ОСНОВНЫЕ СТАНДАРТЫНА МЕТОДЫИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И НА НЕКОТОРЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ
Каждому электротехническому изделию, выпускаемому промышленными предприятиями, предъявляются определенные требования, относящиеся к его рабочим характеристикам, энергетическим показателям, надежности, возможности использования изделий в тех или иных условиях, связанных с повышенной температурой или влажностью окружающей среды, ее запыленностью пылью или агрессивными газами и т.п. Общие технические требования к выпускаемым электрическим машинам установлены ГОСТ 183 – 74. Они распространяются на все виды вращающихся электрических машин постоянного и переменного тока любой мощности, напряжения и частоты, за исключением машин, предназначенных для применения в бортовых системах подвижных средств всех видов транспорта. Технические требования к этим машинам, а также к ряду машин специального назначения, которые могут отличаться от общих требований, устанавливаются ГОСТ и ТУ на эти виды машин.
ГОСТ 11826–86 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний.
ГОСТ 7217–79 Электродвигатели трехфазные асинхронные. Методы испытаний.
ГОСТ 10159–79 Машины электрические постоянного тока. Методы испытаний.
ГОСТ 10169–77 Машины электрические трехфазные синхронные. Методы испытаний.
ГОСТ 17691–80 Преобразователи частоты электромашинные мощностью 250 кВт и выше. Методы испытаний.
ГОСТ 11929–87 Машины электрические вращающиеся. Методы определения уровня шума.
ГОСТ 12259–75 Машины электрические. Методы определения охлаждающего газа.
ГОСТ 12379–75 Машины электрические вращающиеся. Методы оценки вибрации.
ГОСТ 20815–75 Машины электрические вращающиеся массой 2000 кг. Вибрации. Допустимые значения и методы испытаний.
ГОСТ 25941–83 Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь, коэффициента полезного действия.
СТ СЭВ 259–76 Машины электрические вращающиеся. Методы определения момента инерции вращающейся части.
СТ СЭВ 296–76 Машины электрические вращающиеся. Двигатели синхронные и асинхронные. Определение зависимости от времени превышения температуры при заторможенном роторе. Методы испытаний.
СТ СЭВ 1107–78 Машины электрические вращающиеся. Методы определения сопротивления обмоток без отключения машины от сети.
ГОСТ 2045–71 Термометры ртутные стеклянные. Технические требования.
ГОСТ 3044–84 Преобразователи термоэлектрические. Номинальные статические характеристики преобразования.
ГОСТ 6616–74 Преобразователи термоэлектрические ГСП. Общие технические условия.
ГОСТ 6651–84 Термопреобразователи сопротивления ГСП. Общие технические условия.
ГОСТ 16264.0–85Е Машины электрические малой мощности. Двигатели. Общие технические условия.
ГОСТ 25000–81 Машины электрические вращающиеся. Методы испытаний на нагревание.
ВИДЫИСПЫТАНИЙ
Число различных испытаний, которым должна подвергаться электрическая машина для того, чтобы выявить ее соответствие всем техническим требованиям, достаточно велико. В то же время серийно выпускаемые электрические машины незначительно отличаются друг от друга. Поэтому испытания готовых электрических машин подразделены на ряд видов, основными из которых являются приемочные, приемо-сдаточные, периодические и типовые. Программы испытаний каждого из видов различны.
Приемочные испытания проводятся по наиболее подробным программам, установленным стандартами и ТУ для данного вида машин. Их целью является проверка выпускаемых машин всем техническим требованиям. Приемочным испытаниям подвергаются головные образцы – первые промышленные образцы данного типа машин, выпущенные предприятием. Число образцов, которое необходимо взять для проведения приемочных испытаний, устанавливается в стандартах и ТУ для данного типа машины. Все последующие машины должны выпускаться предприятием без изменения конструкции, технологии или применяемых для изготовления материалов.
Типовые испытания проводят в тех условиях, если в конструкцию выпускаемых машин или в технологию их производства внесены изменения или если заменены материалы, из которых изготовлены детали машины, причем эти изменения могут повлиять на технические свойства или качество машин. Программа типовых испытаний обычно повторяет ряд штрихов приемочных, дающие возможность оценить конкретно те данные машины, на которые могли повлиять проведенные изменения. В программу могут быть также введены дополнительные испытания, отсутствующие в программе приемочных.
