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潜水电泵试验方法

i主题内容与适用范围

本标准规定了潜水电泵的流量、扬程、电流、电压、功率、频率、转速、转矩、轴向力、电动机振动和电 动机噪声的测量方法及试验装置、仪表和误差分析。

本标准适用于各类潜水电泵(愆下简称电泵)的试验,包括各类潜水电动机和潜水泵的试验。电源电 压660 V及以下,频率50 Hz60 Hz                                            .

额定电压660 V以上的潜水电泵的试验可参照本标准规定的方法进行。

泵的测量精度分为B级和C级。

2引用标准

GB 755旋转电机基本技术要求

GB 3216离心菜、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法

GB3214水泵流量的测定方法

GB 1032三相异步电动机试验方法

GB 9651单相异步电动机试验方法

GB 10069. 110069. 3旋转电机噪声测定方法及噪声限值

GB 10068. 110068. 2旋转电机振动测定方法及振动限值

JB/Z 294交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法

3术语

本标准所用术语的定义按GB 755GB 3216的规定。

4  试验

4.1  试验内容

潜水电泵的试验分型式试验和检查试验(出厂试验)两种,其试验项目按有关产品标准的要求。

4.2试验装置及仪表

4. 2.1试验设备应包括水循环系统、电气控制系统及参数测量系统。

4. 2.2水循环系统采用开敞式,如图1。应保证通过测量截面的液流具有如下特性:

a. 轴对称的速度分布;

b. 等静压分布;

c. 无装置引起的旋涡。

对于C级试验,以上条件是参考条件。


合如下要求:

连接泵出口直管段应与泵出口法兰端面垂直,管径与泵出口应相等。其长度应不少于4Z)。取压 孔的位置、设置形式及制造要求应符合GB 3216规定。在管路中设置流量测量装置时,其前后直管段长 度应符合各种测量装置使用的具体规定。

4.2.3   凡用于测量的仪器仪表均应有检定证书或报告。并应按规定定期检定。

4.2. 4各类测量仪表的测量精度应满足所测参数的系统误差按表1的规定。对仪表的精度要求卸下:

■ a.电流表、电压表及单相瓦特表(包括低功率因数瓦特表)的精度应不低于0.5;兆欧表^许使 用1. 0;三相瓦特表的精度应不低于1. 0^互感器的精度应不低于0. 2;电桥的精度应不低于0. 2 >

b.                                               使用电量变送器时,其精度应不低于士      0. 5 % (检查试验应不低于士 1 % );

c.                                                                                  数字式转速测量仪(包括十进频率仪)及转差测量仪的精度应不低于士  0.1% 1个字>

d.     转矩测量仪和测力计的精度不低于1.0级;

e.     温度计的误差在±1X:以内;

f.                                                                                  涡轮流量变送器的精度不低于1.0级。其他流量测量仪表应符合GB   3214,

弹簧压力计精度不低于0.4级。也可使用精度相当的压力传感器或其他仪表。



凡是经过校准或通过与有关国家标准相比较,证明对电泵有关参数测量的系统误差不超过表1规 定范围的其他测试设备和方法均可使用》


l测定量的允许系统误差

测定值

' 允许范 围,%


B

a


,±1. 5

 


扬程

轴功率

电动机输入功率

H 0


±2


Mki

1.0



4. 2. 5选择指针式电气测量仪表时,应使测量值位于仪表量程的20K95%之内。用两瓦特表法测量 三相功率时,应使被测的电压及电流值分别不低于瓦特表电压量程及电流量程的20%



若采用弹簧压力计时,应按泵的规定扬程选择合适的量程,其指针的指示值应在压力计量程的1/3 以上a

弹簧压力计的读数应读到所测扬程的1/100;并应在仪表和取压孔的连接管内完全充满水后再读

仪表示值。                                    ‘

4.2.6采用电流互感器时,接入副边回路的仪表总阻抗(包括连接导线)应不超过其额定阻抗值。容量 在750 W及以下的三相电动机,除堵转试验外,不允许使用电流互感器。

4. 2. 7采用自动测试系统时,仪器仪表及数据采集和数据处理装置的系统误差按表1的规定。

4.3试验条件

4. 3. 1试验用液体应符合GB3216

3. 3-2试验用电源应符合GB 1032

4.3.3试验电泵引出电缆长度按有关产品标准的要求。

4.3.4试验一般应在电泵淹没于水中的条件下进行。淹没深度应保证试验过程中泵不至产生汽蚀。 4.3.5运转稳定性

4. 3. 5.1本标准中波动变化的定义如下s

波动:在一次读数的时间内,读数相对于平均值的短周期变动。

变化:同一量相邻两次读数间的数值改变。

4. 3. 5. 2电泵主要参数的最大波动幅度及同一参数多次重复读数的变化值达到表2和表3的规定时, 系统处于稳定运转,否则为不稳定运转。

4. 3. 5. S系统稳定运转时,每一工况点可只记录一组读数。

4. 3- 5. 4系统处于不稳定运转时,对参数的波动幅度超出允许范围造成的不稳定,可设置稳流栅、阻尼 器、稳压器等稳定装置和采取其他减小波动幅度的措施,使之达到稳定。对参数的变化超出表3规定范 围的不稳定,应查找原因改进试验条件,达到表3规定后,再重新取数,原有读数应成组作废。

