三相永磁同步电动机试验方法

三相永磁同步电动机试验方法

国家标准 GB/T22669一2008 三相永磁同步电动机试验方法 Testproeeduresforthrecphasepermanentmagetsynehronousmaehines 2008-12-31发布 2009-11-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T22669一2008 目 次 前言 范围 规范性引用文件 主要符号 试验要求 试验准备 空载试验 堵转试验 负载试验 各项损耗的确定 10效率的确定 n 热试验 12 失步转矩的测定 13 牵人转矩的测定 14 最小转矩的测定 15 15 其他试验 21 16 计算格式 23 附录A(规范性附录)测功机转矩读数的修正 2 附录B(资料性附录线性回归分析 28 附录c(资料性附录)铁耗和风摩耗的测定及分离计算方法 29 图1空载电流 和空载损耗P,'与空载电压U 的关系曲线 图2堵转特性曲线(I 图3堵转特性曲线I 图4电动机空载起动时转速与时间的关系曲线 18 2o 图5转矩-转速特性曲线T=fn)
GB/T22669一2008 前 言 本标准参考采用了GB/T1029一2005《三相同步电机试验方法》,GB/T1032一2005《三相异步电动 机试验方法》,GB/T13958一2008《无直流励磁绕组同步电动机试验方法》、IEC60034-2-1:2007《旋转电 机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法》和美国标准IEEEStdl12;2004《多相感应电动机和发 电机试验方法》的相关内容 本标准内容是广泛采用的公认的试验方法,适应国际贸易、技术交流和经 济发展的需要 为满足特殊研究或应用的需要,可按本标准未作规定的附加方法进行试验 本标准制定了适用于永磁同步电动机的“B法”测定效率的方法;基准温度采用了IEC60034-2-1: 2007的规定;给出了电机性能计算格式等 本标准的附录A为规范性附录附录B和附录C为资料性附录 本标准由电器工业协会提出 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)归口 本标准由上海电器科学研究所(集团)有限公司负责起草 其他主要起草单位有;江苏安捷机电技术有限公司,河南特高特电机科技发展有限公司、华北电力 大学、广东江门江履电机有限公司、安徽明腾永磁机电设备有限公司、卧龙电气集团股份有限公司 本标准主要起草人;陈伟华、倪立新、金惟伟、周志民、罗应立、刘华涛、袁福民、鲍周清、朱兴恒、 温旭、严伟灿,李秀英、姚丙雷,张宝强、陈亦新 本标准为首次发布 业
GB/T22669一2008 三相永磁同步电动机试验方法 范围 本标准规定了三相永磁同步电动机的试验方法 本标准适用于自起动三相永磁同步电动机,静止变频电源供电的同步电动机试验可参照使用,不适 用于有直流励磁绕组的同步电动机 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB755一2008旋转电机定额和性能(IEC60034-1:2004,IDT GB/T10292005三相同步电机试验方法 GB/T1032一2005三相异步电动机试验方法 GB10068一2008轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值 (IEC60034-14:2003,IDT GB/T10069.l一2006 旋转电机柴声测定方法及限值第1部分;旋转电机嗓声测定方法 (IsO1680;1999,MOD) GB/T13958一2008无直流励磁绕组同步电动机试验方法 EC60034-2-1:2007旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的标准试验方法 主要符号 功率因数 cosg 电源频率(H2) 定子线电流(A) 空载线电流(A 堵转线电流(A) 额定电流(A) 直流电机电枢电流(A K 导体材料在0C时电阻温度系数的倒数 铜K，=235 =225除非另有规定 铝K," 转矩读数修正值(Nm) k 2 转动惯量(kgm' 试验时测得的转速( r/min -电机的极对数 输人功率(w P 输出功率(w P -额定(输出)功率(w P -铁耗(w P -风摩耗(W
GB/T22669一2008 剩余损耗(w P 杂散损耗(w P -空载杂散损耗(W 空载输人功率(w P 堵转时的输人功率(w) P 定子绕组在试验温度下R损耗(w) 空载时在试验温度下定子绕组R损耗(w 定子绕组在规定温度()下尸'尺损耗(w) 温度为时定子绕组初始端电阻(Q) R -额定负载热试验结束时定子绕组端电阻(Q) R 试验温度下测得或求得)的定子绕组端电阻(Q 换算到规定温度(,)时的定子绕组端电阻n Rs 空载试验(每个电压点)定子绕组端电阻(Q) R 转矩读数(Nm) T 空载(与测力机连接)转矩读数(N m 修正过的转矩(N m 堵转时转矩(N m 在试验电压U,下测得的失步转矩(Nm) -额定电压时的失步转矩(Nm) 最小转矩(Nm 在试验电压U下测得的牵人转矩(N" m 额定电压下的标称牵人转矩(N m 异步转矩(N T” ，m 永磁制动转矩(Nm) TN 端电压(V 空载试验端电压(V 堵转试验端电压(V -额定电压(V 测量初始(冷)电阻R时的绕组温度(C -额定负载热试验期间测取的定子绕组最高温度(C) 试验时测得的定子绕组最高温度(C) 热试验结束时冷却介质温度(C) 负载试验时冷却介质温度(C 标准规定的基准温度(C) Oe 计算效率时规定的定子绕组温度(C) 空载试验时定子绕组温度(C -定子绕组温升(K 效率(% 试验要求 试验电源 4.1.1电压 4.1.1.1电压波形 试验电源的谐波电压因数(HVF)应不超过0.02;在进行热试验时应不超过0.015
