相永磁同步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn).doc

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異步起動(dòng)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，試驗(yàn)時(shí)將涉及到危險(xiǎn)的電流、電壓和機(jī)械力，所以應(yīng)對被試電機(jī)的安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行檢查，對所有試驗(yàn)應(yīng)采取安全防護(hù)措施，以保證各項(xiàng)試驗(yàn)順利進(jìn)行。所有試驗(yàn)應(yīng)由有相關(guān)知識(shí)和有經(jīng)驗(yàn)的人員操作。 6.1.2 被試電機(jī)施以額定頻率的電壓，電壓的變化范圍從125%的額定電壓開始逐步降低，其中應(yīng)包括100%額定電壓的測點(diǎn)。隨電壓降低，電流逐漸減小。當(dāng)電流出現(xiàn)拐點(diǎn)后，應(yīng)繼續(xù)降低電壓，直至電流回升到超過100%額定電壓時(shí)的電流值出現(xiàn)，取10 至12 個(gè)電壓點(diǎn)（大致均勻分布）。但在電流出現(xiàn)拐點(diǎn)處，測點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)加密。在每個(gè)電壓點(diǎn)，測取I0、U0、P0，并應(yīng)測取θ 0或R0，根據(jù)溫度與電阻成比例關(guān)系，利用試驗(yàn)開始前測得的繞組初始端電阻R1、初始溫度θ 1及測取的每點(diǎn)溫度，可確定每個(gè)電壓點(diǎn)處的端電阻R0。 當(dāng)按B法（見10.2.2條）測定電機(jī)效率時(shí)，必須測取每點(diǎn)的θ 0或R0； 6 6.3 空載反電動(dòng)勢測定 空載反電動(dòng)勢測定為永磁同步電動(dòng)機(jī)特有的試驗(yàn)項(xiàng)目?？捎梅赐戏ê妥钚‰娏鞣y定，推薦采用 反拖法。 6.3.1 反拖法（發(fā)電機(jī)法） 用原動(dòng)機(jī)與被試電動(dòng)機(jī)機(jī)械連接。原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)被試電動(dòng)機(jī)在同步轉(zhuǎn)速下作為發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行。分別測量被試電動(dòng)機(jī)的出線端電壓電動(dòng)機(jī)鐵心的溫度和環(huán)境溫度。 6.3.2 最小電流法 電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率下空載運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到穩(wěn)定，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的外加端電壓。使其空載電流最小， 此時(shí)的外加端電壓可近似認(rèn)為電動(dòng)機(jī)的空載反電動(dòng)勢。分別測量被試電動(dòng)機(jī)的出線端電壓U ， ab 環(huán)境溫度。 7 堵轉(zhuǎn)試驗(yàn) 7.1 堵轉(zhuǎn)時(shí)的電流、轉(zhuǎn)矩和功率的測定 堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)在電機(jī)接近實(shí)際冷狀態(tài)下進(jìn)行。試驗(yàn)前，應(yīng)盡可能事先用低電壓確定對應(yīng)于最大堵轉(zhuǎn)電流和最小堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)子位置。試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將轉(zhuǎn)子堵住。電機(jī)在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子振蕩較大，應(yīng)考慮采取措施減小波動(dòng)。試驗(yàn)時(shí)，可以先將電源電壓調(diào)整到額定值的20%以下，接入被試電機(jī)，保持額定頻率，盡快升高電源電壓，并在電氣穩(wěn)定后，迅速同時(shí)讀取電壓、電流、輸入功率和轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定讀數(shù)。為避免電機(jī)過熱，試驗(yàn)必須從速進(jìn)行。 試驗(yàn)時(shí)，施于定子繞組的最高電壓盡可能從不低于0.9倍額定電壓開始，然后逐步降低電壓，其間、共測取5～7點(diǎn)讀數(shù)，每點(diǎn)應(yīng)同時(shí)測取下列數(shù)值： UK 、IK 、TK或PK 。每點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，通電持續(xù)時(shí)間應(yīng)不超過10s，以免繞組過熱。 7.1.2 如限于設(shè)備，對100kW 以下的電動(dòng)機(jī)，堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)的最大IK應(yīng)不低于4.5 倍IN ；對100kW～300kW 的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)不低于2.5～4.0 倍IN ；對300kW～500kW 的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)不低于1.5～2.0 倍IN ；對500kW 以上的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)不低于1.0～1.5 倍IN 。在最大電流至額定電流范圍內(nèi)，均勻地測取不少于5 點(diǎn)讀數(shù)。 根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制三相線電流平均值對三相線電壓平均值的關(guān)系曲線如圖3 所示，并將電壓- 電流曲線上的最高試驗(yàn)電壓處順曲線的直線部分延長，與橫軸交于U′ 點(diǎn)。 圖3 堵轉(zhuǎn)特性曲線（Ⅱ） 7.1.3 對100kW 以上的電動(dòng)機(jī)，如限于設(shè)備不能實(shí)測轉(zhuǎn)矩時(shí)，允許用公式（13）計(jì)算轉(zhuǎn)矩。此時(shí)應(yīng)在 每點(diǎn)讀數(shù)后，測量定子繞組端電阻。 試驗(yàn)時(shí)，電源的頻率應(yīng)穩(wěn)定，功率測量應(yīng)按需要采用低功率因數(shù)功率表，其電壓回路應(yīng)接至被試電機(jī)的出線端。被試電機(jī)通電后，應(yīng)迅速進(jìn)行試驗(yàn)，并同時(shí)讀取UK 、IK和PK 。試驗(yàn)結(jié)束后，立即測量定子繞組的端電阻。 K=f(UK) TK=f(UK) GB/T — I 8 7.2 試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算 7.2.1 堵轉(zhuǎn)電流和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的確定 KN 則額定電壓下被試電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流KN I 和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T （N m）按下式求?。? N I KN U′ U′ U . UK . N I . = K K T KN 式中：U ——額定電壓值，V； N = U ——堵轉(zhuǎn)時(shí)最高試驗(yàn)電壓值，V； K 7.2.2 轉(zhuǎn)矩計(jì)算 GB/T — 若堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)的最大電壓在0.9～1.1倍額定電壓范圍內(nèi)，堵轉(zhuǎn)電流IKN和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩TKN可由圖2堵轉(zhuǎn) U 、IK 和U′ 值， 特性曲線查取；若堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)的最大電壓低于0.9倍UN，則可由圖3堵轉(zhuǎn)特性曲線查取K (12) (13) (14) U . UK . U′ ——電壓-電流曲線上最高試驗(yàn)電壓處順曲線的直線部分延長，與橫軸交點(diǎn)的電壓值，V； K I ——試驗(yàn)電壓為UK 時(shí)測得的堵轉(zhuǎn)電流值，A K T ——試驗(yàn)電壓為UK 時(shí)測得的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩值，N m。 