Спосіб випробування електричних машин постійного струму під навантаженням

Реферат: UA 85895 U UA 85895 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області електротехніки, а саме до систем випробування та діагностики електричних машин постійного струму після середнього або капітального їх ремонту в умовах електроремонтних підприємств. Усі електричні машини постійного струму після середнього або капітального ремонту повинні проходити випробування при роботі під навантаженням. Відомий спосіб випробування, згідно з яким дві машини постійного струму випробують шляхом взаємного навантаженням [Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. - Л. Государственное энергетическое издательство, 1959, с. 258-262]. При такому способі можливе випробування електричної машини під навантаженням як при роботі в режимі двигуна, так і в режимі генератора. Під час випробування дві електричні машини з'єднують між собою як механічно, так і електрично. При цьому одна машина працює в режимі генератора і віддає електричну енергію другій, а друга - в режимі двигуна, споживає електричну енергію, що виробляє перша, і перетворює її в механічну шляхом обертання якоря першої машини. Згідно з цим способом, випробування двох машин повинні бути або повністю у всіх відношеннях однаковими, або ж мати однаковими наступні параметри: потужність, напругу, швидкість обертання та висоту центру вала машини. Такі вимоги не дозволяють використовувати цей спосіб випробування електричних машин в умовах електроремонтних підприємств, на яких здійснюється ремонт широкої номенклатури електричних машин, які мають суттєві відмінності як механічних, так і електричних параметрів. Даний спосіб є найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, по технічній суті і результату, який досягається, завдяки чому і прийнятий за найближчий аналог. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення існуючого способу випробування електричних машин постійного струму під навантаженням в умовах електроремонтного підприємства, який дозволяє враховувати відмінності механічних та електричних параметрів електричних машин, які випробують, і при цьому використовувати лише одну базову електричну машину постійного струму, яка стаціонарно встановлена на випробувальному стенді. Поставлена задача вирішується тим, що вали двох машин постійного струму (базової і тієї, що випробується після проведення ремонту) механічно з'єднують між собою за допомогою двох допоміжних валів, які з'єднані між собою шарніром рівних кутових швидкостей. При цьому один допоміжний вал з'єднаний з валом базової машини постійного струму, наприклад, за допомогою фланцевої з'єднувальної муфти. Другий допоміжний вал з'єднаний з валом машини постійного струму, яка випробується після виконання ремонту, за допомогою трикулачкового самоцентрівного патрона. Такий спосіб з'єднання двох машин постійного струму дозволяє випробувати електричні машини з різними висотами центрів та діаметрами валів. Параметри базової електричної машини постійного струму вибираються, виходячи з наступного. Її потужність повинна бути не меншою за потужність найбільш потужної електричної машини постійного струму, із тих, що випробовуються, а номінальна частота обертання вала базової машини повинна бути не меншою за номінальну частоту обертання найбільш швидкісної машини, постійного струму, із тих, що випробовуються. При цьому схеми керування роботою як базової машини постійного струму, так і тієї, що випробується, повинні забезпечувати можливість роботи обох машин як в режимі генератора, так і в режимі двигуна. Тоді при випробуванні генератора постійного струму, після його ремонту, базова машина буде працювати в режимі двигуна. А при випробуванні двигуна постійного струму, після його ремонту, базова машина буде працювати в режимі генератора. Використання способу, що заявляється, у сукупності з усіма суттєвими ознаками дозволяє випробувати з використанням лише однієї базової машини постійного струму широкої номенклатури електричних машин постійного струму: генераторів або двигунів, тих, що мають різні діаметри та висоти центрів валів, різні значення номінальних частот обертання валів. Таким чином, при випробуванні електричних машин постійного струму з використанням такого способу є можливим суттєво зменшити витрати часу на монтаж/демонтаж обладнання, а також мати лише одну базову машину для випробування широкого спектра електричних машин постійного струму. Спосіб пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображена схема механічного з'єднання базової машини постійного струму та машини постійного струму, що випробується, на фіг. 2 електрична схема підключення базової машини постійного струму та машини постійного струму, що випробується, і працює в режимі генератора, на фіг. 3 - електрична схема підключення базової машини постійного струму та машини постійного струму, що випробується, і працює в режимі двигуна. 