GB/T22669一2008 4.1.1.2电压系统的对称性 三相电压系统的负序分量和零序分量均应不超过正序分量的1.0%;在进行热试验时,电压系统的 负序分量应不超过正序分量的0.5%,零序分量的影响应予以排除 4.1.2频率 4.1.2.1频率偏差 试验期间,电源频率与规定频率之差应在规定频率的士0.3%范围内 4.1.2.2频率的稳定性 试验期间不允许频率发生快速变化,因为频率快速变化不仅影响被试电机,也会影响到输出测量装 置 测量期间频率变化量应小于0.1% 4.2测量仪器 4.2.1概述 因为大多数仪器的准确度等级通常以满量程的百分数表示 因此,应尽量按实际读数的需要,选择 低量程仪表 影响仪器测量结果准确度的因素: 信号源负载 a b 引接线校正; e)仪器的量程、使用条件和校准 电量测量仪器 4.2.2 通常,电量测量仪器的准确度应不低于0.5级(满量程,兆欧表除外) 用B法(见10.2.2)测定电 机效率时,为保持试验结果的准确性和重复性,要求仪器的准确度等级不低于0.2级(满量程). -般来说,电子仪器是多用途的,与无源仪器(非电子式)相比,有非常大的输人阻抗,无需因仪器自 身损耗而修正读数 但高输人阻抗仪器对干扰更为敏感 应依实践经验,采取减少干扰的措施 测量用仪用互感器的准确度等级应不低于0.2级(满量程) 4.2.3转矩测量仪 -般试验用转矩测量仪含测功机和传感器)的准确度等级应不低于0.5级 采用B法(见10.2.2)测定效率时,转矩测量仪的准确度等级应不低于0.2级(满量程). 转速与频率测量仪 转速表读数误差在士1r/min以内 频率表的准确度等级应不低于0.1级(满量程) 4.2.5电阻测量仪 绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥,或数字式微欧计测量,准确度应不低于0.2级 4.2.6温度测量仪 温度测量仪的最大允许误差为士1C 4.3测量要求 4.3.1电压测量 测量端电压的信号线应接到电机端子,如现场不允许这样连接,应计算由此引起的误差并对读数作 校正 取三相电压的算术平均值计算电机性能 三相电压的对称性应符合4.1.1.2的要求 4.3.2电流测量 应同时测量电动机的每相线电流,用三相线电流的算术平均值计算电动机的性能 使用电流互感器时,接人二次回路仪器的总阻抗(包括连接导线)应不超过其额定阻抗值 对I<5A的电动机,除堵转试验外,不应使用电流互感器
GB/T22669一2008 4.3.3功率测量 应采用两表(2台单相功率表)法测量三相电动机的输人功率,也可采用1台三相功率表或3台单 相功率表测量输人功率 如仪器仪表损耗影响试验结果的准确性,可按GB/T1032-2005的附录A对仪器仪表损耗及其 误差进行修正 4.3.4转矩测量 应使用合适规格的转矩测量仪进行负载试验 除堵转试验、失步转矩,牵人转矩和最小转矩的测量外,转矩测量仪的标称转矩应不超过被试电机 额定转矩的2倍 在被试电机为额定转迷时,测得的联轴器及测功机(或负载电机)的风摩耗应不大于被试电机额定 输出的15%,转矩变化的敏感度应达到额定转矩的0.25% 应极为仔细准确地测量机械功率,并按 附录A给出的方法,确定转矩读数T 的修正值ka 4.3.5同步转速的确定及转速的测量 4.3.5.1同步转速的确定 测取电源的频率(H2),根据被试电动机的极对数,同步转速n(r/min)可按式(1)计算 60f 71 4.3.5.2实际转速的测量 4.3.5.2.1转速测量仪法 用数字式测速仪直接测量转速,也可用以下方法测定电动机的同步转速 4.3.5.2.2闪光法 在电动机转轴的端面上,画出与电机极数相同数量的扇形片,并用荧光灯或氛灯照明 供给闪光灯 具的电源频率必须与被试电机的电源频率相同 试验时,扇形片不转动时,即可判定电动机转速为同步 转速,读取此时的电源频率 4.3.5.2.3感应线圈法 在电动机轴伸附近,放置一只带铁心的多匝线圈,线圈与磁电式检流计或阴极示波器连接 试验 时,检流计指针或示波器波形不摆动时,即可判定电动机转速为同步转速,读取此时的电源频率 4.3.6操作程序 在任何试验中,在读取一系列逐步增加或逐步减少的数据时,应注意,不得改变增加或减少的操作 顺序,以避免颠倒试验的进行方向 4.4安全 自起动三相永磁同步电动机的起动电流和起动转矩较大,试验时将涉及到危险的电流,电压和机械 力,所以应对被试电机的安装及运转情况进行检查,对所有试验应采取安全预防措施,以保证各项试验 顺利进行 所有试验应由有相关知识和有经验的人员操作,并采取必要的安全防护措施 试验准备 5.1绝缘电阻的测定 5.1.1测量时电动机的状态 测量电动机绕组的绝缘电阻时,应分别在实际冷状态下和热状态下进行 检查试验时,允许在实际 冷状态下进行 5.1.2兆欧表的选用 根据电动机绕组的额定电压,按表1选用兆欧表
GB/T22669一2008 表1兆欧表的选用 电动机绕组额定电压U/V 绝缘电阻直流测量电压/V 500 U500 5003300 >2500 测量埋置式检温计的绝缘电阻时,应采用不高于250V的兆欧表 51.3测量方法 如各相绕组的始末端均引出机壳外,则应分别测量每相绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻 如三 相绕组已在电动机内部连接仅引出3个出线端时,则测量所有绕组对机壳的绝缘电阻 测鼠后,应将绕组对地放电 5.2绕组在初始(冷)状态下直流端电阻的测定 5.2.1初始状态下绕组温度的测定 用温度计测定绕组温度 试验前电机应在室内放置一段时间,用温度计(或埋置检温计)测得的绕 组温度与冷却介质温度之差应不超过2K 对大、中型电机,温度计的放置时间应不少于15min. 5.2.2 测量方法 5. .2.2.1绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量 电阻在1n及以下时,必须采用双臂电桥或同 等准确度并能消除测量用导线和接触电阻影响的仪器测量 5.2.2.2当采用自动检测装置或数字式微欧计等仪表测量绕组端电阻时,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 若电阻小于0.01Q,则通过被测绕组的电 流不宜太小 5.2.2.3测量时,电动机的转子静止不动 定子绕组端电阻应在电机的出线端上测量 每一电阻测量3次 每次读数与3次读数的平均值之差应在平均值的士0.5%范围内,取其算术平 均值作为电阻的实际值 检查试验时,每一电阻可仅测量一次 5.2.3如果电机的每相绕组有始末端引出时,应测量每相绕组的电阻 若三相绕组已在电动机内部连 接,仅引出3个出线端时,可在每两个出线端间测量电阻,根据测量的电阻,各相电阻值(Q)按式(2) 式(7)计算: 对星形接法的绕组 R =Rmd一Rh R=R一R R Rml一R 对三角形接法的绕组: RR R山一R R R R R.R R Re Rmed R R R,R R 十R 一Rm Rm 式中: -分别为出线端A与B,B与C,C与A间测得的端电阻值,单位为欧姆() Rhi、Re,R RA土R土R (8 R Rnmsd= 如果各线端间的电阻值与3个线端电阻的平均值之差,对星形接法的绕组,不大于平均值的2% 对三角形接法的绕组,不大于平均值的1.5%时,则相电阻可按式(9)或式(10)计算
