Приложение Е (справочное). Тепловые испытания электрических машин

Приложение Е
(справочное)

Тепловые испытания электрических машин

Следует учитывать влияние отклонений напряжения, подводимого к асинхронному электродвигателю, на изменение максимальной температуры поверхности:

- асинхронные машины номинальной мощностью менее 5 кВт достигают максимальной температуры поверхности во время работы с приложенным напряжением выше номинального вследствие потери в сердечнике и присутствия тока намагничивания, который быстро увеличивается по мере насыщения стального сердечника при более высоком приложенном напряжении;

- асинхронные машины номинальной мощностью от 5 до 20 кВт подвержены влиянию многих факторов, определяющих эксплуатационные показатели, поэтому невозможно прогнозировать превышение параметров без знания конкретной конструкции двигателя;

- более мощные асинхронные машины мощностью более 20 кВт обычно достигают максимальной температуры поверхности во время работы с приложенным напряжением ниже номинального вследствие потерь в обмотке возбуждения, являющихся результатом увеличения тока. Эти потери обычно выше потерь в сердечнике или при возникновении тока намагничивания при приложении напряжения выше номинального.

Примечание - Указанные номинальные значения мощности - исходные значения, зависящие от относительного намагничивания сердечника. Высота двигателя и конструкция по специальному заказу могут влиять на это значение.

Допускается применение альтернативных методов определения температуры согласно ГОСТ IEC 60034-29. Отклонения напряжения питания асинхронного электрического двигателя " 5 %" или " 10 %" (см. 26.5.1) следует учитывать при определении максимальной температуры поверхности с применением методов согласно ГОСТ IЕС 60034-29.

Максимальная температура поверхности асинхронного электродвигателя, получающего питание от преобразователя, должна определяться при максимальном значении скорости двигателя в рабочем режиме с помощью одного из следующих методов испытаний:

1) Специальный преобразователь

- двигатель должен быть испытан с заданным преобразователем.

2) Подобный преобразователю

- двигатель допускается испытывать с подобным преобразователем при наличии достаточной информации для подтверждения подобия. Допускается применение дополнительных коэффициентов безопасности для учета степени подобия.

3) Синусоидальный источник питания

- крутящий момент должен быть пропорционален квадрату скорости;

- двигатель должен быть максимально нагружен при номинальной скорости;

- допускается применение альтернативных методов определения температуры, кроме методов, приведенных в ГОСТ IEC 60034-29;

- допускается применение дополнительных коэффициентов безопасности для учета степени подобия.

4) Электродвигатели с видами взрывозащиты "d", "p"* или "t", испытуемые с синусоидальным источником питания

- обеспечение непосредственной тепловой защиты, как правило, в обмотке статора, с соответствующей уставкой срабатывания для контроля и предотвращения превышения температуры в подшипниках ротора, крышках подшипника и выступающих частях вала. Порог срабатывания допускается определять испытаниями или расчетом. В специальных условиях применения указывают обязательное использование теплозащиты.

------------------------------

* Для вида взрывозащиты "рх" может потребоваться обязательное время охлаждения для снижения температуры горячих внутренних элементов до класса температуры, указанного в маркировке.

Примечание - Для определения максимальной температуры поверхности допускается использовать расчетные данные с учетом соответствующих коэффициентов безопасности, если это отвечает условиям изготовителя. Расчет должен быть основан на ранее полученных представительных данных испытаний в соответствии с [46] и [44].

Для определения максимальной температуры поверхности необходимо определить наиболее неблагоприятные условия для электродвигателя, получающего питание от преобразователя, включая следующие параметры:

5) Значения крутящего момента/скорости вращения (переменная (квадратичный закон)/линейная/постоянная нагрузка крутящим моментом в зависимости от скорости)

- для двигателей с переменной нагрузкой крутящим моментом максимальную температуру поверхности определяют при максимальных значениях мощности и скорости;

- для двигателей с линейной и постоянной нагрузкой крутящим моментом максимальную температуру поверхности определяют при минимальной и максимальной скоростях;

- для двигателей с комплексной нагрузкой максимальную температуру поверхности определяют в точках перехода на кривой скорости/крутящего момента.

6) Постоянная мощность

- максимальную температуру поверхности определяют при максимальной и минимальной скоростях.

7) Потеря напряжения (длина кабеля, фильтры, преобразователь)

- при проектировании и пуске в эксплуатацию необходимо учитывать потери напряжения на всех элементах. Поэтому необходимо иметь информацию о потере напряжения в преобразователе, фильтре и по длине кабеля, а также данные о конфигурации системы и входном напряжении преобразователя. В инструкциях изготовителя должна содержаться вся соответствующая информация, необходимая для расчета и создания условий безопасной работы.

8) Выходные характеристики источника питания (dV/dt, частота переключений)

- более низкие несущие частоты ведут к увеличению нагрева двигателя. Может потребоваться указание минимальной несущей частоты в специальных условиях применения.

9) Охладитель

- максимальная температура поверхности, определенная при минимальном значении номинального расхода/максимальной номинальной температуре охладителя;

- может потребоваться указание требований к охладителю в специальных условиях применения.

Примечание - Ротор может нагреваться значительно больше, чем статор. Значение нагрева зависит от вида взрывозащиты. Определять температуру ротора особенно важно для двигателей с видами взрывозащиты "nA", "е" или "рх"*, а также это может быть важно при применении таких видов взрывозащиты, как "d", "ру", "pz" или "t", если высокая температура горячего ротора передается на подшипники и внешний вал.

------------------------------

* Для вида взрывозащиты "рх³" может потребоваться обязательное время охлаждения для снижения температуры горячих внутренних элементов до класса температуры, указанного в маркировке.