如堵轉(zhuǎn)時(shí)不實(shí)測堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，則堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩TK (N m)可按下式計(jì)算： Kcu1 ) U′ 2 U′ . PKS P . T . ( K T = 9.549. K 式中： PK P S n 堵轉(zhuǎn)時(shí)的輸入功率，W； 堵轉(zhuǎn)時(shí)的定子繞組I2R 損耗，W； PKS = 0.10 PK ; 同步轉(zhuǎn)速，r/min； PKcul P 堵轉(zhuǎn)時(shí)的雜散損耗（包括鐵耗），W；對低壓電機(jī)，取PKS=0.05PK;對高壓電機(jī)，取KS ns 8 負(fù)載試驗(yàn) 8.1 概述 進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)的目的是確定電機(jī)的效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速和電流。其它試驗(yàn)中，有的項(xiàng)目也是帶負(fù) 載進(jìn)行的。負(fù)載機(jī)械與電機(jī)軸線應(yīng)對中并保證安全。讀取讀數(shù)的過程是先讀取最大負(fù)載時(shí)的讀數(shù)，然后 讀取較低負(fù)載時(shí)的讀數(shù)。 試驗(yàn)應(yīng)在額定電壓和額定頻率下進(jìn)行。開始讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)之前，定子繞組溫度與額定負(fù)載熱試驗(yàn)時(shí) 8.2 額定電壓負(fù)載試驗(yàn) 測得的溫度之差應(yīng)不超過5℃。 用合適的設(shè)備（如測功機(jī)，陪試電機(jī)等）給電動(dòng)機(jī)加負(fù)載。用符合4.2.3款要求的轉(zhuǎn)矩測量儀器測 量轉(zhuǎn)矩。 9 9 各項(xiàng)損耗的確定 9.1 規(guī)定溫度下定子繞組I2R損耗 式中： I1 規(guī)定負(fù)載狀態(tài)下測得的線電流有效值或計(jì)算值（A） 換算到規(guī)定溫度θs 時(shí)的繞組端電阻（Ω） 根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議，按9.1.1條或9.1.2條規(guī)定, 確定θs值。 9.1.1 規(guī)定溫度θs 為換算到基準(zhǔn)冷卻介質(zhì)溫度為25℃時(shí)的繞組溫度。 N Rs θa 額定負(fù)載熱試驗(yàn)結(jié)束前測得的定子繞組最高溫度(℃ ) 額定負(fù)載熱試驗(yàn)結(jié)束時(shí)冷卻介質(zhì)溫度(℃ ) 式中： θ 注： 重復(fù)生產(chǎn)的復(fù)制電機(jī)（duplicate machine），可不做熱試驗(yàn)，用已有的θs值。 9 . 1 . 2 規(guī)定溫度θs 為按絕緣結(jié)構(gòu)熱分級(jí)規(guī)定的基準(zhǔn)溫度θr e f (見表2 ) θ 表2 基準(zhǔn)溫度θr e f 絕緣結(jié)構(gòu)熱分級(jí) (℃ ) 130（B） 95 155（F） 115 180（H） 130 9.3 風(fēng)摩耗Pfw 見6.2。 9.4 負(fù)載雜散損耗 9.4.1 概述 GB/T — 在六個(gè)負(fù)載點(diǎn)處給電機(jī)加負(fù)載。四個(gè)負(fù)載點(diǎn)大致均勻分布在不小于25％到100％額定負(fù)載之間（包 括100％額定負(fù)載），在大于100%但不超過150%額定負(fù)載之間適當(dāng)選取2個(gè)負(fù)載點(diǎn)。電機(jī)加負(fù)載的過程是 從最大負(fù)載開始，逐步按順序降低到最小負(fù)載。試驗(yàn)應(yīng)盡可能快地進(jìn)行，以減少試驗(yàn)過程中電機(jī)的溫度 變化。 在每個(gè)負(fù)載點(diǎn)處，測取U、I1、P1、Td、、f（或n）、θt (或Rt ) 及θf 。 推薦使用溫度傳感器(埋置于定子線圈端部)測量繞組的溫度。 當(dāng)按B法測定電機(jī)效率時(shí)，必須測取每點(diǎn)的θt或Rt 。 每個(gè)負(fù)載點(diǎn)處定子繞組的電阻值也可用本條的a)或b)規(guī)定的方法確定電阻值。 a) 100%額定負(fù)載及以上各負(fù)載點(diǎn)的電阻值是最大負(fù)載點(diǎn)讀數(shù)之前的電阻值。小于100%額定負(fù)載各 點(diǎn)的電阻值按與負(fù)載成線性關(guān)系確定，起點(diǎn)是100%額定負(fù)載時(shí)的電阻值，末點(diǎn)是最小負(fù)載讀數(shù)之后的電 阻值。 b) 負(fù)載試驗(yàn)之后，立即測取定子繞組端電阻，將此電阻作為各負(fù)載點(diǎn)的電阻值。 Pc u 1 s = 1 . 5 I1 2 Rs (15) θs = θN - θa + 2 5 (16) s =θr e f (17) 如按照低于結(jié)構(gòu)使用的熱分級(jí)規(guī)定溫升或溫度限值，則應(yīng)按該較低的熱分級(jí)規(guī)定其基準(zhǔn)溫度。 9.2 鐵耗PFe 見6.2。 負(fù)載雜散耗是指總損耗中未計(jì)入定子I2 R損耗，鐵耗及風(fēng)摩耗之和的那一部分損耗。 9.4.2 輸入—輸出法間接測量負(fù)載雜散損耗 9.4.2.1 試驗(yàn)方法 10 K1 t R = 1 R . 1 K1 θ1 R1 1 見8.2 見8.2 見5.2 見5.2 銅：K K 按下式計(jì)算各負(fù)載點(diǎn)P2 1 θt 式中： I 9.4.2.2.3 剩余損耗PL 式中： 2 1 =235；鋁：K1=225。 T . n 2 P = 式中： T = Td + kd ， kd 求取方法見附錄A Td和n 9.4.2.2.4 剩余損耗PL 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析 L 見8.2 為剩余損耗。 P1 P2 Pcu1 PFe Pfw 見8.2 見式（19） 見式（17） 見6.2 見6.2 式中： T . 9 549 A. P = T 間接測量法需做額定負(fù)載熱試驗(yàn)（見11.7.1條）；負(fù)載試驗(yàn)（見8.2條）和空載試驗(yàn)（見第6.1條）。 測出總損耗，從中減去定子I2 R損耗，鐵耗及風(fēng)摩耗之和，可確定負(fù)載雜散損耗。B法確定電機(jī)效率時(shí)， 采用本方法。 Pcu1=1.5I1 2Rt (18) (19) (20) (22) 按下式計(jì)算各個(gè)負(fù)載點(diǎn)Pcu1： 各個(gè)負(fù)載點(diǎn)的輸入功率減去輸出功率，再減去試驗(yàn)溫度下的定子I2R損耗，鐵耗與風(fēng)摩耗之和，即 PL = P1 - P2 -（ Pcu1 + PFe + Pfw ） (21) 相關(guān)系數(shù)γ，對于B法，γ≥0.90。 若相關(guān)系數(shù)γ（見附錄B）小于上述規(guī)定值，刪除最差的點(diǎn)，重新回歸分析，如果γ≥規(guī)定值，則 GB/T — 9.4.2.2 剩余損耗PL 9.4.2.2.1 定子繞組I2R損耗Pcu1 (W) 式中Rt 為試驗(yàn)溫度下的端電阻，如測量θt，則Rt 為： 9.4.2.2.2 輸出功率P2 由于PL 與T2 呈線性關(guān)系，對其進(jìn)行線性回歸分析（見附錄B）得到回歸方程： 9.4.2.3 負(fù)載雜散損耗Ps t θ+ θ + + 求得斜率A 之后，每個(gè)負(fù)載點(diǎn)的Ps 由下式計(jì)算： B 見9.4.2.2.2，A 和B 按附錄B 求取。 用第二次回歸分析結(jié)果。如果γ仍小于上述規(guī)定值，說明測量儀表（包括轉(zhuǎn)矩測量儀）或試驗(yàn)讀數(shù)，或 兩者均有較大誤差。應(yīng)分析產(chǎn)生誤差的根源并校正再重復(fù)做試驗(yàn)。 (23) T 2 A. P = S 11 式中： T 見9.4.2.2.2 A 見9.4.2.2.4 9.5 總損耗及輸出功率的確定 9.5.1 修正過的總損耗Σ P cu1s 見9.1 見6.2 見6.2 見9.4.2.3 式中： P PFe Pfw 9.5.2 輸出功率P2 見8.2 1 式中： P ΣP 見9.5.1 10 效率的確定 P η = P GB/T — Σ P = Pcu1s + PFe + Pfw + Ps (24) P2 = P1 –ΣP (25) 10.1 概述 效率是以同一單位表示的輸出功率與輸入功率之比，通常以百分?jǐn)?shù)表示。輸出功率等于輸入功率減 去總損耗，若已知三個(gè)變量（輸入，總損耗或輸出）中的兩個(gè)，就可用下式求取效率η： （%） (26) （%）(27) =（1 2 100 1 . ∑ p 100 ） P 1 式中： P Ps ΣP η 見9.5.2 2 見8.2 P1 見9.5.1 除非另有規(guī)定，應(yīng)在額定電壓和額定頻率狀態(tài)下確定效率。若電壓沒有顯著偏離額定值且電壓對稱 性符合4.1.1.2條的要求，則由此試驗(yàn)數(shù)據(jù)求得的效率值是準(zhǔn)確的。 10.2 效率試驗(yàn)方法 可用以下試驗(yàn)方法確定電動(dòng)機(jī)的損耗和效率。按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議的規(guī)定，選擇其中的一種方法確定 電機(jī)的效率。推薦采用B 法。 a) A 法——輸入——輸出法； b) B 法——損耗分析及輸入—輸出法間接測量雜散損耗； 此法是用測得的輸出功率與輸入功率之比計(jì)算效率。 試驗(yàn)時(shí)，被試電機(jī)在額定負(fù)載下應(yīng)達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)。按8.2條規(guī)定的方法進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)。 按16.1條給出的A格式計(jì)算電機(jī)性能。 10.2.1 A 法——輸入—輸出法 10.2.1.1 試驗(yàn)過程 10.2.1.2 計(jì)算格式 10.2.2 B 法——測量輸入—輸出功率的損耗分析法 12 + 2 25 a N 1 GB/T — 測量電功率（含儀用互感器），轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速所用儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)符合4.2.2，4.2.3，4.2.4和 4.2.5的要求。這對采用B法測定電機(jī)效率尤為重要。 10.2.2.1 試驗(yàn)程序 成。推薦先進(jìn)行熱試驗(yàn)，這樣有利于電機(jī)摩擦損耗穩(wěn)定，緊接其后進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)，最后進(jìn)行空載試驗(yàn)。 如不能按上述順序連續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，在進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)之前，電機(jī)必須達(dá)到額定負(fù)載熱試驗(yàn)時(shí)的熱穩(wěn)定狀態(tài)。 10.2.2.1.1 負(fù)載試驗(yàn) 試驗(yàn)應(yīng)按8.2的要求進(jìn)行并測取有關(guān)數(shù)據(jù)。開始記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)之前，定子繞組溫度與額定負(fù)載熱試 驗(yàn)記錄的最高溫度之差應(yīng)不超過5℃。試驗(yàn)應(yīng)盡可能快進(jìn)行，以減少試驗(yàn)過程中電機(jī)的溫度變化。 B法試驗(yàn)主要由額定負(fù)載熱試驗(yàn)（見11.7.1），負(fù)載試驗(yàn)（見8.2）和空載試驗(yàn)（見6.1）三部分組 按附錄A提出的方法，求取轉(zhuǎn)矩讀數(shù)修正值kd，測功機(jī)或轉(zhuǎn)矩傳感器應(yīng)按與負(fù)載試驗(yàn)相同轉(zhuǎn)向進(jìn)行 校正。 10.2.2.1.2 空載試驗(yàn) 空載試驗(yàn)見6.1條。開始記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)之前，電機(jī)應(yīng)空載運(yùn)行，直至輸入功率穩(wěn)定（見6.1條）。 10.2.2.2 各項(xiàng)損耗的確定 10.2.2.2.1 定子繞組在規(guī)定溫度下I2R 損耗Pcu1s (28) 5 . 1 1 1 N cu P s = K + θ . 1 K + N 式中： I1 RN 見10.2.2.1.1 見11.7.1 見11.7.1 見11.7.1 θa θN 10.2.2.2.2 鐵耗PFe 10.2.2.2.3 風(fēng)摩耗Pfw 10.2.2.2.4 負(fù)載雜散損耗Ps 10.2.2.3 計(jì)算格式 I R . 按6.2條確定。 按6.2條確定。 按9.4.2 條確定。 按16.2條給出的B格式計(jì)算電機(jī)的性能。 11 熱試驗(yàn) θ θ 11.1 目的 熱試驗(yàn)的目的是確定在規(guī)定負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)的電機(jī)某些部分高于冷卻介質(zhì)溫度的溫升，以下各條 是試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理的導(dǎo)則。 11.2 一般性說明 應(yīng)對被試電機(jī)予以防護(hù)以阻擋皮帶輪、皮帶以及其他機(jī)械產(chǎn)生的氣流對被試電機(jī)的影響，一般非常 輕微的氣流足以使熱試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的偏差。引起周圍空氣溫度快速變化的環(huán)境條件對溫升試驗(yàn)是不 適宜的，電機(jī)之間應(yīng)有足夠的空間，容許空氣自由流通。 11.3 溫度測量方法 有以下三種測量溫度的方法： a) 溫度計(jì)法； b) 電阻法； c) 埋置檢溫計(jì)法。 13 1 N GB/T — 11.3.1 溫度計(jì)法 溫度計(jì)包括膨脹式溫度計(jì)（例如水銀、酒精等溫度計(jì)）、半導(dǎo)體溫度計(jì)及非埋置的熱電偶或電阻溫 度計(jì)。測量時(shí)，溫度計(jì)應(yīng)緊貼在被測點(diǎn)表面，并用絕熱材料覆蓋好溫度計(jì)的測溫部分，以免受周圍冷卻 介質(zhì)的影響。有交變磁場的地方，不能采用水銀溫度計(jì)。 11.3.2 電阻法 用電阻法測取繞組溫度時(shí)，冷熱態(tài)電阻必須在相同的出線端上測量。繞組的平均溫升Δθ（K）按下 式計(jì)算： (29) θ . + Δ θ= ( θ + ) θ K a 1 1 1 1 θ 介質(zhì)； R . R R 式中：RN——額定負(fù)載熱試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的繞組端電阻，（Ω）；（見11.7.5） R1——溫度為θ1 時(shí)的繞組初始端電阻，（Ω）； a——熱試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的冷卻介質(zhì)溫度，（℃）； θ1——測量初始端電阻R1 時(shí)的繞組溫度，（℃）； K1——常數(shù)。對銅繞組，為235；對鋁繞組，為225，除非另有規(guī)定。 由于測量電阻的微小誤差在確定溫度時(shí)會(huì)造成較大誤差，所以應(yīng)使用4.2.5要求的儀表測量繞組電 阻，若可能，可用第二臺(tái)儀表作檢驗(yàn)，初始電阻與試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的電阻應(yīng)使用同一儀器測量。 11.3.3 埋置檢溫計(jì)法 本方法是用裝在電機(jī)內(nèi)的熱電偶或電阻式溫度計(jì)測量溫度。 專門設(shè)計(jì)的儀表應(yīng)與電阻式溫度計(jì)一起使用，以防止在測量時(shí)因電阻式溫度計(jì)的發(fā)熱而引入顯著的 誤差或損傷儀表。許多普通的電阻式測量器件可能不適用，因?yàn)樵跍y量時(shí)可能有相當(dāng)大的電流要流過電 阻元件。 11.4 溫度讀數(shù) 11.4.1 一般說明 下面的條款介紹了三種溫度測量方法，用以測定電機(jī)的繞組、定子鐵心、進(jìn)入冷卻介質(zhì)以及受熱后 排出的冷卻介質(zhì)的溫度，每種測量方法都有其特點(diǎn)，適用于測量電機(jī)特定部件的溫度。 11.4.2 溫度計(jì)法 熱試驗(yàn)期間可用溫度計(jì)法（見11.3.1）測量以下部件的溫度。