1 UA 85895 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Схема механічного з'єднання базової машини постійного струму та машини постійного струму, що випробується (фіг. 1), яка забезпечує використання способу, що заявляється, містить: базову машину постійного струму 1, фланцеву з'єднувальну муфту 2, перший допоміжний вал 3, шарнір рівних кутових швидкостей 4, другий допоміжний вал 5, трикулачковий самоцентрівний патрон 6, машину постійного струму, що випробується 7, випробувальний стенд 8, на якому закріплюються базова машина постійного струму 1 та машина постійного струму, що випробується 7. Електрична схема підключення базової машини постійного струму та машини постійного струму, що випробується, яка працює в режимі генератора (фіг. 2) містить: А1 - регульоване джерело постійного струму живлення обмотки збудження LM1 базової машини постійного струму, що працює в режимі двигуна; А2 - регульоване джерело постійного струму живлення обмотки якоря М1 базової машини постійного струму; A3 - регульоване джерело постійного струму живлення обмотки збудження LG2 машини постійного струму, що випробується і працює в режимі генератора; РА1 - амперметр, що вимірює силу струму в колі обмотки збудження LM1 базової машини постійного струму; РА2 - амперметр, що вимірює силу струму в колі обмотки якоря М1 базової машини постійного струму; РА3 - амперметр, що вимірює силу струму в колі обмотки збудження LG2 машини постійного струму, що випробується; РА4 - амперметр, що вимірює силу струму в колі обмотки якоря G2 машини постійного струму, що випробується; PV1 - вольтметр, що вимірює напругу на обмотці збудження LM1 базової машини постійного струму; PV2 - вольтметр, що вимірює напругу на обмотці якоря М1 базової машини постійного струму; PV3 - вольтметр, що вимірює напругу на обмотці збудження LG2 машини постійного струму, що випробується; PV4 - вольтметр, що вимірює напругу на обмотці якоря G2 машини постійного струму, що випробується; R1 - реостат, що підключений в коло обмотки якоря G2 машини постійного струму, що випробується; BR - тахогенератор; Рn - тахометр. Електрична схема підключення базової машини постійного струму та машини постійного струму, що випробується, яка працює в режимі двигуна (фіг. 3) містить: А1 - джерело постійного струму живлення обмотки збудження LG1 базової машини постійного струму, що працює в режимі генератора; A3 - джерело постійного струму живлення обмотки збудження LM2 машини постійного струму, що випробується, і працює в режимі двигуна; А4 - джерело постійного струму живлення обмотки якоря М2 машини постійного струму, що випробується; РА1 - амперметр, що вимірює силу струму в колі обмотки збудження LG1 базової машини постійного струму; РА2 амперметр, що вимірює силу струму в колі обмотки якоря G1 базової машини постійного струму; РА3 - амперметр, що вимірює силу струму в колі обмотки збудження LM2 машини постійного струму, що випробується; РА4 - амперметр, що вимірює силу струму в колі обмотки якоря М2 машини постійного струму, що випробується; PV1 - вольтметр, що вимірює напругу на обмотці збудження LG1 базової машини постійного струму; PV2 - вольтметр, що вимірює напругу на обмотці якоря G1 базової машини постійного струму; PV3 - вольтметр, що вимірює напругу на обмотці збудження LM2 машини постійного струму, що випробується; PV4 вольтметр, що вимірює напругу на обмотці якоря М2 машини постійного струму, що випробується; R2 - реостат, що підключений в коло обмотки якоря G1 базової машини постійного струму; BR - тахогенератор; Рn - тахометр. Спосіб випробування електричних машин постійного струму під навантаженням, що пропонується, здійснюється наступним чином. Базову машину постійного струму 1 закріплюють на випробувальному стенді 8 стаціонарно. На одному із кінців вала базової машини постійного струму 1 стаціонарно закріплюють тахогенератор 9. До другого кінця валу базової машини постійного струму 1 з допомогою фланцевої з'єднувальної муфти 2 стаціонарно приєднують перший допоміжний вал 3. Перший допоміжний вал 3 і другий допоміжний вал 5 стаціонарно з'єднані між собою за допомогою шарніра рівних кутових швидкостей 4. На випробувальному стенді 8 розміщують машину постійного струму, що випробується 7. До вала машини постійного струму, що випробується 7, за допомогою трикулачкового самоцентрівного патрона 6 приєднують другий допоміжний вал 5. Після цього машину постійного струму, що випробується 7, закріплюється на випробувальному стенді 8. Таке з'єднання валів базової машини постійного струму 1 та машина постійного струму, що випробується 7, дозволяє передавати обертовий рух від однієї машини до іншої навіть за умови різних значень висот центрів їх валів. У випадку коли, машина постійного струму, що випробується 7, працює в режимі генератора, спосіб випробування під навантаження здійснюють наступним чином (фіг. 2). Від регульованого джерела постійного струму А1 здійснюється живлення обмотки збудження LM1. За допомогою вольтметра PV1 і амперметра РА1 здійснюється контроль за значеннями, відповідно, напруги та струму в колі обмотки збудження LM1. Від регульованого