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直流电机试验方法

!主题内容与适用范围

本标准规定了直流电机(以下简称电机)的试验电源、仪表选择及试验前检测和各项试验方法。

本标准适用于一般用途的电机。对特殊用途或有特殊试验要求的电机,凡本标准未规定的试验方 法,应在该类型电机的标准中作补充规定。

2   引用标准

GB 71B旋转电机基本技术要求 GB28M旋转电机噪声测定方法 GB 2807旋转电机振动测定方法 GB 399?工业无线电干扰基本测量方法

试验电源、仪表选择及试验前检测

3-1试验电源

3*1>1直流电源

试验用直流电源包括直流发电机组、蓄电池、直流稳压电源以及其他直流电源。

3.1.2    整流电源

试验用整流电源的电流纹波因数或波形因数应符合被试电动机技术条件的要求,整流器交流输入 电压应对称,输出电压、电流波形应平衡、稳定,无干扰。

3.2    仪表选择

3-        2-1测量仪器的准确度

试验时,采用的电气测量仪器、仪表的准确度应不低于0.5(兆欧表除外);数字式转速测量仪的 准确度应不低于个字;转矩测量仪及测功机的准确度应不低于1%(直测效率时应不低于

0.                                                                                        5%);标称转矩在0. 5N • m及以下时,应不低于2%(直测效率时应不低于1%);测力计的准确度应 不瓶于1•’温度计的误差应不超过士 1 *C.                                                                          .

逸择仪表时,应使测量值位于30%93%仪表量程范围内。

对小功率直流电动机,应按附录A对输入电流和功率的测量值进行修芷

3.2.2     电压电流的测量

电压、电流平均值用磁电式仪表或能读出平均值的其他仪表包括数字式仪表来测量。电压、电流有 效值用电动式仪表或能真实读出方均根数的其他仪表包括数字式仪表来测量。

测量电枢回路电压时,电压表应直接接在绕组出线端上。用分流器测量电流时,如有规定,测量线的 电阻应按所用毫伏表选配。 .

试验电源为整流电源时应量取整流器交流输入电压。

1990-01-01 实施

文本框: 1990-01-01 实施中华人民共和国机械电子工业部1 9 8 9 - 0 3 - 1 0批准


3.2.3电动机输入功率的测量

输入功率用电压乘电流来计算,试验电源为整流电源时应用真实读数瓦特表或指示电压、电流瞬时 值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输入功率,也可分别测量直流功率分量和交流功率分 量(12. 3)然后相加求得。

3.3   试验前检测

3.3.1   般检査

试验前应检查电机的装配质量和轴承运行情况,以保证各项试验能顺利进行,试验线路和设备应能 满足试验要求。

3.3.2中性线的测定                                                                            '

.中性线的测定有感应法、正反转发电机法、正反转电动机法。试验前,电刷与换向器工作表面的接触 应良好。

3- 3-2.1感应法

a.电枢静止,励磁绕组他励,将毫伏表接在相邻的两组电刷上,并交替地接通和断开电机的励磁

电流(图1),逐步移动刷架的位置,在每一个不同位置上测量电枢绕组的感应电势,当感应电势最接近 零时,即可认为电刷位于中性线上,毫伏表的读数推荐以励磁电流断开时的读数为准。


b.电枢静止,励磁绕组他励,交替地接通和断开电机的励磁电流,在距离等于或最接近于一极距 的两片换向片上测量感应电势,沿换向器周圆移动,正负感应电势各量取几点读数,然后按图2所示的 作图法求出中性线位置。


3- 3-2.2正反转发电机法

试验时,电机励磁绕组他励,在保持转速、励磁电流及负载(接近额定值)不变的情况下,逐步移动刷 架位置,在每一个不同位置上测量电机在正转及反转时的电枢电压,直到两个电压数值最接近时为止, 此时即可认为电刷位于中性线上。


3-  3- 2- 3正反转电动机法

试验时,在保持电机电枢电压、励磁电流及负载(接近额定值)不变的情况下,逐步移动刷架E.在 每一个不同位置上测量电机在正转及反转时的转速,直到两个方向的转速最接近时为止,此时即可认方

电刷位于中性线上,

2  绕组对机売及绕组相互间绝绝电阻的测定

4-        1测量时电机的状态

测量电机绕组的绝缘电阻时,应分别在实际冷状态和热状态下测量。

检查试验时,可仅测量冷态绝缘电阻,但应保证热态绝缘电阻不低于GB 755或该类型电机标准的 规定。

4.2  兆欧表的选用

电机额定电压为36V及以下的用25QV兆欧表测量,额定电压为36V以上至500V的用S60V兆 欧表测量,额定电压在500V以上的用1 G00V兆欧表测量。

4.3  测量方法

电枢回路绕组(包括串励绕组)、串励绕组和并励绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻应分别进行 测量。

测量时,兆欧表的读数应在仪表指针达到稳定以后读出。

5绕组在实际冷状态下直流电阻的测J

5.1  实际冷状态下绕组温度的测定

将电机在室内静置一段时间,用温度计(或埋置检温计)测量电机绕组的温度,当所测温度与冷却介 质温度之差不超过2K,此时被测绕组的温度即称为实际冷状态下绕组的温度,若绕组的温度无法测 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

5.2  绕组直流电阻的测量方法

绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量,测量及以下的电阻时,应采用双臂电桥。



5.2.1     
当采用电流表和电压表法测量电阻时,接线如图3或图4所示。

3                                                                     4

当测量电压表内阻与被测绕组电阻之比大于或等于200时,应采用图3的接线测量绕组的电阻;当 测量电流表内阻与被测绕组电阻之比小于1/200时,应采用图4的接线测量绕组的电阻。测量时电压表 与被测绕组应接触良好,电流必须保持恒定,通过被测绕组的电流应不超过额定电流的10%,通电时间 应不超过lmin

5.2.2      当采用数字式微欧计测量绕组电阻时,测棒与被测绕组的接触应良好,通过被测绕组的电流不 应太小,但不能超过额定电流的10%,通电时间应不超过lmin

5-2-4测量电机各部分绕组直流电阻时,转子应静止不动,每一绕组测量三次,每次读数与三次读数的 平均值之差,应在平均值的士0.5%范围内,取其平均值作为绕组电阻的实际值,并同时记录绕组温度 检查试验时,每一电阻仅测量一次。


5.3电枢绕组直流电阻的测定

5- 3-15.2条测量电枢绕组电阻时,应将电刷自换向器上提起或与换向器绝缘,根据电枢绕组的型 式按下列方法进行。

a.    对单波绕组应在距离等于或最接近于奇数极距的两片换向片上进行测定,测得的电阻即为电枢 绕组电阻。

b.    对无均压线的单迭绕组应在换向器直径两端的两片换向片上进行测定。

电枢绕组的直流电阻艮由式(1)计算



式中:r——测量的电阻值,n;

