NF C51-286-2008 Rotating electrical machines - Part 29 equivalent loading and superposition techniques - Indirect testing to determine temperature rise 《旋转电机 第29部分 等效加载和迭加技术 间接试验测.pdf

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1、NF EN 60034-29aot 2008Ce document est usage exclusif et non collectif des clients Saga Web.Toute mise en rseau, reproduction et rediffusion, sous quelque forme que ce soit,mme partielle, sont strictement interdites.This document is intended for the exclusive and non collective use of Saga Web custom

2、ers.All network exploitation, reproduction and re-dissemination,even partial, whatever the form (hardcopy or other media), is strictly prohibited.Saga Web Pour SHANGHAI INTERNAT SCIENCE dans la plupart des cas, les mthodes prenant en compte sparment les pertes constantes et les pertes en charge sont

3、 prfres. Les machines induction sont essayes en accord avec 5.2.2. Lorsque les composantes de lchauffement dues aux pertes en charge courant rduit et dues aux pertes constantes sont connues, lchauffement total peut tre calcul en utilisant une procdure ditration ou bien par une quation globale finale

4、. LAnnexe A prsente un exemple. 5.2 Moteurs induction 5.2.1 Essais applicables Dans ces mthodes, les essais sont effectus aux points de fonctionnement suivants comme indiqu: Essai m: tension rduite, avec le moteur en charge pour fournir le courant assign, donnant I , P Uet ,1m 1m 1m mEssai n: la mme

5、 tension rduite que dans lessai m, mais vide, donnant I , P U =Uet ,1n1n 1n nmEssai o: tension assigne, vide, donnant I , P U =Uet ,1o1o 1o oNEssai p: tension et frquence assignes, charge rduite donnant I , P U =U et N1p1p 1p p .De prfrence I nest pas infrieur 70 % du courant assign statorique, 1pEs

6、sai q: tension rduite, avec le moteur en charge, donnant I et, P U1q1q 1q q.De prfrence I nest pas infrieur 70 % du courant assign statorique. 1qNOTE 1 Les valeurs infrieures de I dans les essais p et q peuvent tre utilises mais augmenteront lincertitude. 1NOTE 2 Si applicable, utiliser 2m, 2n, 2o,

7、2p, 2q pour lenroulement rotorique des machines rotor bobin. 5.2.2 Mthode de la tension rduite et du courant assign 5.2.2.1 Gnralits La mthode exige une alimentation variable en tension, la frquence assigne et soit un gnrateur de charge, soit un quipement de freinage avec caractristiques assignes bi

8、en infrieures aux caractristiques du moteur en essai. Pour chacun des essais m, n, o, la tension, le courant, la puissance dentre et lchauffement de lenroulement statorique sont mesurs: est lchauffement de lenroulement statorique d au courant statorique assign, aux pertes dans le circuit magntique a

9、u courant rotorique quasi assign et tension rduite, et toutes les pertes par frottement et par ventilation, 1mest lchauffement de lenroulement statorique d au courant statorique vide et tension rduite, aux pertes dans le circuit magntique tension rduite, et toutes les pertes par frottement et par ve

10、ntilation, 1nest lchauffement de lenroulement statorique d au courant statorique vide tension assigne, aux pertes dans le circuit magntique vide et tension assigne, et aux pertes par frottement et par ventilation. 1o EN 60034-29:2008 10 Il convient de noter que pour les gros moteurs induction, il pe

11、ut y avoir des cas o lessai m est impossible raliser avec un glissement infrieur au glissement de dcrochage; le fonctionnement au-dessus du glissement de dcrochage est alors une alternative. Pour mesurer lchauffement de lenroulement statorique par la mthode de la rsistance lorsque la machine est vid

12、e, il convient dutiliser un moyen pour arrter rapidement le moteur ou de mesurer la rsistance directement sous charge (voir 8.6.2 de la CEI 60034-1). Cette mthode suppose que le refroidissement reste inchang pour chaque essai, ce qui implique que la vitesse reste galement virtuellement inchange. Il

13、est possible de dterminer la grandeur 1n avec une prcision suffisante en utilisant lquation suivante: 1n= 1o /P1oP1nLapplication de cette relation permet dconomiser un essai thermique complet tension rduite (lessai vide pour les conditions dessai n). Il convient, pour des raisons pratiques, denvisag

14、er cette alternative. Lincertitude de la dtermination des chauffements est de = 6 % pour tous les types et toutes les caractristiques assignes des machines. Il est prfrable dutiliser cette mthode pour les moteurs induction cage pour lesquels lincertitude peut tre estime = 3 %. NOTE 1 Lorsque cette m

15、thode est utilise pour les machines rotor bobin, la mme procdure peut tre applique pour lchauffement de lenroulement statorique afin dobtenir une incertitude analogue. Pour le calcul de la temprature de lenroulement du rotor, une incertitude analogue est attendue avec la procdure dtaille dans le par

