Меню

Измерение сопротивления обмоток постоянному току цели

Измерение сопротивления обмоток электродвигателей постоянному току

Цель проведения измерений сопротивления обмоток электродвигателей постоянному току – выявление дефектов (некачественных соединений, витковых замыканий), ошибок в схеме соединений, а также уточнение параметров, используемых при расчетах и наладке режимов, регуляторов и др.

Измерения, особенно у крупных электродвигателей, следует выполнять с особой тщательностью и высокой точностью. Сопротивление обмоток электродвигателей постоянному току измеряют либо с помощью амперметра и вольтметра, либо двойным мостом . Если сопротивление больше 1 Ома, то необходимая точность измерений достигается одинарным мостом .

У электродвигателей, имеющих только три вывода обмотки статора (соединение обмоток в звезду или треугольник выполнено внутри электродвигателя), сопротивление постоянному току измеряют между выводами попарно. Сопротивление отдельных фаз в этом случае определяется из следующих выражений:

1. Для соединения в звезду (рис. 1,а)

При одинаковых значениях измеренных сопротивлений:

2. Для соединения в треугольник (рис. 1,б)

При одинаковых значениях измеренных сопротивлений:

Схемы измерения сопротивления обмоток трёхфазных электродвигателей при соединении обмоток: а – в звезду; б – в треугольник

Рис. 1. Схемы измерения сопротивления обмоток трёхфазных электродвигателей при соединении обмоток: а – в звезду; б – в треугольник

При измерении сопротивления особое значение имеет правильное определение температуры обмотки. Для измерения температуры применяют как заложенные температурные индикаторы, так и встраиваемые термометры и температурные индикаторы, которые должны быть введены не позднее чем за 15 мин до начала измерения сопротивления.

Для измерения температуры обмоток электродвигателей мощностью до 10 кВт устанавливают один термометр или температурный индикатор, для электродвигателей мощностью до 100 кВт – не менее двух, для электродвигателей мощностью от 100 до 1000 кВт – не менее трех, для электродвигателей свыше 1000 кВт – не менее четырех.

В качестве температуры обмоток принимается среднее арифметическое измеренных значений. При измерении сопротивлений обмоток электродвигателя в практически холодном состоянии температура обмоток не должна отличаться от температуры окружающей среды более чем на ± 3 °С.

Если невозможно непосредственно измерить температуру обмоток, электродвигатель должен находиться в нерабочем состоянии до измерения сопротивления обмоток в течение времени, достаточного для того, чтобы все части электродвигателя практически приняли температуру окружающей среды. Изменение температуры окружающей среды за это время не должно быть более ± 5 °С. В качестве температуры обмоток электродвигателя при этом принимают температуру окружающей среды в момент измерения сопротивлений. Измерение сопротивления повторяют несколько раз.

Измерения с помощью амперметра и вольтметра выполняют три раза при различных значениях тока. При применении мостовых схем перед каждым измерением следует нарушать равновесие моста. Результаты измерений одного и того же сопротивления не должны отличаться от среднего более чем на 0,5 %, в качестве действительного сопротивления принимается среднее арифметическое результатов всех измерений, удовлетворяющих этому требованию.

Результаты измерений по отдельным фазам сравниваются между собой, а также с результатами предыдущих (в том числе заводских) измерений. Для сравнения результатов измерений, проведенных при различных температурах обмоток, измеренные значения приводят к одной температуре (обычно к 15 или 20 °С).

Пересчёт сопротивлений с одной температуры на другую может быть произведён по выражениям: (для алюминия):

где Rt1 и Rt2 – сопротивления обмоток при температурах и соответственно.

Источник

Методика измерения сопротивления обмоток постоянному току

date image2013-12-29
views image5503

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Основные положения

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ ОБМОТОК ПОСТОЯННОМУ ТОКУ

Литература

Заполнение машинной формы результатов измерений

Для занесения в базу данных результатов измерений необходимо заполнить шаблон в соответствии с правилами, приведенными в “Инструкции пользователя”. Форма шаблона приводится ниже:

1. Справочник по наладке электроустановок и электроавтоматики. Киев: “Наукова Думка”, 1972.

2. Цирель Я.А., Поляков В.С. Эксплуатация силовых трансформаторов на электростанциях и электросетях. Л.: Энергоатомиздат, 1985.