P——极对数。

a.    对装有均压线的单迭绕组,应在距离等于或最接近于奇数极距,并鄭装有均压线的两片换向片 上进行测定,测得的电阻即为电枢绕组电阻。

b.    对装有均压线的复迭或复波绕组应在距离最接近于一极距,并都装有均压线的两片换向片上进 行测定,测得的电阻即为电枢绕组电阻。

e-蛙绕组——单蛙绕组应在相隔一个极距的两换向片上测量;双蛙绕组应在相邻的两换向片上测 量;三蛙绕组应在相隔一个极距的两换向片上测量。如Kttp不是整数时应加修正值士m/2*

电枢绕组的直流电阻尺由式(2)计算:

(a/K+Dm2

式中:R——测得的电阻值;

K——换向片数》

m——组的重路数;

a——蛙绕组的电阻系数,见表tv

1

2P

i

6

8

10

[12

ii

16

18

20

22

24

a

8.00

27, n

61. 25

no. m

17]5.43

218*13

359.02

478, 77

617. 98

777. 21

956. 92


f.其他型式电枢绕组直流电阻的测量方法应根据绕组的具体结构,采用相应的方法。



5- 3-25.2.1条测量电枢绕组直流电阻时,电刷自换向器上提起或与换向器绝缘有困难而将电刷放 在换向器上,应在位于两组相邻电刷的中心线下面,距离等于或最接近于一极距的两片换向片上进行测 量。

5.3.3 用于温升试验的电枢绕组冷状态直流电阻的测定,应在位于相邻两组电刷之间,距离约等于极 距一半的两片换向片上进行测量,并在这两片换向片上做好标记。

大型电机测量电枢绕组冷状态直流电阻时,应在换向器上多选择几组不同位置的换向片。温升试验 时,在电机断能停转后,总有一组换向片位于相邻电刷之间,可测量电枢绕组热状态直被电阻。

S轴电压的测定

轴电压测定见图5

试验前应分别检查轴承座与金属垫片、金属垫片与金属底座间的绝缘电阻。

第一次测定时,被试电机应在额定电压、额定转速下空载运行,用高内阻毫伏表测量轴电压%,然 后用导线A将转轴一端与地短接,测量另一轴承座对地轴电压C/2,测量完毕将导线A拆除。试验时测 点表面与毫伏表引线的接触应良好。

第二次测定时,被试电机在额定电流、额定转速下短路或额定负载运行,测量轴承电压〜对调速 电机可仅在最高额定转速下进行检查。



7电感的测定

7.1  电枢回路电感的测定

7.1*1不饱和电感的测定

试验开始前电机电刷的安装应接触良好,并励磁场的绕组应短路以避免绕组感应高压。

试验时,在电机电枢回路两端通以单相50Hz的交流电源,固定电枢防止电机转动,交流电流应限 制在额定电流的20%左右。同时读取交流电压、交流电流、相角或功率,相角也可通过瓦特表间接求得。

7.1.2  饱和电感的测定

励磁绕组他励,通以额定励磁电流。测试方法与不饱和电感相同^

串励电机电枢回路仅进行饱和电感的测试。求得的饱和电感并不包括由于串励磁场引起的附加电

感。

7.1.3  电枢回路电感试验值的计算

电枢回路电感试验值应按式(3)计算:

T Usind ... f o -s ... .................   —”    3)

式中:L,——电枢回路电感的试验值,H;

U~交流电压的有效值,

J——交流电流的有效值,A; f-  频率Hz;

——交流电压、交流电流间的相角。

7.2  并励励磁绕组电感的测定

7.2.1  不饱和电感的测定

试验时电机励磁绕组用一在被试电机额定励磁电流时电压调整率小于2%的电源他励,将电机駆 动到额定转速,电枢两端开路,调节励磁使电枢电压至额定,在额定和零之间来回两次,然后降低电枢电


压到50K额定值左右,记下励磁绕组电压作为顶定值,再将励磁电压减小到零,断开励磁回路,调节励 磁电压到预定值,再合上励磁回路,观察并摄录励磁电压、励磁电流、电枢电压的变化过程。

7.2.2饱和电感的测定



试验时,将电机驱动到额定转速,对调速电机,应驱动到最低额定转速,电枢两端开路,闭合开关S节励磁电压彷,使电枢两端产生110%额定电枢电压,然后打开开关S调节i?ext使电枢电压在90%110鰱额定值之间变动两次,最终使之停止于90%额定值处。闭合开关S观察并摄录励磁电压、励磁电 流、电枢电压的变化过程。

7.2»3励磁绕组电感试验值的计算

7.2-  3.1不考虑铁心涡流效应时励磁绕组电感按式(4>、式(5)计算:

Li=R[Tt •• Lidt:=RiT av

式中:Li——励磁绕组电感,Hf

——励磁绕组有效电感H;

Rt-------- 励磁绕组直流电阻,

——励磁电流变化量达到最大值的S32%时的时间,

TsV——电枢电压变化量达到最大值的63. 2%时的时间,〜

7.2.3.2考虑电机铁心涡流效应时励磁绕组电感按式(6)计算:

-                                                                                   ( 6

式中:励磁绕组直流电阻,n;

a——正半对数坐标%^f的关系曲线上,曲线直线部分的延长线与纵坐标轴交点之值(见 图7);

励磁电流的稳态值。

^ loge^—logefe2                                                                            7 '

H


式中s hbt——在曲线的直线部分任取两点尸和Q的相应值(见图X),



8空载特性的测定 8.1空载发电机法

试验时,电机以空载发电机方式运转,励磁绕组他励,保持额定转速不变,逐步增加电机的励磁电 流,直到电枢电压接近额定值的130%时为止,然后逐步减小励磁电流到零,做上升或下降,分支肘各读 取911点,在电枢电压的额定值左右应多读取几点,每一点上同时读取电枢电压和励磁电流的数值。

如电机的磁路比较饱和,电枢电压不能调节到上述数值时,则应调节到可能达到的最大电压时为 止,但须注意不使励磁绕组过热。

试验过程中,励磁电流只允许向同一方向调节,如需反向调节时,应先将励磁电流回复到零(上升分 支)或增加到最大值(下降分支),然后再调节到所需数值。

8.2空载电动机法 '此法仅限于小型电动机的检查试验。

试验时,励磁绕组他励,并由其他可变电压的直流电源供给电枢,作空载电动机运转,.加在电枢上的 电压从额定电压的25%左右到120%左右调节,保持额定转速不变,同时读取电枢电压和励磁电流的数 值。试验过程中,励磁电流只允许向一个方向调节,在低电压时电动机运行很不稳定,应注意不要使电 机超速。

9整流电源供电时电机的电压、电流纹波因数及电流波形因数的测定

9.1脉动电压、脉动电流最大值、最小值的测定

脉动电压、脉动电流最大值、最小值可用示波器记录电压、电流波形进行测定。

9.2电压、电流纹波因数的计算

9. ,21电压、电流波形不间断时纹波因数的计算

电压、电流波形不间断时(见图8),其纹波因数应按式(8)、式(9)计算:

U .-4J .

xrw max w mm “                                                               •                         / O

式中:Kocv——电压纹波因数I

脉动龟压最大值V |




式中;K一电流波形因数;

It-m- s- 电流的有效值,入;

I.       v 电流的平均值,A

10额定负载试验

直流发电机的额定负载试验,是当发电机在额定电流、额定电压及额定转速下,确定额定励磁电流。 直流电动机的额定负载试验,是当电动机在额定电流、额定电压、额定励磁电流或额定励磁电压下 (对不带磁场变阻器的并励电机)校核转速。

小功率直流电动机的额定负载试验,是当电动机在额定功率或额定转矩、额定电压、额定励磁电压 下,确定额定电流及校核转速_

调速电动机的额定负载试验,应分别在最低额定转速及最高额定转速下进行。

试验时,应测定电枢电压、电枢电流、励磁电流及转速。

对保持额定功率进行试验的小功率直流电动机还应测定转矩。

在型式试验中,电机的额定负载试验,应在电机额定运行至各部分的温升达到热稳定时迹行。 在检查试验中,电机额定运行的持续时间由该类型电机标准规定。

电机的换向检查应在电机额定负载试验中同时进行。检查的方法是将负载自空载或1/4额定负载 (对不允许空载的电机)调节到额定负载。此时,在换向器及电刷上的火花等级应不超过GB 755或该类 型电机标准的规定。

11温升试验

11.1温升试验时冷却介质温度的测定

11.1.1开启式电机或无冷却器的封闭式电机(用周围环境空气或气体冷却)

环境空气或气体的温度应采用几个温度计来测量。温度计应分布在电机周围不同的地点,距离电机 12m,其球部高度应为电机高度的1/2,并应防止热辐射和气流的影响。

11.1-2用独立安装冷却器及用远处的空气或气体通过管道冷却的电机 初级冷却介质温度应在进入电机处测量。

11.1.3电机机座上或内部装内冷却器的封闭式电机

初级冷却介质的温度应在其进入电机处测量。次级冷却介质的温度应在其进水冷冷却器或空冷 冷却器处测量。

11.1.4     试验结束时冷却介质温度的测定

11.1.4.1      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 程中最后i/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。

11.1.4.2                                                                                                对短时定额的电机,试验结束时的冷却介质温度,若定额为SOmin及以下,取试验开始与结 束时温度计读数的平均值;若定额为3090miri,1/2试验时间,与试验结束时温度计读数的平均值。

11.1.4.3                                                                                                为了避免由于大型电机的温度不能迅速地随着冷却介质温度相应变化而产生误差,应采取 一切适当的措施以减少冷却介质温度的变化。                                                                  '

11.1温升的测定方法 11.2.1电阻法


潲用被测绕组直流电阻在受热后增大的关系来确定绕组的温升,测得的温升是绕组的平均温升绕组的温升M C10曲式(1.3)决定••

At=2(Ka+tx—*   I n 3

式中t——试验结束时的绕组电阻,n;

Ri——实际冷状态下的绕组电阻,&

^实际冷状态下的绕组温度,V;

试验结束时冷却介质的温度r

Ka——常数,对铜绕组为.235;对铝绕组除另有规定外,应采用225

11,2-2埋置检温计法

即将电阻检温计、热电偶或半导体热敏元件等在电机制造过程中,埋置于电机制成后所不能达到的 部位,检温计应适当分布在电机绕组中,其数量应不少于6个。在保证安全的前提卞,离尽可能使检温计 埋置于预计绕组为最热点的各个部位,并应有效地防止检温计与初级冷却介质接触。

11-2.3温度计法

温度计包括膨胀式温度计(例如:水银、酒精等温度计),半导体温度计及非埋置的热电偶或电阻温 度计-有强交变磁场的地方不能采用水银温度计。用此法测量温度时,应将温度计贴附于电机被测部分 可接触到的表面,以测出接触点表面的温度,被测点与温度计的热传导应尽可能良好,并用绝热材料覆 盖,以减少热量的泄漏。

11.3    温升试验时电机各部分温度的测定 T1.3-1定子绕组

定子绕组温度应用电阻法测定。对于低电阻绕组,如串励绕组换向极绕组及补偿绕组,也可用温度 计法测定,各绕组所安放的温度计应不少于2支。

11-3-2电枢绕组

电枢绕组的温度应用电阻法测定,应于电机断能停转后,在测量电枢绕组冷状态直流电阻的同样两 片换向片上立即进行。

11.3.3     电枢铁办

电枢铁心齿部和钢丝扎箍的温度,用温度计法测定。测定时,应在电机断能停转后,立即放置各不少 于2支温度计^ tt 3- 4换向器

换向器的温度应在电机断能停转后立即测定,测定时建议采用时间常数较小的温度计au半导体点 温计夂         •        ,        •

n- 3- 5轴承

轴承温度可用温度计法或埋置检温计法进行测量。测量时,应保证检温计与被测部位之间有良好的 热传递。

滑动轴承或滚动轴承温度的测量应按GB 755的规定进行。                                                  '

11.4电机断能停转后所测得温度的修正

11*4.1用电阻法测量断能停转后的电机温度时,要求在温升试验结束就立即使电机停转,为了能足够 迅速地获得可靠读数,需要有精心安排的操作程序和适量的试验人员,电机断能后如能在表2所规定的 时间内测得第一点读数,则以该读数计算电机温升而不需要外推至断能瞬间。

T1.-4. 2若在表2规定时间内不能测得第一点读数,则应尽快测得它,以后每隔约lmin读取一次读数, 直至这些读数开始明显地从最高值下降为止。将测得的读数作为时间的函数绘成曲线,并根据电机的额


定功率,将此曲线外推至表2相应的间隔时间、所获得的电阻或温度即作为电机断能瞬间的电阻值或3 度值,绘制曲线时推荐采用半对数坐标,电阻或温度值标在对数坐标轴上,如图10所示&

如电机断能后测得第一点读数的时间超过表2规定时间的两倍,则本条所规定的方法只有在制造 厂与用户取得协议后才能采用。

11.4.3若在断能后测得的电机个别部分的温度先上升,然后再下降,则应取测得温度中的最高数值作 为电机断能瞬间的温度。

2

电机的额定功率

kw

断能后间隔的时间

S

<50

SQ

>50 200

90

J >5 000

_

按专门协议

注:对于小功率电机,断能后间隔的时间为15s



V

11.5       温升试验方法

11.5.1        连续定额电机的温升试验

11.5.1.1          连续定额电机的温升试验应在额定功率或铭牌电流、额定电压及额定转速下用直接负载法

进行,直到电机各部分温升达到热稳定时为止。试验过程中如有可能应测量机壳、并励绕组、串励绕组、

补偿绕组、换向绕组、轴承、进出风和冷却介质的温度,至少每小时一次。

试验可以从电机在实际冷状态时开始,也可以从热状态开始。

对采用强迫通风或闭路循环冷却系统的电机,在电机断能时同时停止冷却介质的供给。

恒转矩调速电动机的温升试验,在最低额定转速及最高额定转速下按其相应的额定功率或按该类 型电机标准的规定进行。

恒功率调速电动机的温升试验,在最低额定转速下按其额定功率进行。

11.5.1-         2当试验电源为直流电源时,电机加负载的方法一般用回馈法,将被试电机与相应规格ft台直流电机在机械上和电气上相互连接,其中一台电机作为电动机运行,而另一台则作为发电C^, 两台电机的损耗由线路电源或升压机供给,原理如图11或图12所示。两台电机的损耗也可由线终电f 和升压机联合供给,如图1S所示。


