相永磁同步電動機(jī)試驗(yàn).doc
《相永磁同步電動機(jī)試驗(yàn).doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《相永磁同步電動機(jī)試驗(yàn).doc(33頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
異步起動三相永磁同步電動機(jī)的起動電流和起動轉(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 空載反電動勢測定 空載反電動勢測定為永磁同步電動機(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) 用原動機(jī)與被試電動機(jī)機(jī)械連接。原動機(jī)拖動被試電動機(jī)在同步轉(zhuǎn)速下作為發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行。分別測量被試電動機(jī)的出線端電壓電動機(jī)鐵心的溫度和環(huán)境溫度。 6.3.2 最小電流法 電動機(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)為電動機(jī)的空載反電動勢。分別測量被試電動機(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。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 的電動機(jī),應(yīng)不低于2.5~4.0 倍IN ;對300kW~500kW 的電動機(jī),應(yīng)不低于1.5~2.0 倍IN ;對500kW 以上的電動機(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?。蝗舳罗D(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 (℃ ) 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 — 在六個負(fù)載點(diǎn)處給電機(jī)加負(fù)載。四個負(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)使用的熱分級規(guī)定溫升或溫度限值,則應(yīng)按該較低的熱分級規(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)算各個負(fù)載點(diǎn)Pcu1: 各個負(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,若已知三個變量(輸入,總損耗或輸出)中的兩個,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,至少在兩個部位; b) 定子鐵心,對大、中型電機(jī),至少在兩個部位; 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 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機(jī)的負(fù)載使之失步,在失步瞬間從轉(zhuǎn)矩測量儀、制動器或測功 機(jī)上測量得的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值,即為被試電動機(jī)的失步轉(zhuǎn)矩。 a)轉(zhuǎn)矩測量儀法; b)制動器、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,其電樞由可 調(diào)電壓和可變極性的電源供電。被試電動機(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,逐漸增加被試電動機(jī)的負(fù)載使之失步,在失步瞬間 12.3 制動器、測功機(jī)或校正過直流電機(jī)法 如果被試電動機(jī)的負(fù)載為制動器、測功機(jī),則失步轉(zhuǎn)矩可在失步瞬間在制動器或測功機(jī)上讀取。 如果被試電動機(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,即為被試電動機(jī)的輸出功率P,按以下公式計(jì) 算電動機(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)作空載電動機(jī)起動,電源電壓應(yīng) 調(diào)節(jié)到能使電動機(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(例如用吊車幫助起動或先用較高電壓起動,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 電動機(jī)空載起動時(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,并記錄這個變化過程的T-n 和U-n曲線,至少均勻測取三個不同電壓下的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 永磁同步電動機(jī)的牽入轉(zhuǎn)矩值與負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量有關(guān),轉(zhuǎn)動慣量越大,則同一電動機(jī)所能牽入同步 的轉(zhuǎn)矩越小。因此,測量被試電動機(jī)的牽入轉(zhuǎn)矩時(shí)應(yīng)同時(shí)注明負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量值,否則無法衡量被試電 動機(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)動慣量有明確的要求,這就要求在測試系統(tǒng)中 被試電動機(jī)與負(fù)載之間增加飛輪,以滿足所要求的轉(zhuǎn)動慣量值。 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 動機(jī)牽出同步,在保持額定電壓情況下逐漸減小被試電動機(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) 矩減至某個值時(shí),被試電動機(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機(jī)在規(guī)定轉(zhuǎn)動 慣量時(shí)的牽入轉(zhuǎn)矩。 被試電動機(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機(jī)軸上的標(biāo)記來確定;標(biāo) 記轉(zhuǎn)動時(shí)為異步運(yùn)行,標(biāo)記不轉(zhuǎn)動時(shí)為同步運(yùn)行。同步閃光燈需接至與被試電動機(jī)相同頻率的電源上。 永磁同步電動機(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,其電樞由可調(diào) 電壓和可變極性的電源供電。被試電動機(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?;蛴米詣佑涗泝x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。 用自動記錄儀描繪轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線時(shí),建議在被試電動機(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 永磁同步電動機(jī)起動過程中的轉(zhuǎn)矩是由異步轉(zhuǎn)矩Ta 與永磁制動轉(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) 用原動機(jī)直接驅(qū)動或通過變速驅(qū)動被試電機(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 振動的測定 振動的測定按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)動慣量的測定 15.6.1 懸掛轉(zhuǎn)子擺動法 15.6.1.1 單鋼絲法 采用單鋼絲扭轉(zhuǎn)擺動比較法測定電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量。 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)一個適當(dāng)角度,仔細(xì)測量往復(fù)擺動次數(shù)N及所需時(shí)間t(s),求得擺動周期平均 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周期的平均值 T ,按(46)式計(jì)算被試電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量J 。 假轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量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)子的擺動周期平均值,s; T′——假轉(zhuǎn)子的擺動周期平均值,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。距轉(zhuǎn)軸中心線的扭角應(yīng)不大于10o。仔細(xì)測取若干次擺動所需的時(shí)間,求出擺動周期的平 均值T。轉(zhuǎn)動慣量J(kg m2)按下式求取: 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。 型號設(shè)計(jì)機(jī)座號hp/kW 相數(shù) 產(chǎn)品編號 序號 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- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 永磁 同步電動機(jī) 試驗(yàn)
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-8821717.html