Способ испытаний на ресурс погружного электродвигателя топливного насоса

 

1. СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ НА РЕСУРС ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ TOnJTOBHOrO НАСОСА с опорами скольжения , предусматривающий нагружениё ротора эксплуатационным моментом, поддержание заданной температуры топлива и периодическое включение двигателя с числом включений, равным числу пусков двигателя за ресурс, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний , длительность включений двигателя устанавливают равной времени установления номинальной частоты вращения, после окончания всех включений двигатель вьщерживают при температуре, превьшающей на 50-80 С температуру топлива на номинальном режиме работы, a время этой вьщержки выбирают таким, чтобы натуральный логарифм отношения ресурса двигателя к времени вьдержки был равен 2,23 ,2. 2.Способ по П.1, отличающ и и с я тем, что нагружениё ротора эксплуатационным моментом осуществляют с помощью закрепленного на роторе центробежного колеса, вращающегося в камере, заполненной TonjmBOM. 3.Способ по П.1, отличающийся тем, что перед вьщержкой при повьшенной температуре двигатель осушают.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК аа <в здр Н 02 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СЮ ДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3587720/24-07 . (22) 26.04.83 (46) 23.11.84. Бюл. У 43 (72) А.M. Гантман и А.Б. Гуммель (53) 621.313.04 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 840689, кл. С 01 М 15/00, 1978.

2. Электронасос центробежный

ЭЦИГР-40. Программа Государственных испытаний 5047.000ПМ1.М., 1980. (54)(57) 1. СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ НА РЕСУРС ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ТОПЛИВНОГО НАСОСА с опорами скольжения, предусматривающий нагружение ротора эксплуатационным моментом, поддержание заданной температуры топлива и периодическое включение двигателя с числом включений, равным числу пусков двигателя за ресурс, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, длительность включений двигателя устанавливают равной времени установления номинальной частоты вращения, после окончания всех включений. двигатель выдерживают при температуре, превышающей на 50-80 С о температуру топлива на номинальном . режиме работы, а время этой выдержки выбирают таким, чтобы натуральный логарифм отношения ресурса двигателя к времени выдержки был равен 2,23,2.

?. Способ по и.1, о т л и ч а ю- шийся тем, что нагружение ротора эксплуатационным моментом осуществляют с помощью. закрепленного на

О роторе центробежного колеса, вра- Е . щающегося в камере, заполненной топливом.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что перед выдержкой при повышенной температуре двигатель Я осушают.

1125710

30

Однако известный способ испытаний также требует большого времени для его проведения, особенно при увеличении ресурса, так как предусматривает проведение испытания в полном объеме, соответствующем увеличенному или существующему ресурсу.

Цель изобретения — .сокращение времени испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу испытаний на ресурс погружного электродвигателя топливного насоса с опорами скольжения, предусматривающему нагруже- 45 ние ротора эксплуатационным моментом, подцержание заданной температуры топлива и периодическое включение двигателя с .числом включений, равным числу пусков двигателя за ресурс, длительность включения двигателя устанавливают равной времени установления номинальной частоты вращения, после окончания всех включений двигатель выдерживают 55 при температуре, превышающей на

50-80 С температуру топлива на номинальном режиме работы, а время

Изобретение относится к области

Ф электрических машин, в частности к ускоренным испытаниям этих машин.

Известен способ ускоренных испытаний на ресурс электрической машины, включающий в себя работу при повышенной температуре охлаждающего воздуха и повышенной температуре масла, причем температура масла отличается от температуры воздуха j1j .

Однако этот способ неприменим к погружным электродвигателям, где одна среда является охладителем и смазкой. 15 Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спо.соб испытаний на ресурс погружного электродвигателя топливного насоса, предусматривающий нагруже- 20 ние ротора. эксплуатационным момен- том, поцдержание заданно5 температуры топлива, соответствующей работе топливного насоса на номинальном режиме, и периодическое включение 25 двигателя с числом включений, равным числу пусков двигателя за ресурс причем суммарное время включений дви-. гателя равно его ресурсу - j2) этой выдержки выбирают таким, чтобы натуральный логарифм отношения ресурса двигателя к времени выдержки был равен 2,2-3,2.