在按表3要求进行试验点的重复读数时,应在调节阀位和水位完全保持不变,电压稳定在额定电压 的条件下进行。若通过调整仍不能达到表3的规定时,应降低试验精度,并以每一量的重复读数的算术 军均值作为该量的实际试验值。

2最大允许波动幅度

测定量

最大允许波动幅度,%

B .

c

 

 

ira

*6

 

 

 

 

1

士麥

注:当使用差压计测流量时,_液柱差的最大允许波动幅度b级定为±6%fc级为±ia:8“

3同一量多次重复测量的变化


每一量多次重复测量的最大值与最小值间的最大偏差<5,%

复读数 组数

.量 扬 程 转

 

B

C

B

C

3

0.8

1.8

0.2-5

1*0

5

1.6

3,5

0,5

i. o

7

2.2

4.5

f

% 7

9

§,8

5*8

0.9

3, 3


注:最大值与最小值之间的偏差如下式:


=最大小值x 160

4.4测量精度

测量精度取决于测量误差范围的大小。测量误差是指使用测试设备和仪器直接测得的量以及由这 些量间接算出的量偏离实际值的程度。其误差&围表示所测得的性能与实际性能之间的最大可能的差 异。误差范围越小,则测量精度越高。详细的误差分析和估算方法见附录A(参考件 '只要满足本标准中关于装置和仪器的有关条件,并采用本标准所述的试验方法,对应于各测量精度 等级的试验总误差限将不大于表4中给出的数值。

4最大总误差限

测定量

允许最大总误差限,歸

B

C

±2.0

 

扬程 轴功率 电动机输入功率

ii. 5

±,0. 4

1.8

泵效率

爆謹

±5.t)

电泵效率

rt^.5

4. 5

5参数的测量

5.1   测量时各仪表读数尤其是流量、扬程和输入功率的读数应在同一时刻读取。

5.2   流量的测量

流量的测量采用GB 3214中规定的测量仪表及方法。

3扬程的测量

电泵试验时泵的扬程应为出口压力水头、取压孔处液流速度水头及压力表中心距水池水面高度的 总和,按11. 4. 4(b)中的公式(40)计算-

取压孔距泵出口法兰2 D距离这段距离的摩阻损失的修正及修正值的计算按GB 3216规定进行。

5.4    电量的测量

4. 4.1三相电动机应同时测量三相电流,取其平均值作为电流测量值;三相功率应采用两瓦特表法或 三瓦特表法测量。

5.4.2测量电压和电阻时,应从电动机引出电缆端测量。对750 W及以下的电动机,除堵转试验外,测 量时应将电压表接至电动机引出电缆端,将电压调节到所需数值,读取此时的电压值。然后,将电压表迅 速换至电源端并保持电源电压不变,再读取其他仪表的数值。空载试验时额定电压下、负载试验时额定 负载下,当电源端电压与电动机端电压之差小于电动机端电压的,电压表可固定在电源端进行测 量。在测量三相电压时,应取三相读数平均值作为测量值。

5.4.3    绕组的直流电阻用电桥测量,电阻在1 Q及以下时,必须采用双臂电桥测量。

4. 4.4当采用自动检测装置或数字式微欧计等仪表测量绕组电阻时,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. 4. 5如需获得更准确的功率测量值可按GB 1032的附录A(参考件)进行修正。

4.5   转差或转速的测量

4. 5.1转差或转速的测量优先采用感应线圈法,也可使用其他方法,但所使用的转速传感元不得使 功率消耗有明显的增加或影响泵的进口吸入条件。

3. 5. 2感应线圈法是将一只带铁芯的多匝线圈密封后紧贴在被试电动机机壳的上部或下部。线圈与磁 电式检流计或阴极示波器或数字转差仪相连。试验时测定检流计光点摆动或示波器波形全摆动次数及 听需的时间以及电源频率。

8   试验前的准备

试验前,应检查电泵的装配质量、试验装置及设备,以保证各项试验能顾利进行。

7绝缘电阻的测定

用兆欧表测量所有绕组对机壳的冷态绝缘电阻,测量后应将绕组对地放电。

对额定电压500 V以下的电动机用500 V的兆欧表,额定电压500 V及以上的电动机用1 000 V

8电动机绕组冷态直流电阻的测定

I- ' «量时电动机内部温度应与周围介质温度一致,电动机转子应静止不动。定子绕组的电阻应在电 动f. 者电缆端上测量。型式试验时电动机应潜入水中。

».. 2每一线间电阻应测量三次,每次读数与三次读数的平均值之差应在平均值的±0. 5%之内,以平均 作弋电至的实际值。

检查艺验对.每一电阻可仅测量一次。

皇丐电坌吒它分别测量主、副绕组的电阻。


三角形接法时:

文本框: 三角形接法时:

8.4对三相电动机,各相电阻值应按下式计算

+ + ca

星形接法时:

文本框: 8.4对三相电动机,各相电阻值应按下式计算:
+ + 丑 ca
星形接法时:
式中:分别为引出电缆端ABBCCA间测得的电阻值,Q

如果各线间的电阻值与三个线间电阻的平均值之差,对星形接法绕组不大于平均值的2对三角

形接法绕组不大于平均值的1. 5%时,则各相电阻值可按下式计算:

星形接法时                                                  (7)

E角形接法时:5 - -|/C                                      ( 8 )

式中:R个线间电阻平均值,Q

8  电动机的空载试验

9.1空载电流和空载损耗的测定

9.1.1   试验时电动机的转向应与电泵转向一致。

9.1.2   型式试验时,电动机不带负载潜入水中(水面应淹过机械密封面或电动机轴伸端,对单相电容 运转电动机型式试验时应在起动后将副绕组开路,在额定电压、額定频率下运转0. 51 h,使机械耗达 到稳定,即输入功率相隔15 miii的两个读数之差不大于前一个读数的3%时,即可开始试验。

8-  1. S试验时施于定子绕组上的电压从1.11. 3倍额定电压开始,逐步降低到可能达到的最低电压 ,即电流开始回升为.止。其间测取711点读数。每点应取下列数值:电压、电流(对三相电动机应取 三相电压、三相电流)、输入功率。功率的测量应采用低功率因数瓦特表。

8.1. 4试验结束应立即在引出电缆端测量定子绕组的直流电阻。

9.1.5单相电动机转子等值电阻的测量:

对单相电动机当空载试验结束测量定子主绕组电阻后,在转子静止的状态下,主绕组施以低值电 运,使绕组流过的电流接近额定值,测得此时的电流V,及输入功率/V,转子绕组等值电阻私《/按下式 计算:

式中:办。'——试验测得的转子绕组等值电阻,Q;

——空载试验后测得的定子主绕组电阻,Q



9.1.6对电容运转单相电动机,应测定主、副绕组的有效匝数比瓦。此时应将电动机空载运转,并将副 .绕组开路,对主绕组施加额定电压,并测量副绕组感应电动势艮,然后将电压U, ( U, >118■< F_ )施 于副绕组上,主绕组开路,电动机空载运转,测量主绕组的感应电动势Em,其K可按下式计算

(U,XE,\ ^

K==\E^xn ............................................... ... .....

式中:瓦一主、副绕组的有效匝数比;

Um——施加于主绕组的额定电压,V;

U, 一施加于副绕组的电压,V;

札一测得的主绕组感应电动势,V;

E,——测得的副绕组感应电动势,V

3.2  试验结果的计算

9.   2-1空载损耗的计算:

a-三相电动机定子绕组PR损耗Pmw按下式计算

Po^i = 37|fiI0                                                        .….(11)

式中:Poc^——空载试验时定子绕组的/2/?损耗,W;

*~~定子相电流,A

Rit——空载试验后定子绕组的相电阻,Q

b.  单相电动机定、转子绕组的I2R损耗Poou按下式计算:

P»„1 = /§<«!» + 0. 5fiio)                        (12)

式中:——定子主绕组和转子绕组损耗,W; h——空载试验时定子主绕组电流,A

C-铁耗PFe和机械耗P之和P'按下式计算

■                      Po' ® Po. - P^i      細好.*«««««-«• —         8 >

式中:P.or!--- 铁耗和机械耗之和,w;

Pi——空载试验时电动机输入功率,W

9-   2. 2绘制空载特性曲线Pa = i(j JW = /〔丨為丨2]/= /( (2) 5分离铁耗Pw (W)和机械耗

Pfw (W)

作曲线/V             ,延长曲线的直线部分与纵坐标轴交于P点,P点的纵坐标即为电动机的机

械耗,



10电动机的温升试验

10.1:测量方法

10.1,1采用电阻法测取定子绕组的温度。试验时绕组冷、热态电阻必须在相同的电缆引出线端测量。

9-  1. 2电泵潜入水中,在额定频率、额定电压和电动机的额定功率(或铭牌电流)下按照不同结构型式 和功率分别运行1, 54 h,直至电动机达到热稳定为止。每隔I5 min记录下电压、电流和输入功率,待 所测数据稳定后可停机测量。

9.1.   3停机并开始计时,连续测定一段时间间隔~、為“•…〜时相应的电阻值,直至电阻变化缓慢为

止。测得第一歲电阻值的时间应尽可能短,一般不超过20 Ss

9.1.4     采用半对数坐标绘出电阻《随时间(变化的曲线(3)。电阻标在对数坐标轴上,曲线外延与 坐标相交,其交点即为断电瞬间电阻值私如停机后电阻值连续上升,则应取测得的电阻最大值作为断 电瞬间的电阻值。

10.1-     5电动机断电后如能在15 s内测得第一点读数,则以该值计算温升,而不需外推至断电瞬间,否

则应按10U, 34条内容进行测量。

6对各机座号的大功率井用潜水电动机,允许模拟现场条件测试。



10.2试验结果的计算 10.2.1电动机定子绕组的温升按下式计算:

A6 =               + 0„) + ~0f                                  W

式中:——试验时电动机定子绕组的温升.K;

^ ~~试验结束时的绕组电阻,

--- 试验开始时绕组的冷态电阻,£3:

——常数,对铜绕组= 235 ;对铝绕组Ka =225(特殊规定除外);

——试验开始时绕组的温度(即为开始试验时电泵周围的水温V »

0t——试验结束时电泵周围(0. 5 m以内)的水温,1C

8- 2-2额定功率时绕组温升按下述公式换算:

~~/n /n-在士 (510) %之内时:



在土5%之内时:

\9s —     ...••• ••• (165

式中:A——额定功率时定子绕组的温升,K;

——满载电流,即额定功率时的电流.从电动机工作特性曲线上求得,A;

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

——对应于时的定子绕银温升,K

11电动机的负载试验和水泵的性能试验

11-1电动机的效率值按额定电压负载法间接测定或采用直接测定法测取。采用直接测定法时,其试验 方法和所用设备参照GB 1032执行。

11.2杂散损耗Ps的测量方法按GB 1032

注:当试验条件不具备时杂散损耗暂按下列各数取值:小型潜水电动机&2.5% P2 (P2 :输出功率);井用潜水电 动机(铸铝转子):滑动轴承结构P,2% P2,滚动轴承结构P,2. 5% /V.