M僂为电动机的一台被试电机;©为发电机的一台被试电机:压机 对于小功率直流电动机,为了保持额定输出功率或转矩不变,一般应采用测功机作负载进行温并试 验。温升试验时所用支架和散热板应按该类型电机标准的规定。

11.5.1.3         对于大中型电机,当受试验设备条件限制时,允许采用间接法(空载短路法)进行温升试验 间接法温升试验时,被试电机应在额定转速下。分别做额定电流时的短路温升、电枢电压为额定负载时 内电势值的空载温升及不加励磁情况下的空转温升试验。在试验过程中如有可能应测量机壳、并励绕 组、串励绕组、换向极绕组、补偿绕组、轴承、进出风和冷却介质的温度,至少每小时一次,直到电机各部 分温升达到热稳定为止。

电机断能后的要求同本标准第11. 4条。

电机各部分绕组在额定负载时的温升A(K)可用式(14)求得

At=Ati-\-At0—AtT                           ( 14 )

式中:一额定电流时的短路温升,K;

^——电枢电压为额定负载时内电势值的空载温升,K;

^——不加励磁情况下的空转温升,K

换向器温升由额定电流时的短路温升试验求得。

11. 5-1-4电动机的温升试验如在铭牌电流下进行时,功率可能与额定功率略有不同。此时试验所得的 电枢回路绕组温升数值A由式(15)换算到额定功率时的数值么N:

(                                                                         1.5)

.:X100% 应不超过士 5 %

式中i ~5电动机额定输出功率时的电流,A;

/«——电动机试验时电流,取试验过程中最后lh内几个相等时间间隔时的电流读数的平均侑, A

At——对应于试验电流L的绕组温升,K

11.5.2短时定额电机的温升试验

试验的持续时间即为该定额昕规定的时限。试验开始时,电机应为实际冷状态。

在试验过程中,按照定额时间的长短每间隔315miii记录一次。

其他试验要求同11..5.1条规定。

11.5.3   周期工作定额电机的温升试验

对断续负载,应按规定的负载周期连续运行,如无其他规定,试验时每一工作周期应为lOmin直至 达到实际上相同的温度循环,即将两个工作周期上的相应点联成直线,其梯度应小于每小时2K,电机各 部分温度的测定应在最吞一个工作周期内,产生最大热量时间一半时,切断电源立即进行测量。

对用于几个不同负载持续率的周期工作定额的电机,其温升试验应按每一负载持续率分别进行。对 于他励电机,如果设计中规定他励绕组在全部工作周期内是接在线路中,则在断能停转时他励绕组不应 自线辟上断开。

其他试验要求同11.5.1条规定。

12效率的测定

效率的测定方法有间接法(损耗分析法和回馈法)和直接法。

12.1损耗分析法

试验电源甩直流电源。

12.1.1电机各神损耗的确定

12.1.1.1     铜耗

电枢回路铜耗为电枢回路中所有绕组的电阻(换算到基准工作温度)之和与电枢电流平方的乘积。 12-1-1-2电剧的电损耗

电刷的电损耗为电枢电流与电刷电压降的乘积,这一电压降的数值为:-石墨、石墨及电化石墨电 刷2V;金属石墨电剧0. 6V

12.1.1.3铁粍及机械损耗

铁耗和机械损耗可用下列方法之一测定:

a.                                      空载电动机法   .

电机空载运行一段时间,使电机的轴承及电刷摩擦损耗达到稳定。试验时,电机作空载运行,励磁建 议采用他励,转速应保持在额定值,外施电压从125%的额定电压开始,逐步降低至可能达到的最低值。 在每一电压下测量电枢电压、电枢电流及励磁电流。试验后应立即测量电枢回路各部分绕组的电阻。

被试电机的铁耗(PFJ及机械损耗CPtw)之和由式(16)计算:

Ppe+Pl^=Pa—Poxo — -Pcubo                                          ( 16 )

式中:p0=i0U0a0——空载电枢电流,八#。一空载时电枢端电压,v)w;

Pcuo——电枢回路中各部分绕组的铜耗,为试验后量得的电枢各绕组电阻之和与空载电流平方的 乘积,W;

PcBb0——空载电刷电损耗,W

为确定铁耗及机械损耗,应绘制铁耗及机械损耗之和对于电枢电压平方的曲线,并将其延长至与纵 轴相交(见图14),交点的纵坐标即为机械损耗。

被试电机的铁耗应按相应的感应电势求得,即为被试电机是发电机时,电枢感应电势等于额定电压


加上电枢回路各部分绕组的电压降及电刷压降,当被试电机是电动机时,电枢感应电势等于额定电压减 去电枢回路各部分绕组的电压降及电刷压降




文本框: 加上电枢回路各部分绕组的电压降及电刷压降,当被试电机是电动机时,电枢感应电势等于额定电压减 去电枢回路各部分绕组的电压降及电刷压降。


加上电枢回路各部分绕组的电压降及电刷压降,当被试电机是电动机时,电枢感应电势等于额定电压减 去电枢回路各部分绕组的电压降及电刷压降。


b.空载发电机法


被试电机应在发电机方式下空载运行一段时间,使轴承及电刷摩擦损耗达到稳定。试验时,被试电 机应他励,转速应保持在额定值,将被试电机的空载电枢电压调节到等于被试电机在额定运行时的感应 电势,此时测功机或转矩测量仪测得的功率即为被试电机的铁耗与机械损耗之和。再使被试电机在空载 不励磁情况下运行,此时测功机或转矩测量仪测得的功率即为机械损耗。

土述两个损耗间的差值即为被试电机的铁耗。

12*1,1.4励磁损耗

a.  励磁绕组铜耗

励磁绕组铜耗为励磁绕组的电阻(换算到基准工作温度)与励磁电流平方的乘积。

当计算电机在额定负载下的效率时,如_磁电流不能由直接负载试验测定,可取下列数值:

射并励或他励发电机(不论有无换向极)按电机空载电压等于额定电压加上额定电流时电福回路 <包括电枢绕组、电刷、换向绕组)的压降所需励磁电流的110%;

对带有补偿绕组的并励和他励发电机,按电机在空载电压等于额定电压加上额定电流时电抠囲路 (包括电枢绕组、换向绕组、补偿绕组及电刷)电压降时的励磁电流;

