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三相异步电动机试验方法GB ,082~85

适用范围

本标准适用于三相异步电动机。

型式试验及检查试验的项目,应按照GB 755—81《电机基本技术要求》及各类型电机标准的 规定0

各类型三相异步电动机凡有本标准未规定的试验项目或有特殊试验方法及要求时应在该类型电

机的专业te准中作补充规定。

0  试验要求及准备

0.1   试验电源

试验电源的电压波形正弦性畸变率应不超过5 在进行温升试验时应不超过2.5%

试验电源的三相电压对称系统应符合下述要求:

电压的负序分量和零序分量均不超过正序分量的1在进行温升试验时,负序分量不超过正序 分量的0.5%,零序分量的影响予以消除。

试验电源的频率与额定频率之差应在额定频率的±1%范围内。                                    .

对频率为400Hz以上的电动机,其试验电源的要求可在该类型电机的标准中规定。

0.2   电气测量

0.2.1     测量仪器

试验时,采用的电气测量仪表的准确度应不低于0.5级(兆欧表除外,三相瓦特表的准确度应 不低于1.0级,互感器的准确度应不低于0.2级,电量变送器的准确度应不低于0.5% (检查试验时应 不低于1%),数字式转速测量仪(包括十进频率仪)及转差率测量仪的准确度应不低于0.1% ± 1个 字,转矩测量仪及测功机的准确度应不低于1 % (实测效率时应不低于0.5%),测力计的准确度应 不低于1.0级,温度计的误差在土 1 1C以内。

选择仪表时,应使测量值位于20 %95 %仪表量程范围内。在用两瓦特表法测量三相功率时,应 尽量使被测的电压及电流值分别不低于瓦特表的电压量程及电流量程的20 %

60W及以下的电机,应选用仪表损耗不足以影响测量准确度的电流表和瓦特表。

0.2.2     测量要求 进行电气测量时,应遵循下列要求:

a. 三相电流用三电流互感器(或二互感器法、三电流表进行测量。三相功率应采用两瓦特表 法或三瓦特表法进行测量。对750WS以下的电机,除堵转试验外,不允许采用电流互感器。

b. 采用电流互感器时,接人副边回路仪表的总阻抗(包括连接导线)应不超过其额定阻抗值。

c. 750W及以下的电动机,除堵转试验外,测量时应将电压表先接至电动机端。将电压调节 到所需数值,读取此时的电压值。然后,将电压表换接至电源端,并保持电源端电压不变,再读取其 他仪表的数值。当电源端电压与电动机端电压之差小于电动机端电压的1 %时,电压表可固定在电源 端进行测量。

d.  

198S-04-01 实施

文本框: 198S-04-01 实施试验时,各仪表读数同时读取。在测量三相电压或三相电流时,应取三相读数的平均值作为

国家标准局1 98 5-08-2 3发布


测量的实际值。

绘制特性曲线时,各点读数应均匀测取。

e-如需获得准确的功率测量数值,可按附录A对仪器仪表损耗及误差进行修正。对250WS 下的电动机,应按附录A.1对功率的测量值进行修正。

2.3试验前的准备

试验前,应对被试电机的装配及运转情况进行检查,以保证各项试验能顺利进行。试验线路和诠 备应满足试验的要求。

3绝缘电阻的测定

3.1测量时电动机的状态

测量电动机绕姐的绝缘电阻时,应分别在实际冷状态下和热状态下进行。

检查试验时,在实际冷状态下进行。

3.2兆欧表的选用 根据电动机的额定电压,按表1选用兆欧表。

1

 

V

动机额定电压

兆欧表规格

500以下

500

500~3000

1000

3000以上

2500


测量埋置式检温计的绝缘电阻时,应采用不高于250V的兆欧表。

3.3  测量方法

如各相绕组的始末端均引出机壳外,则应分别测量每相绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻。如 相绕组已在电动机内部连接仅引出三个出线端时,则测量所有绕组对机壳的绝缘电阻。对绕线转子电 动机,应分别测量定子绕组和转子绕组的绝缘电阻。

测量后,应将绕组对地放电。

4绕组在实际冷状态下直流电阻的测定

4.1    实际冷状态下绕组温度的测定 将电机在室内放置一段时间,用温度计《或埋置检温计)测量电动机绕组端部或铁心的温度。当 所测温度与冷却介质温度之差不超过2 K时,则所测温度即为实际冷德态下绕组的温度。若绕组端部 或铁心的温度无法测量时,允许用机壳的温度代替。对大、中型电机,温度计的放置时间应不少 于 15min

4.2测量方法

4.2.1       绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量。电阻在1,0及以下肘,必须采用双臂电桥测 量。

4.2.2        当采用自动检测装置或数字式微欧计等仪表测量绕组的电阻时,通过被测绕组的试验电流, 应不超过其正常运行时电流的10%,通电时间不应超过1 min

4.2.3       测量时,电动机的转子静止不动。定子绕组的电阻应在电机的出线端上测量。对绕线转子 电动机,转子绕组的电阻应尽可能在绕组与集电环连接的接线片上测量。 每一电阻测量.三次。每次读数与一次读数的平均值之差应在平均值的±fl.5K范围内取其平均 值作为电阻的丈际值。

检査试验时,每一电阻可仅测量一次。

4.2.4        如果电机的每相绕组有始末端」I出时,应测量每相绕组的电阻&荇三相绕组巳在电动机肉 部连接仅引出二个出线端时,可在每两个出线端间测M:电阻,则各栢电阻值Q)按下式计算:

.对星形接法的绕组:

RaRmed .一 Rbc麵挪纖* *媒纖5* *1 _*** ^*瀬漏_*I h

 TOC \o "1-5" \h \z Kb "nied Mca ^ ( 2 ) .Rc = Rmid - ^ah ................................ .....           ( 3 )

对三角形接法的绕组:

Mi. = —p--—+ Mab ~Mm«d -                                                           ( 4 )

~ ll&h

Rb - o " n        + 农缺Rmed       5 )

-tvmed ^Vbc

Rc ~ ~~5          5—^ ReaRmed                                               •••• 6 )

-nmad — Aca

i?abRhc, i?ca——分别为出线端d5BcCj间测得的电阻值,

 TOC \o "1-5" \h \z D Rah ^ Rbc + /?ca Rmed :s:;      1^^■

如果各线端间的电阻值与5个线端电阻的_f.均值之差,对星形接法的绕组,不大于平均值的2 %时三角形接法的绕组不大:Ff均值的1.5%时,则各相电阻值Q)可按下式计算:

对星形接法的绕组

^ = ~2 ^av                                                       ( 7 )

对三角形接法的绕组:

".^av                                                    ( 8 }

式中i               Z个线端电阻的f均值,Q

5转子电压的测定

绕线转f•电动机及交流换向器电动机需进行转子电压的测定。

测量时,转f应静止并开路,跫户绕组上施以额定电压,在转子集电环间费||测量各线间的电压

值》

对转子电压高于600V的电动机,施于定子绕组上的难压两以适当降低。

空载试验

6.1   空载电流和空载损耗的测定 tk_ f电动机庄空载试验时,应将转f•绕组在集电环1:短路。

6.1.1      测定前电动机应在额定电'压、额定频率下空載运转,使机械耗达到稳定,即输入功率 相隔半承_齒两个读数之差应不太于前一个读数的3 750W及以下的电动机,座空载运转 15~30 min0

1S试验时,空载达转的时间可适3缩短。

6.1.2型式成妃时应沏取空载特咋曲纟ic即空载电流和空载输人功率尸!)与外施电压的标么 衍)的关系曲线m 1 >o Uh为额定电压。


试验时,施于定午绕组上的电压应从1.11.3倍额定电压开始,逐步降低到可能达到的最低电压 值即电流开始回升时为止,其间测取79点读数3每点应测取下列数值三相电压H相电流、输 人功率。功率的测量应采用低功率因数瓦特表。

试验结束,应立即在两个出线端间测量定子绕组的电阻。对空载电流大于70%额定电流的电动机, 应尽可能在每点读数后测量定子绕组的电阻。

检查试验时,可仅测取额定电压时的空载电流和空载输入功率。

6.1 试验结果的计算 空载时的定子绕组/2i?损耗(W)按下式计算:

P OCUl = 3 /g/? l0                                               9 )

式中s I--- 定子相电流...

