3. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТОК ПРИ ПОСТОЯННОМ ТОКЕ В ПРАКТИЧЕСКИ ХОЛОДНОМ И НАГРЕТОМ СОСТОЯНИИ И СОПРОТИВЛЕНИЙ ТЕРМОМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
3.1. Измерение сопротивлений обмоток при постоянном токе надлежит производить одним из следующих методов:
вольтметра и амперметра;
двойного моста;
одинарного моста;
омметра.
При измерении сопротивлений, меньших 1 Ом, применение одинарного моста или омметра не допускается.
3.2. Если предположено производить измерение температуры какой-либо обмотки методом сопротивления, то измерение ее сопротивления в практически холодном состоянии рекомендуется производить теми приборами, на тех пределах измерения и примерно при тех значениях измерительного тока, при которых может производиться измерение в нагретом состоянии.
3.3. Измерение сопротивлений обмоток следует производить непосредственно на выводах этих обмоток, а для замкнутых обмоток, не имеющих начала и конца, например, обмоток якорей коллекторных машин постоянного и переменного тока — между точками, доступными для присоединения измерительного устройства и выбираемыми в соответствии с типом обмотки.
В качестве источника тока питания измерительной схемы применяют батареи аккумуляторов или гальванических элементов, отдельный генератор постоянного тока, сеть постоянного тока неизменного напряжения или статический выпрямитель, управляемый или неуправляемый, питаемый от сети переменного тока неизменного напряжения.
3.4. Значение постоянного тока при измерении сопротивлений обмоток методами вольтметра и амперметра или двойного моста должно быть таким, чтобы адиабатное повышение температуры измеряемой обмотки за время измерения не превышало 1 К. Скорость адиабатного повышения температуры медной обмотки DJ/Dt, К/с, следует определять по формуле
, (1)
где J — плотность тока в обмотке при измерении, А/мм2.
Для алюминиевых обмоток в знаменателе вместо 200 следует подставить 86. Если сечение проводника обмотки неизвестно, то значение измерительного тока для медной обмотки не должно превосходить 15—20 % номинального тока данной обмотки, а продолжительность его протекания — 1 мин.
3.5. При измерении сопротивлений обмоток в практически холодном состоянии следует измерять температуру обмоток, которая не должна отличаться от температуры окружающей среды более чем на ±3°С. Для измерения температуры следует применять заложенные термопреобразователи, а в случае их отсутствия — встраивать измерители температуры в полость машины не позднее чем за 15 мин до начала измерения и защищать их от воздействия возможных потоков воздуха.
Для измерения температуры обмоток машин мощностью до 10 кВт (кВ·А) достаточно устанавливать один измеритель температуры, для машин мощностью от 10 до 100 кВт (кВ·А) — не менее двух, для машин мощностью от 100 до 1000 кВт (кВ·А) — не менее трех, для машин мощностью свыше 1000 кВт (кВ·А) — не менее четырех. При числе измерителей более одного их следует размещать по возможности более равномерно внутри машины. За температуру обмоток следует принимать среднее арифметическое измеренных значений.
В случае невозможности непосредственного измерения температуры обмоток машина должна находиться в окружающей среде в неработающем состоянии до измерения сопротивлений обмоток в течение времени, достаточного для того, чтобы все части машины практически приняли температуру окружающей среды. Изменение температуры окружающей среды за это время не должно быть больше ±5 К. За температуру обмоток при этом следует принимать температуру окружающей среды в момент измерения сопротивлений.
В случае обмоток с непосредственным жидкостным охлаждением допускается производить измерение их сопротивлений в практически холодном состоянии при циркуляции охлаждающей жидкости в течение времени, необходимого для того, чтобы разность температуры жидкости при выходе из обмотки и при входе в нее не превосходила 1 К. За температуру обмотки следует принимать среднюю температуру охлаждающей жидкости при входе и выходе из обмотки.
(Измененная редакция, Изм. № 2)
3.6. При измерении сопротивлений обмоток методами вольтметра и амперметра или двойного моста проводники цепей тока и падения напряжения на измеряемом сопротивлении следует присоединять к обмотке раздельно, чтобы к падению напряжения на измеряемом сопротивлении не прибавлялось падение напряжения в переходных контактах цепи тока (черт.1).
Черт. 1
Если сопротивление вольтметра отличается от измеряемого сопротивления менее чем в 100 раз, то истинное значение измеренного сопротивления R, Ом, подсчитывают по формуле
, (2)
где U — измеренное падение напряжения, В;
I —измеренный ток, А;
Rв — сопротивление вольтметра, Ом.
Во избежание повреждения вольтметр следует подключать только после достижения установившегося значения тока в обмотке и отключать перед каждым изменением тока. При измерении сопротивления обмоток возбуждения ток перед отключением следует снижать до значения, не превосходящего 5% номинального тока данной обмотки.
(Измененная редакция, Изм. № 2)
3.7. При измерении сопротивлений обмоток в практически холодном состоянии каждое сопротивление должно быть измерено не менее трех раз: при измерении методом вольтметра и амперметра — при различных значениях тока, а при измерении мостом (двойным или одинарным) — каждый раз после нарушения равновесия моста. За действительное результирующее значение измеряемого сопротивления следует принимать среднее арифметическое всех измеренных значений. Результаты измерения одного и того же сопротивления не должны отличаться от среднего значения более чем на ±0,5 %.
При приемосдаточных испытаниях на предприятии-изготовителе машин мощностью до 100 кВт (кВ·А) допускается однократное измерение сопротивления каждой обмотки; если измерение сопротивлений обмоток допускается производить выборочным порядком, то результаты отдельных измерений не должны отличаться от среднего значения более чем на ±1 %.