GB/T22669一2008 对星形接法的绕组 R = R 对三角形接法的绕组: 员风 R = l0) 式中: -3个端电阻的平均值,单位为欧姆(Q) 空载试验 空载电流和空载损耗的测定 6. 6 建议空载试验在负载试验如进行)后进行 读取并记录试验数据之前输人功率应稳定,输人功 率相隔30min的2个读数之差应不大于前一个读数的3% 对水-空冷却电机,负载试验后应立即切断 水流 检查试验时,空载运转的时间可适当缩短 6.1.2被试电机施以额定频率的电压,电压的变化范围从125%的额定电压开始逐步降低,其中应包 括100%额定电压的测点 随电压降低,电流逐渐减小 当电流出现拐点后,应继续降低电压,直至电 流回升到超过100%额定电压时的电流值出现,取10~12个电压点(大致均匀分布) 但在电流出现拐 点处,测点应适当加密 在每个电压点,测取I.U,,P,并应测取从或R,,根据温度与电阻成比例关系,利用试验开始前测 得的绕组初始端电阻R,初始温度及测取的每点温度,可确定每个电压点处的端电阻R 当按B法(见10.2.2)测定电机效率时,必须测取每点的或R; 定子绕组的端电阻也可用本条的a)或b)确定 检查试验时,可仅测取U=U、时的I，和P a 每一电压点处的定子绕组端电阻值可用线性内插法确定,起点是最高电压点读数之前的电阻 值,未点是最低电压点读数之后的电阻值 空载试验后,立即测取定子绕组端电阻.将此电阻作为每个电压点处的电阻值 b 铁耗P与风摩耗P之和的确定 空载输人功率P是电动机空载运行时的总损耗 由P，减去试验温度下的定子FR损耗,得到铁 耗(其中包括空载杂散损耗)和风摩耗之和P,',即 P,'=P一Pa=P十P (11) 根据测得的，，和P',作I，和尸'与U，的关系曲线,如图1.U时的尸'应从空载特性曲线上查取 o1 " " 电压u 注:当需要进一步确定铁耗、风摩耗和空载杂散损耗值,可按附录C给出的方法进行测定和计算 图1空载电流和空载损耗P'与空载电压U，的关系曲线
GB/T22669一2008 6.3空载反电动势测定 空载反电动势测定为永磁同步电动机特有的试验项目 可用反拖法和最小电流法测定,推荐采用 反拖法 6.3.1反拖法(发电机法) 用原动机与被试电动机机械连接 原动机拖动被试电动机在同步转速下作为发电机空载运行 分 别测量被试电动机的出线端电压U,U,U.,取其平均值作为空载反电动势线电压值,并记录此时电 动机定子铁心的温度和环境温度 6.3.2最小电流法 电动机在额定电压、额定频率下空载运转达到稳定,调节电动机的外加端电压,使其空载电流最小 此时的外加端电压可近似认为电动机的空载反电动势 分别测量被试电动机的出线端电压UA,U" U.,取其平均值作为空载反电动势线电压值的近似值,并记录此时电动机铁心的温度和环境温度 堵转试验 堵转时的电流、转矩和功率的测定 堵转试验在电机接近实际冷状态下进行 试验前,应尽可能事先用低电压确定对应于最大堵转电 流和最小堵转转矩的转子位置 试验时,应将转子堵住 电机在堵转状态下,转子振荡较大,应考虑采取措施减小波动 试验时,可以先将电源电压调整到 额定值的20%以下,接人被试电机,保持额定频率,尽快升高电源电压,并在电气稳定后,迅速同时读取 电压、电流、输人功率和转矩的稳定读数 为避免电机过热,试验必须从速进行 7.1.1测取堵转特性曲线,即堵转时的电流I、转矩Tk与外施电压U的关系曲线,如图2所示 T =( 8 =(u Te 图2堵转特性曲线I 试验时,施于定子绕组的最高电压尽可能从不低于0.9倍额定电压开始,然后逐步降低电压,其间 共测取5~7点读数,每点应同时测取下列数值Uk、Ik、T或Pk 每点读数时,通电持续时间应不超 过10s,以免绕组过热 7.1.2如限于设备,对100kw以下的电动机,堵转试验时的最大I应不低于4.5倍I;对100kw~ 300kw的电动机,应不低于2.5一4.0;对300kw500kw的电动机,应不低于1.5l、一2.0!;对 500kw以上的电动机,应不低于1.01.5 在最大电流至额定电流范围内,均匀地测取不少于 5点读数 根据试验数据,绘制三相线电流平均值对三相线电压平均值的关系曲线如图3所示,并将电压-电 流曲线上的最高试验电压处顺曲线的直线部分延长,与横轴交于U'点
GB/T22669一2008 IKN 心 图3堵转特性曲线I 7.1.3对100kw以上的电动机,如限于设备不能实测转矩时,允许用式(14)计算转矩 此时应在每 点读数后,测量定子绕组端电阻 试验时,电源的频率应稳定,功率测量应按需要采用低功率因数功率表,其电压回路应接至被试电 机的出线端 被试电机通电后,应迅速进行试验,并同时读取U、I和P 试验结束后,立即测量定 子绕组的端电阻 7.2试验结果计算 7.2.1堵转电流和堵转转矩的确定 若堵转试验时的最大电压在0.9U1.1U、范围内,堵转电流和堵转转矩T可由图2堵转特 性曲线查取;若堵转试验时的最大电压低于0.9U、,则可由图3堵转特性曲线查取Uk、I和U'值,则额 定电压下被试电机的堵转电流I和堵转转矩T(Nm)按式(12)和式(13)求取 一人朵一 12 IKN - TK 13) CU 式中: U 额定电压值,单位为伏(V); 堵转时最高试验电压值,单位为伏(V) UR 电压-电流曲线上最高试验电压处顺曲线的直线部分延长,与横轴交点的电压值,单位为伏 U" V); -试验电压为U时测得的堵转电流值,单位为安培(A TK试验电压为U时测得的堵转转矩值,单位为牛米(Nm). 转矩计算 7.2.2 如堵转时不实测堵转转矩,则堵转转矩Tk可按式(14)计算 PKPkaPss TK=9.549. 14) 1s 式中 -堵转时的输人功率,单位为瓦(w); P 堵转时的定子绕组FR损耗,单位为瓦(w) PK -同步转速,单位为转每分钟(r/min): 川s” -堵转时的杂散损耗(包括铁耗),单位为瓦(w);对低压电机.取Pe= =0.05PK;对高压电机， Pe 取P=0.10PK 负载试验 8.1概述 进行负载试验的目的是确定电机的效率,功率因数、转速和电流 其他试验中,有的项目也是带负
GB/T22669一2008 载进行的 负载机械与电机轴线应对中并保证安全 读取读数的过程是先读取最大负载时的读数,然 后读取较低负载时的读数 8.2额定电压负载试验 试验应在额定电压和额定频率下进行 开始读取试验数据之前,定子绕组温度与额定负载热试验 时测得的温度之差应不超过5C 用合适的设备(如测功机,陪试电机等)给电动机加负载 用符合4.2.3要求的转矩测量仪器测量 转矩 在6个负载点处给电机加负载 4个负载点大致均匀分布在不小于25%100%额定负载之间(包 括100%额定负载),在大于100%但不超过150%额定负载之间适当选取2个负载点 电机加负载的 过程是从最大负载开始,逐步按顺序降低到最小负载 试验应尽可能快地进行,以减少试验过程中电机 的温度变化 在每个负载点处,测取U、I、P、Ta、f或n),a(或R)及 推荐使用温度传感器(埋置于定子线圈端部)测量绕组的温度 当按B法测定电机效率时,必须测取每点的4或R 每个负载点处定子绕组的电阻值也可用下述a)或b)规定的方法确定电阻值 a)100%额定负载及以上各负载点的电阻值是最大负载点读数之前的电阻值 小于100%额定 负载各点的电阻值按与负载成线性关系确定,起点是100%额定负载时的电阻值,末点是最小 负载读数之后的电阻值 负载试验之后,立即测取定子绕组端电阻,将此电阻作为各负载点的电阻值 各项损耗的确定 规定温度下定子绕组rR损耗[见式(15] P、=1.51R (15 式中: 规定负载状态下测得的线电流有效值或计算值,单位为安培(A); R -换算到规定温度时的绕组端电阻,单位为欧姆Q) 根据相关标准或协议,按9.1.1或9.1.2规定,确定从值 9.1.1规定温度为换算到基准冷却介质温度为25C时的绕组温度[见式(16)] 16 一已 十25 式中: -额定负载热试验结束前测得的定子绕组最高温度(C) 额定负载热试验结束时冷却介质温度(C) a. 注，重复生产的复制电机(duplieatemacdhine),可不做热试验,用已有的从值 9.1.2规定温度0为按绝缘结构热分级规定的基准温度a.[见表2和式(17)] 17 0=0 表2绝缘结构热分级的基准温度 绝缘结构热分级 基准温度l/c 130(B) 95 155(F) 115 180(H 130 如按照低于结构使用的热分级规定温升或温度限值,则应按该较低的热分级规定其基准温度 9 铁耗P 见6.2
