5. Отсчеты по обоим приборам  должны производиться одновременно по команде, подаваемой наблюдателем на вольтметре, показания которого менее устойчивы, чем показания амперметра, вследствие индуктивности, свойственной обмоткам электрических машин.

      6.  При измерении одного и  того же сопротивления следует  по возможности не изменять пределы измерения приборов.

       7.  Во избежание нагревания  обмотки измерительным током  значение последнего следует  выбирать по данным обмотки  так, чтобы адиабатное повышение  температуры обмотки за время  измерения не превосходило 1К; если же данные обмотки неизвестны, то значение измерительного тока должно быть не выше 20 % номинального тока обмотки, а длительность измерения – не более 1 мин. Если порядок измеряемого сопротивления известен, то пределы измерения обеих приборов могут быть установлены заранее, но  цепь вольтметра в момент замыкания цепи тока должна быть разомкнутой. При подключении устройства к неизвестному объекту измерения и замыкании цепи тока амперметр и вольтметр должны быть предварительно включены на наибольшие пределы измерения. После замыкания цепи приспособление, регулирующее ток, ставиться в положение наибольшего измерительного тока. Если при этом показание амперметра меньше 40 % его полной шкалы, то необходимо перейти на следующий меньший предел измерения, и так далее до тех пор, пока не будет получено удовлетворительное отклонение; подбор предела измерения вольтметра производиться таким же способом. Когда пределы шкал обоих приборов установлены, приступают к отсчетам. После каждого отсчета ток несколько понижается регулирующим приспособлением и производиться следующий отсчет и т. д. Если обмотка обладает сильно выраженной индуктивностью, то на момент каждого перехода с высшей ступени измерительного тока на низшую необходимо размыкать цепь вольтметра, иначе ее можно повредить импульсами, индуктируемыми при резком понижении измерительного тока.

         Схемы измерения сопротивления  этим методом приведены на  рис.4

Рис.4. Схемы  измерения сопротивления обмоток  методом вольтметра и амперметра:

а –  отдельная обмотка; б – при схеме Y; в – при схеме ∆ 

       Если сопротивление вольтметра отличается от измеряемого сопротивления менее чем в 100 раз, то для исключения методической ошибки истинное значение сопротивления рассчитывается по формуле (1):

,        

где U – измеренное падение напряжения, В; I – измеренный ток, А; r_в – входное сопротивление вольтметра, Ом.

     Измерение сопротивления многофазных обмоток при наличии выводов начал и концов фаз производиться пофазно, а при наличии отдельных выводов от частей фаз – отдельно для каждой части.

      Если выводы начал и концов фаз отсутствуют, то сопротивление следует измерять между каждой парой линейных выводов. При соединении фаз в звезду (рис.4, б) сопротивление фазы r₁, прилегающей к выводу С₁, определяется по формуле (2): 

r₁ = (r₃₁+r₁₂ - r₂₃)/2,                    

где r₃₁, r₁₂, r₂₃ – сопротивления, измеренные соответственно между выводами С₃ и С₁ , С₁ и С₂, С₂ и С₃, Ом. При соединении фаз в треугольник сопротивление фазы r₁ между выводами С₁ и С₂ (рис.4, в) определяется по формуле (3): 

.      

        По аналогичным формулам с круговой перестановкой соответствующих индексов рассчитываются сопротивления других фаз.

       Когда сопротивление цепи вольтметра на данном пределе измерения настолько велико по сравнению с измеряемым сопротивлением, что потреблением тока в вольтметре можно пренебречь, искомое сопротивление R может быть найдено: 

R=U/I.        

        При использовании для измерений одинарного моста к искомому сопротивлению обмоток добавляется сопротивление контактов и соединительных проводов, в связи с чем одинарный мост рекомендуется применять при измерении сопротивлений, превышающих 1Ом. Применение двойного моста обеспечивает наивысшую точность измерения сопротивлений.