Измерение сопротивлений обмоток допускается производить на несобранной машине, если в обмотке, сопротивление которой измеряют, не будут выполняться производственные операции, которые могут вызвать изменение сопротивления.
3.8. Измерение сопротивления многофазных обмоток при наличии выводов начала и конца каждой фазы следует производить пофазно, а при наличии отдельных выводов от частей фаз — отдельно для каждой части. При наличии промежуточных отводов какой-либо обмотки следует производить измерение между каждыми двумя соседними отводами, однако сумма измеренных при этом сопротивлений частей обмотки может отличаться от сопротивления всей обмотки в целом.
Если сопряжение фаз произведено внутри обмотки наглухо, то сопротивление следует измерять между каждой парой линейных выводов. При сопряжении фаз в звезду без вывода нейтрали сопротивление R1, Ом, фазы, прилегающей к выводу 1, следует определять по формуле
, (3)
где R31, R12 и R23 — сопротивления, измеренные соответственно между выводами 3 и 1, 1 и 2, 2 и 3, Ом.
При сопряжении фаз в треугольник сопротивление R1, Ом, фазы между выводами 1 и 3 следует определять по формуле
. (4)
По аналогичным формулам с круговой перестановкой соответствующих индексов следует определять сопротивления прочих фаз.
Если расхождения в измеренных значениях сопротивлений R12, R23 и R31 не превосходят ±2 % при сопряжении фаз в звезду или ±1,5% при сопряжении фаз в треугольник, то сопротивление одной фазы следует определять по упрощенным формулам:
при сопряжении фаз в звезду
; (5)
при сопряжении фаз в треугольник
, (6)
где Rи — среднее арифметическое трех сопротивлений, измеренных между линейными выводами, Ом.
В асинхронных двигателях с двумя или более частотами вращения должны быть измерены сопротивления обмоток статора для каждой номинальной частоты вращения.
3.9. Если измерение сопротивления какой-либо обмотки в практически холодном и в нагретом состоянии производится с целью определения превышения ее температуры над температурой соответствующей охлаждающей среды, то это превышение DJ, К, следует определять по формуле
, (7)
где Rг — сопротивление обмотки в нагретом состоянии, Ом;
Rx — сопротивление обмотки в практически холодном состоянии, Ом;
Jx — температура обмотки в практически холодном состоянии, °С;
Jо — температура охлаждающей среды, °С;
a — температурный коэффициент сопротивления материала обмотки в диапазоне температур от 0 до 100 °С. Для медных обмоток значение 1/a принимается равной 235. При применении обмоток из других материалов значение 1/a определяется подстановкой температурного коэффициента сопротивления для данного материала.
(Измененная редакция, Изм. № 2)
3.10. Приведение сопротивления обмотки, измеренного в практически холодном состоянии, к какому-либо иному значению ее температуры следует производить по формуле
, (8)
где RJ — искомое значение сопротивления обмотки, Ом;
Rx — сопротивление обмотки при измерении в практически холодном состоянии, Ом;
J — температура, к которой должно быть приведено измеренное сопротивление обмотки, °С;
Jx — температура обмотки при измерении в практически холодном состоянии, °С;
a — температурный коэффициент сопротивления материала обмотки в диапазоне температур от 0 до 100 °С.
(Измененная редакция, Изм. № 2)
3.11. При невозможности достижения практически холодного состояния обмоток допускается проводить измерение сопротивления обмоток в состоянии практически теплового равновесия обмотки с охлаждающей средой.
Температуру обмотки с непосредственным жидкостным охлаждением в состоянии практически теплового равновесия следует принимать равной средней температуре охлаждающей жидкости при выходе и входе в обмотку; при этом разность температуры жидкости на входе и выходе не должна быть более 1°С.
Если непосредственное измерение температуры обмотки невозможно, то в электрической машине устанавливают измерители температуры. За температуру обмотки в состоянии практически теплового равновесия принимают среднее арифметическое значение показаний этих измерителей, если оно изменяется не более чем на 1°С за 4 ч, а изменение сопротивления обмотки за это время составляет не более 0,5%; при этом показания измерителей температуры не должны отличаться от среднего значения более чем на 2°С, а знаки изменения температуры и сопротивления обмотки должны совпадать.
Если в электрической машине измерителей температуры нет и они не могут быть установлены, за температуру обмотки в состоянии практически теплового равновесия принимают температуру поверхности машины, если эта температура изменяется не более чем на 1°С за 4 ч, а изменение сопротивления обмотки за это время составляет не более 0,5 %; при этом знаки изменения температуры и сопротивления должны совпадать.
3.12. Измерение сопротивления обмоток переменного тока в нагретом состоянии на вращающейся машине без отключения от сети проводят по ГОСТ 27222. Измерение сопротивления обмоток после отключение и гашения поля и под нагрузкой допускается проводить с применением специальных схем, обеспечивающих подавление в цепи измерительной схемы рабочего и остаточного переменного тока.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
3.13. Измерение сопротивления обмоток электрических машин малой мощности до 1 кВт следует производить по ГОСТ 16264.0.
3.14. Измерение сопротивлений термопреобразователей сопротивления при температуре окружающей среды следует производить одинарным мостом класса 0,5; при этом измерительный ток не должен превышать допустимого значения для данного вида термопреобразователя сопротивления. Значение сопротивления определяется как разность между измеренной величиной и сопротивлением соединительных проводников до выводов термопреобразователей сопротивления.
