---
title: "\"ГОСТ IEC 60034-2-2-2014. Межгосударственный стандарт. Машины электрические вращающиеся. Часть 2-2. Специальные методы определения отдельных потерь больших машин по испытаниям\""
number: "ГОСТ IEC 60034-2-2-2014"
issuer: "Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии"
status: действует
canonical: "https://bukva.ai/docs/standart-gost-iec-60034-2-2-2014"
---

## "ГОСТ IEC 60034-2-2-2014. Межгосударственный стандарт. Машины электрические вращающиеся. Часть 2-2. Специальные методы определения отдельных потерь больших машин по испытаниям"

# "ГОСТ IEC 60034-2-2-2014. Межгосударственный стандарт. Машины электрические вращающиеся. Часть 2-2. Специальные методы определения отдельных потерь больших машин по испытаниям"

(введен в действие Приказом Росстандарта от 25.05.2015 N 403-ст)

> [!IMPORTANT]
> Документ [введен](#p100010) в действие с 01.03.2016.


<a id="p100001"></a>Введен в действие
Приказом Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
от 25 мая 2015 г. N 403-ст

<a id="p100002"></a>**МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ**

<a id="p100003"></a>**МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ**

<a id="p100004"></a>**ЧАСТЬ 2-2**

<a id="p100005"></a>**СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ**
**БОЛЬШИХ МАШИН ПО ИСПЫТАНИЯМ**

<a id="p100006"></a>Rotating electrical machines. Part 2-2. Specific methods
for determining separate losses of large machines from tests

<a id="p100007"></a>**(IEC 60034-2-2:2010, IDT)**

<a id="p100008"></a>**ГОСТ IEC 60034-2-2-2014**

<a id="p100009"></a>МКС 29.160

<a id="p100010"></a>Дата введения
1 марта 2016 года

<a id="p100011"></a>Предисловие

<a id="p100012"></a>Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

<a id="p100013"></a>Сведения о стандарте

<a id="p100014"></a>1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в [пункте 5](#p100040)
<a id="p100015"></a>2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 333 "Вращающиеся электрические машины"
<a id="p100016"></a>3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2014 г. N 72-П)
<a id="p100017"></a>За принятие проголосовали:


| <a id="p100018"></a>Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | <a id="p100019"></a>Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | <a id="p100020"></a>Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
| --- | --- | --- |
| <a id="p100021"></a>Армения | <a id="p100022"></a>AM | <a id="p100023"></a>Минэкономики Республики Армения |
| <a id="p100024"></a>Беларусь | <a id="p100025"></a>BY | <a id="p100026"></a>Госстандарт Республики Беларусь |
| <a id="p100027"></a>Киргизия | <a id="p100028"></a>KG | <a id="p100029"></a>Кыргызстандарт |
| <a id="p100030"></a>Молдова | <a id="p100031"></a>MD | <a id="p100032"></a>Молдова-Стандарт |
| <a id="p100033"></a>Россия | <a id="p100034"></a>RU | <a id="p100035"></a>Росстандарт |
| <a id="p100036"></a>Украина | <a id="p100037"></a>UA | <a id="p100038"></a>Минэкономразвития Украины |


<a id="p100039"></a>4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2015 г. N 403-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60034-2-2-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2016 г.
<a id="p100040"></a>5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60034-2-2:2010 Rotating electrical machines - Part 2-2: Specific methods for determining separate losses of large machines from tests - Supplement to IEC 60034-2-1 (Машины электрические вращающиеся. Часть 2-2. Специальные методы определения отдельных потерь больших машин по испытаниям. Дополнение к IEC 60034-2-1).
<a id="p100041"></a>Международный стандарт разработан техническим комитетом по стандартизации TC 2 "Вращающиеся машины" Международной электротехнической комиссии (IEC).
<a id="p100042"></a>Перевод с английского языка (en).
<a id="p100043"></a>Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.
<a id="p100044"></a>Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном [приложении ДА](#p100497).
<a id="p100045"></a>Степень соответствия - идентичная (IDT)
<a id="p100046"></a>**6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ**

<a id="p100047"></a>Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

<a id="p100048"></a>1 Область применения

<a id="p100049"></a>Настоящий стандарт применяется к большим вращающимся электрическим машинам и устанавливает методы их испытаний для определения отдельных потерь и коэффициента полезного действия, дополняя стандарт IEC 60034-2-1. Данные методы применяются в случаях, когда испытания с полной нагрузкой неосуществимы или приводят к большим погрешностям.
<a id="p100050"></a>*Примечание* - Признается испытание калориметрическим методом при полной нагрузке.

<a id="p100051"></a>В настоящем стандарте описываются следующие методы:
- <a id="p100052"></a>метод тарированной вспомогательной машины;
- <a id="p100053"></a>метод самоторможения;
- <a id="p100054"></a>калориметрический метод.

<a id="p100055"></a>2 Нормативные ссылки

<a id="p100056"></a>Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа:
<a id="p100057"></a>IEC 60034-1:2004 Rotating electrical machines - Part 1: Rating and performance (Машины электрические вращающиеся. Часть 1. Номинальные значения параметров и эксплуатационные характеристики)
<a id="p100058"></a>IEC 60034-2-1:2004 Rotating electrical machines. Part 2-1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles) (Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и коэффициента полезного действия по испытаниям (за исключением машин для подвижного состава)

<a id="p100059"></a>3 Термины и определения

<a id="p100060"></a>В настоящем стандарте применены термины по IEC 60034-1, IEC 60034-2-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:
<a id="p100061"></a>3.1 тарированная машина (calibrated machine): Машина, для которой входная и выходная механическая мощность определяются с высокой точностью по входным и выходным электрическим измерениям в соответствии с определенной процедурой испытаний.
<a id="p100062"></a>3.2 метод тарированной вспомогательной машины (calibrated machine method): Методика, по которой входная и выходная механическая мощность определяются с высокой точностью по входным и выходным электрическим измерениям тарированной машины при ее механическом соединении с испытуемой машиной в соответствии с определенной процедурой испытаний.
<a id="p100063"></a>3.3 метод самоторможения (retardation method): Методика, по которой отдельные потери в машине определяются по измерениям при замедлении, когда имеются только данные потери.
<a id="p100064"></a>3.4 калориметрический метод (calorimetric method): Методика определения потерь по измерению тепловой энергии, ими выделяемой.
<a id="p100065"></a>3.5 тепловое равновесие (thermal equilibrium): Тепловое состояние, при котором температура различных частей машины изменяется не более, чем на 2 °C за час.

<a id="p100066"></a>4 Обозначения


#### <a id="p100067"></a>4.1 Величины

<a id="p100068"></a>A - площадь, м2;
<a id="p100069"></a>C - постоянная самоторможения, кг·м2·мин2;
<a id="p100070"></a>cp - удельная тепловая мощность охлаждающей среды, Дж/(кг·К);
<a id="p100071"></a>h - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·К);
<a id="p100072"></a>J - момент инерции, кг·м2;
<a id="p100073"></a>n - частота вращения, об/мин;
<a id="p100074"></a>P1E - мощность цепи возбуждения, питаемой от отдельного источника, Вт;
<a id="p100075"></a>Pk - постоянные потери, Вт;
<a id="p100076"></a>Pe - мощность возбуждения, Вт;
<a id="p100077"></a>Pel - электрическая мощность без учета возбуждения, Вт;
<a id="p100078"></a>Pfe - потери в стали, Вт;
<a id="p100079"></a>Pfw - потери на трение и охлаждение, Вт;
<a id="p100080"></a>Psc - потери короткого замыкания, Вт;
<a id="p100081"></a>Pmech - механическая мощность, Вт;
<a id="p100082"></a>PT - полные потери, Вт;
<a id="p100083"></a>Q - расход хладагента, м3/с;
<a id="p100084"></a>t - время, с;
<a id="p100085"></a>v - скорость перемещения охлаждающей среды, м/с;
<a id="p100086"></a> $\Delta p$ - перепад статического давления между входным патрубком и средой, Н/м2;
<a id="p100087"></a> $\Delta\theta$ - перепад температуры хладагента или разница температур охлаждаемой поверхности машины и окружающей среды, К;
<a id="p100088"></a> $\delta$ - относительное отклонение скорости вращения от номинальной;
<a id="p100089"></a> $\rho$ - плотность хладагента, кг/м3;
<a id="p100090"></a> $\theta$ - температура, °C.