~定子绕组的相电阻,Q

铁耗PFe (W)与机械耗Pfw (W)之和尸纟(W)按下式计算:

.P'O = Pf e + Pivr = Pq- -Pocul                         (10)

为了分离铁耗和机械耗,作曲线< =/ (t/D/t/N)2延长曲线的直线部分与纵轴交于尸点(1)P点的纵坐标即为电动机的机械耗。

堵转试验

堵转试验在电机接近实际冷状态下进行。试验时,应将转子堵住。对绕线转子电动机还应将转子 绕组在集电环上短路。

7.1额定频率堵转试验

7.1.1堵转时的电流、转矩和功率的测定

7.1.1-1型式试验时应测取堵转持性曲线,即堵转时的电流/k、转矩与外施电压的关系曲线 (图



.2

试验时,施于定+绕组的电压尽可能从不低于0.9倍额定电压开始,然后逐步降低电压至定子电 流接近额定电流为止,其间共测取57点读数,每点应同时测取下列数值f三相电压、三相电流、 转矩或输入功率。每点读数时,通电持续时间应不超过10s以免绕组过热。

检查试验时,可仅在额定电流值附近一点测取堵转时的电压、电流和输入功率。

7.1.1.2          如限于设备,对100kW以下的电动机,堵转试验时的最大电流值应不低于4.'5倍额定电 流:对100&300kW的电动机,应不低于2.5~4.0倍额定电流;对300kW以上的电动机,应不低于

1.  52.0倍额定电流。在最大电流至额定电流范围内,均匀地测取不少于4点读数。

lOOkW以上的电动机如限于设备不能实测转矩时,允许用7.1.2. 2中的公式14)计算转矩。 此时应在每点读数后,在两个出线端间测量定子绕组的电阻。

7.1.1.3          对分马力电动机,试验时,定子绕组上施以额定电压,使转子在90°机械角度内的三个等 分位置上分别测定。此时,堵转电流取其中的最大值,堵转转矩取其中的最小值。

检查试验时,可在额定电压下,任一转子位置上测定。

7.1.1.4          若采用圆图计算法求取工作特性,堵转试验应在1.01.1倍额定电流范围内的某一电流 下进行。若采用圆图计算法求取最大转矩,堵转试验应在2.0~2.5倍额定电流范围内的某一电流下 进行。

对绕线转子电动机,由于在同一试验电流下,外施电压随转子位置不同而不同,此时,电动机应 在电压为平均值的转f位置t进行堵转试验。

试验时电源的频率应稳定,功率测量应采用低功率因数瓦特表,其电压回路应接至被试电机的 出线端。被试电机通电后,应迅速进行试验,并同时读取三相电庄、三相电流和输人功率。试验结束 后,立即在两个出线端间测量定子绕组和转子绕组(对绕线转子电动机的电阻。

7.1.2     试验结果的计算

7.1.2.1     堵转电流[1]和堵转转矩*的确定

若堵转试验时的最大电压在0.9~1.1倍额定电压范围内,堵转电流/kN和堵转转矩可由堵转 垮竺a线查取(图2);若堵转试验时的最大电压低于0.9倍额定电压时,应作4=/(£4)曲线, 〜身弋电流点延长曲线,并查取堵转电流An此时,堵转转矩TkN (N -m)按下式求取:

 TOC \o "1-5" \h \z m ( -^-)2 -                                                          rn>

式中:rk——在最大试验电流八时测得的或算得的转矩n .mo

750W及以下电动机若试验电压在0.9~1.1倍额定电压范围内,则堵转电流/kN和堵转_ Tm按下式求取:

7kN = h w                                                       (12 >

2……——一一.....(13)

7.1.2.2转矩计算

堵转时的转矩(N • m)按下式计算:

rp Pk 一 Pkcvt\ — Pks , 1 x、 Tk = 9.., '丨■i. 问胸树.•….......         14)

ns

式中:巧——堵转时的输人功率,W;

Pkcul——堵转时的定子绕组Pi?损耗,

一同步转速,r/m.i.ni Pks——堵转时的杂散损耗(包括铁耗),W,对中型低压电机,取Pks = O..05/V,对大、中 型高压电机,取/\s = 0.10pk

7.2低频堵转试验

对采用9.5,6圆图计算法求取工作特的深槽和双笼型电动机,还应在1/2额定频率下进行堵转 试验。对采用9.5.7等值电路法求取工作特性的电动机,应在1/4额定频率下进行堵转试验。

堵转时的电流和试验要求与7.1.1.4相同。

8温升试验

温升试验可在任一方便的冷却介质温度下进行。

8.1温度的测量方法 试验时,可用温度计法、电阻法、埋置检温计法测量电机绕组及其他各部分的温度。

8.1.1    温度计法

温度计包括膨胀式温度计(例如水银、酒精等温度if)、半导体温度计及非埋置的热电偶或电阻 温度计。测量时,温度计应紧贴在被测点表面,并用绝热材料覆盖好温度计的测温部分,以免受周围 冷却介质的影响。有交变磁场的地方,不能采用水银温度计。

8.1.2电阻法

用电阻法测取绕组的温度时,冷热态电阻必须在相同的出线端上测量。此时,绕组的平均温升 M (K)按下式计算:

AQ = R°- {Ka + 0O} +90-e{                                                  (15)

式中:i?f——试验结束时的绕组电阻, i?0——试验开始时的绕组电阻,

Oi——试验结束时的冷却介质温度,°C;

试验开始时的绕组温度,SC|

一常数。对铜绕组,为235;对铝绕组,除另有规定外,应采用225、。

8.1.a埋置检温计法

测量埋置式电阻温度计的电阻时,应控制测量电流的大小和通电时间使电阻值不致因测量电流 引起的发热而有明显的改变。 8.2温升试验时冷却介质温度的测定

8.2.1对采用周围空气冷却的电机可用几只温度计分布在冷却空气进入电机的途径中进行测量。 温度计应安置在距电机约1~2 m处,球部处于电机高度一半的位置,并应防止外来辖射热及气流的 影响o取温度计读数的平均值作为冷却介质温度。

8.2.2对采用外接冷却器及箐道通风冷却的电机,应在电机的进风口处泖;I量冷却介质的温度。

8.2.3对采用内冷却器冷却的电机,冷却介质的温度应在冷却器的出口M测量> 对有水冷冷却器 的电机,7JC温应在冷却器的人口处测量。

8.2.4试验结束时冷却介质温度的确定

8.2.4.1对连续定额和断续周期工作制定额的电机试验结束时的冷却介质温度,应取在整个试 验过程最后的1/4时间内,按相等时间间隔测得的几个温度计读数的平均值。

8.2.4.2          对短时定额的电机,试验结束时的冷却介质温度若定额为30min及以下,取试验开始 与细束时温度计读数的平均值》若定额为30~90min取其1/2试验时间温度计的读数与结束时温度 计读数的平均值。

8.3      电机绕组及其他各部分温度的测定

8.3.1      绕组温度的测定。

.电机绕组的温度用电阻法测量,应优先采用双桥带电测温法。如电机有埋置裣温计时,则用检温 计测量。

8.3.2          铁芯温度的测定 铁芯温度用检温计或温度计测量。对大、中型电机,温度计应不少于两支,取其最高值作为铁芯 温度。

8.3.3          轴承温度的测定 轴承温度用温度计测量。对于滑动轴承,温度计放入轴承的测温孔内或者放在接近轴瓦的表面处, 对于滚动轴承,温度计放在最接近轴承外圈处。

8.3.4      集电环温度的测定

电机停机后,立即用温度计测量集电环表面的温度,取测得的最高值作为集电环温度。

8.4          电机停机后测得温度值的修ffi 如电机各部分的温度或电阻是在切离电源后测得,则所测的温度值或电阻值应采用外推法修正到 断电瞬间。

如在切离电源后,电机某些部分的温度继续上升,则应取测得的最高数值作为相应于断电瞬间的 温度。

8.4.1      外推法

电机切离电源后,应立即测取电阻或温度与对应的时间,在半对数坐标纸上绘制电阻尺或温度0 对于时间f的冷却曲线(图3)。延长曲线与纵轴相交,其交点即为断电瞬间的电阻值或温度值。



[1]                2900.25-82《电[:名词术语电机》的规定,堵转电流和堵转转矩均指电动机在额定频率、额定电

-t堵转时的电流和转矩。



8.4.2第一点读数的时间 采用外推法时,从电机切离电源至测得冷却曲线第一点读数的时间应尽可能短,一歿应不超过表

2所规定的数值。如确因电机的转动惯量过大,.不能在表2所规定的时间内测得第一卢读数,则允许 按该类型电机标准所规定的时间进行。

电机的额定功率

kW

第一点读数的时间

1

<

30

51 ~ 200

90

201-5000

120

>5000

按专n协议

8.5温升试验方法

温升试验方法有直接為载法和等效负载法。应优先采用直接负载法。



等效负载法包括降低电压负载法和定子叠频法。等效负载法限于S 作制电动机采用。如限于 设备,对100kW以上的电机,允许采用降低电压负载法;对立式或300kW以的电机,允许采用定 F叠频法。