对平复励发电机,取空载电压等于额定电压时的励磁电流;

对过复励及欠复励发电机,由制造厂与用户协议;

对电动机,取额定电压、额定转速时的空载励磁电流。

b.  主励磁回路中变阻器损耗

.主励磁回路中变阻器损耗为指定负载时变阻器的电阻数值与在该负载时的励磁电流平方的乘积, 也对为指定负载时变阻器上的电压降与该负载时励磁电流的乘积。

c.  励磁机损耗

由被试电机驱动并为其专用的励磁机,其损耗应计入被试电机的励磁损耗内。此项损耗为励磁机的 输入功率(除励磁机本身的机械损耗外)与励磁机输出功率间的差值加上励磁机的励磁损耗(如励磁机 为他励时)。励磁机的输出功率即为上述a项及b项之和。

如励磁机可从被试电机轴上拆下而单独进行试验时,则励磁机在指定输出时的输入功率可用测功 机或转矩测量仪来测定;如励磁机不能拆下时,则可将被试电机由独立的电源他励,在电机状态下运 音,测定励磁机在负载及空载不励磁时整个机组的损耗,两个损耗的差值即为励磁机的输入功率。

如上述方法都不能应用时,则励磁机损耗可以用本条所述的损耗分析法确定,但已计入在被试电机 中的机械损耗不应计入》

12-          1-1-5杂散损耗

在额定负载时杂散损耗应按下列办法确定:


a.     无补偿绕组——额定输入的1%(电动机);

额定输出的1%(发电机 b-有补偿绕组——额定输入的0.5%(电动机);

额定输出的0.5%(发电机)。

当电机功率不等于额定值时,杂散损耗值应按电流平方成正比而进行修正。

j1定在机,走:us窗疋屯広汉取人棚疋电孤叼w棚八伸棚m

对借调节外施电压改变转速的调速电动机,每一特定转速时的额定输入是指最大额定电流与该特 定转速时的电压乘积。对借励磁改变转速的调速电动机,额定输入是指额定电压与最大额定电流的乘 积。对借励磁保持恒压的调速发电机,额定输出是指额定电压与最大额定电流时的输出。上列百分数是 指在最低额定转速时的杂散损耗。在其他转速时,应再乘以表3的校正系数。

1

1* f * 3

f.*‘ I

3 * 1

4 * 1

.

1“

; !wf

ti -5

 


&速比是指某一实际转速与连续运行的最低额定转速之比。对于未列出的转速比,其相应的校正系数可用插入法



求取。

12>1-2效率

12-1- 2,1电机总损耗

总损耗=铜耗+电刷电损耗+铁耗+机械损耗+励磁损耗+杂散损耗。

12.1.2.2效率的计算 直流电动机的效率:

7m = p XI00%                         | I® J

式中:Pi—电动机输入功率,W;

SP总损耗,W

直流发电机的效率:

7<1 = p j yp X10Q%                                      •*».*—• ( 18 )

式中:Pz’--- 发电机输出功率,

SP——总损耗,W

12-2回馈法

试验电源用直流电源。

12.2.1方法和要求

_有两台相同规格的电机,用回馈法测定效率时,电机各部分的温度应接近热稳定,且两台电机应 在机械和电气上相互连接,如图15所示。其中一台作为发电机运行,而另一台作为电动机运行。两台电

机应由独立的直流电源他励,应调节励磁电流使电机在额定转速时满足下列要求:

a.         两台电机电枢电流的平均值应等于电机在额定运行时的电枢电流;

b.         两台电机的电枢感应电势应等于电机在额定运行时的电枢感应电势。电枢回路中的电压降由 升压机补偿。


12.2.2效率的计算

直流电动机的效率:


X10Q%

文本框: X10Q%

19

文本框: 19iiUcI^UsI^+Urlr

U mJm




直流发电机的效率:









文本框: X100%
文本框: 20


(UCIC+USIC)UTIT




Ug/gH(.UqIc-\-UsIg') +"T-^T

式中:us——升压机的端电压,v;

Uu——电动机的端电压,

/m——电动机的电枢电流,A; f/c 一发电机的端电压Vj

Ig------- 发电机的电枢电流,A;

Uc——线路电源的电压, le—线路电源的电流,A;

Uj一他励励磁绕组的端电压,V; It——他励励磁绕组的电流,A



12.3试验电源为整流电源时电动机效率的测定

12.3.1 电动机纹波损耗的测定

::当电枢电流纹波因数超过0. 1时,必须考虑由交流分量引起的纹波损耗,纹波损耗测定的接线如图

16

在电枢回路里最好串入空心电流互感器。如用带有铁心的互感器,互感器应有足够容量,以避免直 流电流通过互感器一次绕组而引起的磁饱和。互感器二次绕组串联于低功率因数瓦特表电流线圈中;同 时将用以隔离电压直流分量的电容器同低功率因数瓦特表的电压线圈串联后,跨接在电枢的两端。电容 器应有适当容量,以使电容器两端的交流压降不大于被测电压交流分量的2%。由低功率因数瓦特表读 取的交流输入功率,即为电动机的纹波损耗。

为得到比较准确的试验结果,所用仪表和元器件的工作频率均应在300Hz以上。

16

电流互感器;C一电容器;W低功率因数瓦特表

12.3.2效率的计算

整流电源供电的直流电动.机效率按式(21)计算:

^ = FrfiF.                                   一管_ i. a 1

式中:试验电源用直流电源时电动机的输入功率,w;

1 一由12. 3.1条测得的交流分量产生的纹波损耗W •’

试验电源用直流电源时,按12. im条确定的电机效率。

12.4  效率的直接测定法

12.4.1  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电工仪表测量(3. 2.3),输出的机械功率用测功机、转 矩测量仪测量;发电机的输出功率用电工伩表测量,输入机械功率用测功机、转矩测量仪测量。

测功机的功率,在与被试电机同样的转速下處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三倍。测功机与被试电机之间应用弹性联袖器联接,联接应保证良 好、同仏

12.4.2  试验方法

试验时,被试电机应在额定功率或额定转矩、额定电压及额定转速下运行至热稳定,读取输入或输 出的电压、电流、功率、转速及转矩,并记录周围冷却空气温度,然后立即测定串励、并励及电枢绕组电 阻,并将冷却空气温度换算至2gt3

12-4..3试验结果的计算

被试电动机的输出机械功率PZ(W)按式(22)计算:



式中:r_M—^被试电动机输出转矩N • m

-- _被试电动机转速_f/mn „



文本框: C S3 )


被试电动机的效率7m按式(23)计算:

式中:P!——被试电动机输入功率,W


被试发电机的输入机械功率A (W)按式(24)计算:

                                                                        

式中:Tc被试发电机输入转矩N • m

被试发电机转速,r/min

如被试发电机为他励,则输入功率中还应加入励磁功率。                                                                                       •

被试发电机的效率如按式(25)计算:

p

?G = |^ X100% -                              ( 25 ).