3. Нормы испытания электрооборудования. М., 1978.

4. Аншин В.Ш., Худяков З.И. Сборка трансформаторов и их магнитных систем. М.: “Высшая школа”, 1985.

5. Фарбман С.А., Бун А.Ю. Ремонт и модернизация трансформаторов. М.–Л.: “Энергия”, 1966.

6. РД 16.363-87. Трансформаторы силовые. Транспортирование, разгрузка, хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию.

7. К вопросу о нормировании содержания воздуха в масле транс­форматоров. Ванин Б.В. и др., “Электрические станции”, 1994, №6, С. 55.

8. Алексенко Г. В., Ашрятов А. К., Фрид Е. С. Испытания высоко­вольтных и мощных трансформаторов и автотран­сфор­маторов, ч. 2, М.-Л., Госэнергоиздат, 1962.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току относится к категориям контроля П и К(см. введение). Оно входит в обязательный объем заводских контрольных испытаний каждого трансформатора. Кроме того, при поступлении информации о неис­прав­ности трансформатора от средств непрерывного контроля или средств периодического контроля, выполняемого без отключения трансформатора, в ряде случаев выполняют измерение сопротивления обмоток постоянному току для уточнения характера и места дефекта.

Эти измерения позволяют проверить [Л.1]:

· качество соединений и паек, имеющихся в обмотках;

· качество контактов в переключателях;

· отсутствие обрывов, правильность числа параллелей (отсутствие обрывов одной или нескольких параллелей в обмотках, намотанных из нескольких параллельных проводников);

· соответствие расчетной записке сечения и удельного сопротивления проводников.

Кроме этого, определение действительного сопротивления обмо­ток дает возможность вычислить потери трансформатора, привести потери, измеренные при опыте короткого замыкания, к номинальной температуре обмотки, а также найти добавочные потери, которые могут быть определены только вычислением при условии, если известны сопротивления обмоток.

Нормы [Л.2] устанавливают основные требования к измерению сопротивления обмоток постоянному току при приемо­сдаточных испытаниях и при испытаниях после капитального ремонта:

“Измерение производится на всех ответвлениях, если в заводском паспорте нет других указаний и если для этого не требуется выемка активной части. Значения сопротивлений не должны отличаться более чем на 2 % от значения сопротивления, полученного на соответствующих ответвлениях других фаз, или от значений заводских и предыдущих эксплуатационных испытаний, если нет особых оговорок в паспорте трансформатора”.

Другой документ [Л.3] уточняет, что «Величины сопротивлений трехфазных трансформаторов, полученные на одинаковых ответвлениях разных фаз при одинаковой температуре не должны отличаться друг от друга более, чем на 2 %. Если в паспорте трансформатора из-за конструктивных особенностей есть запись о расхождении более 2 %, то необходимо руководствоваться величиной расхождения, указанной в паспорте. Полученные величины сопротивлений однофазных трансфор­маторов не должны отличаться более чем на 5 % от значений, указанных в паспорте трансформатора».

Из всех методов измерения сопротивлений обмоток в практике отечественных испытательных станций при испытании мощных трансформаторов нашли применение следующие два метода:

· измерение сопротивления методом вольтметра-амперметра;

· мостовой метод измерения сопротивлений.

Поскольку определяются малые относительные изменения контролируемого параметра (порядка 2 %), то требуется свести к минимуму возможные погрешности метода.

Читайте также:  Перечислите основные характеристики электрического тока

· влиянием внутренних сопротивлений приборов и их погрешностей;

· влиянием переходного контакта в месте подключения прибора к обмотке;

· различием в температурах сопротивлений обмоток.

При измерении сопротивления обмоток методом амперметра-вольтметра приборы должны быть класса точности 0,5 и 0,2. Оп­реде­лять весьма малые сопротивления обмотки НН, когда требуется обеспечить высокую точность измерений до 0,00001 Ом, можно мостовым методом [Л.1].

При подключении проводов к измеряемому сопротивлению должно быть обеспечено высокое качество контактов. Контакты должны быть надежными, плоскими, а поверхности их — чистыми от жира, ржавчины и краски. Плохой контакт может дать дополнительное сопротивление порядка 0,001 Ом. Если измеряемое сопротивление, например обмотки НН мощного трансформатора, составляет 0,003 — 0,004 Ом, то наличие такого контакта может исказить результаты измерений на 25 — 30 % [Л.1].