11-3工作特性曲线的测定:

8-                                                       3.1电泵在额定电压和额定流量下运转12 h,使电泵达到稳定状态。试验应从功率最小点开始。 对离心泵一般从零流量开始,逐步增大至大流量点流量的115%以上。对混流泵、轴流泵或旋涡泵,应从 阀门全开状态开始,逐步减少至小流量点流量的85%以下。其间应取至少13个不同的流量点,测点应 均匀地分布在整个性能曲线上。对离心泵和旋涡泵应在I3点以上;对混流泵和轴流泵应在15点以上。 点测量时应有一定的时间间隔以保证该工况点达到稳定状态。工况稳定的判别按表2、表3要求进 fT=每个工况点应在额定电压下同时测量下列性能参数:

对于三相电泵:读取三相电流、输入功率、电源频率、转差、扬程和流量值。

对于单相电泵:                                                         .

a.分相起动和电容起动电动机读取输入功率、定子主绕组电流^电源频率、转差、扬程和流量值;

b.   电容运转和电容起动并运转电动机读取输入功率、绕组总电流、定子主、副绕组电流、电源《 率、转差、扬裎和流量值。

11.3.2  试验结束应立即在引出电缆端测量定子绕组的热态直流电阻^对电容运转和电容起动并运转 的单相电泵应分别读取定子主、副绕组的热态直流电阻。并测定在电容器端电压接近额定工作电压时电 容器电流/(人)和用低功率因数瓦特表测量电容器的损耗功率

11. S. 3对三相电泵,如试验的最大电流值未达到电动机的额定电流时,应在测完电阻后立即逆转水 泵,使试验电流达到额定电流或额定电流的L25倍之间再测量23。对采取逆转仍不能达到额定电 流值的电泵以及不能逆转的电泵,应另配负载如另配水泵或采用电动机对拖的方法等另做电动机负载

试验。

9-    4试验结果的计算 fl. 4.1三相电动机特性计算

a.      机械耗Pn和额定电压时的铁耗P空载试验求得

b.      定子绕组损耗Pom按下式计算

Pml - 3/fiJlref                                                                              17)

^ =          (18)

式中h- 定子相电流,A;

一折算到基准工作温度时定子绕组的相电阻,%

——实际冷态时定子绕组的电阻三相平均值,Q;

9^——基准工作温度"Ch各类电动机的基准工作温度值见表5

L电动机的基准工作温度

电动机类型

绝缘材料或绝缘等级

基准工作温度t

充水式

聚乙烯、聚氯乙烯

60

潜水

» 充油式

EB

 

电泵

 

1 o

井用

充水式

聚乙烯、聚氯乙烯和交联聚乙烯

50

潜水

充油式

EB

75

电动机

屏蔽式

FH

hi


e.转差率按下式计算:



 TOC \o "1-5" \h \z ..^ =                  —                  —W

式中:——折算至基准工作温度时电动机的转差率:

成一实测转差率,%。

采用感应线圈法时按下式计算:

&                                    = X 10.0                                                   <20)

式中:麗一检流计光点摆动或示波器波形全摆动的次数,次;

?——摆动N次需要的时间S;


GB/T 1 2785 — 91

JV一电源频率实测值,Hz

a. 转子绕组的/2B损耗Pc«2按下式计算:

Pai2 = S„t(Pl — Pcul — D

b.        输出功率/^按下式计算:

Pt =Pt SP

 TOC \o "1-5" \h \z =Pl - (Pf, + Pt. + Pci + Pcua + FJ                         (21)

式中:Pi—电动机输入功率,Wt 电动机效率如按下式计算:

^ ^ X 100%                                                      22)

1

g.功率因数咖伞按下式计算:

COS0 - ^                                                         23)

VTuLiL

式中:Ul 一线电压,V;

/l——定子线电流,A

11-4.2单相电动机特性计算

a. 额定电压时的铁耗P和机械耗Pf».,由空载试验求得;

b.          定子绕组I2R损耗&U1按下式计算

分相起动和电容起动的电动机

Pel = 1\ • i?mr.£ …"         …***,》:• _ (24)

«mr.f = Rmo                                    (25)

式中:Poui——定子绕组损耗,W;

~定子绕组电流,A; ftn.cf——折算到基准工作温度时定子主绕组的电阻A 一实际冷态时定子主绕组的电阻,£3

电容运转和电容起动并运转的电动机:

Pcul = II . R + /? d + Re)                                                   ••.‘.*.••..”26)

= «m0                                                       *-(27)

Ad十杈0

^ = .••••••                                                          (28)

Rc^ji                                                       29)

式中:^患绕组电流,a; h —"一副绕组电流,A;

^——祈算到基准工作温度时副绕组的电阻,Q;


R.o——实际冷态时定子副绕组的电阻h ——电容器等效电阻,

c.                                     转差率f.的计算同11.       4.1中的c项。

d.      转子绕组I2R损耗Pcn2.下式计算: 分相起动和电容起动的电动机




Pm2 =S„s » (.朽一Pcul — Pk)

+IlRt' • (K^+Vt-eF^ll ............ .................................................................................