#### <a id="p100091"></a>4.2 Подстрочные индексы

<a id="p100092"></a>irs - внутренняя охлаждаемая поверхность;
<a id="p100093"></a>ers - наружная охлаждаемая поверхность;
<a id="p100094"></a>E - для возбудителя;
<a id="p100095"></a>c - для контура охлаждения;
<a id="p100096"></a>N - номинальное значение;
<a id="p100097"></a>rs - охлаждаемая поверхность;
<a id="p100098"></a>t - для процедуры испытания;
<a id="p100099"></a>1 - для начальных условий или входных сигналов;
<a id="p100100"></a>2 - для выходных сигналов.

<a id="p100101"></a>5 Основные требования


#### <a id="p100102"></a>5.1 Прямое и косвенное определение коэффициента полезного действия

<a id="p100103"></a>Методы экспериментального определения коэффициента полезного действия (КПД) могут быть разделены на прямые и косвенные.

##### <a id="p100104"></a>5.1.1 Прямые методы

<a id="p100105"></a>Прямые методы подразумевают непосредственное определение у испытуемой машины входной электрической и выходной механической мощности или наоборот.

##### <a id="p100106"></a>5.1.2 Косвенные методы

<a id="p100107"></a>Измерения отдельных потерь машины при определенных условиях, как правило, являются косвенными.
<a id="p100108"></a>Определение полных потерь может быть произведено одним из следующих методов:
- <a id="p100109"></a>прямое измерение полных потерь,
- <a id="p100110"></a>суммирование отдельных потерь.
<a id="p100111"></a>*Примечание* - Методы определения коэффициента полезного действия основаны на некоторых допущениях. Поэтому не рекомендуется сравнивать КПД, полученные разными методами.


#### <a id="p100112"></a>5.2 Погрешности

<a id="p100113"></a>Погрешности в данном стандарте рассматриваются как ошибки в определении действительного значения КПД, вызванные процедурой испытания, испытательным оборудованием или средствами измерений.
<a id="p100114"></a>Хотя погрешности выражаются численными значениями, полученными в результате испытаний, позволяющих получить представительные и сопоставимые результаты, в настоящем стандарте также используются следующие качественные относящиеся к погрешностям термины:
- <a id="p100115"></a>"низкая" погрешность обусловлена исключительно погрешностью результатов измерения;
- <a id="p100116"></a>"средняя" обусловлена предельной погрешностью аппроксимации;
- <a id="p100117"></a>"высокая" обусловлена примененными допущениями.

#### <a id="p100118"></a>5.3 Предпочтительные методы

<a id="p100119"></a>Для определения КПД затруднительно рекомендовать универсальный метод. Выбор зависит от требуемых информации, точности, типа и мощности машины, имеющегося испытательного оборудования (нагрузки или приводных машин) и средств измерений. Предпочтительные методы представлены в [таблице 1](#p100120).

<a id="p100120"></a>Таблица 1


<table>
<colgroup><col width="30%"><col width="32%"><col width="15%"><col width="23%"></colgroup>
<tr><td><a id="p100121"></a>Определяемая величина</td><td><a id="p100122"></a>Метод испытания</td><td><a id="p100123"></a>Раздел</td><td><a id="p100124"></a>Погрешность</td></tr>
<tr><td><a id="p100125"></a>КПД</td><td><a id="p100126"></a>Тарированной машины</td><td><a id="p100127"></a><a href="#p100250">7.1.4.1</a></td><td><a id="p100128"></a>Средняя</td></tr>
<tr><td><a id="p100129"></a>Полные потери</td><td><a id="p100130"></a>Калориметрический</td><td><a id="p100131"></a><a href="#p100448">7.3.3c)</a></td><td><a id="p100132"></a>Низкая/средняя</td></tr>
<tr><td rowspan="3"><a id="p100133"></a>Потери на трение и вентиляционные</td><td><a id="p100134"></a>Тарированной машины</td><td><a id="p100135"></a><a href="#p100260">7.1.4.2a)</a></td><td><a id="p100136"></a>Средняя</td></tr>
<tr><td><a id="p100137"></a>Самоторможения</td><td><a id="p100138"></a><a href="#p100369">7.2.5.2</a></td><td><a id="p100139"></a>Средняя</td></tr>
<tr><td><a id="p100140"></a>Калориметрический</td><td><a id="p100141"></a><a href="#p100446">7.3.3a)</a></td><td><a id="p100142"></a>Низкая/средняя</td></tr>
<tr><td rowspan="3"><a id="p100143"></a>Активные потери в стали, дополнительные потери холостого хода в машинах постоянного тока и синхронных машинах</td><td><a id="p100144"></a>Тарированной машины</td><td><a id="p100145"></a><a href="#p100261">7.1.4.2b)</a></td><td><a id="p100146"></a>Средняя</td></tr>
<tr><td><a id="p100147"></a>Самоторможения</td><td><a id="p100148"></a><a href="#p100372">7.2.5.3</a></td><td><a id="p100149"></a>Средняя</td></tr>
<tr><td><a id="p100150"></a>Калориметрический</td><td><a id="p100151"></a><a href="#p100447">7.3.3b)</a></td><td><a id="p100152"></a>Низкая/средняя</td></tr>
<tr><td rowspan="3"><a id="p100153"></a>Потери в обмотках и дополнительные потери под нагрузкой</td><td><a id="p100154"></a>Тарированной машины</td><td><a id="p100155"></a><a href="#p100262">7.1.4.2c)</a></td><td><a id="p100156"></a>Средняя</td></tr>
<tr><td><a id="p100157"></a>Самоторможения</td><td><a id="p100158"></a><a href="#p100378">7.2.5.5</a></td><td><a id="p100159"></a>Средняя</td></tr>
<tr><td><a id="p100160"></a>Калориметрический</td><td><a id="p100161"></a><a href="#p100448">7.3.3c)</a></td><td><a id="p100162"></a>Низкая/средняя</td></tr>
</table>


<a id="p100163"></a>6 Общие определения


#### <a id="p100164"></a>6.1 Коэффициент полезного действия

<a id="p100165"></a>Коэффициент полезного действия (КПД) определяется как

<a id="p100166"></a> $\eta = \frac{P_{1} + P_{1E} - P_{T}}{P_{1} + P_{1E}} = \frac{P_{2}}{P_{2} + P_{T}}$ , (1)

<a id="p100167"></a>где P1 - входная мощность;
<a id="p100168"></a>P2 - выходная мощность;
<a id="p100169"></a>P1E - мощность возбуждения, передаваемая от отдельного источника;
<a id="p100170"></a>PT - полные потери, определяемые по [6.2](#p100175).
<a id="p100171"></a>*Примечание* 1 - Входная мощность P1 и выходная P2 определяются следующим образом:
- <a id="p100172"></a>для двигательного режима P1 = Pe1; P2 = Pmech;
- <a id="p100173"></a>для генераторного режима P1 = Pmech; P2 = Pe1.
<a id="p100174"></a>*Примечание* 2 - PT включает в себя мощность возбуждения Pe машины, если она есть.