За температуру обмотки трансформатора, находящегося в течение достаточно длительного времени в отключенном состоянии в условиях окружающей среды с практически неизменной температурой, предлагается принимать температуру окружающей среды — воздуха.

За температуру обмотки длительно отключенного трансфор­матора во всех случаях допускается принимать температуру верхних слоев масла в трансформаторе [Л.1].

Пересчет сопротивлений обмоток с одной температуры (t1) на другую (t2) может быть произведен по выражениям:

(для меди);

(для алюминия).

Обычно сопротивления обмоток приводят к расчетной температуре (75°С или 20°С) или к температуре заводских испытаний.

Измерение сопротивлений производят на всех обмотках и всех ступенях регулирования [Л.1].

Измеряют линейные сопротивления (между линейными вводами) для всех доступных ответвлений обмоток всех фаз. При наличии нуле­вого ввода измеряют дополнительно одно из фазных сопротивлений (между нулевым и одним из линейных вводов).

При доступности нулевого ввода вместо измерения линейных сопротивлений допускается измерение фазных сопротивлений, но при условии, что сопротивление нулевого ввода не превышает 2 % фазного сопротивления обмотки. В этом случае сопротивление цепи нулевого ввода может быть определено дополнительным измерением одного из линейных сопротивлений.

У трансформаторов с параллельными ветвями обмотки ВН, выведенными на крышку, следует измерить сопротивление каждой ветви.

Источник

Испытание электродвигателей переменного тока — Измерение сопротивления постоянному току

Содержание материала

  • Испытание электродвигателей переменного тока
  • Испытание повышенным напряжением повышенной частоты
  • Измерение сопротивления постоянному току
  • Измерение вибрации подшипников электродвигателя
  • Проведение периодических проверок, измерений и испытаний электродвигателей переменного тока
  • Испытания повышенным напряжением промышленной частоты
  • Измерение зазоров в подшипниках скольжения

Измерение сопротивлений производят с целью проверки соответствия сопротивления расчетному значению и надежности паек, отсутствия витковых замыканий, определения превышения температуры нагрева обмоток над температурой окружающей среды. Сопротивление может быть измерено в холодном и нагретом состоянии. Холодным состоянием считают такое состояние обмотки, при котором температура обмотки и окружающей среды различаются не более чем на 3°С. Нагретое состояние — это состояние обмоток при рабочей температуре. При определении температуры в холодном состоянии необходимо за 30 мин до испытаний заложить в машину термометры. Для измерения температуры обмоток электродвигателей мощностью до 10 кВт устанавливается один термометр или температурный индикатор, для электродвигателей мощностью до 100кВт 2- не менее двух, для электродвигателей мощностью от 100 до 1000 кВт — не менее трех, для электродвигателей мощностью более 1000 кВт — не менее четырех. В качестве температуры обмоток принимается среднее арифметическое измеренных значений.

Методика измерения сопротивления постоянному току приведена в испытание изоляции электрооборудования повышенным напряжением.

а) Измерение сопротивления постоянному току обмоток статора и ротора. Производится для электродвигателей мощностью 300 кВт и более.

Измерение сопротивления каждой фазы или ветви обмотки производится отдельно. Если фазы обмотки статора соединены в звезду и не имеют вывода нулевой точки (рис. 4,а), измерение сопротивления производится между двумя фазами.

Соединение фаз обмотки

Рис. 4. Соединение фаз обмотки.

Значение сопротивления каждой фазы в отдельности определяется по формулам:

В случае соединения фаз в треугольник (рис. 4,6) сопротивление каждой фазы определяется:

Если при измерениях значения r12, r23, r31 не отличаются друг от друга более чем на 2% при соединении обмоток в звезду и более чем на 1,5% при соединении обмоток в треугольник, сопротивление отдельных фаз могут рассчитываться по упрощенным фор мулам: при соединении в звезду r1 = r2 = r3 = rизм/2, а при соединении в треугольник r1 = r2 = r3 = 3/2rизм. В этих выражениях rизм — среднее арифметическое измеренных сопротивлений между фазами:

Измерение сопротивления обмотки ротора в двигателях с фазным ротором производят аналогично измерениям обмоток статора. Напряжение измеряют на контактных кольцах, чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов щеток. Для обеспечения надежного контакта используют специальные разъемные бандажи, под ко торые подкладывают специальные проводники для измерения падения напряжения. Бандажи накладываются на тщательно зачищенную поверхность колец ротора.