8.5.1直接负载法

直接负载法的温升试验应在额定频率、额定电压、额定功串或铭牌电流下进行。

8.5.1.1连续定额S 1工作制电动机 试验时,被试电机应保持额定负载,直到电机各部分温升达到热稳定状态为止。试验过程中,每 隔乍小时记录被试电机的电压、电流和输入功率以及定子铁心、轴承、风道进出口的冷却介质和周围 冷却介质的温度。如采用带电测温法时,还应每隔半小时以及试验结束前测量绕组的电阻。


试验期间,应采取措施,尽量减少冷却介质温度的变化。

为了缩短试验时间,在温升试验开始时,可以适当过载。

如采用外推法确定绕组的温升,电机停机后,应立即测量绕组的电阻。对采用外接冷却器及管道 通风冷却的电机,在电机切离电源的同时,应停止冷却介质的供给。

对分马力电动机,温升试验用的支架及散热板,应按照附录C的规定。

如以铭牌电流进行温升试验,对应于额定功率时的绕组温升3K)按下述方法换算:

当在土 10%范围内时:

1 + Ka + je + eF                        (16)

()2 .                                                 (17)

7 t

式中:晶一一满载电流,即额定功率时的电流,A从工作特性曲线上求得丨

U——温升试验时的电流,A取在整个试验过程最后的1/4时间内,按相等时间间隔测得的 几个电流的平均值;

——对应于试验电流/t的绕组温升,K

8.5.1.2  短时定额S2工作制电动机 试验应从实际冷状态下开始。试验的持续时间按定额的规定。试验时,按照工作时限长短,每间 隔5 ~15min记录一次试验数据。其他试验要求同8.5.1.1

对应于额定功率时的绕组温升按下述方法换算:

7t^/N ± 5 %范围内时,按公式17)进行换算。

……不在土 5 %范围内时,应重做温升试验。

8.5.1.3     断续周期工作制定额S3X作制)电动机

如无其他规定,试验时每一个X作周期应为lOmin直到电机各部分温升达到热稳定状态为止。 温度的测定应在最后一个工作周期中负载时间的一半终了时进行。为了缩短试验时间,在试验开始时, 负载可适当地持续一段时间。

对绕线转子电动机,每次起动时,应在转子绕组中串人附加电阻或电抗,将起动电流的平均值限 制在2倍额定电流(基准负载持续率时的额定电流值范围内。每一工作周期的运行结束时,电动机 应在3 s内停止转动。                      

其他试验要求同8.5.1.1

对应于额定功率时的绕组温升8.5.1.2的规定换算。

8.5.2    等效负载法

8.5.2.1     降低电压负载法

采用降低电压负载法时,应进行下列温升试验:

a. 以额定频率和额定电压进行空载温升试验,并确定此时的绕组温升^0、铁心温升iFe。。 试验要求同8.5.1.1

b. 以额定频率、1戍额定电压和满载电流进行温升试验,并确定此时绕组温升铁芯温升 ^Fero此时,满载电流按9.5. 5的方法确定。试验要求同8.5.1.1

对应于额定功率时的绕组温升(K),和铁心温升j0FeN (K)按下式确定:

=aJ90 +                                                      (18)

eN ~ O^dOp eo +     er             ^                           ( ^9 )

—+       Po - For .

式中a =--- -p---- 5

Po——额定电压时的空载输人功率,w由空载试验求取;

Par——1/2额定电压时的空载输入功率,W由空载试验求取。

8.5. 2.2定子叠频法

试验线路如图4所示。主电源和副电源均为发电机。副电源发电机的额定电流应不小于被试电机 的额定电流,电压等级应与被试电机相同



O-主电源电压;/—主电源频率;CP—副电源电压》f—副电源频率%被 试电机端电压》尺一被试电机定子电流丨被试电机输人功率 采用定子叠频法时,施于被试电机绕组的主、副电源的相序应相同。可在接线前由主、副电源分 别起动被试电机,若转向一致,即为同相序.         .

试验时r首先由主电源起动被试电机,使其在额定频率、额定电压下空载运行。随后,起动副电 源机组,将其转速调节到对应于某一频率尸的转速值。对额定频率为50Hz的电机,尸应在邡〜42Hz 范围内选择。然后,将副电源发电机投入励磁,调节励磁电流,使被试电机的定子电流达到满载电流 值。在加载过程中,要随时调节主电源电压,使被试电机的端电压保持额定值,并同时保持频率尸不 变。被试电机在额定电压、满载电流下进行温升试验。

满载电流值可按9.5.69.5.7的方法确定。试验要求同8.5 1.1

在调节被试电机的负载时,如仪表指针摆动较大或被试电机和试验电源设备的振动较大,应先降 低副电源电压,按另一个频率尸的值调整副电源机组的转速,再行试验。

9效率、功率因数及转差率的测定

9.1                                                                                                                                                               工作特性曲线的测取     ‘

工作特性曲线是电动机在额定电压和额定频率下,输入功率尸1、定子电流A、效率口、功率因数 COS多及转差率S与输出功率P2的关系曲线



工作特性曲线应在电动机的温度接近热状态时,在负载试验中测取。此时,在1.25~0.25倍额定 功率范围内测取68点读数。每点应测取下列数值:三相电压、三相电流、输人功率及转差率。

如限于设备对立式和300kW以上的电动机或大于8极的200kW以上的电动机,允许按9.5.6圆图- 计算法或9.5.7等值电路法求取额定功率时的工作特性。

9.1     转差率的测定

电动机转差率(或转速〉的测量方法有下列几卸:

a.       转差率测量仪》

b.       闪光法》

c.       感应线圈法》

d.       转速测量仪法;

e.       十进频率仪法。

9.2.1     转差率测量仪

在被试电机转轴上做一个白色标记或安装一个齿盘,当电动机转动时,由光电传感器将转速变换 成电脉冲信号,转差率测量仪将这一信号与电源频率信号进行运算处理后,可直接显示出被试电机的 转差率。

9.2.2     闪光法

在电动机转轴的端面上。按极数画出不同数量的扇形片,并用荧光灯或氖灯照明。供给闪米灯具 的电源频率必须与被试电机的电源频_相同。试验时,用秒表测定扇形片转动#次所需的时间/ (s), 转差率s按下式计算



式中:泛------ 电动机的极对数;

fi——电动机的电源频率,Hz

为了观察清晰,可将交流电源经半波整流后供给闪光灯具。

9.2.1      感应线圈法

在电动机轴伸附近,放置一只带铁芯的多匝线圈,线圈与磁电式检流计或阴极示波器连接。试验 时,用秒表测定检流计指针或示波器波形全摆动7V次所需的时间f (s),转差率$按下式计算


9.2.1     转速测量仪法

试验时,用转速测量仪测量电动机的转速Tit. Cr/min),并同时测量电源的翻率/1转差M s; 下式计算:

(22)

式中i ns~1对应于实际电源频率&时的同步转速,r/mifl

9.2.5十进频率仪法

使用同步电机型测功机时,将十挺豳率仪接至该测功杌的定子绕组出线端上,测量试验时的频率。 被试电动机_转速nt (r/min)按卞式奸算:

«t = ^                                           "....………23)

式中:p——同步电机型测功机的极对数,

/十进频率仪测得的频率,Hz

9.3功率因数的求取 电动机的功率因数按下式确定:

Pi

C0S

. .......................................................... (24)

JTL\Ilh

式中:Pi——输入功率,

ux------ 线电压Vj

/山一一定子线电流,A0

当采用两瓦特表法测量功率时,可用下式校核由公式(24)求得的功率因数值:

(25)

式中:分别为两只瓦特表的读数。如一只瓦特表的读数为负,则应以负值代入。

如果按公式(24)和(25)求得的功率因数相差不大于则表明测量是正确的。

9.4     效率的直接测定法

9.4.1         输入功率和输出功率的测量 直接测定效率时,电动机的输入功率用瓦表测量。输出的机械功率用测功机或校正过直流电机 测量,对》轴承的电机,也可用转矩测量仪测畺。电动机的转速用转速测量仪或十进频率仪法测量。