GB/T22669一2008 9.3风摩耗P, 见6.2. 9.4 负载杂散损耗 9.4.1概述 负载杂散损耗是指总损耗中未计人定子FR损耗、铁耗及风摩耗之和的那一部分损耗 g.4.2输入-输出法间接测量负载杂散损耗 9.4.2.1试验方法 间接测量法需做额定负载热试验(见11.7.1),负载试验(见8.2)和空载试验(见6.1) 测出总损 耗,从中减去定子"R损耗、铁耗及风摩耗之和,可确定负载杂散损耗 B法确定电机效率时,采用本 方法 9.4.2.2剩余损耗P 9.4.2.2.1定子绕组r'R损耗Pmt 按式(18)计算各个负载点P.a =1.51R 18 式中R为试验温度下的端电阻,如测量0.,则R为 K十4 R，=R 19 干 式中: 见8.2; R 见5.2: 4--见8.2; 见5.2:; 0 K 铜;K1=235;铝;Ki=225. 4.2.2.2输出功率P 9. 按式(20)计算各负载点P 7n P = 20) 5 式中: T一T 十ka,ka求取方法见附录A; T和n -见8.2 9.4.2.2.3剩余损耗P 各个负载点的输人功率减去输出功率,再减去试验温度下的定子R损耗、铁耗、风摩耗之和,即 为剩余损耗[见式(21)] P=P一P-(P.十P十P. 21 -. 式中: ？ 见8.2; ？ 见式(20); P 见式(18); P 见6.2:; P 见6.2 9.4.2.2.4剩余损耗P试验数据的回归分析 由于P与T呈线性关系,对其进行线性回归分析(见附录B)得到回归方程 22 P=AT”十B 10
GB/T22669一2008 式中: T 见9.4.2.2.2,A和B按附录B求取 相关系数r,对于B法,r>0.90. 若相关系数r(见附录B)小于上述规定值,删除最差的点,重新回归分析,如果规定值,则用第 二次回归分析结果 如果r仍小于上述规定值,说明测量仪表(包括转矩测量仪)或试验读数,或两者均 有较大误差 应分析产生误差的根源并校正再重复做试验 9 .4.2.3负载杂散损耗R 求得斜率A之后,每个负载点的P、由式(23)计算: P=AT 23) 式中: 见9.4.2.2.2; 见9.4.2.2.4 总损耗及输出功率的确定 9.5 9.5.1修正过的总损耗习P见式(24): 习P=Ps十P 十P 十Ps 24 式中: 见9.l; Pas P 见6.2; 见6.2; P 见9.4.2.3 P 9.5.2输出功率尸见式(25): 25 P=尸-习P 式中: 见8.2:; 习P 见9.5.1 l 效率的确定 10.1概述 效率是以同一单位表示的输出功率与输人功率之比,通常以百分数表示 输出功率等于输人功率 减去总损耗,若已知三个变量(输人.总损耗或输出)中的两个,就可用式(26)和式(27)求取效率 -员Iw 27 式中 见9.5.2; P P 见8.2; 习P 见9.5.1 除非另有规定,应在额定电压和额定频率状态下确定效率 若电压没有显著偏离额定值且电压对 称性符合4.1.1.2的要求,则由此试验数据求得的效率值是准确的 10.2效率试验方法 可用以下试验方法确定电动机的损耗和效率 按相关标准或协议的规定,选择其中的一种方法确 定电机的效率 推荐采用B法 1l
GB/T22669一2008 a)A法 输人-输出法; D) B法损耗分析及输人-输出法间接测量杂散损耗 10.2.1A法 -输入-输出法 此法是用测得的输出功率与输人功率之比计算效率 10.2.1.1试验过程 试验时,被试电机在额定负载下应达到热稳定状态 按8.2规定的方法进行负载试验 10.2.1.2计算格式 按16.1给出的A格式计算电机性能 10.2.2B法测量输入-输出功率的损耗分析法 测量电功率含仪用互感器),转矩和转速所用仪表的准确度等级应符合4.2.2、4.2.3、4.2.4和 4.2.5的要求 这对采用B法测定电机效率尤为重要 10.2.2.1试验程序 B法试验主要由额定负载热试验(见11.7.l),负载试验见8.2)和空载试验(见6.1)三部分组成 推荐先进行热试验,这样有利于电机摩擦损耗稳定,紧接其后进行负载试验,最后进行空载试验 如不 能按上述顺序连续进行试验,在进行负载试验之前,电机必须达到额定负载热试验时的热稳定状态 10.2.2.1.1负载试验 试验应按8.2的要求进行并测取有关数据 开始记录试验数据之前,定子绕组温度与额定负载热 试验记录的最高温度之差应不超过5C 试验应尽可能快进行,以减少试验过程中电机的温度变化. 按附录A提出的方法,求取转矩读数修正值ka,测功机或转矩传感器应按与负载试验相同转向进 行校正 10.2.2.1.2空载试验 空载试验见6.1 开始记录试验数据之前,电机应空载运行,直至输人功率稳定(见6.1). 10.2.2.2各项损耗的确定 10.2.2.2.1定子绕组在规定温度下FR损耗Paus见式(28): 1.51R、.K"二土2 Peals 28 K干以 式中: 见10.2.2.1.l; R、 见11.7.1; 0 见l1.7.l; 见ll.7.1 小 10.2.2.2.2铁耗P 按6.2确定 10.2.2.2.3风摩耗P 按6.2确定 10.2.2.2.4负载杂散损耗P 按9.4.2确定 10.2.2.3计算格式 按16.2给出的B格式计算电机的性能 11 热试验 11.1 目的 热试验的目的是确定在规定负载状态下运行时的电机某些部分高于冷却介质温度的温升,以下各 12