式中:JPi.—_被试发电机输出电功率,W

12.4.4       效率的温度换算

用直接法测定电机效率时,如试验时的冷却空气温度不是25$,应按下列公式换算到25°C,

电机额定输出功率时,效率的温度换算按式(25):

725 100%                                                                         ( 26 )

r 1.(25)

(今炉他                                                             27 )

式中:——冷却空气温度为25°c时电机的效率;

Prmr~冷却空气温度为紹1时电机的额定输入功率,W;

s —效率测定时电机的额定输出功率,W;

效率测定时电机的额定输入功率,W;

L——效率测定时电机的额定电枢电流,A; h——效率测定时电机的额定励磁电流,A;

尺、凡、岛效率测定后立即测得的电枢绕组、串励绕组及并励绕组的电阻fl;

额定输出功率时电枢绕组、串励绕组及并励绕组温升值,K;

Htf一效率测定后立即测得的电枢绕组、串励绕组及并励绕组的温度,°C;

K.——常数,见11.2.1条。


I按式(28)计算:



式中:i?a——效率测定后立即测得的电枢绕组电阻, R,.——实际冷状态时电枢绕组电阻,O; t——实际冷状态时电枢绕组温度,°C;

K,           常数,见11. 2.1条。



ut!的计算方法与&相同d

12.4.4      测功机转矩误差的修正

如果对测量准确度有更高要求时,则应按附录B对测功机所测的输出或输入转矩值进行修正,以

便求得被试电机的实际输出或输入转矩值。

13电机偶然过电流和电动机的短时过转矩试验

偶然过电流试验时,电机应在最高满磁场转速(发电机为额定转速)和相应的电枢电压下进行。

电动机短时过转矩试验时,电压应为额定值,励磁电流应调节到额定值(串励电动机除外)并保持不

变。

偶然过电流和过转矩的倍数及其持续时间按gb 75S或该类型电机标准的规定。试验时同时检查 换向。

电动机的短时过转矩试验,当受试验设备条件限制时,可以用相应的过电流值代替。

对大中型电机当受试验设备条件限制时,可以在短路方式下进行(短路方法见附录C)

调速电动机的短时过转矩试验应在最低额定转速和最高额定转速下,按其相应的过转矩值进行《

14发电机的外特性和固有电压调整率的测定

被试电机应额定运行于热稳定,保持额定转速及励磁调节不变(对他励电机保持励磁电流不变),逐 步减少及增加负载电流,反复进行若干次,直到额定电流下电压相近为止。

14-1发电机外特性的试验方法

发电机外特性的试验方法可按下列方法之一:

a.     电机从额定负载开始,逐步减少负载电流到空载,然后逐步增加负载,每隔约25%额定负载读 数,直至1.21.5倍额定负载。

b.                                                    电机从额定负载开始,逐步增加负载到1.            21. 5倍额定负载。逐步减小负载,每隔约25M额专

负载读数,直至空载。

试验过程中,若在额定电流时的电压读数与开始值有明显差异时,则应重新进行试验。试验Bf •

时读取电枢电压、负载电流、励磁电流和转速的数值,并绘制电压对负载电流的关系曲线。

14.2固有电压调整率的测定

固有电压调整率的测定方法同14> 1条。在检査试验中,允许只在满载及空载时读取丙点读数: 固有电压调整率按式(29)计算:

^C/n^^^XIOOK*............................. .............................

式中:——固有电压调整率;

C/n——额定电压,V;

——空载时端电压,V

15电动机的转速特性和固有转速调整率的测定

被试电机应额定运行于热稳定,保持额定电压,.对于他劻或并励电机,保持励磁电流不变;对于复励 电机应保持励磁调节不变逐步减少及增加负载电流反复进行若干次直到额定电流下转速相近为 止.

15.1电动机转速特性的试验方法

电动机转速特性的试验方法可按下列方法之一:

a.     电机由额定负载和额定转速开始,逐步减少到空载(对不允许空载的电动机,减少到1/4额定 负载),然后逐步增加负载电流,每隔约25%额定电流读数,直至1. 21. 5倍额定负载。

b.                                                                   电机由额定负载和额定转速开始,逐步增加到1.       21. 5倍额定负载,然后逐步减少到空载(对 不允许空载的电动机,减少到1/4额定负载),每隔约25%额定电流读数。

试验过程中,如在额定电流时的转速与开始值有明显差异时,则应重新进行试验。试验时应岗时读 取转速、负载电流、励磁电流和电枢电压的数值,并绘制转速对于负载电流的关系曲线。

15.2固有转速调整率的测定

同有转速调整率的测定方法同15. 1条。在检查试验中,允许只在满载及空载(对不允许空载的电动 机,减少到1/4额定负载)时读取两点读数。

允许逆转的电动机,应在每个旋转方向测定固有转速调整率。

调速电动机应在最低额定转速及最高额定转速时测定固有转速调整率。

固有转速调整率按式(30)计算:

^72m —             X100% •• • • ••                                        •••••*••• ( 30 J

m

式中:------------ ^窗有转速调整率;

nN-------- 额定转速,r/min;

空载时的转速r / min.

16转动惯量的测定 16.1自减速法

首先测定电机在额定转速时的空载铁耗和机械损耗。在额定励磁电流和高于额定转速吻下,作空 载运行(串励电机在他励情况下,待电运行平稳后迅速地切断电枢电源,由其惯性而自然减速,建议

x-y记录仪测定其减速曲线d如图17),在9倍额定转速范围内进行计算。

转速,r/min


转动惯量^按式CO)计算:

J==               2——?X106 ..”•••                                                   ( 31 )

nx n2

4 X1. 37 ~r- h~h

式中:J——转动惯量,kg*m2;

P——在额定转速时,机械损耗和空载铁耗之和kW>

«i-------- 时间时的转速,r/min;

n,-------- 时间t2时的转速,r/min>

另外,在减速曲线《(17)上,由转速wm点引起切线6,求出处的速度变化率d/in/dKr/min/s)转动惯量J按式(32)计算:

' PX106 J=4X,74X(^),N ............ .. ..........................................