如有規(guī)定，可在停機(jī)后測量。 a) 定子線圈，至少在兩個(gè)部位； b) 定子鐵心，對大、中型電機(jī)，至少在兩個(gè)部位； c) 環(huán)境溫度； d) 從機(jī)座或排氣通風(fēng)道排出的空氣或者是帶循環(huán)冷卻系統(tǒng)的電機(jī)排到冷卻器入口處的內(nèi)部冷卻 e) 機(jī)座； f) 軸承（如屬于電機(jī)部件）。 應(yīng)將溫度敏感元件放置于能測得最高溫度的部位，對于進(jìn)、出氣流的空氣或其他冷卻介質(zhì)的溫度， 敏感元件應(yīng)放置于測得平均溫度的部位。 11.4.3 埋置檢溫計(jì)法 繞組裝有埋置檢溫計(jì)的電機(jī)熱試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用埋置檢溫計(jì)法（見11.3.3）測定繞組溫度并寫入報(bào)告， 通常，不要求停機(jī)后再取讀數(shù)。 11.4.4 電阻法 可在停機(jī)后用電阻法（見11.3.2）測量定子繞組的溫度。應(yīng)在電機(jī)出線端處直接測量任意二線端 間的電阻，此電阻已測量了初始值和初始溫度。 11.5 熱試驗(yàn)時(shí)冷卻介質(zhì)溫度的測定 14 11.6.1 繞組溫度的測定 11.6.2 鐵心溫度的測定 11.6.3 軸承溫度的測定 對于滾動(dòng)軸承，溫度計(jì)放在最接近軸承外圈處。 1 I . IN 在10%范圍內(nèi)時(shí)： 當(dāng) IN Δ 2 N 1 GB/T — 11.5.1 空氣冷卻電機(jī) 對采用周圍空氣冷卻的電機(jī)，可用幾只溫度計(jì)分布在冷卻空氣進(jìn)入電機(jī)的途徑中進(jìn)行測量。溫度計(jì) 應(yīng)安置在距電機(jī)約1m～2m處，球部處于電機(jī)高度的一半的位置，并應(yīng)防止外來輻射熱及氣流的影響。取 溫度計(jì)讀數(shù)的算術(shù)平均值作為冷卻介質(zhì)溫度。 對采用外接冷卻器及管道通風(fēng)冷卻的電機(jī)，應(yīng)在電機(jī)的冷卻介質(zhì)進(jìn)口處測量冷卻介質(zhì)的溫度。 11.5.2 外冷卻器電機(jī) 11.5.3 內(nèi)冷卻器電機(jī) 對采用內(nèi)冷卻器冷卻的電機(jī)，冷卻介質(zhì)的溫度應(yīng)在冷卻器的出口處測量；對有水冷冷卻器的電機(jī)， 水溫應(yīng)在冷卻器的入口處測量。 11.5.4 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)冷卻介質(zhì)溫度的確定 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的冷卻介質(zhì)溫度，應(yīng)取在整個(gè)試驗(yàn)過程最后的1/4時(shí)間內(nèi)，按相同時(shí)間間隔測得的幾個(gè) 溫度計(jì)讀數(shù)的平均值。 11.6 電機(jī)繞組及其他各部分溫度的測定 電機(jī)繞組的溫度用電阻法測量。如電機(jī)有埋置檢溫計(jì)，則用檢溫計(jì)測量。 鐵心溫度用檢溫計(jì)或溫度計(jì)測量，對大、中型電機(jī)，溫度計(jì)應(yīng)不少于2支，取最高值作為鐵心溫度。 軸承溫度用檢溫計(jì)測量。對于滑動(dòng)軸承，溫度計(jì)放入軸承的測溫孔內(nèi)或者放在接近軸瓦的表面處， 11.7 熱試驗(yàn)方法 熱試驗(yàn)方法應(yīng)采用直接負(fù)載法。 11.7.1 直接負(fù)載法 直接負(fù)載法的熱試驗(yàn)應(yīng)在額定頻率、額定電壓、額定功率或銘牌電流下進(jìn)行。 試驗(yàn)時(shí)，被試電機(jī)應(yīng)保持額定負(fù)載，直到電機(jī)各部分溫升達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)為止。試驗(yàn)過程中，每隔 半小時(shí)記錄被試電機(jī)的電壓U、電流I1、輸入功率P1，頻率f，轉(zhuǎn)速n，轉(zhuǎn)矩Td，繞組溫度θN以及定子鐵心、 軸承、風(fēng)道進(jìn)出口冷卻介質(zhì)和周圍冷卻介質(zhì)的溫度θa。 試驗(yàn)期間，應(yīng)采取措施，盡量減少冷卻介質(zhì)溫度的變化。 如采用外推法確定繞組的溫升，電機(jī)在斷電停機(jī)后，應(yīng)立即測量繞組的電阻，并按11.7.5 條確定額 定負(fù)載熱試驗(yàn)后電阻RN。對采用外接冷卻器及管道通風(fēng)冷卻的電機(jī)，在電機(jī)切離電源的同時(shí)，應(yīng)停止 冷卻介質(zhì)的供給。 如以銘牌電流進(jìn)行溫升試驗(yàn)，對應(yīng)于額定功率時(shí)的繞組溫升ΔθN（K）按下述方法換算： (30) + θ. Δ = 1 ) . ( Δ N θ θ+ θ )2 . Δ θ a I I1 θ( I N I Δ + 1 K . . . . . . . . . . . . 1 當(dāng) I . IN 在5％范圍內(nèi)時(shí)： IN 15 2 N Δ = Δ θ ( N I I1 GB/T — ) (31) 切斷電源后的時(shí)間間隔，s θ. 表3 時(shí)間間隔 按協(xié)議 式中： IN——額定電流，即額定功率時(shí)的電流，(A)。從工作特性曲線上求得； 1——熱試驗(yàn)時(shí)的電流，(A)。取在整個(gè)試驗(yàn)過程最后的1/4 時(shí)間內(nèi)，按相等時(shí)間間隔測得的I Δθ——對應(yīng)于試驗(yàn)電流I1 的繞組溫升，(K)。(見11.3.2) 試驗(yàn)應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，直到溫度穩(wěn)定為止。 電流平均值； 11.7.2 初始狀態(tài) 11.7.3 容許過載 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱試驗(yàn)，溫度的穩(wěn)定需要較長時(shí)間，在發(fā)熱試驗(yàn)的起始階段，為了縮短試驗(yàn)時(shí)間，電機(jī) 在預(yù)熱階段容許適當(dāng)過載（25%至50%）。 11.7.4 試驗(yàn)結(jié)束 發(fā)熱試驗(yàn)過程中，讀數(shù)的時(shí)間間隔應(yīng)在30min或以下。電機(jī)熱試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行到相隔30min兩個(gè)相繼讀數(shù) 之間溫升變化在1K以內(nèi)為止。但對溫升不易穩(wěn)定的電機(jī)，熱試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行到相隔60min兩個(gè)讀數(shù)之間溫升 變化在2K以內(nèi)為止。 熱試驗(yàn)結(jié)束應(yīng)迅速斷電停機(jī)。要仔細(xì)地安排試驗(yàn)程序和適當(dāng)數(shù)量的試驗(yàn)人員，盡快地讀取讀數(shù)以獲 11.7.5 斷電時(shí)的電阻 得可靠的數(shù)據(jù)。 從斷電瞬間算起，如在表3 規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)讀到了最初電阻讀數(shù)，則用此讀數(shù)按式（28）計(jì)算繞 組溫升。 額定輸出（PN），kW 或kVA PN≤50 30 50＜P 200＜P N ≤200 90 N ≤5000 120 5000＜PN 如不能在表3規(guī)定的延滯時(shí)間讀到最初電阻讀數(shù)，應(yīng)盡快地以20s～60s的時(shí)間間隔讀取附加的電阻 讀數(shù)。至少要讀取5～10個(gè)讀數(shù)，把這些讀數(shù)作為時(shí)間函數(shù)繪制成曲線，外推到表3按電機(jī)定額規(guī)定的延 滯時(shí)間。建議用半對數(shù)座標(biāo)紙繪制曲線，電阻繪制在對數(shù)的標(biāo)尺上，如是，可以認(rèn)為得到的電阻值就是 停機(jī)的電阻。如果停機(jī)后測得結(jié)果顯示出溫度繼續(xù)上升，則應(yīng)取其最高值。如不能在表3列出的2倍時(shí)間 內(nèi)讀到第一個(gè)讀數(shù)，則應(yīng)協(xié)議確定最大延滯時(shí)間。 11.7.6 電阻測量 測量工作要特別注意，確保測得準(zhǔn)確的電阻值。因?yàn)闇y量電阻時(shí)的很小誤差在確定溫度時(shí)會(huì)引起較 大的誤差。 11.8 溫升 當(dāng)電機(jī)用周圍空氣冷卻時(shí)，溫升是被試電機(jī)的繞組溫度減去環(huán)境溫度。