#### <a id="p100175"></a>6.2 Полные потери

<a id="p100176"></a>Если полные потери определяются суммированием отдельных потерь, используются следующие формулы.
<a id="p100177"></a>Для машин постоянного тока:

<a id="p100178"></a>PT = Pk + Pa + Pb + PLL + Pe; (2)

<a id="p100179"></a>Pe = Pf + PE; (3)

<a id="p100180"></a>Pk = Pfw + Pfe. (4)

<a id="p100181"></a>Для асинхронных машин:

<a id="p100182"></a>PT = Pk + Ps + Pr + PLL; (5)

<a id="p100183"></a>Pk = Pfw + Pfe. (6)

<a id="p100184"></a>Для синхронных машин:

<a id="p100185"></a>PT = Pk + Pa + PLL + Pe; (7)

<a id="p100186"></a>Pe = Pf + PE + Pb; (8)

<a id="p100187"></a>Pk = Pfw + Pfe, (9)

<a id="p100188"></a>где Pa - I2R - потери в якорных обмотках (обмотках добавочных полюсов, компенсационных и последовательных обмотках машин постоянного тока);
<a id="p100189"></a>Pb - щеточные потери;
<a id="p100190"></a>PE - потери в возбудителе;
<a id="p100191"></a>Pe - мощность возбуждения;
<a id="p100192"></a>Pf - потери в обмотке возбуждения;
<a id="p100193"></a>Pfe - потери в стали;
<a id="p100194"></a>Pfw - потери трения и вентиляторные;
<a id="p100195"></a>Pk - постоянные потери;
<a id="p100196"></a>PLL - добавочные потери;
<a id="p100197"></a>Pr - I2R - потери в обмотках ротора;
<a id="p100198"></a>Ps - I2R - потери в обмотках статора;
<a id="p100199"></a>PT - полные потери.

#### <a id="p100200"></a>6.3 Потери под нагрузкой

<a id="p100201"></a>Потери в зависимости от нагрузки машины наиболее точно определяются с помощью прямых измерений тока, сопротивления и т.п. в режиме работы с полной нагрузкой.
<a id="p100202"></a>Если это невозможно, эти величины могут быть получены по рассчитанным на этапе проектирования параметрам.
<a id="p100203"></a>Определение потерь, не поименованных в данном стандарте, может быть проведено по МЭК 60034-2-1.

<a id="p100204"></a>7 Методы

<a id="p100205"></a>Для определения характеристик машины в случае, если нагрузка превышает возможности условий испытания (IEC 60034-2-1), могут применяться следующие методы.
<a id="p100206"></a>*Примечание* - Данные методы обычно применяются к большим машинам, когда иные методы экономически нецелесообразны.


#### <a id="p100207"></a>7.1 Метод тарированной вспомогательной машины

<a id="p100208"></a>Метод тарированной вспомогательной машины может использоваться для определения КПД машины прямым методом или методом отдельных потерь.

##### <a id="p100209"></a>7.1.1 Общие сведения

<a id="p100210"></a>Данный метод обычно применяется при промышленных испытаниях.
<a id="p100211"></a>Метод требует наличия тарированной машины, соединенной механически с испытуемой, и применяется в случае, если не доступны ни датчик момента, ни динамометр. Механические параметры на валу испытуемой машины рассчитываются по электрическим параметрам, измеренным на тарированной машине.

##### <a id="p100212"></a>7.1.2 Тарировка машины

<a id="p100213"></a>Если тарированная машина непосредственно соединена с редуктором, последний должен рассматриваться, как ее часть.
<a id="p100214"></a>Тарировка машины, в качестве которой преимущественно используется машина постоянного тока, проводится в соответствии с IEC 60034-2-1 в нескольких установившихся тепловых режимах (включая режим холостого хода) и состоит в точном определении зависимости выходной мощности от входной. Данная зависимость обычно сопровождается графическим представлением.
<a id="p100215"></a>*Примечание* - Обычно для повышения точности рекомендуется при каждом режиме нагружения провести несколько измерений с последующим усреднением их результатов. Регистрация всех измеряемых переменных должна быть осуществлена в течение как можно более короткого интервала времени.


##### <a id="p100216"></a>7.1.3 Процедура испытаний

<a id="p100217"></a>Испытуемая машина должна быть оснащена встроенными датчиками температуры.
<a id="p100218"></a>Она также должна быть полностью укомплектована основным оборудованием, необходимым для выполнения всех своих функций.
<a id="p100219"></a>До начала испытаний необходимо измерить и записать сопротивления всех обмоток и температуру окружающей среды.
<a id="p100220"></a>Машина, характеристики которой определяются, должна быть механически соединена с тарированной машиной и работать с синхронной или номинальной скоростью.
<a id="p100221"></a>Управление тарированной машиной должно обеспечить работу испытуемой при всех режимах полной, частичной нагрузки и холостого хода, со щетками и без них, без возбуждения при номинальном напряжении и в режиме короткого замыкания, которые позволяют определить все составляющие потерь.
<a id="p100222"></a>При достижении испытуемой машиной установившегося температурного режима в каждом испытании регистрируются следующие величины:
<a id="p100223"></a>Для тарированной машины:
<a id="p100224"></a>P1 - мощность,
<a id="p100225"></a>U1 - входное напряжение,
<a id="p100226"></a>I1 - ток,
<a id="p100227"></a> $\theta_{1c}$ - температура охлаждающего воздуха на входе,
<a id="p100228"></a> $\theta_{1w}$ - температура обмотки (предпочтительно измеренная методом сопротивления),
<a id="p100229"></a>n1 - частота вращения.
<a id="p100230"></a>Для испытуемой машины (в случае генераторного режима работы):
<a id="p100231"></a>P2 - выходная мощность,
<a id="p100232"></a>U2 - выходное напряжение,
<a id="p100233"></a>I2 - ток нагрузки,
<a id="p100234"></a> $\theta_{2w}$ - температура обмотки (измеренная либо прямым измерением методом заложенных термопар, либо методом сопротивления),
<a id="p100235"></a>n2 - частота вращения.
<a id="p100236"></a>Для ненагруженной испытуемой машины (работающей в генераторном режиме):
<a id="p100237"></a>U2 - выходное напряжение (возбуждение для режима холостого хода),
<a id="p100238"></a>I2 - ток нагрузки (возбуждение для режима короткого замыкания),
<a id="p100239"></a> $\theta_{2w}$ - температура обмотки (измеренная либо прямым измерением методом заложенных термопар, либо методом сопротивления),
<a id="p100240"></a>n2 - частота вращения.
<a id="p100241"></a>*Примечание* - Данные величины относятся к двигательному режиму работы тарированной машины.

<a id="p100242"></a>По окончании каждого испытания машины останавливаются и производятся измерения в следующем порядке:
- <a id="p100243"></a>сопротивление обмоток испытуемой машины,
- <a id="p100244"></a>сопротивление обмоток тарированной машины.
<a id="p100245"></a>В последнюю очередь тарированная машина вращает испытуемую, отключенную от внешних электрических цепей, и производятся описанные выше измерения.

