Incercari finale

Masina gata montata se supune incercarilor finale.

In cele ce urmeaza se vor descrie principalele incercari, aratandu-se

modul de executare a lor, precum si prescriptiilor standardelor in vigoare.

Incercari de izolatie. In general, incercarile de izolatie se executa la intreprindere producatoare, dupa incercarea de incalzire. Masina trebuie sa fie noua, completa cu toate organele montate, in conditii echivalente cu cele ale unei functionari normale.

- Incercarea izolatiei bobinajului fata de corpul masinii si a izolatiei intre bobine. Tensiunea de incercare se aplica pe de o parte bobinajului de incercat si pe de alta parte corpului masinii la care trebuie legat circuitul magnetic si toate celelalte bobinaje care nu sunt supuse incercarii.

Tensiunea de incercare trebuie sa fie alternativa si cu forma practic sinusoidala, avand frecventa cuprinsa intre 15 si 100 Hz (de obicei 50 Hz).

Incercarea se incepe cu o tensiune care nu trebuie sa depaseasca jumatate din tensiunea de incercare. Dupa aceea, tensiunea de incercare este marita progresiv sau in trepte ce nu trebuie sa depaseasca 5 % din valoarea tensiunii de incercare. Timpul in care se ajunge de la jumatatea tensiunii de incercare pana la tensiunea intreaga de incercare nu trebuie sa fie mai mic de 10 secunde. Dupa aceea tensiunea de incercare este mentinuta timp de 1 minut la valorile din tabelul urmator ( 1 ).

1. Tensiuni de incercare a izolatiei dintre bobine si dintre

bobine si corpul masinii

La incercarea de control a masinilor cu tensiuni nominale pana la 500 V durata de incercare de 1 minut poate fi inlocuita cu o incercare de scurta durata, care trebuie in acest caz sa se faca in timp de 5 secunde, cu tensiunea de incercare conform valorilor de mai sus, aplicata brusc cu ajutorul varfurilor de incercare.

Incercarea izolatiei bobinajului fata de corpul masinii si a izolatiei intre bobine se efectueaza o singura data. In cazuri exceptionale se poate face si o a doua incercare, care insa trebuie sa fie efectuata numai cu 80 % din tensiunea de incercare prevazuta.

Pentru incercarile izolatiei bobinajului fata de corpul masinii si a izolatiei intre bobine la masinile reparate sunt valabile urmatoarele:

- masinile rebobinate complet vor fi incercate cu tensiunea de incercare completa, valabila pentru masinile noi ;

- masinile partial rebobinate vor fi incercate cu 75 % din tensiunea de incercare a masinii noi.

Inainte de incercare, partea rebobinata a bobinajului trebuie curatata si uscata cu ingrijire ;

- masinile uzate, dupa revizie, curatire si uscare pot fi incercate cu o tensiune egala cu 1,5 ori tensiunea nominala, insa aceasta sa fie de cel putin 500 V.

- Incercarea izolatiei intre spire. Incercarea izolatiei intre spire trebuie sa fie efectuata la mersul in gol prin marirea tensiunii aplicate sau produse, pana la valorile indicate in tabelul urmator ( 2 ), recurgand in acest scop la cresterea frecventei sau a turatiei.

Durata de incercare este de 3 minute.

La masinile cu colector se permite ridicarea periilor in timpul incercarii izolatiei intre spire.

Izolatia bornelor masinilor electrice trebuie sa suporte timp de 1 minut o tensiune de 1,5 ori tensiunea de incercare a bobinajelor, fara a se produce strapungerea sau conturnarea.

Aceasta incercare trebuie sa fie facuta inainte ca bobinajul sa fie racordat la borne.

2. Tensiuni de incercare a izolatiei intre spire

- Rezistenta de izolatie a bobinajelor masinilor electrice (r) in M W fata de corpul lor si rezistenta de izolatie intre bobine nu trebuie sa fie mai mica decat valoarea ce se obtine din formula :

r =

U este tensiunea nominala a bobinajului masinii, in V ;

P este puterea nominala a masinii, in kVA.