电容运转和电容起动并运转的单相电动机




Pcu2 —^(Pl Pcul ?Fe)

+ ai + (K • /a)2 — 2m • sin# i w

J..... +1 .1 -              —         嚆由

I ifa, + A0 + &t 2 - St)

, n - ai + i|)                                                                                      <32)

0 = areeas —~~—~~~ ••…•

式中:f一电容运转电动机主、副绕组电流间的相角差,00°<<180%

——转子绕组损耗,W; h——定子绕组总电流,A;

'——负载试验时转子绕组等值电阻,Q

,=20,                      ...........^.— (33)

10

式中:JL——负载试验后测得的定子主绕组电阻,£2

e.         输出功率h按下式计算:

P2 =Pi — SP

=Pl (Pfc + Pfw + Pcul + P0UZ + P.y “•.…

式中:P2——电动机输出功率,W

f.         电动机效率%按下式计算:

式中:Vm -- 电动机效率,.%。

g.   

•(36)

文本框: •(36)功率因数CO#按下式计算:

COS0 =

It4. 3 绘制电动机工作特性曲线如=/(P2)COS0 == f(P2)、h — f(?2)、〜f(h)、PL = f(p2^> (图




11.4.4水泵性能计算

a.                                                     流量采用涡轮流量变送器时流量按下式计算,其他测量方法按GB 3214计算。

•(37)

文本框: •(37)X 10~

式中:Q' '-- 流量,m3/s;

/ 一涡轮流量变送器信号频率,

?——涡轮流量变送器仪表常数.1/L




文本框: 或

•(38)

文本框: •(38)x.




式中:11.4.6.2  流量、扬程

泵的规定性能点(UH的流量和扬程的偏差分别为XQXH ,它们包括流量Q和扬程H的最大允 许的测量总误差限和制造误差。

B 级:XQ =0. 04 X„ = 0. 02



C 级:=^0. 07; XH = 0. 04

规定点与性能曲线的铅垂距离为土W水平距离为士 A0当满足关系式 ()2 + (^2)2 ^ 1时,可认为电泵达到了规定流量和扬程要求。

注:该式表明曲线上至少有一点是落在规定性能点为中心,以误差限ft--知和迟-Xh为两半轴的椭圆内。但这 并不意味着下述关系式一定成立,即对规定流量ftp,其相对扬程丑不一定满足关系式丨H\^XU.HW, 对规定扬程,其对应流量G不一定满足关系式< XQ 知。

当栗效率髙于规定值而流量、扬程的偏差不满足关系式时,扬程规定值按有关产品标准进行修正,再计算偏

差。

11.4.6.S泵效率

泵效率应按照由通过规定性能点s和坐标原点的直线与H = _曲线的交点P所对应的效率值 来进行判定(6), P点的效率值为% ,规定效率点4的效率值为

泵的效率应达到下列要求:

B %^4 972%p ,

C 级:% > 0.950知;

效率偏差仅考虑了测量误差。

11.4.6.4批量生产的定型产品的性能判定

对批量生产的定型产品,除规定点的性能偏差和效率偏差须符合11. 4. 6. 211. 4. 6. 3要求外,必要 时还应对泵工作流量范围的上、下限流量点的性能进行检查,其偏差须在下列规定范围内,判定方法同 U* 4. 6. 2

扬程^ 0. 06 流量 | Xq = 0. 08 轴功率:Xp = 0.08

12电动机的堵转试验

堵转电流、堵转转矩和堵转功率的测定

12-1-1堵转试验在电动机接近实际冷状态下进行。试验时应将电动机转子堵住,堵住转子的工具必须

有足够的强度,防止产生对人身的伤害和对设备的损坏。试验前,应确定旋转的方向。对三相电动机可在 任何方便的位置上堵住转子。

12.1.2三相电动机试验时施于定子绕组的电压应尽可能从不低于0.9倍额定电压开始,逐步降低电压 至电流接近额定电流时为止。其间共取57点读数,每点应同时读取三相电压、三相电流、输入功率和转 矩,每点连续通电时间不应超过10 s。检查试验时,可仅在额定电流值附近一点测堵转时的电压、电流和

输入功率。

12.1,3如限于设备,对45 kW以下的电动机.堵转试验时最大电流值应不低于4. 5倍额定电流;45100 kW的电动机为2. 5t 0倍额定电流 <1kW以上的电动机为1. 52. 0倍额定电流。

12.1. 445 kW及以上的三相电动机如受设备条件限制,也允许用12. 2. 3中规定的公式计算转矩,此 时应在每点读数后,在两个引出电缆端间淀量定子绕组的直流电阻。