##### <a id="p100246"></a>7.1.4 Определение характеристик

<a id="p100247"></a>С помощью графиков, построенных по [7.1.2](#p100212) по измеренным электрическим параметрам тарированной машины, выбирается подходящая выходная мощность.
<a id="p100248"></a>Механическая мощность на валу настраивается в соответствии с нормированной температурой охладителя.
<a id="p100249"></a>Определение мощности возбуждения проводится в соответствии с IEC 60034-2-1.

###### <a id="p100250"></a>7.1.4.1 Прямое определение коэффициента полезного действия (КПД)

<a id="p100251"></a>При испытаниях в соответствии с [7.1.3](#p100216) КПД испытуемой машины вычисляется следующим образом.
<a id="p100252"></a> $\eta = P_{2}P_{1}$ при работе испытуемой машины в генераторном режиме, а тарированной - в двигательном, где
<a id="p100253"></a>P2 - выходная мощность испытуемого генератора,
<a id="p100254"></a>P1 - рассчитываемая входная мощность испытуемого генератора в соответствии с [7.1.3](#p100216),
<a id="p100255"></a> $\eta = P_{2}P_{1}$ при работе испытуемой машины в двигательном режиме, а тарированной - в генераторном, где
<a id="p100256"></a>P1 - входная мощность испытуемого двигателя,
<a id="p100257"></a>P2 - рассчитываемая выходная мощность испытуемого двигателя.

###### <a id="p100258"></a>7.1.4.2 Отдельные потери

<a id="p100259"></a>Используя определенные по характеристикам тарированной машины значения мощности P, можно определить отдельные потери в испытуемой машине в выбранных режимах для нахождения КПД в соответствии с [6.1](#p100164).
<a id="p100260"></a>a) Потери на трение и вентиляционные при номинальной скорости (когда испытуемая машина отсоединена от электрических цепей).
<a id="p100261"></a>b) Активные потери в стали и дополнительные потери холостого хода для машин постоянного тока и синхронных (при испытаниях без нагрузки на валу, без электрической нагрузки, номинальном напряжении возбуждения с вычетом потерь на трение и вентиляционных). Потери на возбуждение от стороннего источника.
<a id="p100262"></a>c) Потери в обмотках якоря и дополнительные потери под нагрузкой для синхронных машин (при испытаниях в режиме короткого замыкания, возбуждения при номинальном токе якоря с вычетом потерь на трение и вентиляционных). Потери на возбуждение от стороннего источника.

#### <a id="p100263"></a>7.2 Метод самоторможения

<a id="p100264"></a>Метод самоторможения используется для определения отдельных потерь вращающихся электрических машин с известным моментом инерции ротора.
<a id="p100265"></a>Данный метод используется для определения:
- <a id="p100266"></a>суммы потерь на трение и вентиляционных, называемой механическими потерями, в машинах всех типов;
- <a id="p100267"></a>суммарных потерь в активной стали и дополнительных потерь холостого хода в машинах постоянного тока и синхронных машинах;
- <a id="p100268"></a>суммарных омических I2R потерь в рабочей обмотке и дополнительных нагрузочных потерь, называемых потерями короткого замыкания, в синхронных машинах.

##### <a id="p100269"></a>7.2.1 Теоретические основы

<a id="p100270"></a>Найденная в испытаниях мощность потерь Pt, являющихся причиной самоторможения машины, пропорциональна произведению скорости при данных потерях на ускорение при данной скорости:

<a id="p100271"></a> $P_{t} = - C_{n} \frac{dn}{dt}$ , (10)

<a id="p100272"></a>где Pt - измеренная мощность потерь, Вт,
<a id="p100273"></a>C - постоянная самоторможения в соответствии с [7.2.4](#p100336),
<a id="p100274"></a>n - частота вращения, об/мин,
<a id="p100275"></a>dn/dt - ускорение из [7.2.3](#p100329).
<a id="p100276"></a>Примечание - Точность метода самоторможения напрямую связана с точностью определения постоянной самоторможения C, которая зависит исключительно от момента инерции J (см. [7.2.4](#p100336)).


##### <a id="p100277"></a>7.2.2 Методика испытаний


###### <a id="p100278"></a>7.2.2.1 Установка испытуемой машины

<a id="p100279"></a>Испытуемая машина должна быть установлена со всеми компонентами, необходимыми для нормальных условий эксплуатации, но при этом отсоединена от других вращающихся объектов. Необходимый датчик скорости должен быть присоединен к испытуемой машине.
<a id="p100280"></a>*Примечание* - Если невозможно механическое отделение испытуемой машины от других вращающихся объектов, следует позаботиться об уменьшении потребляемой ими механической энергии, например, в случае водяной турбины - о прекращении подачи воды в камеру рабочего колеса. Вращение колеса в воздухе создает вентиляционные потери, которые должны быть оценены экспериментально или рассчитаны.


###### <a id="p100281"></a>7.2.2.2 Подготовка машины

<a id="p100282"></a>Испытуемая машина, работая в двигательном режиме (без нагрузки), питается от отдельного источника электроэнергии, позволяющего обеспечить широкий диапазон регулирования скорости. Требуемое возбуждение также обеспечивается от отдельного источника с возможностью быстрого и точного измерения напряжения.
<a id="p100283"></a>*Примечание* 1 - Испытуемая машина может приводиться во вращение своим источником механической энергии, например, турбиной, поток жидкости в которой должен иметь возможность быть немедленно прекращен.
<a id="p100284"></a>*Примечание* 2 - Не рекомендуется организовывать возбуждение от механически соединенного с валом возбудителя, однако это допустимо, если изменение скорости $\delta$ не превышает 5%. В этом случае следует учитывать потери в возбудителе, механически соединенном с валом испытуемой машины.

<a id="p100285"></a>Температура подшипников при помощи потока хладагента должна быть приведена к температуре, соответствующей работе с номинальной нагрузкой.
<a id="p100286"></a>Температура воздуха путем дросселирования потока хладагента должна быть, насколько возможно, приведена к нормальной температуре, при которой требуется проводить измерение потерь в обмотках.

###### <a id="p100287"></a>7.2.2.3 Подготовка к испытаниям

<a id="p100288"></a>Вся серия испытаний методом самоторможения должна быть проведена по возможности непрерывно. Рекомендуется, чтобы начало и конец испытаний проходили на невозбужденной машине.
<a id="p100289"></a>Все испытания должны повторяться по нескольку раз при одних и тех же установленных значениях напряжения холостого хода и тока короткого замыкания. Для получения соответствующего значения потерь используется среднее значение измеренных показаний.
<a id="p100290"></a>Следует выбрать величину $\delta$ (относительное отклонение значения скорости от номинальной), которое не должно превышать 0,1, и зависит от характеристик машины.

###### <a id="p100291"></a>7.2.2.4 Испытания

<a id="p100292"></a>Машину следует быстро разогнать до частоты вращения свыше $n_{N}(1 + \delta)$ , затем отключить от источника питания. После отключения питания перед началом измерений должен быть обеспечен некоторый интервал времени, достаточный для затухания переходных электромагнитных процессов.
<a id="p100293"></a>Во время замедления до частоты вращения $n_{N}(1 - \delta)$ машина должна работать в следующих испытательных режимах.
<a id="p100294"></a>Условия испытаний при известном моменте инерции:
<a id="p100295"></a>a) выбег без возбуждения;
<a id="p100296"></a>b) выбег с номинальным напряжением возбуждения и разомкнутой цепью якоря;
<a id="p100297"></a>c) выбег с короткозамкнутой цепью якоря и возбуждением, обеспечивающим номинальный ток якоря.
<a id="p100298"></a>*Примечание* - Как исключение, испытания могут проходить при значениях напряжения и тока, отличных от номинальных в пределах от 95% до 105% номинального значения.