Приемосдаточным испытаниям подвергаются все машины, выпускаемые предприятием. Программа приемосдаточных испытаний формируется из отдельных пунктов программы приемочных таким образом, чтобы при минимальных затратах времени можно было установить соответствие конкретного экземпляра машины основным техническим требованиям. Большую роль при оценке качества испытуемой машины играет сравнение приемосдаточных испытаний с соответствующими показателями, полученными при приемочных испытаниях головных образцов данного типа. Программа приемосдаточных испытаний устанавливается стандартами, однако, на ряде предприятий с целью повышения качества выпускаемых машин они расширяются, особенно при производстве электрических машин, предназначенных для ответственных приводов. На предприятиях с массовым производством машин небольшой мощности, например, асинхронных, при механизации и автоматизации большинства технологических процессов оказывается возможным сократить программу приемосдаточных испытаний до минимума, гарантирующего качество выпускаемых машин. Проведение приемосдаточных испытаний на большинстве таких предприятий автоматизировано, что существенно сокращает время изготовления машины. В этих случаях приемосдаточные испытания проводят по полной программе на выборочных экземплярах машин.
Периодические испытания проводят в определенные сроки, которые устанавливаются стандартами или ТУ на данные типы машин для проверки качества машин, выпускаемых серийно. Программы этих испытаний значительно шире приемосдаточных программ и приближаются к программам приемочных испытаний. Сроки проведения периодических испытаний могут быть сокращены, если результаты приемосдаточных испытаний покажут, качество выпускаемых машин ухудшается по сравнению с данными приемочных испытаний. В этих случаях программа периодических испытаний составляется таким образом, чтобы могли быть выявлены причины этого ухудшения.
Помимо основных регламентированных стандартами видов испытаний электрических машин существуют также некоторые другие виды. К ним относятся следующие.
Классификационные испытания – испытания, проводимые по программам приемочных или в несколько сокращенном виде. Им подвергаются отобранные образцы из установленной серии или из первой промышленной партии конкретных машин с целью проверки, насколько данное предприятие готово к выпуску машин этого типа в заданном объеме.
Аттестационные испытания – испытания, проводимые для оценки уровня качества выпускаемой продукции при ее аттестации.
Для проведения классификационных и аттестационных испытаний назначаются специальные комиссии, члены которых принимают непосредственное участие в испытаниях совместно с персоналом испытательных станций предприятия.
К этим же категориям испытаний могут быть отнесены испытания крупных единичных машин, выпуск которых повторяется только через длительные промежутки времени, достигающие в отдельных случаях нескольких лет. За это время при неизменной конструкции самой машины могли произойти изменения в технологии производства ее деталей, в качестве исходных материалов или комплектующих изделий. Эти изменения могут отразиться на свойствах самой машины. Поэтому данных испытаний, проводимых по программе приемосдаточных, оказывается недостаточно, и испытания расширяются рядом пунктов из программы приемочных испытаний.
Специальные испытания электрических машин проводят в тех случаях, когда требования стандартов или ТУ на данные машины выходят за пределы требований общих стандартов. Программы специальных испытаний формируются с учетом специфических требований на этот тип машин и являются дополнительными к программе приемочных испытаний, установленной общим стандартом. Целью перечисленных видов испытаний, в конечном счете, является контроль за качеством выпускаемой продукции, ее соответствием требованиям стандартов или ТУ. Контроль за техническим состоянием электрических машин, находящихся в эксплуатации, осуществляется проведением эксплуатационных испытаний.
Исходными данными для совершенствования конструкций электрических машин, методов их расчета, для проектирования новых серий машин и технологических процессов их изготовления, а также совершенствования систем вентиляции, способов охлаждения и т.п., являются результаты исследовательских испытаний, которые проводятся либо на серийных машинах с отдельными внесенными конструктивными изменениями, либо на опытных образцах машин новой конструкции. Программы исследовательских испытаний, а также методы проведения исследований стандартами не регламентированы и сугубо индивидуальны.
ДОКУМЕНТЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СОСТАВ И МЕТОДЫИСПЫТАНИЙ
Целью промышленных испытаний электрических машин, как и всяких других изделий промышленности, является проверка их пригодности к той работе, к выполнению которой они предназначены изготовителем. Критерием этой пригодности является удовлетворение ряда требований, предъявляемых к машине техническими документами, определяющими ее проектирование, изготовление и эксплуатацию потребителем.