Измерение сопротивления обмоток постоянному току повторяют не менее трех раз, и среднее значение принимается за истинное значение сопротивления постоянном току.

Измерение сопротивления различных фаз обмоток статора и ротора электродвигателя должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2%.

б) Измерение сопротивления постоянному току реостатов и пускорегулировочных резисторов. Измеряется общее сопротивление и проверяется целость отпаек. Измерение производится на всех ответвлениях пускорегулировочных сопротивлений.

Измеренные сопротивления должны отличаться от паспортных данных не более чем на 10%.

Измерение зазоров между сталью ротора и статора.

Величину воздушных зазоров определяют с помощью специального набора калиброванных щупов (пластинчатых — для измерения зазоров до 2мм и клиновых — для зазоров до 20мм). Измерения производят в междужелезном пространстве. Ширину щупа следует применять меньше ширины зубцов, и при замерах щуп не должен попадать на пазовых клин или бандаж. Для электродвигателей переменного тока измерения произво дят в нескольких диаметрально противоположных точках — в четырех или восьми в зависимости от размера двигателя. При небольшой длине активной стали (до 300 мм) зазоры можно измерять с одной стороны, при большей длине — с обеих сторон. Средний зазор равен среднеарифретическому значению измеренных зазоров. В крупных электро двигателях воздушный зазор в нижней части допускается на 0,1÷0,3 мм больше, чем в верхней части.

Размеры воздушных зазоров в диаметрально противоположных точках или точках, сдвинутых относительно оси ротора на 90 0 , должны отличаться не более чем на 10% среднего размера.

Измерение зазоров в подшипниках скольжения.

Замер зазоров производится между шейкой вала и верхним вкладышем подшипника. Величина зазора зависит от диаметра шейки вала и частоты вращения ротора электродвигателя.

Читайте также:  Определение параметрам частоты переменного тока

Размеры радиального зазора в подшипниках скольжения с разъемными вкладышами определяются по оттискам отрезов свинцовой проволоки диаметром 0,5÷1мм, длиной 2 ÷4см, закладываемых между шейкой вала и верхней половиной вкладыша’, а также в полость разъема вкладышей, как показано на рис. 5.

Измерение зазоров в разъемных подшипниках скольжения

Рис. 5. Измерение зазоров в разъемных подшипниках скольжения.

а — зазор между шейкой вала и верхним вкладышем; б — зазор между верхним вкладышем и крышкой.

При равномерной затяжке стяжными болтами верхней половины вкладыша и крышки подшипника отрезки свинцовой проволоки сплющиваются соответственно за зорам. После снятия верхнего вкладыша производится измерение мегаомметром толщины всех свинцовых оттисков.

Зазор по линии А-А определяется

Зазор по линии Б-Б определяется

Значения b1, b2 — не должны отличаться друг от друга больше чем на 10%.

Разъемные подшипники скольжения должны иметь зазоры между верхним вкладышем и шейкой вала,. приведенным в табл. 6.

Таблица 6. Значения зазоров разъемных подшипников скольжения

Зазор верхней, % от диаметра шейки вала

С кольцевой смазкой

С принудительной смазкой

С отрицательной реакцией у приводов с зубчатой передачей

Аналогично определяют зазор между верхним вкладышым и крышкой подшипника (рис. 5,б). Его устанавливают равным 0,05 мм.

Радиальный зазор в неразъемных подшипниках скольжения измеряют щупом, вводимым между шейкой вала и вкладышем. При измерении щуп следует вводить на всю длину вкладыша. Допустимые размеры радиальных зазоров приведены в табл. 7.

Источник



Измерение сопротивления обмоток постоянному току.