Incercarea de mers in gol

Aceasta incercare urmareste obtinerea de date cu privire la modul de magnetizare a fierului masinilor electrice, determinarea pierderilor de mers in gol si a pierderilor mecanice.

Incercarea de mers in gol se face in conditii de functionare, adica la tensiunea nominala, la frecventa nominala si la viteza nominala a masinii. Rezultatele acestei incercari se trec intr-o diagrama numita caracteristica de mers in gol a masinii.

- Incercarea motoarelor se face astfel:

Motorul de incercat se conecteaza la o retea cu tensiunea corespunzatoare tensiunii nominale, schema de legatura depinzand de tipul masinii.

Dupa punerea in functiune, motorul absoarbe din retea energia necesara acoperirii pierderilor in gol, adica a pierderilor in fier si a celor mecanice.

Motoarele asincrone iau curentul de magnetizare din retea, iar cele de curent continuu se alimenteaza cu curent de magnetizare de la o sursa separata.

La incercarea de mers in gol se masoara urmatoarele marimi :

U_o tensiunea retelei

P_o puterea activa absorbita ;

I _o curentul de mers in gol absorbit ;

i _o curentul de excitatie

cos j factorul de putere ( cos j se determina in general prin calcul ).

Pentru determinarea caracteristicii de mers in gol se mentine viteza constanta si se variaza tensiunea aplicata. Tensiunea minima de la care se porneste este 1/3 din tensiunea nominala si se merge treptat pana la tensiuni ce pot depasi cu 40 % tensiunea nominala. Pentru trasarea unei caracteristici corecte sant necesare 6-8 citiri.

Caracteristica de mers in gol, numita si caracteristica de magnetizare a fierului ( figura 1 ) se traseaza luandu-se in abscisa curentul absorbit de la reteaua I_o ( in cazul masinilor de curent alternativ ) sau curentul de excitatie i_o ( in cazul masinilor de curent continuu ) si in ordonata tensiunea la bornele masinii U_o .

Incercarea de mers in gol mai serveste si la separarea pierderilor dintr-o masina electrica, deoarece la mersul in gol, puterea P_o absorbita de la retea este consumata de pierderile in fier si de pierderile mecanice datorite frecarilor si ventilatiei. Curba pierderilor ( figura 2 ) se traseaza in functie de tensiune. Din aceasta curba ( I ) se scad mai intai pierderile in infasurarea masinii produse de catre curentul de mers in gol I_o care circula prin aceasta infasurare si care sunt date de relatia :

P_oCU = RI²_o

Se obtine astfel o noua curba ( II ) , asemanatoare cu prima ( I ) si care reprezinta pierderile in fier plus pierderile mecanice. Pentru a le putea separa se prelungeste curba (II) pana cand taie axa ordonatelor. Din punctul de intersectie se duce o paralela la axa tensiunilor ( III ) ; intervalul intre aceasta dreapta si abscisa reprezinta pierderile mecanice.

Deoarece prelungirea curbei ( II ) se face din ochi, s-ar putea produce erori. Pentru o precizie mai mare, se traseaza curba pierderilor in functie de patratul tensiunilor.

In acest caz, caracteristica pierderilor ( curba din figura 2 ) apare ca o dreapta care poate fi prelungita usor, asa cum se vede in figura 3.

- Incercarea generatoarelor se face astfel :

Generatorul de incercat este antrenat de un motor tarat. Caracteristica de mers in gol se ridica asa cum s-a aratat mai sus.

Separarea pierderilor se face indirect, deoarece de data aceasta intervin si pierderile motorului ( care sunt cunoscute ). Daca este posibil, se recomanda ca incercarea generatoarelor sa se faca punandu-le sa functioneze ca motoare.