<a id="p100299"></a>В случае неизвестного момента инерции проводятся следующие дополнительные испытания при условиях, аналогичных [b)](#p100296) и [c)](#p100297):
<a id="p100300"></a>d) при ослабленном возбуждении машина соединяется с преобразователем, предварительно отрегулированным на холостой ход, а возбуждение предварительно устанавливается на требуемый ток или напряжение холостого хода;
<a id="p100301"></a>e) при ослабленном возбуждении машина соединяется с преобразователем, предварительно отрегулированным на короткое замыкание;
<a id="p100302"></a>f) при ослабленном возбуждении одновременно нагружаются возбудитель и вспомогательный генератор с балластным сопротивлением при предварительно определенной нагрузке.
<a id="p100303"></a>Испытания методом самоторможения повторяются как минимум дважды.

###### <a id="p100304"></a>7.2.2.5 Измерения

<a id="p100305"></a>Измерения напряжения и тока должны производиться одновременно с прохождением машины через точку номинальной скорости за исключением случая самоторможения при отсутствии поля.
<a id="p100306"></a>*Примечание* - Если возбуждение осуществляется не от отдельного источника, мощность в цепи возбуждения должна измеряться.

<a id="p100307"></a>Измеренные значения напряжения холостого хода и тока короткого замыкания должны отличаться от заданных значений не более, чем на 2%. Окончательный расчет производной скорости по времени в каждом испытании должен быть скорректирован пропорционально отношению квадрата расчетного значения к измеренному.
<a id="p100308"></a>Для измерения частоты вращения и времени должны быть использованы точные быстродействующие средства измерений, будь они аналоговые или цифровые.
<a id="p100309"></a>Для каждого вида испытаний необходимо применять наиболее подходящие средства для точного измерения в точках $n_{N}(1 + \delta)$ и $n_{N}(1 - \delta)$ .

###### <a id="p100310"></a>7.2.2.5.1 Для всех испытаний

<a id="p100311"></a>Во всех испытаниях регистрируются:
<a id="p100312"></a>n - в функции времени t (цепь якоря замкнута накоротко);
<a id="p100313"></a> $\theta_{w}$ - температура обмоток, измеренная либо прямым методом, либо методом сопротивления;
<a id="p100314"></a> $\theta_{a}$ - входная/выходная температура хладагента.
<a id="p100315"></a>В следующих испытаниях дополнительно измеряются нижеперечисленные величины, у которых подстрочный индекс соответствует номеру испытания.

###### <a id="p100316"></a>7.2.2.5.2 Испытание 2

<a id="p100317"></a>P2 - мощность при номинальном напряжении (см. [7.2.4.2.1](#p100342));
<a id="p100318"></a>U2 - номинальное напряжение холостого хода.

###### <a id="p100319"></a>7.2.2.5.3 Испытание 3 (для синхронных машин)

<a id="p100320"></a>Ia - ток якоря.

###### <a id="p100321"></a>7.2.2.5.4 Испытание 4

<a id="p100322"></a>P4 - потери холостого хода преобразователя;
<a id="p100323"></a>U4 - номинальное напряжение холостого хода.

###### <a id="p100324"></a>7.2.2.5.5 Испытание 5

<a id="p100325"></a>P5 - потери короткого замыкания преобразователя;
<a id="p100326"></a>Ia - ток якоря.

###### <a id="p100327"></a>7.2.2.5.6 Испытание 6

<a id="p100328"></a>P6 - мощность возбудителя или вспомогательного генератора.

##### <a id="p100329"></a>7.2.3 Определение замедления

<a id="p100330"></a>[Рисунок 1](#p100334) иллюстрирует метод хорд, с помощью которого измеряется временной интервал, за который частота вращения изменяется от $n_{N}(1 + \delta)$ до $n_{N}(1 - \delta)$ . Отношение значения $2\delta n_{N}$ к (t2 - t1) примерно равно замедлению при номинальной скорости:

<a id="p100331"></a> $\frac{2\delta n_{N}}{t_{2} - t_{1}} \approx - \frac{dn}{dt}$ , (11)

<a id="p100332"></a>где $\delta$ - относительное отклонение скорости от номинальной.

<a id="p100333"></a> ![рис. 1](https://i.bukva.ai/4UacAjLl/img_0.png) 

<a id="p100334"></a>Рисунок 1 - Метод хорд

<a id="p100335"></a>Для каждого испытания с его номером n в соответствии с [7.2.2.4](#p100291) вычисляется (dn/dt)n, которое в соответствии с 7.2.3 является отрицательным.

##### <a id="p100336"></a>7.2.4 Определение постоянной самоторможения


###### <a id="p100337"></a>7.2.4.1 Постоянная самоторможения при известном моменте инерции

<a id="p100338"></a>Если момент инерции был предварительно определен экспериментально или расчетным путем по конструкторской документации, постоянная самоторможения C вычисляется по формуле:

<a id="p100339"></a> $C = \frac{4\pi^{2}J}{60^{2}} = 10,97 \cdot 10^{- 3}J$ , (12)

<a id="p100340"></a>где J - момент инерции, кгм2.

###### <a id="p100341"></a>7.2.4.2 Постоянная самоторможения при неизвестном моменте инерции


###### <a id="p100342"></a>7.2.4.2.1 Работа в ненагруженном состоянии

<a id="p100343"></a>При работе испытуемой машины без нагрузки вся потребляемая мощность равна сумме механических потерь PfW и потерь в стали PFe (омическими потерями в цепях ротора I2R можно пренебречь). В этом случае постоянная самоторможения определяется по формуле:

<a id="p100344"></a> $C = - \frac{P_{fw} + P_{Fe}}{n_{N} \frac{dn}{dt} |2} ,$ (13)

<a id="p100345"></a>где $\frac{dn}{dt} |2$ - замедление во 2-м испытании.

###### <a id="p100346"></a>7.2.4.2.2 Самоторможение с преобразователем в режиме холостого хода

<a id="p100347"></a>При торможении испытуемой машины мощностью потерь холостого хода преобразователя в пренебрежении омическими потерями его холостого хода справедливо уравнение:

<a id="p100348"></a> $P_{fw} + P_{Fe} + P_{4} = - Cn_{N} \frac{dn}{dt} |4$ , (14)

<a id="p100349"></a>откуда

<a id="p100350"></a> $C = - \frac{P_{4}}{n_{N}[\frac{dn}{dt} |4 - \frac{dn}{dt} |2]} .$ (15)


###### <a id="p100351"></a>7.2.4.2.3 Самоторможение с преобразователем в режиме короткого замыкания

<a id="p100352"></a>При торможении испытуемой машины мощностью потерь короткого замыкания преобразователя в пренебрежении омическими потерями его холостого хода справедливо уравнение:

<a id="p100353"></a> $P_{fw} + P_{SC} + P_{5} = - Cn_{N} \frac{dn}{dt} |5$ , (16)

<a id="p100354"></a>откуда

<a id="p100355"></a> $C = - \frac{P_{5}}{n_{N}[\frac{dn}{dt} |5 - \frac{dn}{dt} |3]} .$ (17)


###### <a id="p100356"></a>7.2.4.2.4 Самоторможение с помощью возбудителя или вспомогательного генератора

<a id="p100357"></a>При торможении испытуемой машины с помощью возбудителя или вспомогательного генератора, нагруженного балластным сопротивлением, потери торможения состоят только из механических потерь машины и измеряемых потерь P6 (с учетом коэффициента полезного действия возбудителя или вспомогательного генератора, которые могут быть рассчитаны). Для этого случая справедливо уравнение:

<a id="p100358"></a> $P_{fw} + P_{6} = - Cn_{N} \frac{dn}{dt} |6$ , (18)

<a id="p100359"></a>откуда

<a id="p100360"></a> $C = - \frac{P_{6}}{n_{N}[\frac{dn}{dt} |6 - \frac{dn}{dt} |1]} .$ (19)


##### <a id="p100361"></a>7.2.5 Определение потерь


###### <a id="p100362"></a>7.2.5.1 Общие сведения

<a id="p100363"></a>Измеряемая мощность потерь Pt, которая рассеивается при самоторможении машины равна:

<a id="p100364"></a> $P_{t} = - Cn_{N} \frac{dn}{dt} |\nu$ , (20)

<a id="p100365"></a>где nN - номинальная частота вращения, об/мин;
<a id="p100366"></a>Pt - измеренные потери, Вт;
<a id="p100367"></a>C - постоянная самоторможения в соответствии с [7.2.4](#p100336);
<a id="p100368"></a> $\frac{dn}{dt} |\nu$ - замедление в v-м испытании в соответствии с [7.2.2.4](#p100291).

###### <a id="p100369"></a>7.2.5.2 Потери на трение и вентиляционные потери

<a id="p100370"></a>Потери на трение и вентиляционные (механические) потери составляют:

<a id="p100371"></a> $P_{fw} = - Cn_{N} \frac{dn}{dt} |1$ . (21)


###### <a id="p100372"></a>7.2.5.3 Потери в стали


<a id="p100373"></a> $P_{Fe} = - Cn_{N} \frac{dn}{dt} |2 - P_{fw}$ . (22)

<a id="p100374"></a>Примечание - Возбуждение должно обеспечиваться вспомогательным источником в соответствии с [7.2.2.2](#p100281).


###### <a id="p100375"></a>7.2.5.4 Потери короткого замыкания


<a id="p100376"></a> $P_{SC} = - Cn_{N} \frac{dn}{dt} |3 - P_{fw}$ . (23)

<a id="p100377"></a>Примечание - Возбуждение должно обеспечиваться вспомогательным источником в соответствии с [7.2.2.2](#p100281).


###### <a id="p100378"></a>7.2.5.5 Разделение добавочных потерь и потерь короткого замыкания

<a id="p100379"></a>Сумма омических I2R и дополнительных потерь в якорной цепи определяется как разность между потерями, измеренными в 3-м и 5-м испытаниях. Разделение этой суммы на составляющие, если это необходимо, осуществляется вычитанием омических потерь I2R, рассчитанных с учетом сопротивления якорной цепи, найденного в температурном испытании.

###### <a id="p100380"></a>7.2.5.6 Измерение потерь в подшипниках

<a id="p100381"></a>Потери в подшипниках определяются отдельно, независимо от того, входят ли они в состав подшипника.
<a id="p100382"></a>Потери в подшипниках, в т.ч. упорных, вычитаются из общей суммы механических потерь. Если в испытуемой машине применено прямое охлаждение подшипников, эти потери распределяются между испытуемой машиной и другими механически связанными с ней объектами, например, турбиной пропорционально массе вращающихся вместе частей. При косвенном охлаждении распределение потерь в подшипниках определяется по эмпирическим формулам.

#### <a id="p100383"></a>7.3 Калориметрический метод


##### <a id="p100384"></a>7.3.1 Общие положения

<a id="p100385"></a>Калориметрический метод может быть использован для определения КПД крупных вращающихся электрических машин путем:
<a id="p100386"></a>a) определения общих потерь при нагрузке;
<a id="p100387"></a>b) определения отдельных потерь.
<a id="p100388"></a>При использовании калориметрического метода потери определяются как произведение количества хладагента на повышение его температуры плюс тепло, рассеиваемое в окружающую среду.
<a id="p100389"></a>Тепловые потери машины состоят из:
- <a id="p100390"></a>потерь внутри расчетной поверхности Pirs;
- <a id="p100391"></a>потерь вне расчетной поверхности Pers (например, потери во внешних подшипниках, внешние двигатели насосов водяного охлаждения).
<a id="p100392"></a>Потери внутри расчетной поверхности определяются как

<a id="p100393"></a>Pirs = Pirs1 + Pirs2, (24)

<a id="p100394"></a>где Pirs1 - потери, измеряемые калориметрическим методом;
<a id="p100395"></a>P<sub>irs2</sub> - потери, рассеиваемые через расчетную поверхность путем теплопроводности, конвекции, излучения, утечек и др.
<a id="p100396"></a>Расчетная поверхность - поверхность, полностью охватывающая машину так, что все выделяемые внутри нее потери Pirs и не измеряемые калориметрическим методом рассеиваются через нее в окружающую среду (см. [рисунок 2](#p100399)).

<a id="p100397"></a> ![рис. 2](https://i.bukva.ai/4UacAjLl/img_1.png) 

<a id="p100398"></a>1 - расчетная поверхность; 2 - система возбуждения;
3 - охладитель подпятника; 4 - основные охладители;
5 - теплопередача к фланцу турбины; 6 - теплопередача
к фундаменту; 7 - излучение к стенкам, конвекция
в окружающий воздух; 8 - охлаждающий воздух

<a id="p100399"></a>Рисунок 2 - Расчетная поверхность

<a id="p100400"></a>Система возбуждения может быть расположена как внутри расчетной поверхности, так и вне нее. При внешнем расположении системы возбуждения потери в ней следует определять отдельно путем их измерения или расчета.
<a id="p100401"></a>*Примечание* - Потери Pirs<sub>2</sub> могут быть отрицательными и поэтому вычитаться в случае, когда тепло поступает из окружающей среды внутрь расчетной поверхности.


##### <a id="p100402"></a>7.3.2 Измерительные устройства


###### <a id="p100403"></a>7.3.2.1 Измерители потока

<a id="p100404"></a>Объемный расход жидкостей лучше всего измеряется объемными расходомерами или расходомерами, измеряющими скорость потока. Можно использовать и другие методы измерения с той же или большей точностью.
<a id="p100405"></a>Установка расходомеров проводится в соответствии с инструкциями производителя (прямая часть подводящего и отходящего водопровода, их положение и пр.). Рекомендуется регулировать расход хладагента, управляя вентилем, установленным за расходомером.
<a id="p100406"></a>Появление пузырьков воздуха в воде должно быть исключено.
<a id="p100407"></a>Калибровку расходомеров следует проводить до и после измерений в условиях, аналогичных тем, которые преобладают во время испытаний.
<a id="p100408"></a>В случае измерения объемного расхода время измерений следует определять электрическим таймером. Измерений расхода проводится в течение не менее двух интервалов, каждый из которых продолжается не менее 5 минут. При этом записывается среднее измеренное значение расхода.
<a id="p100409"></a>В случае применения расходомера с непосредственным отсчетом должно быть выполнено не менее 20 измерений с записью среднего значения расхода.
<a id="p100410"></a>Следует предусмотреть возможность измерения давления воды и ее температуры у расходомера.

###### <a id="p100411"></a>7.3.2.2 Датчики температуры

<a id="p100412"></a>Для измерения температуры предпочтительней использовать платиновые термометры сопротивления, установленные непосредственно в жидком хладагенте и расположенные последовательно друг за другом, чтобы получить непосредственные показания, необходимые для определения изменения температуры хладагента (вода, масло).
<a id="p100413"></a>*Примечание* - Применение термопар разрешено, но их неправильное использование увеличивает погрешность измерений. Датчики температуры, установленные в маслонаполненных термометрических карманах, также разрешены, но они вносят дополнительную погрешность.