Сопротивление должно отличаться не более чем на 2% от сопротивления, полученного на таком же ответвлении других фаз, или от данных завода-изготовителя.
Измерением сопротивления постоянному току обмоток силовых трансформаторов выявляются дефекты:
в местах соединений ответвлений к обмотке;
в местах соединений выводов обмоток к выводам трансформатора;
в местах соединения отпаек к переключателю;
в переключателе — в контактах переключателя и его сочленениях;

обрывы в обмотках (например, в проводах параллельных ветвей).
Измерения сопротивления постоянному току производятся мостовым методом или методом амперметра-вольтметра. Измерения производятся приборами с классом точности 0,5. Пределы измерений приборов должны быть выбраны такими, чтобы отсчеты проводились во второй половине шкалы. Величина тока не должна превышать 20% номинального тока объекта измерения во избежание искажения результатов измерения из-за нагрева. Для исключения ошибок, обусловленных индуктивностью обмоток, сопротивление нужно измерять при полностью установившемся токе.

Сопротивления обмоток постоянному току различных фаз на одноименных ответвлениях не должны отличаться друг от друга или от предыдущих (заводских) результатов измерений более, чем ±2%Пересчет сопротивления на другую температуру производят по формуле

где R1 — сопротивление, измеренное при температуре t1,
R2- сопротивление, приводимое к температуре t2;
К — коэффициент равный 245 для обмоток из алюминия, и 235 — из меди.

При наличии выведенной нейтрали измерение производится между фазовым выводом и нулевым. Измеренное линейное значение сопротивления между линейными выводами пересчитывается на фазное по формулам при соединении обмоток трансформатора в звезду


при соединении обмоток трансформатора в треугольник

где Rф, — приведенное фазовое сопротивление;
Rизм — измеренное сопротивление между линейными выводами.

119.Способы сушки изоляции электродвигателей.

Сушка внешним нагреванием или косвенным способом. Для нагревания этим методом используются различные нагревательные устройства: сопротивления, лампы накаливания, сушильные шкафы и т. д. При сушке этим способом следует избегать местных нагревов, связанных с близостью источников тепла.

Для более равномерного удаления влаги следует температуру поднимать постепенно. При этом допускается нагревать обмотки до более высоких температур. Максимальная температура нагрева, измеренная термометром не должна превышать 70 градусов.

Сушка внешним нагревом может применяться в качестве самостоятельного метода, а также совместно с другими методами. Этот метод эффективен только присушки машин малой мощности, он прост и надежен, но требует длительного времени и большого расхода энергии.

Сушка током от посторонних источников или токовая сушка. Этим методом можно сушить электрические машины всех типов. Метод применяется тогда, когда не представляется возможным вращать машину и имеется источник пониженного напряжения достаточной силы тока. Из-за неподвижности машины ухудшаются условия охлаждения, поэтому необходимый для сушки ток значительно меньше номинального (0,5. 0,7)Iном. При сушке нельзя отключать ток рубильником или автоматическим выключателем во избежании пробоя изоляции, включение нужно производить, постепенно повышая, а отключение постепенно понижая подводимое напряжение.

Для сушки током трехфазного пониженного напряжения электродвигатели с короткозамкнутым ротором с двойной беличьей клеткой нужно вынуть ротор во избежание возможного перегрева пусковой обмотки.

При сушке постоянным током ротор должен быть неподвижен.

Если выведены 6 концов статорной обмотки, то все фазы должны быть включены последовательно и по ним пропускается ток (см. рисунки 8.1а, б, в, г).

Если разъединить обмотки не представляется возможным, то сушку производят по схемам, приведенным на рисунке 8.1 в) и г). При этом необходимо периодически переключать фазы обмотки для равномерного нагрева. При этом необходимо периодически переключать фазы обмотки для равномерного нагрева. Переключение производится каждые 2. 4 часа в зависимости от величины машины и скорости превышения температуры в начале сушки. Измерение температуры при таком способе сушки следует производить во всех фазах. Величина необходимого напряжения определяется по омическому сопротивлению обмотки и по требуемой силе тока. Схема питания должна предусматривать возможность регулирования тока на длительную работу. Все приведенные схемы можно применять и для сушки однофазным током или с помощью сварочного трансформатора.

При примении однофазного тока следует учесть, что при сушке короткозамкнутого электродвигателя с двойной клеткой по указанной схеме ротор должен быть вынут. При сушке в открытый треугольник ротор может быть оставлен в статоре. Схема токовой сушки при помощи однофазного источника тока приведена на рисунке 8.2.