测功机或校正过直流电机的功率,在与被试电机同样的转速下应不超过被试电机额定功率的三倍。 转矩测量仪的标称转矩,应不超过被试电机额定转矩的三倍。

直流电机应在发电机状态下采用0.5级准确度的测功机进行校正。校正时,在所需的各种转速下, 待剩磁稳定后保持励磁电流不变,测取电枢电流八与轴上转矩rd的校正曲线rd = /(八)。

试验时,直流电机的转向和励磁电流应与校正时相同。试验过程中,励磁电流应保持不变。

9.4.2试验方法

试验时,被试电机应达到热稳定状态。在1.25~0.25倍额定功率范围内,测取负载下降及上升时 的工作特性曲线。对750 W及以下的电动机,允许仅测取下降曲线。每条曲线测取6 ~ 8点读数,每点应 测取下列数值:三相电压、三相电流、输入功率、转速、输出转矩及定子绕组的电阻(采用带电测温 装置),并记录周围冷却介质温度。如定子绕组的电阻在切离电源后测得,应将所测电阻用外推法修

正到断电瞬间。

9.4.3      试验结果的计算

9.4.3.1       输出转矩的修正 试验时,测得的输出转矩应按下述方法进行修疋。

测功机的风摩耗转矩(N • m)按下式计算:

Tfy=..^5 (P.-P.)                        ….….(26

nt

式中:Pl电动机在额定电压下驱动测功机时的输入功率,W此时,测功机的电枢和励磁回路均

.If5

Td——风摩耗转矩试验时测功机的转矩值,N • n*——风摩耗转矩试验时电动机的转速,r/min

电动机修正后的输出转矩7\ 0 ,nO按下式计算:

Tc = Tt + Tfw                           一,邮……⑵

式中:Tt——试验时测得的输出转矩N • m

9.4.3.2输出功率的修正 试验时的冷却介质温度应换算到25 r此时,电动机的转速按下式换算:

, Ka+^02 + 25 ref = ”s- Cns-nt)+為鳴................. (28)

式中:nref——换算到冷却介质温度25X:时的转速,f/min; nt——试验时测得的转速,r/min;

r试验时的转子绕组温升,K若转子绕组温升无法测取,则允许用试验时的定子绕组 温升代替;

Bt——试验时的冷却介质温度,t:                                            '

定子绕组J2i?损耗的修正量z/Pcul (W)按下式计算:

,2^ / Ka+ J01+25

APcn= 3ItRt ( Ka+jel+et工)                                                         (29)

式中S h——试验时的定子相电流,A;

Rt一试验时的定子绕组相电阻,Q

被试电机修正后的输出功率尸2 (W)按下式计算:

               -           —.……(如)

y o5


9.4.3.3     效率的求取

电动机在不同负载时的效率V按下式计算, 作为所求的效率曲线。 并作效率曲线(2),然后取两条曲线的平均值 P2

…*................... — (31>




9.5效率的间接测定法 效率的间接测定法有下列四种:

额定电压负载法(优先采用)* 降低电压负载法;

圆图计算法;

等值电路法。

各种损耗的确定 电动机的各种损耗按下列方法确定:


a.                          额定电压下的铁耗PFe      (W),由空载试验求得;

b.               机械耗/»fW     (W),由空载试验求得;

C.定子绕组厂i?损耗Pcul (w),按下式计算••

Pcui= 3 l\RiTti               —                                (32)

式中:[定子相电流,A;

i?lref——换算到基准工作温度时定子绕组的相电阻,换算公式如下: p _ n Ka+Ortt Rltei-Rc Ka+9C '

式中:实际冷状态时绕组的电阻(三相平均值),Q,

6te{——基准工作温度,对于AEB级绝缘为75C;对于FH级绝缘为115°C;

0C——实际冷状态时绕组的温度,V

d.                           转子绕组损耗Pcu2      (W),按下式计算:

Pcu2 ~ (Pi - Pcul - Ppe) Stti                                    (33)

式中:Sref——换算到基准工作温度时的转差率,换算公式知下:

c _              Ka + ^ref

ref = s* Ka+j92+e{

式中:st——试验时测得的转差率。

e. 杂散损耗尸S(W)可用9.5.2反转法或9.5.3输入输出法进行测定。

对不实测杂散损耗的电机,则额定功率时的杂散损耗值取其输入功率的0.5%。对于其他负载点, 杂散损耗值按与定子电流平方成正比确定。

9.5.2      反转法

试验时,被试电机以及异步机反转法中辅助电机的功率测量,必须采用低功率因数瓦特表。其电 压回路应直接接至电机的出线端。

9.5.2.1  基频杂散损耗的测量 将转子取出,但端盖等结构件应就位,定子绕组上施以额定频率的低电压。在1.1~0.5倍额定电 流范围内测取57点读数每点应同时读取三相电流和输人功率。试验结束后,立即测量定子绕组 的电阻。

( 基频杂散—Psf (W)按下式求取:

Ps{ = P\ -                        ••••••                            (34)

9.5.2.2      高频杂散损耗的测量

高频杂散损耗的测量应在被试电机接近热状态下进行。对于小型铸铝转子异步电机,也可从冷态 开始以额定电流反转预热lOmin后进行。

高频杂散损耗可用下列方法测量:

a.测功机反转法或校正过直流电机反转法(仅适角于反转预热的情况)

测功机或校正过直流电机的功率,在与被试电机同样的转速下,应为被试电机额定功率的15%左 右。采用数字式转矩测量仪时,转矩传感器的标称转矩应为被试电机额定转矩的15%左右。:

直流电机的校正,应在电动机状态下进行,校正方法及使用时的要求同9.4.1

将测功机或校正过直流电机用联轴器与被试电机联接,彼此旋转方向相反,使被试电机运行在电 磁制动状态。将测功机或校正过直流电机开动到被试电机的同步转速,在试验过程中,应保持同步 转速不变(如电源不为额定频率,应为对应于实际频率的同步转速)。待机组机械耗稳定后,随即在 被试电机的定子绕组上施以额定频率的低电压,使定子电流达到额定值,预热lOmin

接着,在1.1~0.5倍额定电流范围内测取57点读数,每点应同时读取被试电机的输入功& Pi,三相电流/!、测功机的转矩rd或校正过直流电机的电枢电流/a然后,断开被试电机的电源,机组 仍应保持同步转速运转,测取测功机的转矩rd或校正过#流电机的电枢电流a。。测定完毕后,应立


 TOC \o "1-5" \h \z 即停机,迅速测量被试电机定子绕组的电阻。                                     .

计算用高频杂散损耗P(h (W)按下式求取:

= H CPi-il\RO                                                 (35)

式中:测功机的输出功率Pd (w)Pd8.(W)按下式求取:

PA= Tdrls                                                    36)

9.55

D       Tiolls                   ........ ............

Pio~~^r                                                           (

其中:rdTi0——测功机的转矩,N*m0

当采用校正过直流电机时,应根据试验时测得的电枢电流Ja和八d从校正曲线Td =/(八)上求 取其转矩值。

高频杂散损耗Psh (W)按下式求取:

Psh^Psh + Psf                                             (38)

b.异步机反转法

选择一台与被试电机埤率相等或接近、极数相同的异步电机作辅助电机,将它与被试电机用联轴 器联接。辅助电机施以额定频率的额定电压(或接近额定电压)在试验过程中应保持不变。被试电 机施以额定频率的低电压,旋转方向应与辅助电机相反,使被试电机运行在电磁制动状态。拭验时,首 先开动辅助电机,待机组机械耗稳定后,在低电压下接通被试电机的电源。使定子电流达到额定值, 预热lOmin

接着,在1.1 ~0.5倍额定电流范围内测取5 ~ 7点读数,每点应同时读取被试电机的输人功率 三相电流八和辅助电机的输入功率Pai然后,断开被试电机的电源,读取辅助电机的输入功率 Pa0测定完毕后,应立即停机,并迅速测量被试电机定子绕组的电阻。

如果在温升试验后立即进行本试验,则不需进行预热。

计算用高频杂散损耗(W),按下式求取:

Ps]y = P&l~PaS~ (.P \ ~ 3 / \R\ )                                              (39)

高频杂散损耗八h按公式38)求取。

9.S.2.3     总杂散损耗的求取 分别绘制基频杂散损耗Psf及计算用高频杂散损耗对定子电流A的关系曲线(图6)。因空载 电流所引起的杂散损耗已包括在铁耗中,故被试电机的杂散损耗应按计算电流A求取。

计算电流/丨按下式计算:                             

j[ = s/ll-ll                                                   (40)

式中:/q——被试电机在额定电压时的空载电流。

从图6中查出裔应于计算电流/(的基频杂散损耗Psf和计算用高频杂散损耗的数值,被试电 机的总杂散损(W)按下式计算:

(41)

文本框: (41)Ps=Psh + Ps{~Psh + 2 Ps{

如不测定基频杂散损耗,则总杂散损耗Ps也可按下式求取:

Ps = ( 1 + 2 e) Kh                                                  (42)

式中s 各类型电动机的统计系数。

9.5.3      输入输出法

9.5.3.1    测功机输入输出法

用测功机输入输出法求取杂散损耗时,应按9.4.19.4.2的规定进行试验,按9.4.3.1对被试电 机的输出转矩进行修正,由输入功率减去输出功率求得电动机的总损耗2P被试电机的杂散损耗 Ps (w)按下式求取:

Ps = 2 P - PF e - Ffw _ Pcul - Pcxt 2..................................... .... 43 )

式中:铁耗PFe机械耗由空载试验求得;定子绕组Pi?损耗尸CU1按试验时测得的电阻值求 取;转子绕组J2i?损耗Pcu2按试验时的转差率求取。

绘制负载上升及下降时杂散损耗对定子电流的关系曲线,取两条曲线的平均值。各负载电流下的 杂散损耗在平均曲线上查取。

9.5.3.2    回馈法

试验时,将被试电机与同规格的辅助电机用联轴器联接。首先,被试电执以额定电压和额定频率 作电动机运行,辅助电机以额定电压和低于额定频率作发电机运行。改变辅助电机的频率将被试电机 的负载调节至额定值,运行到被试电机达到热稳定状态,然后在25’0*25倍额定功率范围内,测取 •56点读数。每点应测取被试电机的输入功率戶!及辅助电机的输出功率尸(,两者的电流、定子绕 组的电阻及转差率。用闪光法测量辅助电机的转差率时,闪光灯应由辅助电机的电源馈电。

被试电机和辅助电机的总杂散损耗2 Ps按下式计算:

2 Ps -P\~ Pz - 2P                               (44)

式中:2P——被试电机和辅助电机除杂散损耗外的其他损耗之和。

其中:铁耗、机械耗由空载试验求得;定子绕组Pi?损耗按试验时的电阻值求取> 转子绕组/2i? 损耗按电机的运行状态分别求取。

作电动机运行时,转子绕组Fi?损耗Peu2按下式求取:

•Pcu.2 = s (Pi- Peal - Pfc)

作发电机运行时,转子绕组损耗尸2按下式求取:

Pcu2 Sy (-P2 + Pcul + jPf e)

被试电机的杂散损耗按下式计算:

.(45)

文本框: .(45)Ps = ^Ps

P cu2 + P cu2

然后,将辅助电机的电源频率增加,使其在额定电压和高于额定频率下作电动机运行,此时,被 试电机仍保持额定电压和额定频率作发电机运行。按上述方法测取各种数据并求取各种损耗。被试电 机的杂散损耗按公式45)计算。此时,式中的Peu2应为被试电机运行在发电机状态下的转子绕组 Pi?损耗:应为辅助电机运行在电动机状态下的转子绕组厂及损耗。

绘制被试电机在电动机运行和发电机运行时杂散损耗与定子电流的关系曲线,取两条曲线的平均 值。各负载电流下的杂散损耗在平均曲线上查取。

9.5.4     额定电压负载法

被试电机应按9.1的规定测取工作特性曲线。各种损耗按9.5.1确定。

电动机的输出功率(W)按下式求取:

P2=P\-^P=P\~ (Ppe + Pl-v + Pcm\ + Pc\i2 + -Ps )                               46)

电动机的效率按公式(31)求取。

9.5.5    降低电压负载法

9.5.5.1    试验方法

首先被试电机在额定频率、1/2额定电压和1/2额定电流下,运行到接近热稳定状态。然后,保 持额定频率和1/2额定电压不变,在0.6倍额定电流至空载电流范围内测取5 ~ 7点读数。每点应测取 下列数值:三相电压、三相电流Jlr输入功率Plr及转差率s测定完毕后,立即停机,并迅速 测量定子绕组的电阻。

将测得的转差率按9.5.lrf换算到基准工作温度。作/lr = / (Pir)=/(/>lr)曲线



9.5.5.1   效率的计算

额定功率时的效率按下述方法求取:

a.假定定子电流Ar1/2额定电流,从图7中查得对应的输入功率Pir则额定电压时的输人 功率Pi按下式求取:


b.   额定功率时的定子电流八按下式求取:

 TOC \o "1-5" \h \z h = v/d^r)2 + - 2 /u^/flCos (90 +朽)                                                    (48 )

式中:I'lT ~ I\t jj

yr - i     ---- 7=

J^Uthr

^Ia = Iq sin^o _ (1 jj■) sin(Po r

, w                        -

%t = cos 1——~~-

v 3 Ut I at

式中f I,P0——分别为电动机在额定电压时的空载电流和空载损耗,从空载特性曲线上求取; /or,Par——分别为电动机在电压时的空载电流和空载损耗,从空载特性曲线上求取。

C.额定功率时的转差率sref根据定子电流/lr从图7中求得;

d.                                                                                                                            各种损耗按9.5.1确定;   ..

e. 电动机的输出功率尸2按公式46)计算;如求得的输出功率尸2与额定功率尸N之差大于额 定功率的0.1%时,则应重新假定定子电流/lr,重复a~e项的计算;

f.                                                                 电动机的效率按公式(31〉求取。    .

9.5.2      圆图计算法

圆图计算法就是根据电动机的空载试验和堵转试验数据,利用圆图求取额定功率时的效率、功率 因数及转差率的一种方法。此时,电动机应按7.1.1.47.2的规定进行堵转试验。

圆图计算法公式中的电压、电流、电阻均为相电压(V)、相电流A)相电阻Q)的三相平 均值,功率为三相功率值W)

9.5.6.1                                                                    绕线转子电动机和普通笼型电动机*的圆图计算法 圆图计算法所需参数如下* .

a. 定子绛组电阻i?lref:换算至基准工作温度时的电阻值。

b.                               转子绕组电阻i?2ref     (对绕线转子电机):折算到定子侧的电阻值,折算方法如下*

2 ref = 2.t'“Kv

式中;C——换算至基准工作温度对转子绕组的电阻;

式中•• ---------- 定子绕组的相电压;

转子绕组的相电压。 c.由空载试验求得的参数:

空载电流的有功分量

j _ ^ /oR

文本框: 式中•• 	定子绕组的相电压;
转子绕组的相电压。 c.由空载试验求得的参数:
空载电流的有功分量:
j _ ^ /oR

*普通笼型电动机是指笼型转子由同样高度的导条组成,并且其高度对铜导条不太于.lOnun ;对铝导条不大于 16 mm0

文本框: *普通笼型电动机是指笼型转子由同样高度的导条组成,并且其高度对铜导条不太于.lOnun ;对铝导条不大于 16 mm0Ky  变压比,按下式求取



式中•• ---------- 定子绕组的相电压;

转子绕组的相电压。 c.由空载试验求得的参数:

空载电流的有功分量j _ ^ /oR

普通笼型电动机是指笼型转子由同样高度的导条组成,并且其高度对铜导条不太于.lOnun ;对铝导条不大于 16 mm0



功率因数: 转差率




n

1的规定求取,

文本框: 1的规定求取,各种损耗:铁耗PFe机械耗戶作、定子绕组/2开损耗PcW杂散损耗尸s9.5. 转子绕组/2i?损耗Pcu2按下式求取:

(-Pn + Pfw + P%%

Pc,

总损耗: 效率:

文本框: 总损耗: 效率:n

2P= PFe + PfW + Pcui + Pcn% + Ps

Pn +2P

.5.6.2深槽和双笼型电动机的圆图计算法 圆图计算法所需参数如下:

a. 定子绕组电阻换算至基准工作温度时的电阻值。

b. 由空载试验求得的参数:

空载电流的有功分量

Ion Pn

0 Uf}

空载电流的无功分量:

T ^ At / 0 X - V i 0

C.由额定频率堵转试验求得的参数: 等值阻抗:

UL

Zk"T"



各种损耗:铁耗PFe机械耗Pfw定子绕组/2i?损耗Pcul杂散损耗Ps9.5.1的规定求取。 转子绕组/2 i?损耗Pcu2按下式求取:

(.Pn + Pfw + Ps)

P CU5

总损耗:

效率:

文本框: 总损耗:
效率:
1-5

0 =PFe + Pfv + Pcui + PIU2 + Ps

Ps

Pn +2P

9.5.2       等值电路法

等值电路法就是根据电动机的空载试验和堵转试验数据利用等值电路求取工作特性的一种方法。

此时,电动机应按7.2的规定进行堵转试验。

等值电路参数及工作特性按附录B求取。

10  短时过转矩试验

短时过转矩试验应在额定电压、额定频率下进行。

试验时,电动机在热状态下,逐渐增加负载,使其转矩达到GB 755—81或各类型电机标准所规
定的过转矩数值,历时15s

如限于设备,允许在试验时用测量定子电流代替转矩的测量,此时,定子电流值应等于1.1倍的过 转矩倍数乘以额定电流值。

11最大转矩的测定

最大转矩的测量方法有下列几种:

a.  测功机或校正过直流电机法;

b.  转矩测量仪法;

c.  转矩转速仪法s

d.  圆图计算法。

采用上述abc三种方法时,应在额定频率、额定电压下进行测定,如试验电压不能达到额定 电压,最大转矩值应按11.5换算。

11.1测功机或校正过直流电机法

用测功机或校正过直流电机作被试电机的负载,最大转矩从测功机磅秤上读出,或按试验时的 转速和直流电机的电枢电流八,从直流电机的校正曲线Td =/(/a)上求得。

直流电机可用准确度为1 %的测功机校正或用损耗分析法校正。校正方法及使用时的要求同

9.4.1

试验时,将被试电机与测功机或校正过直流电机用联轴器联接,使两者的旋转方向一致。逐渐增 加被试电机的负载至测功机碌秤读数或校正过直流电机的电枢电流出现最大值,读取此数值和被试电 机的端电压。采用校正过直流电机时,需同时读取转速值。

试验过程中,应防止被试电机过热而影响测量的准确性。被试电机的端电压应在其出线端上测

量。

11.2   转矩测量仪法

用转矩测量仪法测定最大转矩时,必须测取被试电机的转矩转速特性曲线,最大转矩从曲线上求 取。        ‘

转矩转速特性曲线可逐点测定后由人工描绘,也可用自动记录仪直接描绘。对分马力和小型电机, 这两种方法均可采用。对滚动轴承的中型电机应采用前者。逐点测定转矩转速特性曲线时,测取的点 数应满足正确求取各种转矩(最大转矩、最小转矩、同步转矩堵转转矩)的需要。在这些转矩附近。 测量点应堪可能密一些。

试验过程中,应防止被试电机过热而影响测量的准确性,必要时,转矩转速特性曲线可分段测

11.2.1以直流电机作负载时,被试电机与传感器、直流电机用联轴器联轴。直流电机他励,其电枢 由可调电压和可变极性的电源供电。被试电机与直流电机的转向应一致。调节直流电机的电源电压, 逐渐增加被试电机的负载,并同时读取转矩、转速和电压值。或用自动记录仪描绘转矩转速特性曲线 和被试电机端电压与转速的关系曲线。

甩自潘记录仪描绘曲线时,建议在被试电机转速上升和下降的情况下测取两条转矩转速特性曲线, 取其平均值。每条曲线的描绘时间应不少于15s

11 .3转矩转速仪法

转矩转速仪是应用电动机在空载起奇I过程中,其加速度正比于电机转矩的原理而制成的摄取转矩 转速特性曲线的仪器。

本方法限于大、中型电机采用。

为了提高测量的准确性,试验时,应按被试电机的起动时间,正确选取微分参数和滤波参数;显 示图形的线条要细,干扰纹波要小> 转矩定标要尽量准确。并应同时摄取被试电机端电压与转速的关 系曲线。


11.4     圆图计算法

如限于设备,对立式电机和lookW以上的电机,允许采用圆图计算法求取最大转矩。此时,电动 机应按7,1. IA的规定进行堵转试验。

圆图计算法公式中的电压、电流和电阻为相电压(V)、相电流A)相电阻(Q)的三相平均 值;功率为三相功率值W)

11.4.1      圆留计算法所需参数

a.   定子绕组电阻i?lref:换算至基准工作温度时的电阻值;

b.   由空载试验求得的参数:

空载电流的有功分量.



式中:clOkW及以上的笼型电机,取c = 0.9;对绕线转子电机和小于10kW的笼型电机,取

-

式中:clOkW及以上的笼型电机,取c = 0.9;对绕线转子电机和小于10kW的笼型电机,取

文本框: -
式中:c一对lOkW及以上的笼型电机,取c = 0.9;对绕线转子电机和小于10kW的笼型电机,取

式中:rmaxt在试验电压C/_t下测得的最大转矩_N _• m

当试验电压低于0.9倍额定电压时,应在+额定电压范围内,均匀测取三个不同电压下的

最大转矩值。曲线,延长曲线,求出对应于额定电压时的最大转矩rmax

10  最小转矩的测定

笼型电机在起动过程中最小转矩的测量方法有下列几种:

a. 测功机或校正过直流电机法;

b. 转矩测量仪法;

c. 转矩转速仪法。

测定时,被试电机应接近实际冷状态,在额定频率和额定电压下进行。如试验电压不能达到额定 电压,最小转矩值应按12.4换算。

12.1      测功机或校正过直流电机法 用测功机或校IE过直流电机作被试电机的负载,最小转矩从测功机磅秤上读出,或按试验时的转 速和校正过直流电机的电枢电流,从直流电机的校正曲线7^ = /(八)上求得。

直流电机的校正和使用时的要求同11.1,

试验时,将被试电机与测功机或校正过直流电机用联轴器联接,先在低电压下确定被试电机出现

最小转矩的中间转速(即同步转速的+— +范围内的某一转速,机组在该转速下能稳定运行而不

升速)。断开被试电机的电源,调节测功机或校正过直流电机的电源电压,使其转速约为中间转速的 1/3。然后,合上被试电机的电源,迅速调节测功机的电源电压(或励磁电流或校正过直流电机的 电源电压,直至测功机的磅秤读数或校正过直流电机的电枢电流出现最小值,读取此数值和被试电机 的端电压。采用校正过直流电机时,需同时读取转速值。

用测功机作负载时,当测功机与被试电机的转向相同,而不能测得最小转矩时,可改变测功机电 源电压的极性再行测试。

试验过程中,应防止被试电机过热。

12.2   转矩测量仪法

用转矩测量侠法测定最小转矩时,必须测取被试电机的转矩转速特性曲线,最小转矩从曲线上求

取。

试验方法及要求同11.2,转矩转速曲线应从堵转状态开始使转速逐渐升高进行测取。

12.3   转矩转速仪法 用转矩转速仪法测定最小转矩的方法同11.3

12.4   最小转矩值的换算

当试验电压在0.95~1.05倍额定电压范围内时,最小转矩Tmin按下式求取:

Tmin = rmint ( ~^~)2                                          (go)

式中s Tam——在试验电压t/t下测得的最小转矩N • m                      '

当试验电压低于0.95倍额定电压时,应在额定电压范围内,均匀测取三个不同电压下的 蕞小转矩值,曲线,延长曲线,求出对应于额定电压时的最小转矩r^in

11  超速试验

如各类型电机标准中无规定时,超速试验允许在冷态下进行。对大型电机,允许对转子单独进行 超速。

试验时,将电动机的转速提高到1.2倍最高额定转速或各类型电机标准中规定的转連》历时

2 min

超速的方法有下列两种:                            

a.提高被试电机的电源频率》

b. 用原动机直接驱知或通过变速驱动被试电机。

超速试硷时,应采取安全防护措施,尽可能远距离测蓴转速。

14噪声的测定

噪声的测定按GB 2806-81《电机噪声测定方法》进行。

15振动的测定

振动的测定按GB 2807-81《电机振动测定方法》进行。

16短时升高电压试验

短时升高电压试验应在电动机空载运转状态下进行。对绕线转子电机(大型24极电机除外) 及交流换向器电动机,应在转子静止及开路状态下进行试验。型式试验时,该项试验应在超速试验之 后进行。

试验时,将电动机的电压升高到GB 755—81所规审的数值,试验时间为3 min对在130%额定 电压下空载电流超过额定电流的电动机。试验时间可缩短至1 min

升高试验电压时,允许同时提高被试电机的电源频率,但不应'超过1.15倍额定频率值或超速试验 中所规定的转速值。

17耐电压试验

试验电源的频率为50Hz,电压波形应尽可能为正弦波形。

17.1试验要求

a.耐电压试验在电机静止的状态下进行。试验前,应先测量绕组的绝缘电阻。如需要进行超速 和短时过转矩试验时该项试验应在这些试验之后进行型式试验时,该项试验还应在温升试验后电动 机接近热状态下进行。