      Тепловое  состояние различных частей обмотки  контролируется с помощью датчиков температуры, устанавливаемых на обмотку. В этом случае за температуру обмотки  принимают среднеарифметическое значение показаний датчиков, если эти показания  изменяются не более чем на 1°С в час и отличаются от среднего значения не более чем на 2°С.

      Определение сопротивления обмоток постоянному току в практически холодном состоянии предусмотрено программой приемо-сдаточных испытаний, хотя большинство электрических машин не снабжаются датчиками температуры обмоток. В этом случае температуру обмоток определяют следующими способами:

       в электрической машине, оборудованной датчиками температуры отдельных ее частей, за температуру обмотки принимают среднеарифметическое значение показаний датчиков, если оно не изменяется более чем на 1⁰С за 4 ч при изменении сопротивления обмотки не более чем на 0,5 %;

       в электрической машине, не оборудованной датчиками температуры, температуру обмотки принимают равной температуре поверхности машины (корпуса), если эта температура изменяется не более чем на 1⁰ С за 8 ч при изменении сопротивления обмотки за то же время не более чем на 0,5 %;

       в электрической машине, не оборудованной датчиками температуры, температуру обмотки принимают равной температуре окружающей среды во время измерений, если перед этим машина находилась в нерабочем состоянии длительное время, в течение которого температура окружающей среды изменилась не более чем на 5⁰ С. 
 

 

8.  Измерение сопротивления изоляции между токоведущими частями и корпусом

 

          Сопротивление изоляции обмоток измеряется относительно корпуса электрической машины и между обмотками. Измерение проводиться мегомметром, который представляет собой маломощный высоковольтный генератор постоянного тока. Выпускаются мегомметры класса напряжения 500, 1000 и 2500 В. Существуют и электронные мегомметры.

           В соответствии с требованиями  ГОСТ 11828-86 измерение сопротивления  изоляции вращающихся электрических машин следует производить мегомметрами класса 500 В, если напряжение обмотки до 500 В включительно, и мегомметрами класса не ниже 1000 В, если номинальное напряжение обмотки выше 500 В. Для измерения сопротивления изоляции обмоток трансформаторов в соответствии с ГОСТ 3484-88 используются мегомметры класса 1000 В для трансформаторов класса до 35 кВ и мощностью менее 16 МВА.

          При измерении сопротивления  изоляции обмоток крупных вращающихся  электрических машин и трансформаторов,  которые обладают значительной  емкостью (между обмотками и на корпус), следует применять электронные мегомметры поскольку время переходного процесса, определяемое величиной емкости, может достигать нескольких минут. Отсчет сопротивления изоляции следует производить дважды: через 15 и 60 с после появления на обмотках напряжения, при котором производятся измерения. В результате измерений помимо сопротивления изоляции, соответствующему измерению через 60с (R₆₀), определяют коэффициент абсорбции

К_аб=R₆₀/R₁₅.       

         Сопротивление изоляции относительно корпуса машины следует измерять поочередно для каждой цепи, имеющей отдельные выводы, при электрическом соединении всех прочих цепей с корпусом машины. По окончании измерений сопротивления изоляции каждой цепи ее следует разрядить, соединив с заземленным корпусом машины.

        При измерении сопротивления  изоляции обмоток электрических  машин относительно корпуса нулевой вывод мегаомметра соединяется с заземленным корпусом машины, а высоковольтный вывод – с одним из выводов обмотки. Обмотки фаз, не участвующие в измерении, заземляются. При измерении сопротивления изоляции между обмотками порядок присоединения выводов мегаомметра к выводам обмотки произвольный. Аналогичная схема используется для измерения сопротивления изоляции трансформаторов. 

     Значение сопротивления изоляции обмоток (в МОм) при рабочей температуре должна быть не менее значения, вычисленного по формуле 

r=U/(1000+0,01P),

где U – номинальное напряжение обмотки, В; Р – номинальная мощность машины, кВА или кВт.

         Если полученное по формуле  значение сопротивления не превышает  0,5 МОм, то в качестве минимально допустимого принимается  r = 0,5 МОм.