16.2  扭摆法

一种将被试转子的转动惯量与圆柱形标准转子的转动惯量进行比较的方法。

16.2.1  测量方法

16.2.1.1  标准转子的测量

首先选择密度均匀的金属物体加工成圆柱形的标准转子,再按被测转子的重量选择适当直径和一 定长度的钢丝,此钢丝应能承受被测物之重量和被拉直而保持不变形。然后将标准转子悬挂在钢丝上, 必须保证钢丝轴线与标准转子轴线同心且垂直地面,悬挂长度可取0. 5m及以上。待标准转子静止后, 把标准转子绕心轴扭转一个适当角度(可用30°左右)仔细地测取若干往复摆动次数和时间,而求得摆 动周期平均值。

16.2.1.2  被试转子的测量

试验前,被试转子应校过平衡。

被试转子与标准转子悬挂长度应相同,应使用同一根吊线,同一套悬吊装置,同一只秒表,按 16. 2.1.1条的试验要求,求得摆动周期平均值。

16.2.2  被试转子转动惯量的计算

16.2.2.1       被试转子转动惯量按式(33)计算:

T2

j=jh                                                                                 ( 33 )

式中》Jh------- 标准转子转动惯量kg • m2j

T——被试转子摆动周期平均值s f T«——标准转子摆动周期平均值,s

标准转子转动惯量按式(34)计算:



式中:Dh——标准转子圆柱体直径,m;

m------ 标准转子圆柱体的质量,kg

16.2.2.1       摆动周期平均值

仔细准确地测取并记录转子在相当长的时间《之内所完成的摆动次数Z,按式(35〉求得摆动¥—.: 平均值r(s)




转子扭转摆动的计算起点与终点,应在往复摆动的中心位置。

16-   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。

试验必须在电刷全部提起时进行。

将一个质量巳知的辅助摆锤用质量尽可能小的臂杆固定于被试电机转轴端面中心上,摆锤臂杆应: .与轴线成直角。当转子转轴上带有皮带轮或半个联轴器时,也可用它们来固定摆锤。

试验时,摆锤的初始位置与静止位置偏移应不大于15°,然后开始摆动,并在其后测量2<3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J (kg •_ m2_>按式,(.3:6)求取

U8                                      …“                      ——-f',|| I

式中:m——辅助摆锤的质量,kg;

1——辅助摆锤的重心到转轴中心线的距离,m

T 一辅助摆锤摆动周期的平均值,S

对功率为101 OOOkW的电机,选用辅助摆锤时,应使摆动周期为38s

身了校核,试验应在较小或较大的摆锤质量时重复进行。

17无火花换向区域的测定

17.1改变馈人换向极绕组中电流的方法

17.1*1换向极绕组串接在电枢回路中,在换向极绕组接线端上连接附加的直流电源(见固'xa>.用本 方法试验电压较高的电机时,必须注意安全,此时,可将供给附加电流的发电机及其驱动电机可靠地与 地绝缘,供给附加电流的发电机的励磁推荐采用他励以便调节。

1.2将换向极绕组从电枢回路中分开,用单独的直流电源对换向极绕组供电



AH换向极绕组;AB关励绕组;Ac —串励绕组;F,附加电游

17-2测试方法

测定宠歲花换向区域时,电机应处于热稳定,可以在发电机状态下,也可以在电动机状态下,直接加 负载进行对于发电机,保持额定转速不变,电压尽可能维彳寺额定值;对于电动机,保持额定电压不变,转 速尽可能维持额定值。试验开始前,必须确保电刷同换向器接触良好。测试时,电机从空载开始电枢 电流每隔约,25.K额定电流,增加至约125%额定电流值,取若干点,每一点对换向极绕组馈入定戾向附

加电流(±3J),量取换向火花恰好熄灭时附加电流的数值。试验结果应绘制以附加电流为纵坐标、毛窄 电流为横坐标的关系曲线。

17-   3调速电动机无火花换向区域的测定,应在最高额定转速下进行。500kW及以上的直流电机,无火 花换向区域的测定允许用短路法进行试验。

整流电源供电时,为避免电枢回路中交流分量在馈入回路中的分流,需在馈入附加电流的回路中串

联足够的阻抗。

18电枢电流变化率的测定 18-1定方法

电枢电流的最大变化率必须¥电机允许的换向火花等级下测定。测定时,保持励磁电压不变,对复 励电机应将串励绕组断开,对串励电机应有独立的直流电源作他励。

试验电路见图19


电机接线端接入电阻;电机接线端接入电感;s回路开关 当电机在电动机状态下空载运行达到额定转速时,断开电机电枢电源并将适当的电阻器和电抗器 接入电枢回路,使电机处于能耗制动状态,同时进行换向检查,如果换向火花等级不是电机允许的等级. 就要改变试验线路的参数反复进行测试,一直得到最大允许的电流变化率。改变电路参数可改变外接电 阻器或电抗器的数值,也可以在测试前预先调节励磁电流的数值。



文本框: 图20
18.2测试结果的计算(参见图20)
电流变化的平均速率由式(37)计算:


电流变化率可用记忆示波器或适当频响的记录仪记下来,得到图20所示曲线。


18.2测试结果的计算(参见图20)

电流变化的平均速率由式(37)计算:


19超速试验

电机的超速试验应按GB 755或该类型电机标准的规定进行。

19-1超速方法

19-1-1被试电机作为电动机运行时,以减小励磁电流及增加端电压的方法使电机超速,端电压的增加 应小于13©氣额定电压。减小励磁电流时应使转速平稳上升。

19.1.2被试电机用辅助电动机驱动到所需转速。

19.2转速测量及试验后的检查

试验时,应采取安全防护措施,尽可能远距离测量转速。

试验停止后,应检査轴承,定子与转子有无相擦,冷却风扇、换向器、绑线、紧固部分等有无异常情况

出现。                                                                                                                                               .

20噪声的测定

噪声的测定按GB 2806进行。

21振动的测定                                                                                                                                                                                            "

振动的测定按GB 2807进行。

22无线电干扰测定

无线电干扰测定按GB 3907进行。


23匝间绝缘试验

电机电枢绕组匝间绝缘冲击耐电压试验,把电枢转子从电机中抽出,将由电容器放电产生的冲击电 压直接施加于换向器片间,冲击次数和冲击电压峰值按有关标襤的规定。试验时,电枢轴应接地,匝间短 路的判别可采用波形比较法,以被试绕组波形与正常波形比较,波形一致者为合格。亦可采用其他有效 的判别方法。

试验方法有跨距法和片间法,应根据绕组类型选择。

23.1跨距法

在换向器上选取一段跨距(推荐57片),将冲击电压直接施加于该跨距首尾两片换向片上。

为了使每一片间都经受一个相同条件的冲击电压试验,推荐逐片进行试验(可根据均压线的连接方 式减少试'验次数)

23.2片间法

依次对换向器上一对相邻换向片进行试验。试验时,如未试线圈中产生高的感应电压,应在被试换 向片两侧的换向片上设置接地装置,并良好接地。

24短时升高电压试验

短时升高电压试验应按GB 755或该类型电机标准的规定进行。

试验时,发电机可以用增加励磁电流及提高转速的方法来提高电压,但转速的数值应不超过115% 额定转速。对磁路比较饱和的发电机,在转速增加至115%且励磁电流亦已增加至允许的限值时,如感 应电压仍不能达到所规定的试验电压,则试验允许在所能达到的最高电压下进行。