'b.试验时电压应施于绕组与机壳之间,此时其他不参与试验的绕组均应和铁芯及机壳连接。 对额定电压在lkV以上的电机,若每相的两端均单独引出时,则应每相逐一进行试验。

c. 试验变压器应有足够的容量,可按下列方法选择:

对低压电动机,每lkV试验电压,试验变压器的容量应不小于1 kVA;

对高压电动机,当其电容量较大时,试验变压器的容量应大于下式求得的计算容量S*T (kVA):


ST =2n/Cf/tt/TN x i0-3                                         (51)

式中C----- 被试电机的电容量,

'ut----- 试验电压,v;

Utn——试验变压器高压侧的额定电压,V

对分马力电动机,每lkV试验电压,试验变压器的容量应不小于0.5kVA

d.  额定电压在3000V及以上的电动机进行耐电压试验时,建议在试验变压器接线柱与被试绕 组之间并联接人一放电铜球。试验电压应在试验变压器的高压侧进行测量。

e.  试验前,应采取切实安全防护措施,试验中发现异常情况应立即切断试验电源,并将绕组 对地放电。

17.2   试验电压和时间 试验电压的数值按GB 755—81及各类型电机标准的规定。

试验时,施加的电压应从不超过试验电庄全值的一半开始,然后稳步地或分段地以每段不超过全 值的5 %增加至全值6电压自半值增加至全值的时间应不少于10s全值电压试验时间应维持lmin

对功率为5 kW及以下,额定电压为660V及以下大批连续生产的电机,进行检查试验时,允许用 规定的试验电压数值的120%、历时Is进行试验。

18转动惯量的测定.

18.1   悬挂转子摆动法

18.1.1    单钢丝法 试验要求及步骤按IB 949-67《小型电机转子转动惯量的测定方法》。

假转子的转动惯量尸(kg-m^)由下式计算:

"mD2

7 =~F~                    ———‘……52)

式中:D圆柱体直径,m,

m——直径乃部分的圆柱体质量,kg

被试电机转子的转动惯量/ (kg • m2 )按下式计算:



式中:T被试电机转子的摆动周期平均值,s;

'——假转子的摆动周期平均值,s

18.1.2    双钢丝法

用两根平行的钢丝将被试电机转子悬挂起来,使其转轴中心线与地面垂直。扭转转子使其产生以 轴线为中心的摆动。距转轴中心线的扭角应不大于10°。仔细测取若干次摆动所需的时间,求出摆动 周期的平均值r转动惯量/ (kg . m2)按下式求取:

r2a2          mg

J=               U^)T-                                            (54)

式中:重力加速度,m/s2;

a----- 两钢丝之间的距离,m;

/——钢丝的长度,m;

m——被试电机转子的质量,kg

18.2   空载减速法 此法用于测定功率为lOOkW以上电机的转动惯量。

试验时,使被试电机的转速提高并超过同步转速,然后,切断电源或脱开驱动机械,在1.1~0.9 倍同步转速范围内,测定转速变化(r/min)所需的时间(s)0转动惯量/ (kg .m2)按下式

计算:

3600 Pfw

                                <55 ■

18.3   辅助摆锤法

此法用于测定具有滚动轴承电机的转动惯量。

将一个质量已知的辅助摆键用质量尽可能小的脅杆固定手被试电机转轴端面中心上,捿键臂杆应 与轴线成直角。当转轴上带有皮带轮或半个联轴器时,也可用它们来固定捿锤。

试验时,摆锤的初始位置与静止俭置的偏移应不大于15°,在开始摆动后,测量2,彡次摆动所 需的时间,求出摆动周期的平均值。以摆锤通过静止位置的瞬间作为测量摆动周期的起始点。转动惯 量/ (kg. m2)按下式计算


式中:m——辅助摆锤的质量,kg>

r——辅助摆锤的重心到转轴中心线的距离,

T辅助摆锤摆动周期的平均值,%

对功率为10.~1000kW的电机选用辅助摆锤时,应使摆劫周期为3 ~ 8 S为了校核,.建议在摆 锤质量略有不同的情况下重复进行测定《

对绕线转子电动机和交流振向器电动机,试赵必须在电刷全部提起时进行。

19轴电压的测定

轴电压的测定按GB 1029—80《兰相同步电机试验方法》的规定进行。


附录A 仪器仪表损耗及误差的修正方法

(补充件)

A.1仪表损耗的修正

.M 当电压表、电流表和瓦特表按照图A1或图A 2接线时,其仪表损耗的修正按下列方法进行


A.1.1按图A 1接线时,仪表损耗的修正 此时,,电压表的损耗Pv和无补偿的功率表电压线圈回路的损耗按下式计算。并将它们从测得 的功率中减去

式中.u——电压表的读数,v;

电压表回路的总电阻,Q;

——瓦特表电压线圈回路的总电阻(包括外接附加电阻),Q

A.1.2按图A 2接法时,仪表损耗的修正 此时,电流表和瓦特表电流线圈(包括瓦特表至负载端的连接导线的损耗尸a按下式计算,并 将它从测得的功率中减去。

Pa ^ I2 (Ra + Rva + r) "“.“.•.•■“>','».«*:“《遍

式中J电流表的读数,A;

A - 电流表的内祖Q ;

——瓦特表电流线圈回路的内阻,Q; r——瓦特表至负载端连接导线(包括开关等的电阻,Q

A.2仪表刻度误差的修正

根据电流表、电压表、瓦特表指示的数值Jai/v/v按下式进行刻度误差的修正。


式中t Al, JU^ ——分别为电流表、电压表和瓦特表的刻度修正值,可从仪表的校验报 告中获得。

A.3互感器变比误差的修正

电流互感器和电压互感器的变比误差,可以从互感器校验报告中获得。当互感器副边的实际负载 与校验中的负载不同时,其变化误差可以由互感器不同负载时的变比特性曲线来估算。

A.3.1互感器的实际变比:

电流互感器的实际变比:

K\ = Kia (1 - rj )                                          (A 7 )

电压互感器的实际变比:

Kv =KVa il -ru)                                    (A 8 )

式中:iCInKua——分别为电流互感器和电压互感器的标称变比。 n、分为电流互感器和电压互感器的变比误差。

A.3.2对测量值的修正 电流互感器原边的实际电流

I^KyF                                                  A9 )

电压互感器原边的实际电压:

U=KV V                         ””•……..A10)

修正后的功率:

P =尺成 P;                                        (All)

A.4互感器相角误差的修正

功率测量中的相角误差包括:

a. 瓦特表电压线圈回路中的相角误差;

b.      电流互感器的相角误差>

c.      电压互感器的相角误差。

A.4.1瓦特表电压线圈回路中的相角误差《

相角误差《按下式求取:

Y

tg_1 —                                (A12)

I\w

式中:^瓦特表电压线_回路的总电阻(包括外接附加电阻),Of

Xw--------- 瓦特表电压线圈的感抗,Q按下式求取:

= f\L

式中:L瓦特表电压线圈的电感,H可从瓦特表的刻度盘上获得。

相角误差《符号的决定;当&为容抗时,取“+”号;当为感抗时,取号。对无补偿 的瓦特表,其电压线圈为感抗。

A.4.2电流互感器的相角误差爲 电流互感器的相角误差负可以从互感器校验报告中获得。当互感器副边的实际负载与校验中的 负载不同时,其相角误差负可以由互感器不同负载时的相角特性曲线来估算。

相角误差负符号的决定:当副边电流超前原边电流时,取“+”号:滞后时取号。对无 补偿的电流互感器,副边电流超前原边电流。

A.4.3电压互感器的相角误差 电压互感器相角误差Aj的确定方法与电流互感器相同。

相角误差Aj符号的决定:当副边电压超前原边电压时,取“+”号,滞后时,取“-”号,对 无补偿的电压互感器,副边电压滞后原边电压。

A.4.4功率测量值的修正


修正前的表观功率s及功率因数cos 9/按下式决定:

5 = UI -                                                A

p

cosq/ - —                                                    (A

p

COS'1 ( ^T) .........................................................

实际的功率因数cos 按下式求取:

cos.= :cos (v )...............................