16、agraphe qui suit. NOTE 2 Pour les moteurs 500 kW, lorsque lessai m implique un cycle thermique de court-circuit direct, cest-dire un fonctionnement bien au-dessus du glissement de dcrochage, sera toujours positive. Les rsultats peuvent tre analyss soit au moyen du calcul (voir 5.2.2.2) soit en utili

17、sant une mthode graphique (voir 5.2.2.3). 5.2.2.2 Dtermination de lchauffement par la mthode de calcul La mthode de calcul prend pour hypothse que lchauffement de lenroulement statorique la tension assigne pour une charge particulire est une fonction linaire telle que: 1111*KP*c 111o*1c est lchauffe

18、ment de lenroulement statorique la tension assigne et avec un courant statorique nul, soit en dautres termes, lchauffement d aux pertes dans le circuit magntique, aux pertes par frottement et aux pertes par ventilation, P11 sont les pertes dans lenroulement statorique la charge donne, *K11 est la pe

19、nte de lchauffement du stator d aux pertes dans lenroulement statorique, aux pertes dans lenroulement rotorique et aux pertes supplmentaires en charge. Les termes * *1c and K 11 peuvent tre dtermins partir des essais m, n et o comme ci-dessous: et 11* = KP* 1oc1o 111111*KPPnnmm 11 EN 60034-29:2008 L

20、chauffement total de lenroulement statorique au courant et la tension assigns est calcul par: m111c1N1 PK *Lchauffement pleine charge corrig pour une temprature du fluide de refroidissement de rfrence est obtenu par: aN1c1 1ma11Nc1 1ma1m23523511235*K.PK.PmoP1m sont les pertes par effet de Joule de l

21、enroulement statorique au courant assign I1N, partir de lessai temprature du fluide de refroidissement ,aest la temprature du fluide de refroidissement lessai, aaN est la temprature du fluide de refroidissement de rfrence, est lchauffement de lenroulement statorique pour le courant assign de lessai

22、,1m a235 est la valeur inverse du coefficient de temprature des rsistances pour le cuivre, en K. NOTE 1 Plus exactement, aN est la temprature de rfrence du fluide de refroidissement de rfrence. Pour les machines induction rotor bobin, dterminer lchauffement de lenroulement rotorique partir des chauf

23、fements du rotor pour chaque essai: 2N2m2o2n()NOTE 2 La diffrence entre les chauffements et est habituellement ngligeable. 2n2o5.2.2.3 Dtermination de lchauffement par la mthode graphique La mthode graphique est fonde sur les hypothses suivantes: a) Les pertes en charge dpendent uniquement du couran

24、t et les pertes vide dpendent uniquement de la tension. b) Les chauffements peuvent tre additionns, cest-dire que les effets du rayonnement sont ngligeables et que les pentes des chauffements sont indpendantes de la temprature. c) Les pertes de charge dites supplmentaires dues aux harmoniques dpende

25、nt uniquement du courant. Ces hypothses sont fondamentalement les mmes que celles de la mthode de calcul dcrite en 5.2.2.2. Un graphique des valeurs dchauffements mesures dans les essais m, n, o (voir 5.2.1), peut tre trac en fonction du carr du courant statorique comme illustr la Figure 1. Une lign

26、e droite est dabord trace en passant par les deux points tension rduite ( et ), puis une ligne parallle est trace en passant par 1m 1n 1o. Lchauffement la charge assigne est obtenu comme illustr la Figure 1. 1N EN 60034-29:2008 12 1N1m1o1n00651243100 % (I/IN)2IEC 079/08 Lgende1 courbe de la tension

27、assigne 2 courbe de la tension rduite 3, 4 points dessai pour le courant assign, par rapport respectivement 1et 2 5, 6 points dessai sans charge, par rapport respectivement 1 et 2 Figure 1 Mthode par superposition graphique pour moteurs induction Si les courants statoriques des essais n et o sont su

28、ffisamment faibles (et pas trop diffrents) par rapport au courant assign, lchauffement statorique tension et charge assignes est donn par: 11N1m1o nNOTE Lchauffement peut aussi tre exprim en termes de pertes totales quand les pertes denroulement statoriques, les pertes dans le circuit magntique, les

29、 pertes de frottement et de ventilation et les autres pertes dues la charge sont connues, et dans les essais avec le moteur charg, le glissement est de plus enregistr pour dterminer les pertes par effet Joule. 5.2.3 Mthode tension assigne et courant rduit Une gnratrice de charge ou un dispositif de

30、freinage de caractristiques assignes infrieures aux caractristiques assignes du moteur soumis lessai est ncessaire pour cette mthode. La charge peut tre la mthode de charge relle ou une mthode de charge quivalente. Pour chacun des essais o et p, la tension, le courant, la puissance dentre statorique