<a id="p100414"></a>Устройства для тепловых измерений калибруются до и после испытаний.
<a id="p100415"></a>Следует использовать записывающие приборы.
<a id="p100416"></a>Трубы водяного охлаждения должны быть там, где возможно, изолированы от расчетной поверхности и желательно сзади измерительных точек во избежание потери тепла.
<a id="p100417"></a>Для получения ламинарного течения следует устанавливать спрямляющие решетки.

###### <a id="p100418"></a>7.3.2.3 Охладители

<a id="p100419"></a>Калориметрические испытания следует проводить отдельно для каждой магистрали охлаждения. При одном и том же хладагенте один или более калориметров необходимо для масла, охлаждающего подшипники, и один - для охлаждающей воды в воздушных или газовых теплообменниках. Использование двух первичных хладагентов, например, водорода и дистиллированной воды требует одного или нескольких калориметров в зависимости от схемы соединения охладителей и пределов измерений.
<a id="p100420"></a>На [рисунке 3](#p100423) показаны четыре охладителя, соединенные параллельно.

<a id="p100421"></a> ![рис. 3](https://i.bukva.ai/4UacAjLl/img_2.png) 

<a id="p100422"></a> $\Delta\theta$ - разность температур

<a id="p100423"></a>Рисунок 3 - Четыре охладителя, соединенные параллельно, один
расходомер (Q), один хладагент (газ)

<a id="p100424"></a>*Примечание* - Результат не зависит от распределения воды по параллельным охладителям, распределения потоков газа (1 - 4) и распределения потерь в них.

<a id="p100425"></a>На [рисунке 4](#p100427) показано последовательное соединение охладителей при использовании двух хладагентов.

<a id="p100426"></a> ![рис. 4](https://i.bukva.ai/4UacAjLl/img_3.png) 

<a id="p100427"></a>Рисунок 4 - Последовательное соединение охладителей,
два хладагента

<a id="p100428"></a>В обоих случаях суммарные потери определяются путем измерения объемного расхода охлаждающей воды Q и общей разности температур $\Delta\theta$ .

###### <a id="p100429"></a>7.3.2.4 Присоединительные трубы

<a id="p100430"></a>Рекомендуется заранее смонтировать магистрали для измерения расхода масла и воды и измерения их температуры, при этом, как правило, необходима установка дополнительных труб в конструкцию установки. Несвоевременное решение этого вопроса является не только более дорогостоящим, но может привести к загрязнению контуров масляного охлаждения подшипников и дистиллированной воды.
<a id="p100431"></a>При установке расходомера необходимо обеспечить длины труб между ним и боковыми вентилями, минимальные размеры которых приведены на [рисунке 5](#p100433). Длина прямого отрезка трубы на входе расходомера между ним и вентилем S1 должна быть не менее 10-кратного номинального диаметра трубы, а между расходомером и вентилем S2 - не менее 5-кратного диаметра.

<a id="p100432"></a> ![рис. 5](https://i.bukva.ai/4UacAjLl/img_4.png) 

<a id="p100433"></a>Рисунок 5 - Установка расходомера с обходным каналом

<a id="p100434"></a>Для возможности установки и демонтажа расходомера без нарушения рабочего процесса машины предусматривается установка обходного канала, как показано на [рисунке 5](#p100433). Дополнительный вентиль S5 требуется, чтобы убедиться, что охлаждающая вода не проходит мимо расходомера Q при полностью закрытых вентилях S3 и S4.
<a id="p100435"></a>Для обеспечения измерения температуры вентиль, установленный за расходомером, следует использовать для регулирования расхода воды.
<a id="p100436"></a>Когда изменение температуры хладагента мало или когда невозможно изменить его расход (например, масло для охлаждения подшипников), используют параллельную установку расходомера, что позволяет получить большее изменение температуры $\Delta\theta$ для уменьшения погрешности. Параллельная установка с дросселирующим устройством (см. [рисунок 6](#p100439)) позволяет измерять частичный расход хладагента.

<a id="p100437"></a> ![рис. 6](https://i.bukva.ai/4UacAjLl/img_5.png) 

<a id="p100438"></a>Q - расходомер; $\theta_{w}$ - температура горячего хладагента;
 $\theta_{u}$ - температура, при которой часть хладагента проходит
через расходомер; $\theta_{k}$ - осредненная между $\theta_{u}$ и $\theta_{w}$ температура

<a id="p100439"></a>Рисунок 6 - Параллельная установка расходомера

<a id="p100440"></a>Для увеличения точности измерений подшипник и его контур охлаждения по мере возможности следует изолировать.

##### <a id="p100441"></a>7.3.3 Порядок проведения испытаний

<a id="p100442"></a>Испытуемая машина должна быть полностью собрана как при нормальной работе.
<a id="p100443"></a>Во время испытаний температуры машины и хладагента должны быть максимально близки к температурам рабочего режима.
<a id="p100444"></a>После сборки машины определяют область расчетной поверхности. Разделяют ее на 10 - 15 примерно равных по площади сегментов и устанавливают в каждом из них датчики температуры. В окружающий машину воздух устанавливают достаточное количество датчиков температуры для более точного определения среднего превышения температуры.
<a id="p100445"></a>Калориметрический метод можно использовать для определения следующих потерь:
<a id="p100446"></a>a) потери на трение и вентиляционные потери (при невозбужденном роторе);
<a id="p100447"></a>b) активные потери в стали (в режиме холостого хода при номинальном напряжении и напряжении, равном 1,07 номинального);
<a id="p100448"></a>c) потери в обмотке статора и добавочные потери (в режиме короткого замыкания обмотки статора, обычно при номинальном токе и токе, равном 0,7 номинального);
<a id="p100449"></a>d) суммарные потери (обычно при нагрузке между 0,5 номинальной и номинальной и при коэффициенте мощности, равном номинальному и единице).
<a id="p100450"></a>При определении КПД методом отдельных потерь желательно проводить измерения при одной и той же температуре хладагента.
<a id="p100451"></a>Работа машины при выбранных условиях испытаний продолжается до наступления установившегося теплового режима. В отношении температуры хладагента считается, что установившийся тепловой режим устанавливается, когда скорость изменения температуры хладагента изменяется не более чем на 1 К в час.
<a id="p100452"></a>*Примечание* - Длительность испытаний зависит от метода измерения потерь, и обычно требуется от 10 до 15 ч для определения потерь при полной нагрузке и от 15 до 30 ч - в режиме холостого хода.

<a id="p100453"></a>После достижения установившегося теплового режима записывают значения следующих величин:
- <a id="p100454"></a>средние показания расходомеров для каждой цепи охлаждения: Q, p и $\theta$ ;
- <a id="p100455"></a>превышение температуры для каждой магистрали, в которой установлены калориметры: $\theta_{n}$ и $\theta_{n + 1}$ ;
- <a id="p100456"></a>площадь расчетной поверхности;
- <a id="p100457"></a>средняя температура на расчетной поверхности $\theta_{rs}$ .

##### <a id="p100458"></a>7.3.4 Определение потерь


###### <a id="p100459"></a>7.3.4.1 Потери при испытаниях

<a id="p100460"></a>Потери при испытании машины состоят из потерь внутри расчетной поверхности Pirs и потерь вне нее Pers, как показано в [разделе 7.3.1](#p100384).
<a id="p100461"></a>*Примечание* - Потери в подшипниках, находящихся внутри расчетной поверхности, включаются в потери Pirs. Если возможно, их следует определять отдельно.