对电动机在提高外施电压时允许同时提高其转速,但转速的数值应不超过115%额定转速或超速 试验中所规定的转速。允许提高的转速值应按该类型电机标准的规定。

对调速电动机,短时升高电压试验应在最高额定转速下进行。

25耐电压试验

耐电压试验应按GB 755或该类型电机标准的规定进行。

25.1 试验一般要求

试验应在电机静止的状态下进行,试验前应先测定绕组的绝缘电阻,在冷状态下测得的绝缘电阻, 按绕组的额定电压计算应不低于lMfl/kV如需进行超速、偶然过电流或短时过转矩试验时,本项试验 应在这些试验后进行;如需进行温升试验,则应在温升试验后立即进行。

试验时,电压应施加于绕组与机壳之间,此时其他不参与试验的绕组均应和铁心及机壳连接。

25.2 试验电压和时间

试验电压的频率为50Hz波形尽可能接近正弦據。

.试验电压的电源由试验变压器供给,变压器的容量,对每lkv试验电压应不小于lkVA;对小功率 电动机,每lkV试验电压应不小于0. 5kVA

试验电压的数值应在试验变压器高压侧用静电电压表或通过电压互感器进行测量。

试验时,施加的电压应从不超过试验电压全值的一半开始,然后以不超过全值的5%均匀地或分段 地增加至全值,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持续lmin

对额定电压为660V及以下,大批连续生产的电机进行检查试验时,允许用标准规定试验电压数值 的120%,历时Is的试验代替,并应突然施加试验电压。


附录A 输人电流及输人功率的修正方法

(补充件)

A1直流电源供电时电动机输入电流修正方法.


A1为永磁电动机、串励电动机及他励电动机测量线路,图A2为并励电动机及复励电动机测量 线路,为避免修正计算的麻烦,电压的测量应尽可能选用高内阻磁电式电压表。

在效率测定、额定负载试验及温升试验中,当通过电压表的电流大于电动机输入电流的0. 5%时, 则应对被试电动机的实际输入电流KA)按式(A1)进行修正:

I=IA~Iy                                   (A1)

Iv;                 —                                                             A2)

式中:7a~■电流表A测得的电动机输入电流,A;

通过电压表的电流,A;

C7—电压表测得的电压,V;

RV——电压表内阻,n

A2并励磁场电流的测定及电枢电流的计算

并励或复励电动机的电枢电流人按式(A3)计算:

                                                                 (A3)

式中:Ir~一电流表^测得的并励磁场电流,A

并励磁场电流的测定应选用内阻较小的电流表,电流表的电压降应不大于被试电动机额定电压的 0. 5%,测定时导线压降的影响应设法消除。


A3用整流电源供电时输入功率的修正方法




文本框: A3用整流电源供电时输入功率的修正方法


A3为永磁电动机、串励电动机及他励电动机用整流电源供电进行试验时的测量线路。电机电压 用磁电式电压表测量,通过电压表的电流应不大于被试电动机额定电流的0.5%*电机电流的平均值及 有效值分别用磁电式及电动式电流表进行测量,电机的输入功率用真实读数的瓦特表测量。

被试电动机的实际输入功率A(W)按式(A4)修正

PP-PR                                                                         (A4 y

式中:P瓦特表测得的输入功率,W;

I——电动式电流表测得的电流,A;

R——磁电式、电动式两只电流表和瓦'特表电流线圈的总内阻,fl

_ PR<0. 5%P时,可认为广=尸不作修正。

当试验结果要求特别准确时,还应在式A4中减去电压表损耗的功率。

附录B

功机转矩误差的修正

神卜充件)

B1电动机输出转矩的修正

被试电动机的实际输出转矩按式(B1)修正:

TM=rM-r£w                                                                                   ( bi )

式中:rM——被试电动机实际镝出转矩n *111;

T'u——试验时测得的被试电动机输出转矩N • m;

Tfw——测功机的误差转矩N • m

B2发电机输人转矩的修正

被试发电机的实际输入转矩按式(B2)修正:

(B2 )

文本框: (B2 )Tg=T'o+Ts^


式中•. rc——被试发电机实际输入转矩,n .111;

一试验时测得的被试发电机输入转矩N • m

测功机的误差转矩N • m

B3测功机误差转矩的测定计算方法

Tf*(N . m)按式(B3)计算:

                       B3>

式中8 A——被试电机在接近额定电压下驱动测功机空转时的输入功率(此时,测功机的电枢及励磁回 路均应开路),W

P,——被试电机在与上述相同电压下空载运转时的输入功率,W;

Td——测定R时测功机指示的转矩值N _ m

n,——测定及%时被试电机的转速(此转速应调节到等于效率测定时的转速),r/min

上述的测定方法一般称为空拖试验,应在效率测定后机组安装状态不改变的情况下进行此项 试验。

被试电动机的实际输出转矩Tm及被试发电机的实际输入转矩Tg求得后,即可按式(22)及式(24) 算出较准确的输出及输入的机械功率,从而可求得较准确的效率。

附录C 直流电机的短路方法

(充件)

由于直流电机在短路运行时的自励作用将使电枢电流达到很大数值,可能使电机受到损害。为保 证电机可靠运行及稳定的调节,可用下列方法之一进行短路。

C1具有串励绕组的电机在发电机方式下的短路方法

电机应接成他励串励绕组反向接入(差复励用感应法检查其极性,在电机静止时,主极绕组中交 替地接通、断开励磁电流(应不超过额定值的20K)用直流电压表在串励绕组两端测量其感应电势的 极性(图C1),如在接通励磁电流瞬时串励绕组中的感应电势使电压表正向偏转,则主极绕组中接电源 正端和串励绕阻中接电压表的正端为同极性。

将被试电机按空载发电机方式运行,励磁电源的极性与前相同,用电压表测电枢两端电压的极性, 然后停机将串励绕组的正端与空载发电机电压的负端相连接,此时串励绕组即为反向接入(C2)


C2在发电机方式下用功率扩大机控制励磁的短路方法

试验电路见图C3


AK1控制绕组,扩大机的主励磁绕组;AK2控制绕组,由于扩大机剩磁电压较高,用以减小其剩磁;

AK3控制绕组,用以抑制自励作用 按图C3做负载试验时R4应短接。

'如果没有功率扩大机,可用复励直流发电机代替,将其串励绕组代替AK3,接成差复励,或者用两台 互相串联(其电势方向相反)的励磁机供被试电机励磁(图C4)


C3临时缠绕串励绕组的短路方法


在主极上临时缠绕一个串励绕组,其极性仍用感应法确定(见图C5)


C4将一半主极绕组反接的短路方法

将并励或串励(对串_电机)绕组分成相同的两组,一组他励(为防止剩磁电压使发电机短路埘冲击 电流太大,励磁方向应与剩磁方向相反),另一组则并联在电枢两端(图C6)



上述四种方法,不但在发电机方式下短路时是必需的,而且在大功率的直流电机作负载试验时,为 使其安全可靠地调节,稳定地运行,也是常采用的,C1C3两种方法适用于回馈运行时的辅助电fU C2方法适用于被试电机及辅助电机。


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负责起草。 本标准主要起草人赵圻华、徐静玉、瞿祖方、黄毓翰、金龙飞、高国材。

本标准于1959年首次发布,1977年修订。


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