如電機(jī)是用遠(yuǎn)處或冷卻器來 的空氣通風(fēng)冷卻，溫升是被試電機(jī)的繞組溫度減去進(jìn)入電機(jī)的空氣溫度。如在海拔不超過1000m 處，冷 卻空氣溫度在10℃至40℃之間進(jìn)行試驗(yàn)，溫升不作校正。 如試驗(yàn)地點(diǎn)海拔超過1000m，或冷卻空氣溫度超過40℃，或這兩種情況同時(shí)存在，溫升限值按GB 755 中的規(guī)定修正。 12 失步轉(zhuǎn)矩的測定 12.1 概述 16 的轉(zhuǎn)矩值即為失步轉(zhuǎn)矩T 。PO GB/T — 失步轉(zhuǎn)矩用直接負(fù)載法測定。試驗(yàn)時(shí)宜用負(fù)載均勻可調(diào)的轉(zhuǎn)矩測量儀、制動(dòng)器、測功機(jī)或校正過的 直流發(fā)電機(jī)作負(fù)載。被試電動(dòng)機(jī)應(yīng)接到額定頻率、額定電壓實(shí)際平衡的電源上，將被試電動(dòng)機(jī)調(diào)到額定 負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行，然后逐漸增加被試電動(dòng)機(jī)的負(fù)載使之失步，在失步瞬間從轉(zhuǎn)矩測量儀、制動(dòng)器或測功 機(jī)上測量得的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值，即為被試電動(dòng)機(jī)的失步轉(zhuǎn)矩。 a）轉(zhuǎn)矩測量儀法； b）制動(dòng)器、測功機(jī)或校正過直流電機(jī)法。 采用上述試驗(yàn)方法時(shí)，應(yīng)在額定頻率、額定電壓下進(jìn)行測定，如試驗(yàn)電壓不能達(dá)到額定電壓，失步 轉(zhuǎn)矩值應(yīng)按12.4換算。 12.2 轉(zhuǎn)矩測量儀法 用轉(zhuǎn)矩測量儀法測定失步轉(zhuǎn)矩時(shí)，可用自動(dòng)記錄儀直接描繪轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線和被試電機(jī)端電壓與 轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線，失步轉(zhuǎn)矩從曲線上求取。 試驗(yàn)過程中，應(yīng)防止被試電機(jī)過熱而影響測量的準(zhǔn)確性。 以直流電機(jī)作負(fù)載時(shí)，被試電動(dòng)機(jī)與傳感器、直流電機(jī)用聯(lián)軸器聯(lián)軸。直流電機(jī)他勵(lì)，其電樞由可 調(diào)電壓和可變極性的電源供電。被試電動(dòng)機(jī)應(yīng)接到額定頻率、額定電壓實(shí)際平衡的電源上，被試電機(jī)與 直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向應(yīng)一致。調(diào)節(jié)直流電機(jī)的電源電壓，逐漸增加被試電動(dòng)機(jī)的負(fù)載使之失步，在失步瞬間 12.3 制動(dòng)器、測功機(jī)或校正過直流電機(jī)法 如果被試電動(dòng)機(jī)的負(fù)載為制動(dòng)器、測功機(jī)，則失步轉(zhuǎn)矩可在失步瞬間在制動(dòng)器或測功機(jī)上讀取。 如果被試電動(dòng)機(jī)的負(fù)載為校正過的直流發(fā)電機(jī)時(shí)，則被試電動(dòng)機(jī)的失步轉(zhuǎn)矩可由失步瞬間測得的直 流發(fā)電機(jī)的輸出功率，并根據(jù)效率曲線求出其輸入功率，即為被試電動(dòng)機(jī)的輸出功率P，按以下公式計(jì) 算電動(dòng)機(jī)的失步轉(zhuǎn)矩T （Nm）： po P + Pfw TPO nN 式中： fw .............................................（32） 2 N P0 U Ut 式中： = 9549. P ——被試電動(dòng)機(jī)的風(fēng)摩耗，kW。 試驗(yàn)過程中，應(yīng)防止被試電機(jī)過熱而影響測量的準(zhǔn)確性。被試電機(jī)的端電壓應(yīng)在其出線端上測量。 12.4 失步轉(zhuǎn)矩的換算 當(dāng)試驗(yàn)電壓Ut 不低于0.9 倍額定電壓時(shí)，則額定電壓時(shí)的失步轉(zhuǎn)矩按下式計(jì)算： = T . ( TPON T ——在試驗(yàn)電壓Ut 時(shí)測得的失步轉(zhuǎn)矩值。PO ) .............................................（33） 當(dāng)試驗(yàn)電壓Ut 低于0.9 倍額定電壓時(shí)，應(yīng)盡可能在1/2~3/4 額定電壓范圍內(nèi)，均勻測取至少三個(gè)不 同電壓下的失步轉(zhuǎn)矩值。作lg PO T = f(lgUt)曲線，延長曲線，求出對應(yīng)于額定電壓時(shí)的失步轉(zhuǎn)矩T 。PON 13 牽入轉(zhuǎn)矩的測定 13.1 標(biāo)稱牽入轉(zhuǎn)矩的測定 17 GB/T — 標(biāo)稱牽入轉(zhuǎn)矩（S=0.05 時(shí)的轉(zhuǎn)矩）可用直接負(fù)載法、加速法或轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀法測定。 測定時(shí)，被試電動(dòng)機(jī)應(yīng)接近實(shí)際冷狀態(tài)。 13.1.1 直接負(fù)載法 被試電機(jī)應(yīng)接到額定頻率，電壓可調(diào)實(shí)際平衡電源上作異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，試驗(yàn)應(yīng)在冷態(tài)下進(jìn)行，被 試電機(jī)的試驗(yàn)電壓應(yīng)盡可能提高，一般應(yīng)在額定值的50%以上，調(diào)節(jié)被試電機(jī)的負(fù)載，使其轉(zhuǎn)差率為 0.05，同時(shí)讀取被試電機(jī)的電樞電壓、電樞電流、轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率、輸入功率，若負(fù)載為測功機(jī)還應(yīng)讀取 轉(zhuǎn)矩。如果采用分析過的直流電機(jī)作為負(fù)載時(shí)，應(yīng)同時(shí)量取分析過直流電機(jī)的端電壓、電樞電流和勵(lì)磁 電流。 被試電機(jī)在轉(zhuǎn)差率為s 時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩TM （Nm），按下式計(jì)算： fws ………………………………（34） M fws P + P )n s N ) . M ………………………………（35） ( T 式中： fws = 標(biāo)稱牽入轉(zhuǎn)矩的標(biāo)幺值tpin 按下式計(jì)算： N ………………………（36） T = 9549. N TpiN U——求得TM 時(shí)的試驗(yàn)電壓，V； U＇——由圖2 確定的電壓值，V； = ( pin t 1 ( . 式中： P——被試電機(jī)的輸出功率，即負(fù)載電機(jī)的輸入功率，kW； P ——被試電機(jī)在轉(zhuǎn)差率為s 時(shí)的機(jī)械損耗，kW，如無數(shù)據(jù)時(shí)，可近似取Pfw 值（見附錄C）。 被試電機(jī)在額定電壓時(shí)的標(biāo)稱牽入轉(zhuǎn)矩TpiＮ（Nm）按下式計(jì)算： U . U U . M T ——轉(zhuǎn)差率s=0.05 時(shí)求得的電磁轉(zhuǎn)矩Nm。 2 U . U . . 1 ( ) U 2 P + P . )P s N U U 試驗(yàn)中如果轉(zhuǎn)差率為0.05 的點(diǎn)不易準(zhǔn)確建立時(shí)，則可調(diào)節(jié)被試電機(jī)的負(fù)載，使轉(zhuǎn)差率為0.05 左 右取4～5 點(diǎn)，按上述方法計(jì)算轉(zhuǎn)矩，然后作出轉(zhuǎn)矩對轉(zhuǎn)差的曲線。從曲線上確定轉(zhuǎn)差率為0.05 時(shí)的轉(zhuǎn) 矩值。 用轉(zhuǎn)矩測量儀法求取轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線，從曲線上S=0.05處求取標(biāo)稱牽入轉(zhuǎn)矩值。 13.1.2 加速法 被試電機(jī)接到額定頻率，電壓可調(diào)實(shí)際平衡的穩(wěn)定電源上，使電機(jī)作空載電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，電源電壓應(yīng) 調(diào)節(jié)到能使電動(dòng)機(jī)由30%n N 到n N 的時(shí)間約在1.5min 左右。