джерела 2 UA 85895 U 5 10 15 20 25 30 35 40 постійного струму А2 подається напруга в коло обмотки якоря базової машини постійного струму 1. За допомогою вольтметра PV2 і амперметра РА2 здійснюється контроль за значеннями, відповідно, напруги та струму в колі обмотки якоря базової машини постійного струму 1. Зміною напруги на обмотці якоря базової машини постійного струму 1, а при необхідності, і зміною сили струму в обмотці збудження LM1 досягають такого значення частоти обертання валів двох машин, яке б дорівнювало номінальному значенню частоти обертання валу машина постійного струму, що випробується 7. Контроль за частотою обертання валів двох машин здійснюється за допомогою тахометра Рn, що підключений до тахогенератора BR. Після цього встановлюється максимально можливе значення опору реостат R1, що підключений в коло обмотки якоря G2 машини постійного струму, що випробується. На обмотку збудження LG2 машини постійного струму, що випробується 7, від регульованого джерела живлення A3 подається напруга. За допомогою вольтметра PV3 і амперметра РА3 встановлюються номінальні значення, відповідно, напруги і струму на обмотці збудження LG2. За допомогою реостата R1, що підключений в коло обмотки якоря G2 машини постійного струму, що випробується, досягають номінального значення сили струму в колі обмотки якоря G2, яке контролюється амперметром РА2. При цьому забезпечується одночасно і номінальна частота обертання валів двох машин шляхом зміни напруги на обмотці якоря базової машини постійного струму 1, а при необхідності і зміною сили струму в обмотці збудження LM1. Відбувається випробування під навантаженням машини постійного струму, що випробується 7. У випадку, коли машина постійного струму, що випробується 7, працює в режимі двигуна спосіб, випробування під навантаження здійснюється наступним чином (фіг. 3). На обмотку збудження LM2 машини постійного струму, що випробується 7, від регульованого джерела живлення A3 подається напруга. За допомогою вольтметра PV3 і амперметра РА3 встановлюються номінальні значення, відповідно, напруги і струму на обмотці збудження LM2. Від регульованого джерела постійного струму А4 подається напруга в коло обмотки якоря машини постійного струму 7, що випробується, і здійснюється пуск. За допомогою вольтметра PV2 встановлюється номінальне значення напруги на обмотці якоря. Після цього встановлюється максимально можливе значення опору реостат R2, що підключений в коло обмотки якоря G1 базової машини постійного струму 1. На обмотку збудження LG1 базової машини постійного струму 1 від регульованого джерела живлення А1 подається напруга. За допомогою вольтметра PV1 і амперметра РА1 встановлюються номінальні значення, відповідно, напруги і струму на обмотці збудження LG1. За допомогою реостата R2, що підключений в коло обмотки якоря G1 базової машини постійного струму 1 змінюють навантаження на валу машини постійного струму 7, що випробується, і досягають номінального навантаження - номінального значення сили струму в обмотці якоря М2, що вимірюється за допомогою амперметра РА4. За допомогою тахометра Рn встановлюють необхідну частоту обертання валів двох машин. Таким чином, використовуючи такий спосіб можна випробувати в умовах ремонтного підприємства з використанням лише однієї базової машини постійного струму різні машини постійного струму, що мають суттєві відмінності як механічних, так і електричних параметрів, таких як: потужність, напруга, швидкість обертання та висота центру вала. При цьому такий спосіб дозволяє випробувати машини постійного струму як в режимі двигуна, так і в режимі генератора. Крім того, цей спосіб дає можливість суттєво зменшити витрати часу на монтаж/демонтаж обладнання перед та після проведення випробувань. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 Спосіб випробування електричних машин постійного струму під навантаженням, при якому механічно з'єднують вали базової машини і машини, що випробовується, кожна з яких може працювати як в режимі двигуна, так і в режимі генератора, вибирають базову машину за потужністю і номінальною частотою обертання її вала, який відрізняється тим, що вали машин механічно з'єднують між собою за допомогою двох допоміжних валів, з'єднаних між собою шарніром рівних кутових швидкостей, причому один допоміжний вал з'єднують з валом базової машини за допомогою фланцевої муфти, а другий - з валом машини, яка випробовується, за допомогою трикулачкового самоцентрівного патрона, крім того, потужність базової машини вибирають не меншою за потужність найбільш потужної машини, із тих, що випробовується, а номінальну частоту обертання вала базової машини - не меншою за номінальну частоту обертання найбільш швидкісної машини, із тих, що випробовується, при цьому використовують схеми керування роботою як базової машини, так і тієї, що випробовується, які здійснюють можливість роботи обох машин як в режимі генератора, так і в режимі двигуна. 3 UA 85895 U 4 UA 85895 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5