ГОСТ IEC 60034-29—2013
5 Метод наложения
5.1 Основные принципы
5.1.1 Общие положения
Испытания по методу наложения могут применяться на любых машинах постоянного или пере
менного тока. Метод включает в себя серию испытаний при рабочих условиях, отличающихся от но
минальных. например при уменьшенной нагрузке, коротком замыкании, пониженном напряжении, по
ложительной (индуктивной) или отрицательной реактивной нагрузке.
Этот метод дает возможность получить данные о превышении температуры при полной нагруз
ке различных компонент машины. Для каждой компоненты должны быть известны потери при каждых
конкретных условиях испытаний и при полной нагрузке. Испытания машины необходимо проводить
при таких же условиях охлаждения, которые существуют во время работы при номинальной нагрузке.
В связи с этим испытания при заторможенном роторе неприемлемы, поскольку распределение
и интенсивность потоков воздуха будут неправильными.
После завершения индивидуальных испытаний записывают серию уравнений, основанных на
теории эквивалентной тепловой цепи, где каждое уравнение имеет следующую форму:
= К ,,Pin, + Kj2
Р2т*
К,3Р3пь
где
Авш
- измеренная величина превышения температуры компоненты 1 при условиях испытаний
т;
Pim, Ргт и т.д. - потеря в компоненте 1. 2 и т. д. при условиях испытаний т;
Кп, К12 и т. д. - коэффициенты превышения температуры, определяющие превышение темпе
ратуры компоненты 1 вследствие потерь в компоненте 1 и превышение температуры в компо
ненте 1 вследствие потерь в компоненте 2 и т. д.
Компонентами 1, 2 и 3 могут быть, например, обмотка статора, обмотка ротора и сердечник
статора.
При некоторых условиях испытаний определенные потери могут быть равны нулю. и. следова
тельно. соответствующие члены уравнения исчезнут. Например, при использовании присвоенных
выше обозначений синхронные машины имеют
Ки Р,
= 0 при отсутствии нагрузки и К,3
Р3=
0 при ко
ротком замыкании.
Данный метод основан на том принципе, что коэффициенты
К
не изменяются от испытания к
испытанию, т. е. что условия охлаждения остаются неизменными для различных испытаний, что тре
бует использования одинаковой скорости при всех испытаниях. В данном методе применяется также
принцип линейности тепловых условий, и величины превышения температуры в одном случае могут
быть сложены с аналогичными величинами в другом случае. Это требует, чтобы величины потерь в
соответствующих компонентах были известны с достаточной точностью в каждом случае при их оп
ределении либо расчетным способом, либо путем измерений.
После завершения испытаний и составления уравнений коэффициенты
К
могут быть получены
путем простых арифметических действий. Затем они применяются в конечных уравнениях с исполь
зованием потерь при номинальных рабочих условиях для расчета превышения температуры компо
ненты 1. Аналогичным способом может быть рассчитано превышение температуры при номинальных
нагрузках компонент 2, 3 и т. д.
Если потери в какой-либо компоненте зависят от температуры (например, в меди обмотки ста
тора). то процедура расчета должна быть повторена с использованием потерь, скорректированных с
учетом оценочного превышения температуры. Обычно необходимо выполнить такую итерацию толь
ко один раз. Для расчета превышения температуры обмотки, скорректированного на эталонную окру
жающую температуру, разработаны также уравнения в замкнутой форме.
Данный метод может быть использован для определения превышения температуры в любой
компоненте при любой нагрузке, если потери при этой нагрузке известны. Коэффициенты наклона
превышения температуры (К12 и т. д.) могут быть полезны также в других тепловых модельных ис
следованиях. например при анализе отклика на разбаланс питания, снижение напряжения и т. д.
При всех испытаниях по методу наложения необходима коррекция на вариации характеристик
теплообменника (если он установлен на машине), поскольку тепловые характеристики теплообмен
ника будут частично зависеть от полных потерь при каждом испытании.
5.1.2 Превышение температуры
При определении значений превышения температуры частей машины в испытаниях методом
наложения всегда необходимо учитывать отклонения от результатов, которые могут быть получены в
3