在加速過程中，電源電壓、頻率保持不變， 如果電機(jī)能從靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)的最低電壓尚不能滿足上述要求，則應(yīng)進(jìn)一步降低電源電壓，直到上述要求 滿足為止。但此時(shí)電機(jī)應(yīng)采用其他方法幫助起動(dòng)（例如用吊車幫助起動(dòng)或先用較高電壓起動(dòng)，然后切斷 電源使電機(jī)降速，待電機(jī)轉(zhuǎn)速降到30%n N 以下時(shí)，再加所需電壓進(jìn)行試驗(yàn)等）。在轉(zhuǎn)速為30%n N～80%n N 范圍內(nèi)，每間隔（5～10）s 測量一次轉(zhuǎn)速并記錄時(shí)間。在轉(zhuǎn)速為80%n N～100%n N 范圍內(nèi)宜每隔（3～5） s 記錄一次，在試驗(yàn)過程中應(yīng)注意電機(jī)是否過熱。 當(dāng)使用快速記錄儀試驗(yàn)時(shí)，加速到全值的時(shí)間可以比上述規(guī)定快些。 18 由試驗(yàn)數(shù)據(jù)作轉(zhuǎn)速對時(shí)間的曲線，如圖4所示，并求取95%n N處的曲線斜率 方法確定，以曲線上95%n N處a點(diǎn)為中心，取曲線上離a等距離的b、c兩點(diǎn)（b點(diǎn)的縱坐標(biāo)不應(yīng)超過n N）這 兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)之差為△n ，橫坐標(biāo)之差為△t，所求的曲線斜率為 圖4 電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速與時(shí)間的關(guān)系曲線 電機(jī)的試驗(yàn)電壓下轉(zhuǎn)矩Tpi（Nm）按下式計(jì)算： 式中： J——被試電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg㎡。 如用標(biāo)幺值計(jì)算，則： = 如用標(biāo)幺值計(jì)算，則： 額定電壓時(shí)的標(biāo)稱牽入轉(zhuǎn)矩TpiN（Nm）為： 2 . 91 N = N = 式中： U＇——由圖3 確定。 GB/T — dn dt ，該斜率可用下述 t n Δ Δ 。 J n ………………………………（37） Tpi . 9 549 t . J .n . N n t ……………………………（38） pi N T Δ Δ Δ Δ 3 10 . P U 2 ) . pi ……………………………（39） U . U U . U 2 ) . pi ……………………………（40） t = TpiN t t piN ( (U . U .U 19 GB/T — 13.1.3 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀法 被試電機(jī)與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器以及負(fù)載可調(diào)的負(fù)載機(jī)機(jī)械對接。被試電機(jī)接到額定頻率，電壓可調(diào)實(shí) 際平衡電源上。試驗(yàn)開始時(shí)，使被試電機(jī)處于空載或輕載運(yùn)行，被試電機(jī)的試驗(yàn)電壓應(yīng)盡可能提高，一 般應(yīng)在額定值的50%以上。逐步調(diào)節(jié)被試電機(jī)的負(fù)載，使其轉(zhuǎn)差率從0.1至0，并記錄這個(gè)變化過程的T-n 和U-n曲線，至少均勻測取三個(gè)不同電壓下的T-n和U-n變化曲線，分別從曲線上查得轉(zhuǎn)差為0.05的牽入 轉(zhuǎn)矩T 。 13.2 特定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)牽入轉(zhuǎn)矩的測定 pi T 和試驗(yàn)電壓Ut。作lg pi T = f(lg Ut )曲線，延長曲線，求出對應(yīng)于額定電壓時(shí)的牽入轉(zhuǎn)矩piN 永磁同步電動(dòng)機(jī)的牽入轉(zhuǎn)矩值與負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，則同一電動(dòng)機(jī)所能牽入同步 的轉(zhuǎn)矩越小。因此，測量被試電動(dòng)機(jī)的牽入轉(zhuǎn)矩時(shí)應(yīng)同時(shí)注明負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值，否則無法衡量被試電 動(dòng)機(jī)的牽入同步性能。有的電機(jī)對所能牽入同步的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有明確的要求，這就要求在測試系統(tǒng)中 被試電動(dòng)機(jī)與負(fù)載之間增加飛輪，以滿足所要求的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值。 測定牽入轉(zhuǎn)矩時(shí)，可用同步測功機(jī)，渦流測功機(jī)或校正過的直流電機(jī)進(jìn)行測定，牽入轉(zhuǎn)矩應(yīng)在額定 電壓下測定。 測定時(shí)，被試電動(dòng)機(jī)、飛輪與負(fù)載之間應(yīng)用聯(lián)軸器連接。先使電機(jī)在同步狀態(tài)下，再增加負(fù)載使電 動(dòng)機(jī)牽出同步，在保持額定電壓情況下逐漸減小被試電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并隨時(shí)讀取轉(zhuǎn)矩值。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn) 矩減至某個(gè)值時(shí)，被試電動(dòng)機(jī)剛好牽入同步。讀取牽入同步前的轉(zhuǎn)矩最小值即為被試電動(dòng)機(jī)在規(guī)定轉(zhuǎn)動(dòng) 慣量時(shí)的牽入轉(zhuǎn)矩。 被試電動(dòng)機(jī)是否由異步運(yùn)行進(jìn)入同步，一般需用同步閃光燈照射被試電動(dòng)機(jī)軸上的標(biāo)記來確定；標(biāo) 記轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為異步運(yùn)行，標(biāo)記不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為同步運(yùn)行。同步閃光燈需接至與被試電動(dòng)機(jī)相同頻率的電源上。 永磁同步電動(dòng)機(jī)在異步狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流很大，發(fā)熱很快，測定必須迅速而準(zhǔn)確的進(jìn)行。為使測定結(jié) 果準(zhǔn)確可靠，牽入轉(zhuǎn)矩的測定應(yīng)不少于兩次。在保持被試電動(dòng)機(jī)溫度不變時(shí)，兩次測定結(jié)果應(yīng)相同。 當(dāng)試驗(yàn)時(shí)的電壓t U 不是額定電壓時(shí)，應(yīng)在0.5-09 倍的額定電壓范圍內(nèi)，均勻測取至少三個(gè)不同電 壓下的牽入轉(zhuǎn)矩值，作lg Pi T = f(lgUt)曲線，延長曲線，求出對應(yīng)于額定電壓時(shí)的牽入轉(zhuǎn)矩TPiN 。 14 最小轉(zhuǎn)矩的測定 14.1 概述 在起動(dòng)過程中最小轉(zhuǎn)矩的測量方法有下列幾種： a) 測功機(jī)或校正過直流電機(jī)法； b) 轉(zhuǎn)矩測量儀法。 測定時(shí)，被試電機(jī)應(yīng)接近實(shí)際冷狀態(tài)，在額定頻率和額定電壓下進(jìn)行。如試驗(yàn)電壓不能達(dá)到額定電 壓，最小轉(zhuǎn)矩值應(yīng)按14.4條換算。 14.2 測功機(jī)或校正過直流電機(jī)法 用測功機(jī)或校正過直流電機(jī)作被試電機(jī)的負(fù)載，最小轉(zhuǎn)矩從測功機(jī)測力計(jì)上讀出，或按試驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn) 速和校正過直流電機(jī)的電樞電流，從直流電機(jī)的校正曲線Td=f(Ia)上求得。 直流電機(jī)的校正和使用時(shí)的要求同12.3 條。 