Caracteristica de mers in gol a masinilor de curent continuu are aspectul din figura 4 si se ridica pornind cu valori crescatoare ale curentului, pana la valoarea maxima a excitatiei, scazand apoi pana la zero.

Se obtin astfel doua ramuri distincte, caracteristica masinii incercate fiind curba medie. Oricare ar fi modul de excitare a masinii, pentru aceasta proba masina trebuie excitata de la o sursa separata.

Caracteristica de mers in gol a masinilor de curent continuu este aceeasi, indiferent daca este motor sau generator.

Incercarea de mers in sarcina

Aceasta incercare se face cu scopul de a verifica comportarea masinii in functionarea ei normala. La aceasta incercare se traseaza curba caracteristica de mers in sarcina, care arata cum se comporta masina intr-un anumit regim de functionare, cand variaza sarcina.

La motoare, spre exemplu, se cauta sa se vada variatia vitezei in functie de sarcina, la o tensiune constanta. Incercarea se face pentru sarcina normala, o sarcina mai mica si o suprasarcina. Limita inferioara de descarcare a masinii este mersul in gol, iar suprasarcinile pot ajunge chiar pana la 100 % .

- Incercarea de mers in sarcina a masinilor de curent continuu difera la masinile cu excitatie derivatie de cele cu excitatie serie.

Caracteristica de mers in sarcina a generatorului cu excitatie derivatie se ridica cu ajutorul montajului aratat in figura 1, a.

Generatorul este cuplat cu un motor si se invarteste la turatia lui nominala. Se excita apoi pana la valoarea nominala, adica cea care da tensiunea la mersul in gol si se incarca apoi cu ajutorul reostatului R.

Caracteristica de mers in sarcina da variatia tensiunii U la bornele masinii ( masurata cu voltmetrul, V ) in functie de curentul I ( masurat cu ampermetrul, A ), excitatia fiind cea nominala. Curba caracteristica are forma aratata in figura 1, b. Din aceasta curba nu se poate ridica decat portiunea trasata cu linia plina ( AB ). Curba caderii de tensiune poate fi dedusa imediat din caracteristica de mers in sarcina. Ea este insasi curba caracteristicii de sarcina, dar raportata la axa AA¹ din figura 1, b.

Raportand aceasta curba la OI se obtine curba din figura 1, c ; care este caracteristica caderii de tensiune.

Caracteristica de mers in sarcina a generatorului serie se ridica cu ajutorul montajului aratat in figura 2, a. Caracteristica se ridica tot la turatia normala. La masinile cu excitatie serie, curentul de excitatie fiind acelasi cu curentul principal, caracteristica respectiva are forma aratata in figura 2, b.

Pentru a trasa si curba caderii de tensiune, se traseaza pe aceeasi diagrama atat caracteristica de mers in gol e_o = f ( I ) cat si caracteristica de mers in sarcina U = f ( I ) si se face diferenta ordonatelor, asa cum se vede in figura 2, c.

La motoarele de curent continuu, incercarea de mers in sarcina consta in ridicarea caracteristicii de viteza. Aceasta curba se obtine prin masurarea vitezei la diferiti curenti ( I ), tensiunea si curentul de excitatie ramanand constante. Curba reprezentativa este descrescatoare, mai accentuata la motorul seriei si cu o panta mai lenta la cel derivatie.

Incercarea la incalzire

Incercarea la incalzire urmareste sa determine incalzirea diferitelor subansambluri si piese ce intra in componenta unei masini electrice. Incercarea la incalzire se face la mers in gol si la sarcina nominala.

Pentru determinarea temperaturilor respective se pot folosi mai multe metode de lucru.

- Metoda termometrelor.

Prin aceasta metoda este masurata temperatura cu ajutorul termometrelor aplicate pe suprafetele accesibile ale masinii.