相角修正系数按下式求取:

Kp = -^-...................... ... ............. ……

cos

经相角误差修正后,实际的功率值按下式求取:

Pc = PKV                          —


附录B 等值电路计算方法

(补充件)

B.1所需数据

下列数据中的电压、电流和电阻均为相电压(V)、相电流A)相电阻Q)的三相平均值; 功率为三相功率值W)

a. 额定数据:

Uu----- 额定电压;

It——额定电流;

Pu ---- 额定,功率;

/n------ 额定频率Hzj

ns----- 同步转速,r/min

b. 定子电阻换算至基准工作温度时的电阻值。

c. 对应额定电压时的空载数据:

h------ 空载电流*

Po----- 空载输入功率》

Pvt——铁耗》

Piv------ 机械耗;

/?10——空载试验结束时的定子电阻。

d. 低频堵转试验数据:

/k----- 堵转试验时的频率,Hz;

/lk——堵转试验时的电流》

Ulk——堵转时的电压;

Pik——堵转时的输入功率; i?it——堵转试验结束时的定子电阻。

e. 杂散损耗只

办率的0.5%

文本框: 办率的0.5%。取对应于电流广^ / /? - Il时的杂散损耗值,或取输人?

f.  定子和转子电流的设计值:

定子和转子电抗的设计值按下式求取:

:釕(哥)

〔不(~)

式中:zrx*定子和转子电抗的标么值。

定子电抗与转子电抗的比值:

(B

文本框: (B=S£1... i x2 J x2

g. 励磁电抗的估算值:




(B


(B

文本框: (B

并求出:

文本框: 并求出:L Jfm J Am




B 2等值电路参数的求取

等值电路如下图。下列所有的转子参数,均为折算至定子侧的值。-f |__rv>^>rv_

a.   Xm. 近似值的求取:

假定:A = CXOt h                     5 1〕,

按下式求取XnXlk和不:

^--o0~%~(—^y                                                                   (B6)

1 + ^r

式中:Q0——空载时的无功功率,var按下式求取:

Oo= y (3f/N/o)2-Po

Ilk=                                   y~ (                                             ...(B 7 )

3小(i+H)

式中:堵转时的无功功率,var按下式$:  

Ok = J (3f/lk^lk)2 — P lk~

X\ = ^ik ............................................ —(B 8 )

b. 用迭代法精确求取、X'的值:

利用上述求得的不的近似值,重新算出^~,仍取代入公式B6)

(B7)、(B8),再求出XmJflk和不断重复上述过程,直到相邻两次求得的和相差 小于0.1 %为止。

C.转子电抗不和励磁电纳5m的求取


^Fe

w

文本框: ^Fe
w

Pi

文本框: Pi

3/?k

文本框: 3/?kd.铁芯电导的求取: e-转子电阻i?2的求取: Rp

(^1 k

文本框: (^1 k(I)

I)

对绕线转子电机,用下式求取转子电阻i?2:

i?2=i?2ref/Cu

式中:Rf2r,i——换算至基准工作温度时的转子电阻*

B.

文本框: B.Kv——变压比。

工作特性的求取

B.       3.1 计算步骤

1 )首先假定转差率*s的数值为其设计值 Rz


(19)   A

(20)   12 =

(21)   Pj =3/?i?

(22)   Pcu, =3/li?iref

(23)   PFe = 3/?-^T_

i?

(2.4 ) Pu = 3 ./I

(25)         TOC \o "1-5" \h \z = SPu

(26)        -

12?) Ps = ,K ( -jr) 2

(28)   2P= P鐵! + Feu? + iVe + Pfw + Ps

(29)   P2 = Pi-2P

,           2P x

(30)   f= ( 1 --pT)

(31)   COS (f -■ y-

(32)   m = Cl -S.) ns

^           P2

(33 3 Fk = 1,55---

«N

B.3.2额定功率时的性能数据的求取

由第一次假定的转差率hi )算出的输出功率戶2,如果不等于电动机的额定功率Pn,则需重新 假定一个转差率、2>,再按上述步骤进行计算,直至算出的输出功率户2与额定功率之差小于额 定功率的0.1 %为止。5(2)可按下式估算:

,,.PN -P2 (第一次算得的值)、

^(2)= S(l) 1 +                         Pli                         ]                (B14)

翁可将多次计算所得的数据,绘制转差率S食子电流i\输人功率尸!、效率》?、功率因数COS

与输出功率/V的特性曲线,从曲线上查取额定功率Pn所对应的性能数据


附录C

分马力电动机温升试验用支架及散热板的规定

(补充件)

B.    1对以轴中心高表示机座号的电动机,试验支架及散热板应符合如下规定:

温升试验时,电动机安装在铁底板上。铁底板尺寸为250X 480 X 20mm。铁底板与支撑它的金属 支架的接触面积不大于5400 mm2

对于自冷凸缘安装的电动机,应安装在金属板上。金属板垂直固定于绝热板上。金属板的尺寸按

c 1的规定。

Cl

 

机座号

金属板的尺寸(长XX厚) mm

63及以上

350X350X 10

56

300X300X10

50

270X270X10

45及以下

240x240x10


C.2以机壳外径表示机座号的电动机,温升试验时,电动机安装在金属板上,金属板垂直固定于 绝热板上。金属板的尺寸按表C 2的规定。

C2

机座号

金属板的尺寸(长xx厚) mm

12-24

48 x 48 x 3

28 45

108 x 108 X 5

5590

210x210 xl

110-160

270 x 270 X 7



附录D 物理量的符号及单位

(参考件)

B二电纳S (西门子);lS = Q-i /_一频率Hz (赫兹)

G—~■电导S (西门子)

9——重力加速度,m/s2 (米每平方秒

I        电流A (安培

/——转动惯量,kg •m2 (千克平方米

L------ ■自感H (予利

n—一转速,':r/min (转每分)

戶,一有功功率W '(瓦特)或kW (千瓦

0------ 无功功率var (乏)

R----- 电阻,Q (欧姆)

S——表观功率VA (伏安kVA (千伏安) s      转差率1

T——转矩,1^.111(牛顿米)kgf.m (千克力米) =9.80665N . m (牛顿米)

T——周期,

S

(秒)

一时间,

S

(秒)

f/——电压,

V

(伏特kf

X---------- 电抗,

Q

(欧姆

^----------- 导纳,

S

(西门子)

2---------- 阻抗,

Q

(欧姆

0温度,

V

(摄氏度)

--------- 温升,

K

(开尔文)

V效率,

1

 


fi----------- 电动机的电源频率

 TOC \o "1-5" \h \z h----------- 空载电流

h*--------- 定子相电流

/il——定子线电流 /n—满载电流。即额定功率时的电流

Ik----------- 堵转时的电流

IkN --------- 堵转电流

la----------- 校正过直流电机的电枢电流

nt——试验时测得的转速

ns----------- 同步转速

%------------ 额定转速

P----------- 电机的极对数

P0——空载输人功率

Pi------------ 输人功率

P 2--------- 输出功率

Pk--------- 堵转时的输入功率

Pn--------- 额定功率

Ps——杂散损耗

.P sf---------- 基频杂散损耗

•Psh--------- 高频杂散损耗

Pks——堵转时的杂散损耗(包括铁耗)

PFe——铁耗

Pfw--------- 机械耗

Au!——定子绕组/2i?损耗 Pcu2——转子绕组厂i?损耗 Pocul——空载时的定子绕组Pi?损耗 ^kcu!——堵转时的定子绕组Pi?损耗^

——定子绕组的相电阻 ——实际冷状态时绕组的电阻 R——温升试验开始时的绕组电阻 Ri——温升试验结束时的绕组电阻. i?ref——换算到基准工作温度时的定子绕组相电阻 ««——试验时测得的转差率 ^ref——换算到基准工作温度时的转差率 TA——测功机的转矩 Tk——堵转时的转矩

kN 一堵转转矩 rmax^最大转矩

Tmaxt——在试验电压Ut下测得的最大转矩 Tmin          最小转矩

Tmint----------- 在试验电压f/t下测得的最小转矩

Uq--------- 空载试验时的端电压

Uk堵转时的端电压 Ua——额定电压 90——温升试验开始时的绕组温度 01——温升试验结束时的绕组温度 0,——试验时的冷却介质温度 Q c实际冷状态时的绕组温度 ^re£——基准I:作温度 ^定子绕组的温升 e2——转子绕组的温升 '额定功率时的绕组温升


附加说明:

本标准由全国旋转电机标准化技术委员会提出。

本标准由机械工业部上海电器科学研究所归口。

本标准由上海电器科学研究所、哈尔滨大电机研究所、广州电器科学研究所和上海电机厂负责起

草。

本标准主要起草人郭同仁、刘继道、陈道莹、侯廷祥、华膺钜。

本标准实施后GB 1032—68《中小型三相异步电动机试验方法》全部废除JB 909—66《驱动微 型异步电动机试验方法》部分废除,即三相分马力异步电动机的试验方法应执行本标准,单相分马力 . 异步电动机的试验方法仍执行JB 909—66


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