GB/T22669一2008 条是试验方法及数据处理的导则 11.2 一般性说明 应对被试电机予以防护以阻挡皮带轮,皮带以及其他机械产生的气流对被试电机的影响,一般非常 轻微的气流足以使热试验结果产生很大的偏差 引起周围空气温度快速变化的环境条件对温升试验是 不适宜的,电机之间应有足够的空间,容许空气自由流通 11.3温度测量方法 有以下3种测量温度的方法 温度计法; a) D) 电阻法 埋置检温计法 少 11.3.1温度计法 温度计包括膨胀式温度计例如水银、酒精等温度计,半导体温度计及非埋置的热电偶或电阻温度 计 测量时,温度计应紧贴在被测点表面,并用绝热材料覆盖好温度计的测温部分,以免受周围冷却介 质的影响 有交变磁场的地方,不能采用水银温度计 11.3.2电阻法 用电阻法测取绕组温度时,冷热态电阻必须在相同的出线端上测量 绕组的平均温升A(K)按 式(29)计算 R-R 29 L(K十0十0一0 A0= R 式中: R 额定负载热试验结束时的绕组端电阻,单位为欧姆Q)(见ll.7.5) R 温度为时的绕组初始端电阻,单位为欧姆(Q); 0 热试验结束时的冷却介质温度,单位为摄氏度(C); 0 -测量初始端电阻R时的绕组温度,单位为摄氏度(C); K 常数 对铜绕组,为235;对铝绕组,为225,除非另有规定 由于测量电阻的微小误差在确定温度时会造成较大误差,所以应使用4.2.5要求的仪表测量绕组 电阻,若可能,可用第2台仪表作检验,初始电阻与试验结束时的电阻应使用同一仪器测量 11.3.3埋置检温计法 本方法是用装在电机内的热电偶或电阻式温度计测量温度 专门设计的仪表应与电阻式温度计一起使用,以防止在测量时因电阻式温度计的发热而引人显著 的误差或损伤仪表 许多普通的电阻式测量器件可能不适用,因为在测量时可能有相当大的电流要流 过电阻元件 11.4温度读数 11.4.1一般说明 下面的条款介绍了3种温度测量方法,用以测定电机的绕组、定子铁心、进人冷却介质以及受热后 排出的冷却介质的温度,每种测量方法都有其特点,适用于测量电机特定部件的温度 11.4.2温度计法 热试验期间可用温度计法(见11.3.1)测量以下部件的温度 如有规定,可在停机后测量 定子线圈,至少在2个部位; a D)定子铁心,对大、中型电机,至少在2个部位 环境温度 c d)从机座或排气通风道排出的空气或者是带循环冷却系统的电机排到冷却器人口处的内部冷 却介质; 13
GB/T22669一2008 机座; f 轴承(如属于电机部件). 应将温度敏感元件放置于能测得最高温度的部位,对于进、出气流的空气或其他冷却介质的温度， 敏感元件应放置于测得平均温度的部位 11.4.3埋置检温计法 绕组装有埋置检温计的电机热试验时,应用埋置检温计法见11.3.3)测定绕组温度并写人报告， 通常,不要求停机后再取读数 11.4.4电阻法 可在停机后用电阻法(见l1.3.2)测量定子绕组的温度 应在电机出线端处直接测量任意二线端 间的电阻,此电阻已测量了初始值和初始温度 11.5热试验时冷却介质温度的测定 11.5.1 空气冷却电机 对采用周围空气冷却的电机,可用几只温度计分布在冷却空气进人电机的途径中进行测量 温度 计应安置在距电机约1m一2处,球部处于电机高度的一半的位置,并应防止外来辐射热及气流的影 取温度计读数的算术平均值作为冷却介质温度 响 1.5.2外冷却器电机 对采用外接冷却器及管道通风冷却的电机,应在电机的冷却介质进口处测量冷却介质的温度 11.5.3内冷却器电机 对采用内冷却器冷却的电机,冷却介质的温度应在冷却器的出口处测量;对有水冷冷却器的电机 水温应在冷却器的人口处测量 11.5.4试验结束时冷却介质温度的确定 试验结束时的冷却介质温度,应取在整个试验过程最后的1/4时间内,按相同时间间隔测得的几个 温度计读数的平均值 11.6电机绕组及其他各部分温度的测定 11.6.1绕组温度的测定 电机绕组的温度用电阻法测量 如电机有埋置检温计,则用检温计测量 11.6.2铁心温度的测定 铁心温度用检温计或温度计测量,对大、中型电机,温度计应不少于2支,取最高值作为铁心温度 11.6.3轴承温度的测定 轴承温度用检温计测量 对于滑动轴承,温度计放人轴承的测温孔内或者放在接近轴瓦的表面处 对于滚动轴承,温度计放在最接近轴承外圈处 11.7热试验方法 热试验方法应采用直接负载法 11.7.1直接负载法 直接负载法的热试验应在额定频率、额定电压、额定功率或铭牌电流下进行 试验时,被试电机应保持额定负载,直到电机各部分温升达到热稳定状态为止 试验过程中,每隔 30min记录被试电机的电压U,电流1,输人功率P,频率,转速n,转矩T,绕组温度久以及定子铁 心、轴承、风道进出口冷却介质和周围冷却介质的温度a. 试验期间,应采取措施,尽量减少冷却介质温度的变化 如采用外推法确定绕组的温升,电机在断电停机后,应立即测量绕组的电阻,并按l1.7.5确定额定 负载热试验后电阻R 对采用外接冷却器及管道通风冷却的电机,在电机切离电源的同时,应停止冷 却介质的供给 如以铭牌电流进行温升试验,对应于额定功率时的绕组温升A(K)按下述方法[见式30)和 14
GB/T22669一2008 式(31]换算 二 当- M在士10%范围内时 I 一0 &0 = 30) K 十A十0 当在主5%范卷围内时 =A0 (31 ( 式中: 额定电流,即额定功率时的电流,单位为安培(A) 从工作特性曲线上求得 IN 热试脸时的电流,单位为安培(A) 取在整个试验过程最后的14时内,按相等时间间隔 测得的电流平均值 对应于试验电流！的绕组温升,单位为开尔文(K)(见11.3.2) 11.7.2初始状态 试验应在规定时间内连续进行,直到温度稳定为止 11.7.3容许过载 电动机的发热试验,温度的稳定需要较长时间,在发热试验的起始阶段,为了缩短试验时间,电机在 预热阶段容许适当过载(25%一50%. 11.7.4试验结束 发热试验过程中,读数的时间间隔应在30min或以下 电机热试验应进行到相隔30min两个相 继读数之间温升变化在1K以内为止 但对温升不易稳定的电机,热试验应进行到相隔60min两个读 数之间温升变化在2K以内为止 11.7.5断电时的电阻 热试验结束应迅速断电停机 要仔细地安排试验程序和适当数量的试验人员,尽快地读取读数以 获得可靠的数据 从断电瞬间算起,如在表3规定的时间间隔内读到了最初电阻读数,则用此读数按式(29)计算绕组 温升 表3时间间隔 额定输出PN/AkW或kVA 切断电源后的时间间隔/s P50 30 90 50<尸<200 200GB/T22669一2008 11.8温升 当电机用周围空气冷却时,温升是被试电机的绕组温度减去环境温度 如电机是用远处或冷却器 来的空气通风冷却,温升是被试电机的绕组温度减去进人电机的空气温度 如在海拔不超过1000mm 处,冷却空气温度在10C40之间进行试验,温升不作校正 如试验地点海拔超过1000m,或冷却空气温度超过40C,或这两种情况同时存在,温升限值按 GB755一2008中的规定修正 1 失步转矩的测定 12.1概述 失步转矩用直接负载法测定 试验时宜用负载均匀可调的转矩测量仪、制动器、测功机或校正过的 直流发电机作负载 被试电动机应接到额定频率、额定电压实际平衡的电源上,将被试电动机调到额定 负载状态下运行,然后逐渐增加被试电动机的负载使之失步,在失步瞬间从转矩测量仪、制动器或测功 机上测量得的转矩数值,即为被试电动机的失步转矩 a)转矩测量仪法 制动器、测功机或校正过直流电机法 D 采用上述试验方法时,应在额定频率、额定电压下进行测定,如试验电压不能达到额定电压,失步转 矩值应按12.4换算 12.2转矩测量仪法 用转矩测量仪法测定失步转矩时,可用自动记录仪直接描绘转矩转速特性曲线和被试电机端电压 与转速的关系曲线,失步转矩从曲线上求取 试验过程中,应防止被试电机过热而影响测量的准确性 以直流电机作负载时,被试电动机与传感器、直流电机用联轴器联轴 直流电机他励,其电枢由可 调电压和可变极性的电源供电 被试电动机应接到额定频率、额定电压实际平衡的电源上,被试电机与 直流电机的转向应一致 调节直流电机的电源电压,逐渐增加被试电动机的负载使之失步,在失步瞬间 的转矩值即为失步转矩T 12.3制动器、,测功机或校正过直流电机法 如果被试电动机的负载为制动器、测功机,则失步转矩可在失步瞬间在制动器或测功机上读取 如果被试电动机的负载为校正过的直流发电机时,则被试电动机的失步转矩可由失步瞬间测得的 直流发电机的输出功率,并根据效率曲线求出其输人功率,即为被试电动机的输出功率P,按式(32)计 算电动机的失步转矩T.