試驗(yàn)時(shí)，將被試電機(jī)與測功機(jī)或校正過直流電機(jī)用聯(lián)軸器聯(lián)接，先在低電壓下確定被試電機(jī)出現(xiàn)最 小轉(zhuǎn)矩的中間轉(zhuǎn)速（即同步轉(zhuǎn)速的1/13~1/7 范圍內(nèi)的某一轉(zhuǎn)速，機(jī)組在該轉(zhuǎn)速下能穩(wěn)定運(yùn)行而不升速）。 斷開被試電機(jī)的電源，調(diào)節(jié)測功機(jī)或校正過直流電機(jī)的電源電壓，使其轉(zhuǎn)速約為中間轉(zhuǎn)速的1/3。然后， 合上被試電機(jī)的電源，迅速調(diào)節(jié)測功機(jī)的電源電壓（或勵(lì)磁電流）或校正過直流電機(jī)的電源電壓。直至 測功機(jī)的測力計(jì)讀數(shù)或校正過直流電機(jī)的電樞電流出現(xiàn)最小值，讀取此數(shù)值和被試電機(jī)的端電壓。采用 校正過直流電機(jī)時(shí)，需同時(shí)讀取轉(zhuǎn)速值。 20 GB/T — 用測功機(jī)作負(fù)載時(shí)，當(dāng)測功機(jī)與被試電機(jī)的轉(zhuǎn)向相同，而不能測得最小轉(zhuǎn)矩時(shí)，可改變測功機(jī)電源 電壓的極性再行測試。 試驗(yàn)過程中，應(yīng)防止被試電機(jī)過熱。 14.3 轉(zhuǎn)矩測量儀法 用轉(zhuǎn)矩測量儀法測定最小轉(zhuǎn)矩時(shí)，必須測取被試電機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線，最小轉(zhuǎn)矩從曲線上求取。 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線可逐點(diǎn)測定后人工描繪，也可用自動(dòng)記錄儀直接描繪。逐點(diǎn)測定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線時(shí)， 測定的點(diǎn)數(shù)應(yīng)滿足正確求取各種轉(zhuǎn)矩（堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩、牽入轉(zhuǎn)矩、失步轉(zhuǎn)矩）的需要。在這些轉(zhuǎn) 矩附近，測量點(diǎn)應(yīng)盡可能密一些。 試驗(yàn)過程中，應(yīng)防止被試電機(jī)過熱而影響測量的準(zhǔn)確性，必要時(shí)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線可分段測量。 以直流電機(jī)作負(fù)載時(shí)，被試電機(jī)與傳感器、直流電機(jī)用聯(lián)軸器連接。直流電機(jī)他勵(lì)，其電樞由可調(diào) 電壓和可變極性的電源供電。被試電動(dòng)機(jī)與直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向應(yīng)一致。調(diào)節(jié)直流電機(jī)的電源電壓，逐漸增 加被試電機(jī)的負(fù)載，并同時(shí)讀取轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和電壓值?；蛴米詣?dòng)記錄儀描繪轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線和被試電 機(jī)的端電壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線。 永磁同步電動(dòng)機(jī)在接近堵轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子振蕩尤其劇烈，所以配接的負(fù)載慣量應(yīng)至少為被試電機(jī)慣量的3 倍以上，以盡可能減小轉(zhuǎn)矩值振蕩對準(zhǔn)確讀數(shù)的影響。需要測取從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)起動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速 特性曲線T=f（n）。在測定過程中，電動(dòng)機(jī)的端電壓如有變化，必須進(jìn)行電壓修正，因此應(yīng)同時(shí)測取電 機(jī)端電壓變化曲線。 用自動(dòng)記錄儀描繪轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線時(shí)，建議在被試電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升和下降的情況下測取兩條轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速特性曲線，取其平均值。每條曲線的描繪時(shí)間應(yīng)不少于15s。 圖5 轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線T=f（n） 14.4 最小轉(zhuǎn)矩的換算 永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)矩是由異步轉(zhuǎn)矩Ta 與永磁制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Th（通常為負(fù)值）相疊加而得， 前者與外施電壓平方成正比，后者與外施電壓值無關(guān)。因此，由于外施電壓不是額定值而需換算時(shí)，至 21 少應(yīng)測取兩條不同電壓U T1 和T2，然后按以下公式求得Ta、Th。 1 Ta T 2 T2 U2 ) ( N 2 2 = ( . . . ( T 1 2 GB/T — 1、U2 下的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線，取最小轉(zhuǎn)矩附近多個(gè)同一轉(zhuǎn)速下測得的轉(zhuǎn)矩值 （41） （42） T = h ) T 2 UN N 1 2 U U U ) . 2 ) . ( N ) h ( U 1 U 則額定電壓U 時(shí)的最小轉(zhuǎn)矩Tmin（Nm）為： Tmin= a 式中： U ——額定電壓，V； N ( U 1 U 2 U UN 2 ) . N 1 U 、2 U ——試驗(yàn)時(shí)的實(shí)際電壓，V； 15 其它試驗(yàn) UN T +T . （43） T1 、T2 ——電壓為U1 、U2 時(shí)測得的最小轉(zhuǎn)矩，Nm。 在最小轉(zhuǎn)矩附近多個(gè)轉(zhuǎn)速下的T 值畫成曲線取最小值，即為所求的最小轉(zhuǎn)矩Tmin （Nm）。 15.1 超速試驗(yàn) 如各類型電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中無規(guī)定時(shí)，超速試驗(yàn)允許在冷態(tài)下進(jìn)行。對大型電機(jī)，允許對轉(zhuǎn)子單獨(dú)進(jìn)行超 速。 試驗(yàn)時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速提高到或?yàn)?.2 倍最高額定轉(zhuǎn)速或各類型電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的轉(zhuǎn)速，或規(guī)定 的最高轉(zhuǎn)速，歷時(shí)2min。 超速的方法有下列兩種： a） 提高被試電機(jī)的電源頻率； b） 用原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)或通過變速驅(qū)動(dòng)被試電機(jī)。 超速試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采取安全防護(hù)措施，盡可能遠(yuǎn)距離測量轉(zhuǎn)速。 15.2 噪聲的測定 噪聲的測定按GB/T 10069.1。 15.3 振動(dòng)的測定 振動(dòng)的測定按GB 10068。 15.4 短時(shí)過轉(zhuǎn)矩試驗(yàn) 短時(shí)過轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)應(yīng)在額定電壓、額定頻率下進(jìn)行。 試驗(yàn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)在熱狀態(tài)下，逐漸增加負(fù)載，使其轉(zhuǎn)矩達(dá)到GB755 或各類型電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的過 轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值，歷時(shí)15s。 