ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИВОЙ ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА, ЗНАЧЕНИЙ МАКСИМАЛЬНОГО И МИНИМАЛЬНОГО ВРАЩАЮЩИХ МОМЕНТОВ

8.1. Кривая вращающего момента может быть определена одним из перечисленных способов:

1) путем нагрузки и непосредственного измерения вращающего момента по ГОСТ 11828;

2) путем нагрузки и измерения электрической мощности нагрузочной машины по ГОСТ 11828;

3) путем нагрузки и измерения подводимой мощности к двигателю;

4) построением кривой момента из опыта пуска ненагруженного двигателя по ГОСТ 11828.

5) построением кривой момента из опыта пуска по подводимой мощности по ГОСТ 11828;

6) по данным опыта трехфазного, короткого замыкания при различных частотах;

7) путем измерения момента в опыте трехфазного короткого замыкания при различных частотах;

8) по частотным характеристикам разд. 10;

9) по круговой диаграмме (максимальный момент, приложение 2). Рекомендуется определять кривую момента при номинальном напряжении. Для двигателей мощностью свыше 100 кВт, а также двигателей на частоту отличную от 50 Гц, допускается определять кривую момента при пониженном напряжении, но не менее 40 % номинального. Если при этом напряжение не менее 75 % номинального, то момент пересчитывается по квадрату напряжения. При напряжении, меньшем 75 % номинального, для пересчета к номинальному напряжению рекомендуется произвести учет насыщения по п. 8.3.5 или определить показатель степени зависимости момента от напряжения, который может отличаться от 2 и вычисляется по нескольким (не менее 2) кривым вращающего момента, снятым при нескольких напряжениях.

Определение кривой вращающего момента двигателей мощностью до 100 кВт следует производить на двигателе, нагретом примерно до температуры номинального режима.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2)

8.2. При определении момента по подводимой мощности момент М в Н·м при скольжении S вычисляют по формуле

,

где n_с —синхронная частота вращения, мин^-1;

Р_м1 — измеренные потери в меди статора, кВт;

Р_доб.1н — добавочные потери, кВт, основной частоты при номинальном токе, измеренные по п. 11.3.3.

Р_доб.vн — высокочастотные добавочные потери, кВт, при номинальном токе, измеренные по п. 11.3.3.

8.3. Определение кривой момента из опыта трехфазного короткого замыкания при различных частотах.

8.3.1. При выполнении опыта трехфазного короткого замыкания двигатель следует закрепить на фундаментной плите, а ротор затормозить с помощью тормозного устройства, рассчитанного на максимальный момент двигателя. В качестве источника питания следует использовать трехфазный синхронный генератор с приводным двигателем, обеспечивающим регулирование частоты вращения и частоты тока до 2—5 % номинальной. Наименьшее значение частоты тока не должно превышать 0,8·S_кр·f_п.

Генератор и приводной двигатель должны иметь принудительные системы охлаждения. Недопустимо применение тиристорных устройств для возбуждения синхронного генератора. Напряжение питания в процессе испытаний должно изменяться пропорционально частоте. Для этого достаточно поддерживать неизменным ток возбуждения синхронного генератора.

8.3.2. Опыт короткого замыкания при различных частотах выполняют в следующем порядке. Собирают измерительные схемы, аналогичные схемам при опыте короткого замыкания. Установив номинальную частоту и постепенно поднимая напряжение, следует убедиться в правильности направления вращения и надежности закрепления двигателя и тормозного устройства.

Подняв напряжение питания до выбранного значения, но не ниже установленного в табл. 2, следует измерить частоту питания f, линейные токи I(f) и напряжения U(f), подводимую мощность P₁(f) и ток возбуждения генератора, после чего отключить двигатель и измерить сопротивление обмотки статора между двумя фазами R_1л.

В диапазоне частот 50—10 Гц повторяют измерения при 4—5 значениях частоты питания и токе возбуждения генератора, равном току возбуждения при первом опыте.

При частотах ниже 10 Гц использование измерительных трансформаторов тока и напряжения, стрелочных приборов нецелесообразно. Измерения рекомендуется выполнять с использованием специальных шунтов и аналого-цифровых преобразователей средств вычислительной техники или других средств, обеспечивающих необходимую точность. Допускается применение осциллографирования. При 5—6 значениях частоты измеряют фазные напряжения и токи, угол между векторами напряжения и тока. Порядок выполнения опытов остается прежним.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

8.3.3. По данным измерений вычисляют входные сопротивления неподвижной машины

;

;

;

и сопротивления вращающегося двигателя, соответствующие скольжению

;

;

;

,

где R_1p — сопротивление фазы обмотки статора, Ом, при постоянном токе, приведенное к расчетной рабочей температуре.

(Измененная редакция, Изм. № 2)

8.3.4. Пусковые характеристики без учета насыщения вычисляют по формулам

,

,

,

.

8.3.5. Пусковые характеристики с учетом насыщения определяются следующим образом. По п. 8.4 находится ток статора с учетом насыщения I_нас.(S_i). Момент с учетом насыщения определяется по формуле

.

8.3.6. Для двигателей с подшипниками качения величину вращающего момента можно определить путем непосредственного измерения с помощью динамометра или торсиометра. Измеренные значения момента при различных значениях f_i и U(f_i) соответствуют моменту двигателя при скольжении  и напряжении .

Момент при номинальном напряжении вычисляют по формуле п. 8.3.5.

8.4. Влияние насыщения путей потоков рассеяния на величину индуктивного сопротивления и ток статора могут быть учтены по данным опыта короткого замыкания при номинальной частоте. Для этого вычисляют значения индуктивного сопротивления короткого замыкания при разных токах.

и определяют зависимость от тока X_к = f(I_кф) (черт. 5)

Черт. 5

Исходными данными для определения насыщенного значения тока статора при номинальном значении напряжения при данном скольжении S_i являются измеренные величины U_r(S_i), I_r(S_i), P_r(S_i). По этим величинам определяют сопротивления

,

,

.

В опыте трехфазного короткого замыкания I_r = I_ф (f_i),

R_r(S_i) = R(S_i) и X_r(S_i) = X(S_i).

Ток при номинальном напряжении без учета насыщения I равен

.

По токам I_r и I находят насыщенное значение индуктивного сопротивления Х_нас.(S_i) в первом приближении по черт. 5.

.

По найденному значению X_нас.(S_i) и величине R_r(S_i) находят  и значение тока статора при номинальном напряжении с учетом насыщения в первом приближении . Далее находят корректированное значение Х_нас.(S_i) и второе приближение тока . Расчет повторяют до тех пор, пока новое значение тока будет отличаться от предыдущего не более чем на 2 %. Найденное значение тока следует принять за значение тока статора при номинальном напряжении с учетом насыщения I_нас.(S_i).