(N m) P十P 32 T阳=9549 1N 式中: 被试电动机的风摩耗,单位为千瓦(kw) P 试验过程中应防止被试电机过热而影响测量的准确性 被试电机的端电压应在其出线端上测量 12.4失步转矩的换算 当试验电压U,不低于0.9倍额定电压时,则额定电压时的失步转矩按式(33)计算 33 T=T t) 式中 在试验电压U，时测得的失步转矩值 Tm 当试验电压,低于0.9倍额定电压时,应尽可能在1/2一3/！额定电压范围内,均匀测取至少3个 不同电压下的失步转矩值 作lgT=(IgU.)曲线，延长曲线,求出对应于额定电压时的失步转 16
GB/T22669一2008 矩TpN 1 牵入转矩的测定 13.1标称牵入转矩的测定 标称牵人转矩(s=0.05时的转矩)可用直接负载法,加速法或转矩转速测量仪法测定 测定时,被试电动机应接近实际冷状态 13.1.1直接负载法 被试电机应接到额定频率,电压可调实际平衡电源上作异步电动机运转,试验应在冷态下进行,被 试电机的试验电压应尽可能提高一般应在额定值的50%以上,调节被试电机的负载,使其转差率为 0.05,同时读取被试电机的电枢电压,电枢电流、转速或转差率,输人功率,若负载为测功机还应读取转矩 如果采用分析过的直流电机作为负载时,应同时量取分析过直流电机的端电压,电枢电流和励磁电流 被试电机在转差率为时的电磁转矩Tw(Nm),按式(34)计算 (34 TM=9549 )nN 式中: 被试电机的输出功率,即负载电机的输人功率,单位为千瓦(kw); 被试电机在转差率为s时的机械损耗,单位为千瓦(kw),如无数据时,可近似取P、值(见附 Pe 录C) 被试电机在额定电压时的标称牵人转矩T(N m)按式(35)计算 35 怡二 T心 TM = 式中: 求得T时的试验电压,单位为伏(V -由图3确定的电压值,单位为伏(V); U TM -转差率s=0.05时求得的电磁转矩,单位为牛米(N m). 标称牵人转矩的标么值4按式36)计算: 小-(一告" 36) 试验中如果转差率为0.05的点不易准确建立时,则可调节被试电机的负载,使转差率为0.05左右 取4~5点,按上述方法计算转矩,然后作出转矩对转差的曲线 从曲线上确定转差率为0.05时的转 矩值 用转矩测量仪法求取转矩转速特性曲线,从曲线上s;=0.05处求取标称牵人转矩值 13.1.2加速法 被试电机接到额定频率,电压可调实际平衡的稳定电源上,使电机作空载电动机起动,电源电压应 调节到能使电动机由30%n、到n、的时间约在1.5nmin左右 在加速过程中,电源电压、频率保持不 变,如果电机能从静止状态起动的最低电压尚不能满足上述要求,则应进一步降低电源电压,直到上述 要求满足为止 但此时电机应采用其他方法帮助起动(例如用吊车帮助起动或先用较高电压起动,然后 切断电源使电机降速,待电机转速降到30%n、以下时,再加所需电压进行试验等) 在转速为30%n~ 80%n、范围内,每间隔5s10s测量一次转速并记录时间 在转速为80%n、100%n、范围内宜每 隔3s一5s记录一次,在试验过程中应注意电机是否过热 当使用快速记录仪试验时,加速到全值的时间可以比上述规定快些， 由试验数据作转速对时间的曲线,如图4所示,并求取95%n、处的曲线斜率dn/d,该斜率可用下 述方达确定,以曲线上95%n、处 点为中心,取曲线上离 等距离的b.c两点(b点的纵坐标不应超过 17
GB/T22669一2008 n),这两点的纵坐标之差为An,横坐标之差为公/,所求的曲线斜率为An/公 0.95N 0.95N 图4电动机空载起动时转速与时间的关系曲线 电机的试验电压下转矩T(Nm)按式(37)计算; (37 下 一可丽 式中: 被试电机的转动惯量,单位为千克平方米(kg”m') 如用标么值计算,则 Jn兴" 38 t 91.2×10'P、 额定电压时的标称牵人转矩T(Nm)为: T 39 T= 如用标么值计算,则 怡二" = 40) fpN 式中: U' 由图3确定 13.1.3转矩转速测量仪法 被试电机与转矩转速传感器以及负载可调的负载机机械对接 被试电机接到额定频率,电压可调 实际平衡电源上 试验开始时,使被试电机处于空载或轻载运行,被试电机的试验电压应尽可能提高 -般应在额定值的50%以上 逐步调节被试电机的负载,使其转差率从0.1至0,并记录这个变化过程 的Tn和U-曲线,至少均匀测取3个不同电压下的T-和U-n变化曲线,分别从曲线上查得转差为 0.05的牵人转矩T和试验电压U 作lgT=(IgU,)曲线,延长曲线,求出对应于额定电压时的牵人 转矩Tm 13.2特定转动惯量时牵入转矩的测定 永磁同步电动机的牵人转矩值与负载的转动惯量有关,转动惯量越大,则同一电动机所能牵人同步 的转矩越小 因此,测量被试电动机的牵人转矩时应同时注明负载的转动惯量值,否则无法衡量被试电 动机的牵人同步性能 有的电机对所能牵人同步的负载转动惯量有明确的要求,这就要求在测试系统 18
GB/T22669一2008 中被试电动机与负载之间增加飞轮,以满足所要求的转动惯量值 测定牵人转矩时,可用同步测功机,涡流测功机或校正过的直流电机进行测定,牵人转矩应在额定 电压下测定 测定时,被试电动机、飞轮与负载之间应用联轴器连接 先使电机在同步状态下,再增加负载使电 动机牵出同步,在保持额定电压情况下逐渐减小被试电动机的负载转矩,并随时读取转矩值 当负载转 矩减至某个值时,被试电动机刚好牵人同步 读取牵人同步前的转矩最小值即为被试电动机在规定转 动惯量时的牵人转矩 被试电动机是否由异步运行进人同步,一般需用同步闪光灯照射被试电动机轴上的标记来确定;标 记转动时为异步运行,标记不转动时为同步运行 同步闪光灯需接至与被试电动机相同频率的电源上 永磁同步电动机在异步状态下运转时,电流很大,发热很快,测定必须迅速而准确的进行 为使测定结 果准确可靠,牵人转矩的测定应不少于2次 在保持被试电动机温度不变时,两次测定结果应相同 当试验时的电压U，不是额定电压时,应在0.5~0.9倍的额定电压范围内,均匀测取至少3个不同 电压下的牵人转矩值,作kT,-/eL)曲线,延长曲线,求出对应于额定电压时的牵人转矩T 14 最小转矩的测定 14.1概述 在起动过程中最小转矩的测量方法有下列几种 a)测功机或校正过直流电机法; b)转矩测量仪法 