - Более короткое время может быть указано в стандарте на конкретное оборудование, если оборудование обеспечено средствами автоматического самоотключения от питающей сети, в частности таймером, который ограничит продолжительность его работы.

Средняя температура обмотки составляет среднеарифметическое значение температуры обмотки при максимуме и перезапуске.

АА.17.105.3 Испытание электрической прочности

Сразу после завершения испытаний по АА.17.105.2 комбинация устройства тепловой защиты двигателя и двигатель должны быть в состоянии выдержать испытания электрической прочности по разделу 13.

Примечание - Влажную обработку по 12.2 не применяют перед данным испытанием электрической прочности.

АА.17.105.4 Износостойкость при заблокированном роторе

Двигатели с теплозащитными устройствами с самовозвратом должны быть подвергнуты дополнительной работе в течение 15 дней с заблокированным ротором при условиях, указанных в АА.17.105.2.

Двигатели с теплозащитными устройствами без самовозвртата должны быть подвергнуты дополнительной работе в течение 50 циклов с заблокированным ротором при условиях, указанных в АА.17.105.2.

В ходе этого испытания кожух двигателя должен быть присоединен к заземлению через трубчатый плавкий предохранитель на 30 А мгновенного действия номинальным напряжением, соответствующим номинальному напряжению двигателя.

Данное испытание не следует проводить на трехфазном двигателе, работающем при однофазных условиях.

Для двигателей номинальной мощностью более 0,8 кВт и с защитными устройствами с самовозвратом испытания проводят следующим образом.

Если конструкция комбинации защитного устройства с самовозвратом и двигателя номинальной мощностью более 0,8 кВт такая, что 2000 циклов работы не выполнены за 18 дней (72 ч плюс 15 дней), то должны быть выполнены дополнительные испытания защитного устройства для того, чтобы завершить минимум 2000 циклов срабатывания. Такие дополнительные испытания должны быть проведены продолжением испытания в оборудовании или следующим образом.

Если система изоляции двигателя была ранее признана подходящей для такой же или более высокой температуры заблокированного ротора, защитное устройство может быть отдельно исследовано на износостойкость при заблокированном роторе (не менее 2000 циклов) с применением искусственной нагрузки, которая предусматривает, что скорость цикла (время включено-выключено) является такой же, как при использовании с двигателем, за исключением того, что скорость может быть увеличена при согласии производителя защитного устройства и производителя агрегата, а сила тока является такой же или выше, чем сила тока в оборудовании с исследуемым заблокированным ротором с коэффициентом мощности от 0,4 до 0,5.

Критерии повреждения двигателя следующие:

В конце испытания, образец без самовозврата должен быть подвергнут 60 циклам работы, а образец с самовозвратом - 18 дням циклической работы. Не должно быть никаких повреждений двигателя, которые могли бы привести к такой опасности, как излишнее повреждение изоляции, определяемой как:

- неисправность заземления кожуха двигателя, выраженная в перегорании предохранителя в испытательной цепи;

- отслаивание, хрупкость или обугливание изоляции;

- сильное или продолжительное задымление или воспламенение;

- электрическая или механическая поломка любой присоединенной комплектующей части, в частности конденсаторов, пусковых реле, в которых такая поломка могла бы вызвать опасность.

Примечание 101 - Простое обесцвечивание изоляции не свидетельствует об ее излишнем износе, но обугливание или хрупкость до такой степени, что изоляция расслаивается или материал удаляется пальцем с изношенной обмотки, считается излишним повреждением.

Более короткая продолжительность испытания может быть указана в стандарте на конкретное оборудование, если оборудование обеспечено средствами автоматического самоотключения от питающей сети, в частности таймером, который ограничит продолжительность работы.

Для двигателей, испытанных в качестве части оборудования, с которым они предназначены к использованию, продолжительность данного испытания может быть короче, если при условиях нормального использования циклы двигателей ограничены таймером.

Испытание завершают после максимального времени, указанного для таймера.

Примечание 102 - Постоянная разомкнутость устройства тепловой защиты двигателя с самовозвратом не принимается как отказ, если:

1) специально предназначено для этого и

2) испытание трех образцов показывает, что это будет происходить последовательно и надежно, без заземления корпуса двигателя, поломки двигателя или любых свидетельств риска возгорания.