Рисунок 8.1 — Схемы сушки током от источника постоянного напряжения при 6 выводных концах обмотки соединенной звездой (а), треугольником (б); при наличии трех выводных концов (в) и (г)

Рисунок 8.2 — Схема сушки изоляции обмоток электрических машин при помощи однофазного источника тока

Токовая сушка является наиболее интенсивной сушкой сильно увлажненных обмоток, при котором внутренние слои нагреваются сильнее наружных. Однако ток, пропускаемый по обмоткам с сильно увлажненной изоляцией, может привести к вспучиванию изоляции, а сушка постоянным током может оказать и электролитическое действие. Поэтому в подобных случаях рекомендуется сушку производить другими способами (потеря в стали, внешним нагревом). После предварительной подсушки этим методом можно применить сушку током.

К недостаткам метода можно отнести: Необходимость в источнике постоянного или переменного тока, регулируемого по величине; необходимость дополнительного контроля тока статора.

Читайте также:  Простой стабилизатор напряжения с регулировкой тока

Достоинством метода является малое время сушки, возможность сушки электродвигателя без его разборки и транспортировки к месту сушки.

120.Предохранительный подогрев электродвигателей. Анализ условий и состояние эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве показывает, что несмотря на достаточно высокое качество асинхронных двигателей, выпускаемых отечественной промышленностью, срок их службы в животноводческих помещениях не превышает 2. 2,2 года. Ежегодно из строя выходит в хозяйствах до 25. 30% электродвигателей. Одним из уязвимых мест в двигателе является его обмотка, надежность которой определяется состоянием изоляции.

Сопротивление изоляции в значительной мере зависит от влажности воздуха и наличия в нем примеси агрессивных химических веществ. На рисунок 8.4. показан характер изменения сопротивления изоляции обмоток отключенного двигателя.

Рисунок 8.4 — Изменение сопротивления изоляции обмоток в среде с повышенной влажностью (1) и химически агрессивной средой (2) для электродвигателей серии АО2

Если же двигатель находится в рабочем режиме, то по его обмоткам протекает ток, подогревающий ее. В процессе этого режима двигатель самоподсушивается. В том случае, если режим его работы таков, что за период паузы изоляция обмоток увлажняется менее критической величины (0,5 МОм), то за период рабочего режима величина сопротивления изоляции возрастает и пагубное влияние окружающей среды на обмотки не сказывается. Качественная картина изменения сопротивления изоляции может быть представлена в виде следующей диаграммы (рисунок 8.5).

Если величина сопротивления изоляции снизится за период паузы ниже критической величины, то при включении двигателя может произойти пробой ее и в дальнейшем развитию дефекта.

Одним из методов поддержания величины сопротивления изоляции обмоток на безопасном уровне является применение предохранительного подогрева электродвигателей.

Предохранительный подогрев обеспечивается за счет незначительного тока, подводимого в обмотке двигателя в период паузы.

Экспериментальными исследованиями установлено, что величина тока подогрева должна удовлетворять условию:

где: Iн — номинальный ток двигателя; Iпод — ток подогрева.

Меньшее значение коэффициентов относится к двигателям большей мощности.

Рисунок 8.5. Изменение сопротивления изоляции электродвигателя в зависимости от режима его работы

Предохранительный подогрев обеспечивает превышение температуры обмоток на 7. 8оС относительно температуры окружающей среды. Этим поддерживается величина сопротивления изоляции на безопасном уровне.

Наиболее рациональными схемами являются схемы с использованием конденсаторов. Рассмотрим некоторые из них.

Рисунок 8.6. Подключение конденсаторов по первому варианту (а), схема рабочего режима (б) и схема подогрева (в).

В рабочем режиме конденсаторы подключены параллельно двигателю и обеспечивают компенсацию реактивной мощности. В режиме подогрева конденсаторы подключены последовательно по реверсивной схеме для исключения вращения двигателя без нагрузки. Емкость конденсаторов определяется из расчетной схемы (см. рисунок 8.6).

В режиме подогрева линейные токи равны току подогрева: IA=IB=IC=Iпод.