In punctele unde sunt campuri magnetice variabile ( alternative ) nu se recomanda folosirea termometrelor cu mercur, deoarece acestea pot fi influenta-

te de prezenta acestor campuri.

Transmisia de caldura de la locul masurarii spre termometru trebuie sa fie cat se poate de buna.

Locul de masurare si termometrul trebuie sa fie ferite de curenti de aer si de influenta mediului inconjurator. Ele trebuie acoperite cu un material rau conducator de caldura.

- Metoda rezistentei.

Prin aceasta metoda, incalzirea infasurarilor se determina prin cresterea rezistentei acestor infasurari.

Masini electrice de curent continuu

Metode de incercare

Masurarea rezistentei de izolatie a fiecarei infasurari fata de masa.

Conditiile de executie a probei.

Masurarea rezistentei de izolatie se face:

- cu megohmmetru de 500 V la masini cu U_n 500 V

- cu megohmmetru de 1000 V la masini cu U_n > 500 V

Indicatiile si valorile de control.

- Rezistenta de izolatie trebuie sa aiba valori mai mari decat valoarea minima data de constructor sau cel putin 70 % din valoarea de referinta.

- Pentru masini cu P_n < 1 kW rezistenta de izolatie nu trebuie sa scada sub 1 MW

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ), reparatie curenta gradul 2 ( RC₂ ), reparatie capitala ( RK ).

- Interventii la infasurari.

- Inainte si dupa incercarea cu tensiune marita.

Masurarea rezistentei de izolatie a bandajelor rotorice.

Conditiile de executie a probei.

Se masoara rezistenta de izolatie a fiecarui bandaj fata de infasurare.

Masurarea se face cu megohmmetru de 1000 V.

Indicatiile si valorile de control.

Rezistenta de izolatie nu trebuie sa scada sub 1 MW

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ), reparatie curenta gradul 2 ( RC₂ ), reparatie capitala ( RK ).

- Interventii la infasurari sau bandaje.

Incercarea izolatiei infasurarilor cu tensiune alternativa marita ( 50 Hz ).

Conditiile de executie a probei

Incercarea se face numai pentru masini cu P_n 50 kW.

Incercarea se face dupa masurarea rezistentei de izolatie asupra fiecarei infasurari independente, toate celelalte infasurari fiind legate la masa masinii.

Indicatiile si valorile de control.

Valoarea tensiunii de incercare este:

U_inc 1 kV + 2 U_n ( kV ), dar minimum 1,5 kV.

Durata mentinerii tensiunii de incercare este de 1 minut. Se considera ca izolatia a suportat incercarea daca nu au loc strapungeri. Efectul corona sau aparitia DP ( descarcari partiale ) nu se iau in considerare.

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ).

- Interventii la infasurari.

Masurarea rezistentelor ohmice ale infasurarilor statorice.

Conditiile de executie a probei.

Se recomanda ca masurarea sa se faca prin metoda voltmetrului si ampermetrului:

a)   in montaj amonte pentru infasurari derivatie sau independente;

b)  in montaj aval pentru infasurarile polilor auxiliari;

Indicatiile si valorile de control.

Rezultatele masuratorilor nu trebuie sa difere cu mai mult de 5 % fata de datele de referinta raportate la aceeasi temperatura.

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ), reparatie curenta gradul 2 ( RC₂ ).

- Interventii la infasurari.

Masurarea rezistentei ohmice a reostatelor de reglaj sau pornire, care fac parte din instalatiile masinii.

Conditiile de executie a probei.

Se masoara rezistenta ohmica totala si pe fiecare plot sau derivatie.

Indicatiile si valorile de control.

Valorile masurate nu trebuie sa difere cu mai mult de 10 % fata de valoarea de referinta la aceeasi temperatura.

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ), reparatie curenta gradul 2 ( RC₂ ).

- Interventii la reostate.

Masurarea rezistentei de izolatie a reostatelor de reglaj sau pornire

Conditiile de executie a probei.