如限于設(shè)備，允許在試驗(yàn)時(shí)用測量定子電流代替轉(zhuǎn)矩的測量，此時(shí)，定子電流值應(yīng)等于1.1倍的過 轉(zhuǎn)矩倍數(shù)乘以額定電流值。 22 GB/T — 15.5 耐電壓試驗(yàn) 試驗(yàn)電源的頻率為工頻，電壓波形應(yīng)盡可能為正弦波形。 15.5.1 試驗(yàn)要求 a）耐電壓試驗(yàn)在電機(jī)靜止的狀態(tài)下進(jìn)行。試驗(yàn)前，應(yīng)先測量繞組的絕緣電阻。如需要進(jìn)行超速和 短時(shí)過轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)時(shí)，該項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在這些試驗(yàn)之后進(jìn)行，型式試驗(yàn)時(shí)，該項(xiàng)試驗(yàn)還應(yīng)在熱試驗(yàn)后電動(dòng)機(jī)接 b）試驗(yàn)時(shí)，電壓應(yīng)施于繞組與機(jī)殼之間，此時(shí)其他不參與試驗(yàn)的繞組均應(yīng)和鐵芯及機(jī)殼連接。對 近熱狀態(tài)下進(jìn)行。 額定電壓在1kV 以上的電機(jī)，若每相的兩端均單獨(dú)引出時(shí)，則應(yīng)每相逐一進(jìn)行試驗(yàn)； c）試驗(yàn)變壓器應(yīng)有足夠的容量，可按下列方法選擇： 1）對低壓電動(dòng)機(jī)，每1kV 試驗(yàn)電壓，試驗(yàn)變壓器的容量應(yīng)不小于1kVA； 2）對高壓電動(dòng)機(jī)，當(dāng)其電容量較大時(shí)，試驗(yàn)變壓器的容量應(yīng)大于下式求得的計(jì)算容量S .3 T (kVA)： (44) U πfCU TN t T 式中：C——被試電機(jī)的電容量，F(xiàn)； U U mD2 10 3）對分馬力電動(dòng)機(jī)，每1kV 試驗(yàn)電壓，試驗(yàn)變壓器的容量應(yīng)不小于0.5kVA。 d）額定電壓在3kV 及以上的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)時(shí)，建議在試驗(yàn)變壓器接線柱與被試?yán)@組之間 并聯(lián)接入放電銅球。試驗(yàn)電壓應(yīng)在試驗(yàn)變壓器的高壓側(cè)進(jìn)行測量。 e）試驗(yàn)前，應(yīng)采取切實(shí)安全防護(hù)措施，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即切斷試驗(yàn)電源，并將繞組對 地放電。 15.5.2 試驗(yàn)電壓和時(shí)間 試驗(yàn)電壓的數(shù)值按GB 755或各類電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 試驗(yàn)應(yīng)從不超過試驗(yàn)電壓全值的一半開始，然后均勻地或以每步不超過全值5%逐步增至全值，電壓 從半值增至全值的時(shí)間應(yīng)不少于10s。全值試驗(yàn)電壓值應(yīng)符合GB 755的規(guī)定，并維持1min。 當(dāng)對批量生產(chǎn)的200kW（或kVA）及以下，額定電壓UN≤1kV電機(jī)進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)時(shí)，1min試驗(yàn)可用約 5s的試驗(yàn)代替，試驗(yàn)電壓按GB 755規(guī)定的正常值。也可用1s試驗(yàn)來代替，但試驗(yàn)電壓值應(yīng)為GB 755規(guī)定 值的120%，試驗(yàn)電壓均用試棒施加。 15.6 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測定 15.6.1 懸掛轉(zhuǎn)子擺動(dòng)法 15.6.1.1 單鋼絲法 采用單鋼絲扭轉(zhuǎn)擺動(dòng)比較法測定電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 選擇密度均勻的金屬制成假轉(zhuǎn)子，假轉(zhuǎn)子形狀應(yīng)為簡單的圓柱體，以便能用式（44）較精確地計(jì)算 出假轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。假轉(zhuǎn)子的質(zhì)量應(yīng)能將所選用的鋼絲拉直且鋼絲不變形。把假轉(zhuǎn)子可靠地懸掛在長 度l≥0.5m的鋼絲一端，鋼絲的另一端固定在支架上，鋼絲軸線應(yīng)與假轉(zhuǎn)子軸線同心且垂直地面。 將假轉(zhuǎn)子繞心軸扭轉(zhuǎn)一個(gè)適當(dāng)角度，仔細(xì)測量往復(fù)擺動(dòng)次數(shù)N及所需時(shí)間t(s)，求得擺動(dòng)周期平均 值T′ （T′ = N/t）。被試電機(jī)轉(zhuǎn)子在相同的條件下，重復(fù)上述試驗(yàn)，按上方法求得其擺動(dòng)周期的平均值 T ，按（46）式計(jì)算被試電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J 。 假轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J′ (kg m2)由下式計(jì)算： (45) 8 S = 2 t——試驗(yàn)電壓，V； TN——試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)的額定電壓，V J = ′ 式中：D——圓柱體直徑，m； m——直徑D 部分的圓柱體質(zhì)量，kg； 23 被試電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J（kg m2）按下式計(jì)算： J 2 T 2 T′ . ′ 式中：T——被試電機(jī)轉(zhuǎn)子的擺動(dòng)周期平均值，s； T′——假轉(zhuǎn)子的擺動(dòng)周期平均值，s。 15.6.1.2 雙鋼絲法 用兩根平行的鋼絲將被試電機(jī)轉(zhuǎn)子懸掛起來，使其轉(zhuǎn)軸中心線與地面垂直。扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子使其產(chǎn)生以軸線為 中心的擺動(dòng)。距轉(zhuǎn)軸中心線的扭角應(yīng)不大于10o。仔細(xì)測取若干次擺動(dòng)所需的時(shí)間，求出擺動(dòng)周期的平 均值T。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J（kg m2）按下式求?。? mg . J = T 2a2 l l——-鋼絲的長度，m； 16 計(jì)算格式 16.1 A 格式——A 法 時(shí)間定額 J = 式中：g——重力加速度，m/s2； α——兩鋼絲之間的距離，m； 頻率電壓同步轉(zhuǎn)速 內(nèi)容 GB/T — (46) (47) 溫升限值 1 2 3 4 5 6 ( ) 4 π 2 m——-被試電機(jī)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量，kg。 15.7 軸電壓的測定 軸電壓的測定按GB/T 1029《三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行。 型號(hào)設(shè)計(jì)機(jī)座號(hào)hp/kW 相數(shù) 產(chǎn)品編號(hào) 序號(hào) 1 定子繞組初始端電阻（Ω） 2 測量初始電阻時(shí)繞組溫度（℃） 3 額定負(fù)載熱試驗(yàn)結(jié)束時(shí)定子繞組端電阻（Ω） 4 額定負(fù)載熱試驗(yàn)定子繞組最高溫度（℃） 5 熱試驗(yàn)結(jié)束時(shí)冷卻介質(zhì)溫度（℃） 6 負(fù)載試驗(yàn)冷卻介質(zhì)溫度（℃） 7 負(fù)載試驗(yàn)定子繞組最高溫度（θt） （℃） 13 試驗(yàn)溫度（θt）時(shí)定子I2R 損耗（W） 14 轉(zhuǎn)矩讀數(shù)T 8 頻率（Hz） 9 同步轉(zhuǎn)速（r/min） 10 線電壓（V） 11 線電流（A） 12 定子輸入功率（W） d （N m） 15 轉(zhuǎn)矩讀數(shù)修正值kd （N m） 24 GB/T — 16 修正后轉(zhuǎn)矩（N m） 17 輸出功率（W） 性能參數(shù)匯總表 負(fù)載（額定值的百分?jǐn)?shù)） 25 50 75 100 125