9.  Проверка электрической прочности изоляции между токоведущими частями и корпусом

          Испытание проводят синусоидальным напряжением частотой 50 Гц от испытательного трансформатора мощностью не менее 1 кВА на 1 кВ испытательного напряжения. Регулирование напряжения производиться плавно или ступенями, не превышающими 5% от испытательного значения, путем регулирования напряжения, подводимого к первичной обмотке испытательного трансформатора. Испытания начинаются с напряжения, не превышающего 1/3 от испытательного. Время увеличения напряжения от половинного значения до испытательного – не менее 10 с, испытательное напряжение выдерживается в течение 1 мин. После этого напряжение плавно снижают до 1/3 от испытательного и отключают питание трансформатора.

        Принципиальная схема установки  для испытания проведена на  рис. 6. Основная часть установки – высоковольтный трансформатор 7, питающийся от сети через регулировочный автотрансформатор 6, который позволяет плавно поднимать напряжение от нуля на первичной обмотке трансформатора 7 и тем самым напряжение на испытуемой обмотке. Пробой изоляции сопровождается увеличением тока в обмотках трансформатора 7. Для его ограничения служит защитное сопротивление 8. Изоляция выдержала испытание, если не произошел ее пробой или перекрытие скользящими разрядами. Для обеспечения безопасности установка защищается металлическим заземленным ограждением. Испытательный трансформатор подключается к автотрансформатору через реле максимального тока, предназначенного для отключения высоковольтного трансформатора при пробое изоляции обмотки испытуемой машины.  

Рис. 6. Принципиальная схема установки для испытания изоляции электрических машин на электрическую прочность:

1 – рубильник; 2 – концевой выключатель; 3 и 5 – лампы; 4 и 15 – основные и вспомогательные контакты магнитного пускателя; 6 – регулировочный автотрансформатор; 7 – высоковольтный трансформатор; 8 – защитное сопротивление; 9 – вольтметр; 10 – кнопка; 11 – обмотка реле максимального тока; 12 – контакт этого реле; 13 – кнопка “СТОП”; 14 – кнопка “ПУСК”; 16 – магнитный пускатель.

         Испытанию изоляции на электрическую  прочность относительно корпуса следует подвергать поочередно каждую цепь, имеющую отдельные выводы. При этом один вывод испытательного трансформатора 7 подключают к любому из выводов испытуемой обмотки (на рис. 6 к выводу С₁), а другой – вывод заземляют и подключают к заземленному корпусу машины, с которым при испытании обмотки С₁-С₄ электрически соединяют обмотки С₂ – С₅ и С₃ – С₆.

10. Измерение уровня  шума и вибрации  при испытании  электрических машин

 

    Реальные  уровни шума и вибрации, создаваемые  электрической машиной, ограничены требованиями норм безопасного ведения работ и фактором производительности труда.

    Шумы, возбуждаемые аэродинамическими, магнитными и механическими факторами, а также подшипниками и щетками, образуют общий шум электрической машины. Звуковые частоты охватывают диапазон от 16 до 16 000 Гц. Аэродинамический шум появляется в результате турбулентного движения газообразной охлаждающей среды при вращении ротора и вентилятора электрической машины. Отражающиеся от вращающейся поверхности завихрения вызывают широкополосный шум, энергия которого спектрально распределена по всему диапазону слышимости.

    Шум вентилятора в основном зависит  от его окружной скорости. Так, у электрических машин с окружными скоростями свыше 60 м/с общий уровень шума определяется в большинстве случаев только аэродинамическим вихрем вентилятора. К аэродинамическим шумам относятся и сиренные эффекты, возникающие, когда сжатый вентилятором воздух или газ наталкивается на такие препятствия, как ребра корпуса или подшипникового щита, крепящие болты и другие лодобные детали. Эти препятствия становятся сферическими излучателями продольных волн. В случае равномерного шага лопаток вентилятора основная частота (Гц) сиренного звука составляет