Se masoara cu megohmmetrul de 2500 V.

Indicatiile si valorile de control.

Valoarea rezistentei de izolatie nu trebuie sa fie mai mica de 1 MW

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ).

- Interventii la reostate.

Verificarea amplasarii periilor in axa neutra.

Conditiile de executie a probei.

Se aplica metoda alimentarii in curent continuu a infasurarii de excitatie.

Indicatiile si valorile de control.

Dandu-se o valoare prescrisa curentului de excitatie, periile sunt considerate amplasate corect daca, in raport cu alte pozitii ale lor, deviatia acului milivoltmetrului este minima la deconectarea brusca a sursei.

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ).

- Modificari ale pozitiei suportului portperiei.

Determinarea zonei de comutatie fara scantei si controlul calitatii comutatiei.

Conditiile de executie a probei

Determinarea se face pentru masini cu poli auxiliari cu putere P_n > 50 kW.

La diferite sarcini incepand de la mersul in gol pana la sarcina nominala si daca este posibil, si peste sarcina nominala, se determina limitele superioare si inferioare ale solenatiei polilor auxiliari intre care comutatia ramane practic fara scantei ( intunecata ). Domeniul marginit de aceste limite este zona comutatiei fara scantei.

Indicatiile si valorile de control.

Compensarea este bine realizata daca orice regim normal de functionare se afla in interiorul zonei de comutatie fara scantei.

Momentul efectuarii probei.

- Interventii la infasurari.

- Demontarea polilor.

- In toate cazurile cand apar scantei la perii.

Ridicarea caracteristicii de mers in gol ( pentru generatoare ).

Conditiile de executie a probei.

Se ridica ambele ramuri ale caracteristicii, la cresterea si descresterea curentului de excitatie.

Valoarea maxima a tensiunii la borne este 1,3 U_n si se mentine timp de 5 minute.

Indicatiile si valorile de control.

Abaterile fata de caracteristicile ridicate in fabrica sau anterior nu trebuie sa depaseasca limitele de precizie ale aparatelor de masura folosite.

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ).

- Interventii la infasurari si reostate.

10. Ridicarea caracteristicii externe si de reglaj ( pentru generatoare ).

Conditiile de executie a probei.

Se ridica curbele

a) U_ex = f ( I_s ) pentru n = constant

b) I _ex = f ( I_s ) pentru U = constant si n = constant

Indicatiile si valorile de control

Abaterile fata de caracteristicile ridicate in fabrica sau anterior nu trebuie sa depaseasca limitele de precizie ale aparatelor de masura folosite.

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ).

- Interventii la infasurari.

11. Masurarea intrefierului dintre stator si rotor.

Conditiile de executie a probei.

Masurarea se face cu ajutorul calibrelor, sub mijlocul fiecarui pol.

Se repeta masuratorile pentru fiecare pozitie a rotorului decalata cu un pas polar fata de pozitia anterioara, pana cand decalajul ajunge la 180^o .

Indicatiile si valorile de control.

Rezultatele masuratorilor nu trebuie sa difere cu mai mult de 10 % fata de valoarea medie.

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ) pentru motoarele care se transporta demontate.

- Interventii la poli.

12. Masurarea vibratiilor lagarelor.

Conditiile de executie a probei.

Se masoara cu masina in gol si in sarcina pentru masinile cu P 100 kW.

Pentru restul masinilor se executa de la caz la caz.

Indicatiile si valorile de control.

Marimea vibratiilor nu trebuie sa depaseasca valorile :

- 0,06 mm pentru masinile cu turatie de 3000 rotatii pe minut ;

- 0,1 mm pentru masinile cu turatie de 1500 rotatii pe minut si mai mica.

Momentul efectuarii probei.

- Punerea in functiune ( PIF ), reparatie curenta gradul 1 ( RC₁ ).

- Interventii la infasurari sau la sistemul de cuplare.