§ 4.5. Стенды для
проверки и испытаний судового электрооборудования
В металлической активной части нагрузочного устройства электрическая
энергия, вырабатываемая генератором, поглощается металлическими
элементами (чугуном, сталью, константаном, нихромом).
В таких устройствах в качестве элементов применяют металлическую
проволоку, ленту или используют серийно выпускаемые трубчатые
нагревательные элементы. Материал, диаметр и длина проволоки (ленты) или
количество нагревательных элементов определяют расчетом в зависимости от
мощности испытываемых генераторов и условий охлаждения.
Несмотря на то что нагрузочные устройства с открытыми сопротивлениями
имеют сравнительно небольшие габариты и массу (особенно в случае
водяного охлаждения), их практическое использование при испытаниях
судовых генераторных агрегатов большой мощности ограничено, так как
открытые токопроводящие поверхности способствуют значительной утечке
токов через охлаждающую воду (в случае присутствия в ней солей), которые
оказывают влияние па точность режима нагрузки. Кроме того, материал
нагревательных элементов в результате коррозии разрушается и изменяет
свое сопротивление, что также приводит к нестабильности режима.
Этого недостатка лишены устройства, активная часть которых выполнена на
трубчатых нагревательных элементах. Как показали расчеты, подобные
нагрузочные устройства при мощностях 150—200 кВт имеют сравнительно
небольшие массу и габариты. При мощностях более 200 кВт конструкция их
усложняется в связи с необходимостью установки большого числа
нагревательных элементов и трудностью создания надежных уплотнений в
местах крепления элементов в баках с водой. В этом случае в качестве
элементов активной нагрузки могут быть использованы специальные
высокоомные трубы. Для этих устройств не требуется бак для охлаждающей
воды, и при малых сопротивлениях они имеют небольшие массу и габариты.
Реактивная составляющая тока создается ступенями
реактивной нагрузки. Создавать реактивную нагрузку для генераторов
необходимо для того, чтобы получать нагрузки с номинальным коэффициентом
мощности в любых режимах испытаний. Основной частью ступени реактивной
нагрузки являются три однофазных дросселя с подмагничиванием.
Дроссель рассчитывают на реактивную мощность ступени, его можно
подключать как параллельно, так и последовательно с активной частью
нагрузочного устройства. Охлаждение дросселей, как правило, естественное
воздушное, иногда применяют принудительное воздушное. Дистанционное
управление осуществляется теми же коммутационными аппаратами, что и для
активной части нагрузочного устройства.
Нагрузочные устройства с дросселями, имеющие высокоомные обмотки,
отличаются тем, что в них отсутствуют явно выраженные активная и
реактивная части. Реактивную часть нагрузочного устройства выполняют на
базе нерегулируемого дросселя, активную часть — с применением для
обмоток высокоомного провода (из нихрома, константана). Если в
нагрузочных устройствах дроссель насыщения ранее рассмотренных типов
обеспечивал только реактивную нагрузку испытываемого генератора, то в
данном нагрузочном устройстве он выполняет функции активной и реактивной
частей.
Объединение активной и реактивной частей и применение высокоомного
провода позволяют применять водяное охлаждение дросселей, что уменьшает
массу нагрузочного устройства.