При этом нагружение ротора эксплуатационным моментом осуществляют с помощью закрепленного на роторе. центробежного колеса, вращающегося в камере, заполненной топливом.

С целью. упрощения и повышения экономичности испытаний перед температурной выдержкой двигатель можно осушать.

При ускоренных испытаниях работа электродвигателя происходит на тех же режимах, что и при нормальных испытаниях, т.е. сохраняются те же величины нагрузок, динамика выхода на режим, обороты, потребляемая мощность, следовательно, работоспособность элементов электродвигателя определяется их температурным состоянием, а деталей подшипника скольжения — характером режима трения, которое зависит от вязкости топлива. Можно вьщелить три основных вида трения скольжения: граничное, смешанное (полужидкостное) и жидкостное. Причем при жидкостном виде трения износ контактирующих поверхностей подшипника практически отсутствует, так как они разделены клиновым зазором, возникающим за счет гидродинамического воздействия на рабочую жидкость (гидродинамический клин).

Проведенные экспериментальные исследования, подтвержденные расчетами, показывают, что износ подшипников скольжения происходит только при непосредственном контакте между валом и вкладышем, что возникает при выходе электродвигателя на режим. Следовательно, на износ подшипников скольжения, .а значит и на работоспособность электродвигателя, влияет только количество выходов на режим.

Л

С учетом времени переходного режима (обычно в 3-4 раза превышает время выхода на режим) и времени, необходимого для контроля режимов работы, для сокращения времени испытаний без снижения достоверности результатов длительность включения можно ограничить. выходом на режим и выдержкой на номинальном режиме (т.е. рабочий режим, соответствующий

В

Н=Ае — >

3n =2232, вы где Т

Т е величина установленного ресурса длительность температурной выдержки, натуральный логарифм.

Составитель В. Алфимов

ТехРеД С.Легеза Корректор С. Шекмар

Редактор В. Иванова

Заказ 8554/41

Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектная,4

3 11257 крейсерскому режиму полета, имеюще- > му макаимальную длительность по времени) в течение времени, превы» шающем время выхода на режим в

10-20 раз.. 5

Большое влияние на работоспособность и ресурс электродвигателя оказывает температура нагрева его элементов и физико-химические свойства материалов. 10

Повышение температуры нагрева элементов электродвигателя в определенных пределах.не вызывает качественных изменений характера старения электроиэоляцнонных материалов., 15 а лишь ускоряет эти процессы.

Работоспособность отдельного элемента в зависимости от изменения температурй определяют по уравнению

Вант-Гофф-Аррениуса 20 где А и  — постоянные коэффициенты, 25 определяющие физико-химические свойства материалов, Т вЂ” температура нагрева элементов.

Путем обработки эксперименталь- ных данных, определяющих термостойкость различных элементов, полу.— чают зависимость увеличения скорости старения всего электродвигателя 35

Таким образом, учитывая рассмотренные зависимости для проведения ускоренных испытаний.электродвигателя, поддерживают температуру топлива в зоне температуры на номиналь" ном режиме системы, устанавливают длительность каждого включения в 10-20 раз превышающей время выхода на режим, а количество включений сохраняют равным числу пусков за ресурс, что обеспечивает износ подшипников скольжения в объеме, соответствующем износу подшипников при обычных методах испытаний с выработкой установленного ресурса. Затем осушают электродвигатель и помещают его в термостат, в котором устанавливают температуру на 50-80 С выше температуры топлива на номинальном режиме системы, а длительность выдержки устанавливают в соответствии с указанной зависимостью, что вызывает ускорение темпа старения электроизоляционных материалов до величины, обеспечивающей равнозначность величины старения при ускоренных и обычных методах испытаний.

При включениях нагружают ротор эксплуатационным моментом, закреплением на его роторе центробежной крыльчатки, вращающейся в камере, заполненной топливом, что обеспечивает величину и характер нагрузок, соответствующий реальной эксплуатации электродвигателя.

Таким образом, испытание электродвигателя по предлагаемому способу обеспечивает ускорение проведения испытаний без снижения достоверности реально протекающих физических процессов, влияющих на надежность и работоспособность элек- . тродвигателя.