Ток подогрева можно определить как: ,

где: Uф — фазное напряжение, В.; R — фазное активное сопротивление, Ом.; ХL — фазное индуктивное сопротивление обмотки заторможенного двигателя, Ом; Хс — сопротивление конденсатора, Ом.

Так как ротор двигателя в режиме подогрева неподвижен, то его индуктивное сопротивление ХL является малой величиной по сравнению с сопротивлением конденсатора, т. е. Хс>>ХL В свою очередь ХL>>R. Таким образом, в расчетах значениями ХL и R можно пренебречь и ток подогрева определить по приближенным формулам в соответствии с упрощенной схемой представленной на рисунок 8.7.

Ток подогрева в соответствии со схемой расчета (рисунок 8.8) определяется из выражения:

где: Хс — сопротивление емкости, или: ; где: СА — емкость конденсатора, Ф или мкФ.

Рисунок 8.7 — Расчетная схема для определения емкости конденсаторов

по схеме подключения первого варианта

Рисунок 8.8 — Упрощенная схема подогрева

Зная ток подогрева можно определить емкость токоограничивающего конденсатора.

Для линейного напряжения Uл=380 В., Uф=220 В., тогда СА=14,5×Iпод., мкФ.

При включении конденсаторов по первому варианту требуется конденсаторы большой емкости. Так например: двигатель мощностью 7,5 кВт, номинальный ток Iн=15 А должен иметь ток подогрева Iпод=(0,17. 0,2)×Iн=0,2×15=3,0 А, а емкость конденсаторов подогрева С=14,5×3=43,5 мкФ.

Для уменьшения величины ограничивающей емкости можно использовать схему второго включения конденсаторов для подогрева двигателя. Она представлена на рисунке 8.9.

Как видно на рисунке схема рабочего режима осталась такой же, как и в первом варианте, но схема подогрева изменилась. При этом Хс>>ХL; ХL>>R и поэтому величинами ХL и R можно пренебречь при расчете емкости конденсаторов. Тогда расчетная схема примет вид, приведенный на рисунке 8.10.

Тогда токи в фазах В и С могут быть определены из выражения:

Рисунок 8.9 — Схема включения конденсаторов по второму варианту

Рисунок 8.10 — Упрощенная схема подогрева

Для определения значения Uф рассмотрим векторные диаграммы, приведенные на рисунке 8.11. На рисунке 8.11а. приведена векторная диаграмма для симметричного режима.

Так как UА=0, то эта диаграмма примет вид показанный на рисунке 8.11б, т. е. точка “О” сместится в точку “А”, при этом UСА=UС; UАВ=UВ.

Тогда значение токов IB и IC можно определить следующим образом:

Величина тока вбез конденсаторной фазе может быть определена как геометрическая сумма токов в двух других фазах:

Для определения величины тока IА необходимо построить векторную диаграмму токов и напряжений (см. рисунок 8.12).

Рисунок 8.11 — Векторные диаграммы для определения Uф

Между векторами UВ и UС угол равен 60о. Токи опережают напряжения на угол 90о. Из этой диаграммы можно записать, что ток в фазе А равен:

Подставив значение тока IC в данное выражение мы получим:

где XСВ — значение сопротивления емкости СВ.

Рисунок 8.12 — Векторная диаграмма токов и напряжений

Подогрев обмоток двигателя достигается в основном за счет тепла выделяемого в обмотках, т. е. мощность подогрева складывается из потерь энергии выделяемых в каждой их фаз:

где: Рб — общая мощность подогрева для второй схемы сушки; РА, РВ, РС — мощности подогрева соответственно обмоток фаз А, В, С. Причем мощность подогрева фаз С и В равны:

Мощность подогрева фазы А:

Тогда общая мощность подогрева:

Нам известно, что мощность подогрева по схеме «а», см. рисунок 8.6 определяется из выражения:

Так как мощность должна быть одинаковой для обоих вариантов, то можно записать, что Ра =Рб или

Тогда емкость конденсатора для второго варианта: Сб = 0,447Са. Для напряжения Uл = 380 В. Сб=0,447Са=0,447×14,5×Iпод= 6,5×Iпод.

Тогда если вспомнить приведенный пример, Сб=6,5×3=19,5 мкФ, вместо 43,5мкФ.

Источник