12.1-5对单相电动机应先在定子绕组上施以低电压,使堵转电流接近额定电流。保持此电压并使电动 机的定、转子在圆周方向产生相对位移,丨堵转转矩最小的位置,堵转电流最大的位置,分别做好标记 ,断开电源、重新调整电动机的位置.变在避力计与堵转臂始终保持垂直位置的条件下,分别在上述两 处标记位置上进行堵转试验。

试验时,仅需在接近额定电压一点.浼取堵转转矩、堵转电流。每次通电持续时间应不超过5 s。两组 测量值中,堵转转矩取小值,堵转电流取大直作为电动机的堵转转矩值和堵转电流值。

12.1. 6对大功率电动机,当试验设备条件受到限制,测定堵转电流有困难时,可以在额定电压下用示 波器拍摄电动机起动电流的方法来测取堵转电流。

9-                                                   1.7若采用圆图计算法求取最大转矩堵转试验应在2.02. 5倍额定电流范围内的某一电流下进

12.2试验结果的计算

11.   2-1若堵转试验的最大电压在0. 91.1倍额定电压范围内,堵转电流和堵转转矩7%可在堵转 特性曲线上直接查取。

12.2.2若堵转试验最大电压低于0.9倍额定电S时,应作igA = Kig?/k)曲线,并从最大电流外延曲 线,查取堵转电流值,则堵转转矩rkN按下式计算:

n.s =                          ….............................................

式中:TkN——堵转转矩,

Tt——在最大试验电流h时所测得或计算的转矩,N*m

12.2.3堵转转矩几的计算:

堵转试验时定子绕组的I2R损耗按下式计算:

P^i = 3/1 ♦ Rk ... ...     j

式中:——堵转试验时定子绕组的损耗,W; h——堵转试验时的各点实测电流,A;

R,——堵转试验时的各点实测定子绕组的直流电阻,fi

堵转转矩A按下式计算:

Tk = 9 550 X Pi ~ Ptnl …“ (60)

Wo

式中:&一堵转时_输入功率,kW; n0 电动机同步转速,r/min


——堵转时的杂散损耗(包括铁耗),kW




Pu = o. 05Pk

12. 2. 4电动机堵转特性曲线A =           = f(Uk),lSh = _f(lg£\)曲线如图7、图8所示。



13电动机的最大转矩和最小转矩的测定

电动机的最大转矩和最小转矩的测定参照GB 1032GB 9651规定方法执行。

14电动机的耐压试验

试验电源的频率为50 Hz,电压波形应尽可能为正弦波形。

14.1试验要求

14.1.1耐电压试验应在电机静止状态下进行。试验前应先测量绕组的绝缘电阻,并应在各项试验之后 进行。

14.1.2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相连。

14- 1.       3试验变压器的容量对每1 kV试验电压应不小于1 kV*A。对单相电动机应不小于1 kV*A

14.1.4试验前应采取切实的安全措施,试验中如发现异常情况应立即断电,并将绕组回路对地放电。 14.2试验电压和时间

试验电压的数值按有关产品标准规定执行。试验前充水式电动机应浸于接近室温的水中12 h。 试验时,施加的电压应从不超过试验电压全值的一半开始,然后稳步地或分段地以每段不超过全值 的5%增加至全值。电压自半值增加至全值的时间应不少于10 s,全值电压试验时间应维持1 min

对功率为5 kW及以下的大批连续生产的电动机进行检查试验时,允许用规定的试验电压数值的 120%。历时Is进行试验。

14. 3电动机绕组匝间冲击耐电压试验方法按JB/Z 294执行。试验电压的数值按有关产品标准的规 定。

15电动机噪声的测定

15.1电动机应立放在弹性垫上空载进行试验。弹性安装要求应符合GB 10069.1

15-                                           2电动机噪声测定的其他要求,测定方法按GB     10069.110069. 3

16  电动机振动的测定

16.1   电动机应立放在弹性垫上空载进行试验。弹性安装要求应符合GB 10068.1

16-   2振动测点数为5点,在电动机轴伸端及电动机上、下端沿圆周互相垂直的直径方向各一点(图9)


其中①②④⑤点的测量方向延长线应尽可能通过轴承支承点的中心(对滑动轴承则应为导轴承长度的 中点)。



16.     3电动机振动测定的其他要求和测定方法应符合GB 10068.110068. 2

16  井用潜水泵轴向水推力的测定

17,1测量时配用电动机为带滑动轴承的充水式潜水电动机。

17.2测量仪器采用的传感器或测力仪表,精度应不低于2%。对于防水传感器浸于水中l2h后引出信 号线对壳的绝缘电阻应不低于20 MQ。力传感器应定期校准标定。

17.3安装和测量:

17.     3.1测量前,潜水泵应与配用电动机按正常使用条件装配好,卸下电动机底座上的球面支承将力传 感器换上并应调整其位置使传力杆球面顶部的位置与球面支承的安装位置相同,保证机组转子与壳体 轴向相对位置不变(10)

17. 3. 2轴向力的测量可与水泵性能试验同时进行,亦可单独完成。电泵运转前应记下仪表读数G。,该 值对应为转动部件在水中的自重。若电泵运转时各测点读数为0',则茱的轴向水推力对应为G' 仏。 ff. 3. 3轴向水推力的曲线绘制(图11),图中G和丑为试验时扬程和轴向水推力的实测值。