###### <a id="p100462"></a>7.3.4.2 Потери в хладагенте Pirs<sub>1</sub>

<a id="p100463"></a>Для каждого рабочего режима после достижения установившегося теплового режима потери (кВт), рассеиваемые каждой цепью охлаждения, равны

<a id="p100464"></a> $P_{irs1} = c_{p}Q\rho\Delta\theta$ , (25)

<a id="p100465"></a>где Q - объемный расход хладагента, м3/с;
<a id="p100466"></a> $\Delta\theta$ - превышение температуры хладагента $(\theta_{n + 1} - \theta_{n})$ в градусах Кельвина над общим превышением температуры $\Delta\theta$ (см. [рисунок 3](#p100423));
<a id="p100467"></a>cp - удельная теплоемкость хладагента, кДж/(кг·К);
<a id="p100468"></a> $\rho$ - плотность хладагента при температуре в точке измерения, кг/м3.
<a id="p100469"></a>В случае, когда хладагентом является вода, как cp, так и $\rho$ определяются с помощью зависимостей, приведенных на [рисунке 7](#p100471).

<a id="p100470"></a> ![рис. 7](https://i.bukva.ai/4UacAjLl/img_6.png) 

<a id="p100471"></a>Рисунок 7 - Характеристики дистиллированной воды в функции
температуры

<a id="p100472"></a>Если появляются сомнения в точности определения параметров cp и $\rho$ , особенно в случае наличия солей в охлаждающей воде, необходимо измерять эти параметры.
<a id="p100473"></a>Измерение температуры включает измерение разности температур из-за потерь в охладителях и соответствующих трубопроводах между точками измерений, которые допускают значение 1 К при падении давления 4,2 МН/м2. Потери, соответствующие падению давления будут вычитаться из суммарных потерь.
<a id="p100474"></a>*Примечание* - Потери в подшипниках могут измеряться при использовании масла в качестве хладагента. Но большая точность достигается при измерениях по воде в масловодяном теплообменнике, так как характеристики воды известны лучше.


###### <a id="p100475"></a>7.3.4.3 Потери через расчетную поверхность Pirs2

<a id="p100476"></a>Эти потери составляют малую часть суммарных потерь и состоят из:
- <a id="p100477"></a>потерь, рассеиваемых через фундаменты и через вал за счет теплопроводности (обычно эти потери пренебрежимо малы, и их очень трудно измерить);
- <a id="p100478"></a>потерь, рассеиваемых через расчетную поверхность путем теплопроводности, конвекции, излучения, утечек тепла и др.
<a id="p100479"></a>Потери Pirs2 следует минимизировать путем применения соответствующей изоляции расчетной поверхности или отдельных частей машины. Это возможно в тех местах, где трудно избежать контакта с окружающим воздухом или обеспечить его относительно постоянную температуру.
<a id="p100480"></a>На практике испытания проводятся так, что потери Pirs2 составляют менее 2,5% потерь Pirs, измеренных при полной нагрузке, и менее 5% потерь Pirs, определенных по методу отдельных потерь. Необходимо принимать во внимание только потери, рассеиваемые с поверхности машины. Потери Pirs2 могут быть определены по формуле:

<a id="p100481"></a> $P_{irs2} = h \cdot A \cdot \Delta\theta$ , (26)

<a id="p100482"></a>где $\Delta\theta$ - разность температур между средней температурой на расчетной поверхности и температурой окружающего воздуха;
<a id="p100483"></a>A - площадь расчетной поверхности;
<a id="p100484"></a>h - коэффициент теплоотдачи для потерь, рассеиваемых через эту поверхность при контакте с окружающим воздухом, Вт/(м2·К).
<a id="p100485"></a>*Примечание* - Потери Pirs<sub>2</sub> могут быть отрицательными, когда тепловой поток направлен внутрь расчетной поверхности, и в этом случае они должны вычитаться.

<a id="p100486"></a>Коэффициент h вычисляется в зависимости от способа охлаждения.
<a id="p100487"></a>При форсированном обдуве:
- <a id="p100488"></a>для внешних поверхностей машины h = 11 + 3v, где v - скорость окружающего воздуха, м/с;
- <a id="p100489"></a>для поверхностей, полностью находящихся внутри внешней поверхности машины h = 5 + 3v, где v - скорость охлаждающего воздуха, м/с.
<a id="p100490"></a>При естественной конвекции значение коэффициента h для потерь, рассеиваемых через внешнюю поверхность машины, обычно лежит в пределах 10 - 20 Вт/(м2·К). Естественным допущением является принятие его значения равным 15 Вт/(м2·К), когда движением воздуха относительно теплопередающей поверхности можно пренебречь.

###### <a id="p100491"></a>7.3.4.4 Внешние потери Pers

<a id="p100492"></a>Потери Pers (определяются отдельно) состоят, в основном, из:
- <a id="p100493"></a>потерь в реостатах цепи возбуждения, в регуляторе напряжения, в шунте и цепях возбуждения, независимых от возбудителя;
- <a id="p100494"></a>потерь в возбудителе и контактных кольцах, когда их охлаждение осуществляется отдельно от самой машины;
- <a id="p100495"></a>потерь на трение в подшипниках, когда они полностью или частично расположены вне расчетной поверхности.





<a id="p100496"></a>Приложение ДА
(справочное)

<a id="p100497"></a>**СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ**
**ССЫЛОЧНЫМ МЕЖДУНАРОДНЫМ СТАНДАРТАМ**

<a id="p100498"></a>Таблица ДА.1

<a id="p100499"></a>Сведения о соответствии межгосударственных стандартов
ссылочным международным стандартам


<table>
<colgroup><col width="41%"><col width="14%"><col width="44%"></colgroup>
<tr><td><a id="p100500"></a>Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта</td><td><a id="p100501"></a>Степень соответствия</td><td><a id="p100502"></a>Обозначение и наименование межгосударственного стандарта</td></tr>
<tr><td><a id="p100503"></a>IEC 60034-1:2004 Машины электрические вращающиеся. Часть 1: Номинальные значения и эксплуатационные характеристики</td><td><a id="p100504"></a>IDT</td><td><a id="p100505"></a><a href="https://bukva.ai/docs/prikaz-gost-iec-60034-1-2014">ГОСТ IEC 60034-1-2014</a> Машины электрические вращающиеся. Часть 1. Номинальные значения параметров и эксплуатационные характеристики</td></tr>
<tr><td><a id="p100506"></a>IEC 60034-2-1:2007 Машины электрические вращающиеся. Часть 2-1. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин (за исключением машин для подвижного состава)</td><td><a id="p100507"></a>IDT</td><td><a id="p100508"></a>ГОСТ МЭК 60034-2-2008 Машины электрические вращающиеся. Часть 2. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия вращающихся электрических машин при испытаниях (исключая машины для тяговых транспортных средств)</td></tr>
<tr><td colspan="3"><a id="p100509"></a><a id="p100510"></a>Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов:<br>- IDT - идентичные стандарты.</td></tr>
</table>







<table>
<colgroup><col width="33%"><col width="33%"><col width="33%"></colgroup>
<tr><td><a id="p100511"></a>УДК 621.313.3:006.354</td><td><a id="p100512"></a>МКС 29.160</td><td><a id="p100513"></a>IDT</td></tr>
<tr><td colspan="3"><a id="p100514"></a>Ключевые слова: машины электрические вращающиеся, специальные методы определения потерь, испытания</td></tr>
</table>




<a id="p100515"></a>

---