测定时,被试电机应接近实际冷状态,在额定频率和额定电压下进行 如试验电压不能达到额定电 压,最小转矩值应按14.4换算 14.2测功机或校正过直流电机法 用测功机或校正过直流电机作被试电机的负载,最小转矩从测功机测力计上读出,或按试验时的转 速和校正过直流电机的电枢电流,从直流电机的校正曲线T=f(I,上求得 直流电机的校正和使用时的要求同12.3 试验时,将被试电机与测功机或校正过直流电机用联轴器连接,先在低电压下确定被试电机出现最 小转矩的中间转速(即同步转速的1/131/7范围内的某一转速,机组在该转速下能稳定运行而不升 速) 断开被试电机的电源,调节测功机或校正过直流电机的电源电压,使其转速约为中间转速的1/3 然后,合上被试电机的电源,迅速调节测功机的电源电压(或励磁电流)或校正过直流电机的电源电压 直至测功机的测力计读数或校正过直流电机的电枢电流出现最小值,读取此数值和被试电机的端电压 采用校正过直流电机时,需同时读取转速值 用测功机作负载时,当测功机与被试电机的转向相同,而不能测得最小转矩时,可改变测功机电源 电压的极性再行测试 试验过程中,应防止被试电机过热 14.3转矩测量仪法 用转矩测量仪法测定最小转矩时,必须测取被试电机的转矩转速特性曲线，最小转矩从曲线上 求取 转矩转速特性曲线可逐点测定后人工描绘,也可用自动记录仪直接描绘 逐点测定转矩转速曲线 时,测定的点数应满足正确求取各种转矩(堵转转矩、最小转矩、牵人转矩,失步转矩)的需要 在这些转 矩附近,测量点应尽可能密一些 试验过程中,应防止被试电机过热而影响测量的准确性,必要时,转矩转速特性曲线可分段测量 以直流电机作负载时,被试电机与传感器、直流电机用联轴器连接 直流电机他励,其电枢由可调 电压和可变极性的电源供电 被试电动机与直流电机的转向应一致 调节直流电机的电源电压,逐渐 19
GB/T22669一2008 增加被试电机的负载,并同时读取转矩、转速和电压值 或用自动记录仪描绘转矩-转速特性曲线和被 试电机的端电压与转速的关系曲线,见图5 永磁同步电动机在接近堵转时转子振荡尤其剧烈,所以配接的负载惯量应至少为被试电机惯量的 3倍以上,以尽可能减小转矩值振荡对准确读数的影响 需要测取从反转到正转起动过程中的转矩-转 速特性曲线T=(n) 在测定过程中,电动机的端电压如有变化,必须进行电压修正,因此应同时测取 电机端电压变化曲线 用自动记录仪描绘转矩-转速特性曲线时,建议在被试电动机转速上升和下降的情况下测取两条转 矩-转速特性曲线,取其平均值 每条曲线的描绘时间应不少于15s t7Nm) n/(/min 图5转矩-转速特性曲线T=(n) 14.4最小转矩的换算 永磁同步电动机起动过程中的转矩是由异步转矩T 与永磁制动转矩T.通常为负值)相叠加而 得,前者与外施电压平方成正比,后者与外施电压值无关 因此,由于外施电压不是额定值而需换算时 至少应测取两条不同电压U,U 下的转矩-转速特性曲线,取最小转矩附近多个同一转速下测得的转 矩值T和T.,然后按式(41)和式(42)求得T.、T 41 T 高面 )T-愿 .(42 T - 则额定电压U、时的最小转矩Tm(Nm)见式(43): T=T十T 43) 式中: 额定电压,单位为伏(V U U、U 试验时的实际电压,单位为伏(V); 20
GB/T22669一2008 T、T -电压为U,U 时测得的最小转矩,单位为牛米(N m) 在最小转矩附近多个转速下的T值画成曲线取最小值,即为所求的最小转矩TmmN m) 15 其他试验 15.1超速试验 如各类型电机标准中无规定时,超速试验允许在冷态下进行 对大型电机,允许对转子单独进行 超速 试验时,将电动机的转速提高到或为1.2倍最高额定转速或各类型电机标准中规定的转速,或规定 的最高转速,历时2min 超速的方法有下列2种: a) 提高被试电机的电源频率; b)用原动机直接驱动或通过变速驱动被试电机 超速试验时,应采取安全防护措施,尽可能远距离测量转速 15.2噪声的测定 噪声的测定按GB/T10069.1一2006 15.3振动的测定 振动的测定按GB100682008 15.4短时过转矩试验 短时过转矩试验应在额定电压、额定频率下进行 试验时,电动机在热状态下,逐渐增加负载,使其转矩达到GB7552008或各类型电机标准所规 定的过转矩数值,历时15、 如限于设备,允许在试验时用测量定子电流代替转矩的测量,此时,定子电流值应等于1.1倍的过 转矩倍数乘以额定电流值 15.5耐电压试验 试验电源的频率为工频,电压波形应尽可能为正弦波形 15.5.1试验要求 a)耐电压试验在电机静止的状态下进行 试验前,应先测量绕组的绝缘电阻 如需要进行超速 和短时过转矩试验时,该项试验应在这些试验之后进行,型式试验时,该项试验还应在热试验 后电动机接近热状态下进行 b 试验时,电压应施于绕组与机壳之间,此时其他不参与试验的绕组均应和铁心及机壳连接 对额定电压在1kV以上的电机,若每相的两端均单独引出时,则应每相逐一进行试验 试验变压器应有足够的容量,可按下列方法选择 1 对低压电动机,每1kV试验电压,试验变压器的容量应不小于1kVA 2)对高压电动机,当其电容量较大时,试验变压器的容量应大于式(44)求得的计算容量S kVA): .(44 ST=2x/CU,U×10 式中 被试电机的电容量,单位为法(F) 试验电压,单位为伏(V); U 试验变压器高压侧的额定电压,单位为伏(V JN 3)对分马力电动机,每1kV试验电压,试验变压器的容量应不小于0.5kVA 额定电压在3kV及以上的电动机进行耐电压试验时,建议在试验变压器接线柱与被试绕组 之间并联接人放电铜球 试验电压应在试验变压器的高压侧进行测量 21
GB/T22669一2008 试验前,应采取切实安全防护措施,试验中发现异常情况,应立即切断试验电源,并将绕组对地 放电 15.5.2试验电压和时间 试验电压的数值按GB755一2008表16或各类电机标准的规定 试验应从不超过试验电压全值的一半开始,然后均匀地或以每步不超过全值5%逐步增至全值,电压 从半值增至全值的时间应不少于10s 全值试验电压值应符合GB755一2008表16的规定,并维持lr mn 当对批量生产的200lkw或kVA)及以下电机进行常规试验时,lmin试验可用约5s的试验代替,试 -2w08表16规定的正常值 也可用1当试验来代替-但试验电压值应为GB755一3o8 验电压按GB755 表16规定值的120%,试验电压均用试棒施加. 