31、 et lchauffement de lenroulement statorique sont mesurs. Les conditions dessai sont les suivantes: est lchauffement de lenroulement statorique d la tension assigne, au courant statorique vide, aux pertes dans le circuit magntique vide et la tension assigne, et aux pertes par frottement et par ventil

32、ation (voir 5.2.2.1), 1oest lchauffement de lenroulement statorique d la tension assigne, au courant sous charge rduite, aux pertes dans le circuit magntique la tension assigne, et aux pertes par frottement et par ventilation. 1pPour les machines rotor bobin, lchauffement de lenroulement rotorique p

33、eut tre mesur dune manire similaire. Dans ce cas, le glissement est galement mesur pour la dtermination des pertes dans le cuivre du rotor. 13 EN 60034-29:2008 Lchauffement la pleine charge est calcul en utilisant une fonction linaire: 1111KPNc 1No1c est lchauffement de lenroulement statorique la te

34、nsion assigne et avec un courant statorique nul, en dautres termes, lchauffement d aux pertes dans le circuit magntique, aux pertes par frottement et aux pertes par ventilation, P1N sont les pertes dans lenroulement statorique la tension assigne, K11 est la pente de lchauffement du stator d aux pert

35、es dans lenroulement statorique, aux pertes dans lenroulement rotorique et aux pertes supplmentaires de la charge. Les termes 1c et K11 peuvent tre dtermins partir des essais o et p comme ci-dessous: p1c1p111 PK1111111cPPPPpoopop and oP sont les pertes dans lenroulement statorique lessai p, 1pP sont

36、 les pertes dans lenroulement statorique lessai o. 1oLchauffement total du stator pleine charge est calcul par: 2ap111 2ap1p11 21112ap1p12352351 235I()I1cNpcpNpcNpoest lchauffement de lenroulement statorique pour lessai p; 1pest la temprature du fluide de refroidissement pour lessai p. apNOTE 1 Les

37、termes 1c et K11 sont comparables * *1c et K 11 dans 5.2.2.2, mais ils sont dtermins partir dessais diffrents. NOTE 2 Lquation dans lannexe A est quivalente lquation ci-dessus. Lchauffement la pleine charge, corrig pour une temprature du fluide de refroidissement de rfrence est obtenu par: aN21aN11

38、2ap1p11 21112ap1p12352351 235I()I1cNpcpNcpcNp EN 60034-29:2008 14 Pour les machines rotor bobin, calculer: 2222KPNc 2N, en utilisant 2c = ; K = ( 2o 22 2p 2o)/P2p;oP2N sont les pertes dans lenroulement rotorique la charge assigne, calcules partir du glissement dans lessai p, proportionnel au carr du

39、 courant de charge, P2p sont les pertes dans lenroulement rotorique lessai p. Lincertitude sur la dtermination des chauffements est infrieure = 6 % pour tous les types et toutes les caractristiques assignes des machines. Il est prfrable dutiliser cette mthode pour les moteurs haute tension cage ou i

40、nduction rotor bobin, pour lesquels lincertitude peut tre estime = 3 %. 5.2.4 Mthode combinant des essais tension rduite et courant rduit Cette mthode est applicable aux machines plus grandes lorsquil nest pas possible de les charger avec un courant assign tension rduite, en utilisant les essais n,

41、o, q la place de lessai m. Pour chacun des essais n, o, q, la tension, le courant, les pertes dans lenroulement statorique et lchauffement de lenroulement statorique sont mesurs. Avec les rsultats des essais n et q, lchauffement 1m au courant assign doit tre calcul conformment 5.2.2.3 (mthode dextra

42、polation). Aprs dtermination du 1m la mme procdure est effectue comme il est dcrit en 5.2.2 (mthode de tension rduite et courant assign). 5.3 Machines synchrones 5.3.1 Mthode circuit ouvert, en court-circuit et excitation nulle Dans cette mthode, un moteur auxiliaire entrane la machine synchrone la

43、vitesse assigne. Les essais sont raliss sur la machine aux points de fonctionnement suivants: Essai m: enroulement dinduit en court-circuit, courant dexcitation rgl pour donner le courant assign dinduit, Essai n: enroulement dinduit en circuit ouvert et courant dexcitation rgl pour donner la FEM cal

44、cule pleine charge et tension dinduit assigne, utilisant la courbe vide, Essai o: enroulement dinduit en circuit ouvert et courant dexcitation nul. Pour chaque condition, lchauffement de lenroulement dinduit est mesure. est lchauffement de lenroulement dinduit d au courant assign dinduit, aux pertes

45、 par frottement et par ventilation (en ngligeant la contribution des pertes dans le circuit magntique en court-circuit), 1mest lchauffement de lenroulement dinduit d aux pertes dans le circuit magntique la quasi pleine charge, aux pertes par frottement et par ventilation, 1nest lchauffement de lenroulement dinduit d aux pertes par frottement et par ventilation. 1o 15 EN 60034-29:2008 Lchauffement de linduit la vites