Такими документами являются стандарты и технические условия.
Государственные стандарты выпускаются Центральными органами стандартизации и обязательны для применения всеми ведомствами на территории России. Их система охватывает основные виды электрических машин, изготавливаемых предприятиями электротехнической промышленности.
Технические условия составляются в основном изготовителем данной машины при участии, если это необходимо, ее потребителя, и распространяются только на определенный тип машины, в них уточняются, главным образом в количественном отношении, общие требования стандартов и устанавливаются, в случае необходимости, особые требования, специфические для данного типа.
Среди государственных стандартов в области электрических машин с точки зрения их содержания можно различить несколько групп. В первую очередь это стандарты, содержащие технические требования, предъявляемые к машинам; из них прежде всего следует назвать стандарт «Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования». Он распространяется на вращающиеся электрические машины постоянного и переменного тока без ограничения мощности, напряжения и частоты, за исключением машин, предназначенных для применения на подвижных средствах транспорта всех видов – наземного, водного, воздушного, космического, поскольку требования, предъявляемые к таким машинам, могут резко отличаться от общих. Это, однако, не исключает возможности ссылок на данный стандарт, в тех случаях, когда его требования пригодны и для таких машин.
К этой группе относят ряд стандартов на отдельные виды машин; в них содержаться технические требования, предъявляемые к машинам данных видов и характерные только для них, так что включение таких требований в общий стандарт было бы нецелесообразно. Сюда относят стандарты на турбо- и гидрогенераторы, синхронные компенсаторы и отдельные категории двигателей и генераторов как общепромышленного, так и специального применения.
Устанавливая технические требования, стандарты и технические условия, как правило, не содержат указаний, каким образом надлежит проверять выполнение данных требований. Последнему вопросу посвящена группа стандартов на методы испытаний вращающихся электрических машин, как и в предыдущей группе, все, что является общим для машин всех видов, вынесено в стандарт на общие методы испытания электрических машин. Его дополняют стандарты на методы некоторых испытаний сложного состава, таких, как определение потерь и КПД, испытание на нагрев и некоторые другие. Далее следуют стандарты на методы испытания электрических машин трех основных видов – машин постоянного тока, синхронных машин и асинхронных двигателей.
Кроме того, существует ряд стандартов на методы специфических испытаний электрических машин, как, например, измерения вибрации, шумов, расходов охлаждающих газов и т.п., как правило, это измерения, требующие специально предназначенной только для них аппаратуры.
Обширная группа стандартов нормирует значения технических показателей рядов электрических машин определенных категорий: мощности, напряжения, частоты вращения, КПД, а для асинхронных двигателей еще и коэффициента мощности и некоторых других; сюда же следует отнести стандарты на установочные и присоединительные размеры.
Наконец, существуют стандарты, которые было бы трудно объединить в определенные группы; к ним относятся стандарты в области терминологии, классификации машин по конструктивным формам и исполнениям, защиты от воздействия факторов окружающей среды и т.д.
Согласно действующему положению о государственных стандартах, никакое определение стандарта не должно дублироваться другими стандартами, поэтому в нужных случаях в стандартах делаются ссылки на другие стандарты. Зачастую также в стандартах общего содержания встречаются указания на то, данный вопрос должен быть уточнен в стандартах или технических условиях на конкретные виды машин.
Помимо государственных стандартов, обязательных для всех ведомств, существуют отраслевые стандарты (ОСТ), обязательные только в пределах выпустившего их ведомства. В частности следует отметить серию отраслевых стандартов, каждый из которых посвящен конкретно подробному описанию какой-либо одной процедуры из программ испытаний, предписываемых государственными стандартами. Назначением этих стандартов является установление единства выполнения таких операций всеми предприятиями отрасли для возможности проверки результатов испытаний и их воспроизводимости.
Для персонала, занятого испытаниями электрических машин, следует считать обязательным детальное знакомство с предписаниями действующих в данный момент стандартов, прежде всего имеющих общий характер, а затем и стандартов на машины тех видов, которые подвергаются испытанию этим персоналом (если такие стандарты существуют), и стандартов на методы испытаний машин данного вида.