15.6转动惯量的测定 15.6.1悬挂转子摆动法 15.6.1.1单钢丝法 采用单钢丝扭转摆动比较法测定电机转子的转动惯量 选择密度均匀的金属制成假转子,假转子形状应为简单的圆柱体,以便能用式(45)较精确地计算出 假转子的转动惯量 假转子的质量应能将所选用的钢丝拉直且钢丝不变形 把假转子可靠地悬挂在长 度>0.5m的钢丝一端,钢丝的另一端固定在支架上,钢丝轴线应与假转子轴线同心且垂直地面 将假转子绕心轴扭转一个适当角度,仔细测量往复摆动次数N及所需时间1(s),求得摆动周期平 均值T'T'=1/N) 被试电机转子在相同的条件下,重复上述试验,按上方法求得其摆动周期的平均 值T,按式(46)计算被试电机的转动惯量J 假转子的转动惯量'(kg”m')由式(45)计算 mD2 (45 式中 -圆柱体直径,单位为米(m); -直径D部分的圆柱体质量,单位为千克(kg); 2 被试电机转子的转动惯量J(kgnm')按式(46)计算: =丁 (46 式中: 被试电机转子的摆动周期平均值,单位为秒(s): 假转子的摆动周期平均值,单位为秒(s) 15.6.1.2双钢丝法 用两根平行的钢丝将被试电机转子悬挂起来,使其转轴中心线与地面垂直 扭转转子使其产生以 轴线为中心的摆动 距转轴中心线的扭角应不大于10° 仔细测取若干次摆动所需的时间,求出摆动 周期的平均值T 转动惯量J(kg”m')按式(47)求取: Ta g 4T 式中: 重力加速度,单位为米每二次方秒(m/s); 两钢丝之间的距离,单位为米(m); 钢丝的长度,单位为米(m); -被试电机转子的质量,单位为千克(kg) n 15.7轴电压的测定 轴电压的测定按GB/T1029一2005的规定进行 22
GB/T22669一2008 16计算格式 16.1A格式 -A法 型号 设计 机座号 hp/kw 相数 频率 电压 同步转速 产品编号 温升限值 时间定额 序号 内 容 定子绕组初始端电阻 Q 测量初始电阻时绕组温度 C 额定负载热试验结束时定子绕组端电阻 Q 额定负载热试验定子绕组最高温度 C C 热试验结束时冷却介质温度 e 负载试验冷却介质温度 负载试验定子绕组最高温度(0 频率 Hz) 同步转速 r/min) 10 线电压 V 11 线电流 A 12 定子输人功率 w) 13 试验温度(0)时定子1R损耗 W 14 转矩读数T Nm) 15 转矩读数修正值k Nm 16 修正后转矩 Nm 17 输出功率 w) 18 在规定温度()时的定子！'R损耗 w) 19 修正后的定子输人功率 w) 20 效率 % 2 功率因数 注:和0采用相同的测温方法 性能参数汇总表 25 50 75 125 负载额定值的百分数 100 150 功率因数 效率 % 转速 r/min) 线电流 A 23
GB/T22669一2008 A格式计算说明 ]连同其中的数字表示A格式中该序号项的试验数据或计算结果 [1]见5.2 [2]见5.2 [3]见11.7.1 [4]见11.7.1 [5]见l1.7.l [G]见10.2.1 []见10.2.1 [8]见10.2.1 [] [8]/极数 =120 [10]见10.2.1 [l1]见10.2. [12]见10.2. l冈-1.au袋丰留 [14]见10.2.1 [[15]按附录A求得k [16]=[14]+[15] [17]-[16][9]/9.549 K十[4]一[5]十25 [18]=1.5[11][3] K十[4们 [19=[12]十[18]一[13] 17] 100 [20]- 197 [21]= [101 16.2B格式 -B法 kw 型号 设计 机座号 相数 hp 频率 电压 同步转速 产品编号 温升限值 时间定额 序号 容 内 定子绕组初始端电阻 Q 测量初始电阻时绕组温度 C 额定负载热试验结束时定子绕组端电阻 Q C 额定负载热试验定子绕组最高温度 热试验结束时冷却介质温度 负载试验冷却介质温度 负载试验定子绕组最高温度" HH2 频率 同步转迷 r/min 10 线电压 V 214
GB/T22669一2008 表续 内 容 序号 11 线电流 A w 定子输人功率 112 w 13 在时的定子绕组rR损耗 14 w 铁耗 15 风摩耗 W 16 总常规损耗 W 转矩读数T 转矩读数修正值k 18 Nm) 9 修正后的转矩 Nm) w 轴输出功率 20 21 w) 表观总损耗 22 剩余损耗 w) 22A 截距B 斜率A 相关系数r" 删除点 23 在规定温度(0)时定子绕组！R损耗 W 24 负载杂散损耗 W wD 修正后总损耗 25 w 修正后轴输出功率 26 27 修正后轴输出功率 Ghp 28 效率 % 29 功率因数 注:和0采用相同的测温方法 1磅 英尺=1.3558N m 性能参数汇总表 50 25 75 负载额定值的百分数 100 125 150 功率因数 % 效率 转速 r/min A 线电流 B格式计算说明 ]连同其中的数字表示B格式中该序号项的试验数据或计算结果 []见5.2 [[2]见5.2 [3]见11.7.1 []见1.7.1 [5]见11.7.1 [6]见10.2.2 25
GB/T22669一2008 [[7]见10.2.2 [8]见10.2.2 [9]=120[8]/极数 [10]见10.2.2 [l1]见10.2.2 [12]见10.2. r1们-1们T击留 [14]见10.2.2.2. 2 [15]见10.2.2.2 3 注铁耗,风摩耗不需要分离时[14]+[15]作为一项 [16]=[13]+[14]十[15] [17]=见10.2.2 [18]按附录A求取k [19]=[17]+[18] [20]=[19][9]/9.549 [21]=-[12]-[20] [22]-[21]一[16 [22A]按附录B求取A、B、 S土-土互 [23]=1.5[l1] [3 K可 [24]=A[19]” [25]=[13]十[14]十[15]十[24] [26]=[12]一[25] [27]=[26]/745.7 [28]=100[26]/[12] [12] [29]- V[101 通过绘制线电流[11],效率[28]对输出功率[260]或输出马力[27]的关系曲线,求取性能参数 从曲 线上根据预定的负载点查出有关数据填人性能汇总表中 功率因数由各预定负载点处的线电流、电压 和由下式求得的输人功率计算求得 预定负载点功率Cwx10o 输人功率(w)= 预定负载点效率% 26
GB/T22669一2008 附 录A 规范性附录 测功机转矩读数的修正 本修正方法也适用转矩测量仪与被试电机之间有轴承的情况 根据被试电机空载试验数据进行修正 A.1.1联结测功机 被试电机在额定电压和额定频率下空载运行,测功机与被试电机联结但不加励磁,测量并记录 P,1,Tn及Ra或温度a(Ra为测量值或根据a求得) 则:(R)=1.5rR A.1.2不联结测功机 被试电机在额定电压和额定频率下空载运行,但不联结测功机 测量并记录P,I 和R或温度 a.(R为测量值或根据求得),则 FR) =1.5I,'R (A.1 A.1.3测功机转矩修正值k g549.([P 一(rR).]一[P-(FR),])一T k= A.2 式中: P,(FR)和T 见A.1.l; ,(I'R) -见A.1.2 注:实际上,通过校正测功机,在轴转矩为0时,T=0. A.2测功机自身修正 测功机不与被试电机联结但是联轴器必须仍与测功机联结 测功机作为电动机运行,使测功机的 转速n与负载试验时的转速相同,则测功机测得的转矩即为ka A.3修正后的转矩1 T T十k A.3) 27