18试验误差的分析与估算

试验误差的分析和估算按附录A(参考件)的方法进行。

19试验报告

试验结果应经过仔细检查,校核后整理成报告,试验报告上应有试验负责人和参加人员的签宇。

试验报告一般应包括下列内容:

a-试验地点、日期、人员,试验单位(盖章);

a.      试验性质;

b.      制造厂名称、电泵型号、产品编号;

c.      电泵规定值、试验级别(B级或C)、试验运转条件; e-关于试验方法及使用测量仪表的说明;


f.试验测量值;

s.试验结果(包括性能曲线;

h.结论。


GB/T 1 2785 — 91

附录A 试验误差的分祈和估算

(参考件)

A1总则

测量精度是评价试验数据可靠性的重要依据,它是通过试验误差的分析和估算而得出的。同时通过 对试验误差的分析,可以找出影响测量精度的主要的误差项,对此采取有效措施,提高测量精度。

以下各节所提供的误差分析及估算方法是以本标准所推荐使用的仪器仪表、试验装置以及本标准 规定的试验方法为基础。

试验误差的分析计算随试验所用的设备、装置、仪器、仪表以及所用的试验方法不同而异,必须根据 实际情况具体分析和处埋。

A2电泵试验误差的来源和性质

A2.1电泵试验误筆的来源有:仪表误差;试验条件变化(如电网频率、电压波动,室温水温变化等等) 引起的误差;试验人员读数误差;试验数据的计算处理方法和曲线绘制误差等等。

A2.2电泵试验误差按其性质可分为三类

«.粗差。在测试过程中由于试验人员读数错误,仪器故障、计算错误等造成,这类误差常常很大, 容易辨别,并可以采取措施剔除;

b.     系统误差。服从某一确定规律而不具有抵偿性的误差。它反映试验的正确程度,并不受测量次 数的影响,即在同一条件下对同一量多次测量其系统误差都不能减少或消除;

在电泵试验中的系统误差主要是仪表误差,其次是由于使用条件超出规定的使用范围时所引起的 仪表的附加误差;

c.     随机误差。服从统计规律并且具有抵偿性的误差。它主要指试验装置中由于水流不稳定、试验 条件的随机变化、被试电泵运转的不稳定、人员读数偏差等因素引起的误差。由于随机误差的存在,同一 试验条件下对同一工况点进行反复测量时,每次测量值都会出现无规律的变化。随着测量次数的增加, 该误差会逐渐减小。

A3电泵试验误差估算中的几条规定

a.     计算各项误差时取置信概率为95%;

b.     对所测各量的误差,认为不相关或弱相关;

c.     各测量值的误差计算均以水泵规定点为准,即图6中点所对应的各值,其余各点不予计算;

d.     电泵仅对流量、扬程、轴功率、输入功率、电机效率、水泵效率等主要量进行误差的分析计算。

A4各类误差的估算及合成原则

A4.1本标准中凡未加说明的测量误差均指相对误差。

A4. 2指针式仪表的精度等级的数值表示该仪表允许的引用误差以百分数表示时的绝对值的大小(如 指针式电工仪表、弹簧压力计等)。

测量时,若仪表不是指在满刻度,它的示值误差方应由下武决定:

(Al)

文本框: (Al)fx i X a(%)

式中:‘——仪表满刻度值;

A——测量时仪表的显示值(:示值5

a--- 仪表精度等级^

A4.3系统误差的合成原则

在试验中,电泵的各个参教,有的可以通过仪表直接测得》有的则为间接测量,即通过测量与之有函 数关系的各量经计算而得。对上述两种情况其系统误差的合成方法亦不同。

»•直接测量值按各仪表的单项误差用方和根法合成:

/. = (1/4                                           (A2)

式中:fs——系统误差;

hi——测量某参数时所用各仪表的单项误差。 b-间接测量值按误差传递定律计算:

-=§(■                                  

式中:……x.),为电泵的某被测量;

H……x,为试验中用仪表直接测得的量。

在实际使用中,当已知各直接测量值的相对误差时又可从上述基本公式演变为下式以计算间接测 量值的相对误差.

»■)= , i3i/3X^Sh + ……

+ [j • (3//ax„)jVx,                                                                             (A4)

A4.4随机误差的计算'原则 随机误差用概率统计法处理。

实际测量时,误差的概率分布遵从t分布气万差的无偏估计值为:

-2 = ^r(SfXi-^)2)                (A5)

式中:n——测量次数,一般取7* >10;

——各次测量值;

X——测量值的算术平均值;

&表示一列等精度测量中,任一单次观测值的标准偏差,它反映了测量的精密度。&越小,即小误差 出现的概率越大,而大误差出现的概率越小,测量就越精密,测量重复性就越好,试验系统的稳定性就越 好。

随机误差采用相对误差Sr表示,该值与置信概率和CT有关,可按下式求出:

=±=^                                                                                   (A6)

式中1- 置信系数,可由表A1中查出。

若某测量值是用它的《次测量值的算术平均值表示,则极限相对误差应表示为

Sr^±==^~=l                                                   (A7)

X

4d3


式中:》——测量次数。

Al t分布的置信系数<*4 (95%置信概率)

 

 

» — 1

1

2

3

4

5

6

r \

8

9

10

-1

12, 7

4.3

3.18

78

2. 57

2. 45

2. 36

2. 31

2. 26

2. 23


A4.5试验总误差;f可按下式合成



.(A8)

文本框: .(A8)/=± (/? + frYn

A5系统误差的估算

本章中仅给出三相电泵的系统误差的估算公式,对于单相电泵和本标准推荐仪表及规定的试验方 法以外的情况不适用。

A5.1直接测量值的系统误差 A5.1.1流量《的系统误差;

当采用涡轮流量变送器测量流量时,流量的系统误差h可用下式计算:

 TOC \o "1-5" \h \z = (fiw + fk)1/2                                                                                  (A9)

式中:jW——涡轮流量变送器的仪表误差;

/x—数字频率计的仪表误差。                                              ,

A5.1.2电机输入功率匕的系统误差U]

当采用两瓦特表法且电流通过电流互感器测量输入功率时,输入功率的系统误差Ui可用下式计

算:

Ui =〔孤 + (          2 + 1002L • tg2^1/2                            A1G)

式中:U——电流互感器的比值差;

0HL——电流互感器的相角差(用弧度表示,iA = 0. 000 291 rad);

U——瓦特表误差;

——电流、电压相位角;

01 + 02——两瓦特计相对读数=2,一般可取1. 5

当测量线路还包括电压互感器时,上述公式应补充进有关电压互感器的误差项。

A5.1.3电流h的系统误差知:

当采用三块电流表和电流互感器测量三相电流,且电流A为三相平均值时,电流A的系统误差可 用下式计算:

U = -^(/i + fL)1/2                    "...(All)

式中:电流表示值误差。

A5.1.4电压厂的系统误差/>v

当采用三块电压表求其平均值时,电压V的仪表误差可用下式计算:

a.                           y ^                               —-CA12)

Y 3

式中:為二_歷表示值误差*

GB/T 1 2785 — 91

A5.1.5电机绕组直流电阻B的系统误差U即为电桥的仪表误差A

A5.1.6电源频率的系统误差:U即为频率表的仪表误差。

A5.2间接测量值的系统误差 A5.2.1扬程丑'的系统误差

当采用弹簧压力计测量泵出口扬程时扬程的系统误差可用下式近似计算:

k =::),( + )W                                      (A13)

式中:U——弹簧压力计的示值误差;

'水的密度误差。

A5.2.2转速》和转差率st的系统误差UU

当采用感应线圈法测量时,其系统误差可用下式计算:

a.                                                                                                                         _

式中f 电动机极对数;

fi一电源频率实测值,HZ;

»--- 电动机实际转速,r/min;

t —电动机转速滞后同步转速10转昕需的时间,s;

ft--- 秒表误差;

/.Hz——工频频率计误差。

'b.. : :                                   U — C/k + /S)V2....... (A15)

A5.2. 3 •电动机实际输出功率iV的系统误差U:

当电动机实际输出功率采用损耗分析法求取时,其系统误差Uz可用下列公式计算:

/•P2 =( j ^F- 1 "p^)

./  . i PK. 4- P^,\ *

4                          Ik

+ (S W                                                                                                       -(A16)

当电动机杂散损耗为P, = A. P2>时,按下式计算:

2 =(l1 + 1

+()W. rh                                                      (A17)

式中:——电动机定子损耗的系统误差由下式算出:

,                                               = (4 + fAyn

f——电动机转子损耗的系统误差由下式算出:

/^,2 = ((J/s.i + (2f^ + a] 1/2

Pd = Pi — Pcul Pfe

——电动机铁损耗与机械耗之和的系统误差由下式算出。


M = ((D) + ( ^r)总。1式中:f——电动机空载试验时在额定电压值处输入功率的系统误差;

/.P0CU1——电动机空载试验时在额定电压值处定子的I2R损耗的系统误差;

U~:电动机杂散损耗的测量误差。

A5. 2. 4换算至规定转速〜下的流量Q、扬程H、轴功率P2p的系统误差PmU:^由下列公式算出•-

fsQ = CfgJ +/Si〉域         ••••••**»“   …(AJ ;‘

 TOC \o "1-5" \h \z =(/y + 4fmy/2    ...... (ais)

./SP2P = (f^2 + 91/2                           * (A20)

A5. 2. 5电动机效率的系统误差由下式算出

f- = (fbi + f^y/z                       

A5. 2. 6水泵效率%的系统误差;fW由下式算出:

/=( + + + f^v/2                      (A22)

A6随机误差:f,的估算

随机误差可由公式(A8)(A9)计算出。式中的标准偏差的无偏估计值&通常采用臾塞尔(Bessel)公 式算出:

^ = ( 2 (Xi _ ^)2 11/2                           (A23)

使用该公式的条件是兄代表一列独立的等精度测量值,即应保证在试验条件基本不变下对同一量 进行》次测量。为此在进行随机误差分析试验时,应使流量调节阀的阀位和电压保持不变,待运转稳定 后,对该工况下的各量在尽可能短的时间内进行多次测量(注意各个参量每次应成组读数保证参量间的 一对应)。此时各种条件和环境因素不会明显变化,可以近似认为是一列等精度测量。再利用上述公式 计算其标准差。

A7各参量的试验总误差

各参量的试验总误差可按公式(A10)计算,对各参量的测量值和误差范围可以按下列形式表达:

流量 Q:                                   <3 ± (


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