直流电机试验方法

直流电机试验方法

国家标准 GB/T1311一2008 代替GB/T1311-1989 直流电机试验方法 Testprocedurefordirectcurrentmachines 2008-07-16发布 2009-04-01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/T1311一2008 目 次 前言 范围 规范性引用文件 试验电源、仪表选择及试验前检测 绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定 绕组在实际冷状态下直流电阻的测定 轴电压的测定 电感的测定 空载特性的测定 整流电源供电时电机的电压、电流纹波因数及电流波形因数的测定 l0 额定负载试验 n 热试验 1 12 效率的测定 13 13电机偶然过电流和电动机的短时过转矩试验 19 14 发电机的外特性和固有电压调整率的测定 19 15 电动机的转速特性和固有转速调整率的测定 20 16 转动惯量的测定 21 17 无火花换向区域的测定 22 18 214 电枢电流变化率的测定 超速试验 1 26 20 噪声的测定 26 21 振动的测定 26 电磁兼容性测定 26 匝间绝缘试验 26 24 短时升高电压试验 26 5 耐电压试验 2 附录A(规范性附录输人电流及输人功率的修正方法 28 附录B(规范性附录)测功机转矩读数的修正 30 附录C规范性附录直流电机的短路方法 3 附录D(资料性附录)电机的换向火花等级判定 34
GB/T1311一2008 前 言 本标准代替GB/T1311一1989(《直流电机试验方法》 与前版相比,主要变化如下 -引用标准为现行有效标准 3.2仪表选择中对仪表准确度要求进行了修改,比前版的要求提高了 -第7章电感的测定中增加了负载状态下电枢饱和电感的测定 第16章转动惯量的测定中增加了双钢丝法 前版式(20),式(B.1),式(B.2)、式(B.3)有误,进行了修改 -增加了附录D火花等级的描述 本标准的附录A,附录B附录C为规范性附录,附录D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 本标准负责起草单位，上海电器科学研究所(集团)有限公司、上海南祥电机有限公司、西安西玛电 机(集团)有限公司、卧龙电气集团股份有限公司、永济新时迷电机电器有限责任公司、哈尔滨电机厂交 直流有限责任公司、杭州金蟒电机制造有限公司、上海电科电机科技有限公司负责起草 本标准参加起草单位;杭州恒力电机制造有限公司 本标准主要起草人:金惟伟,邱毓鸿庄晓芬、陈伟民.张锦伟、孟凡民,钟幼康、盛君、韩荣灿. 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -GB/T1311一1989
GB/T1311一2008 直流电机试验方法 范围 本标准适用于GB755规定范围内的一般用途直流电机 对特殊用途或有特殊试验要求的电机 凡本标准未规定的试验方法,应在该类型电机的标准中作补充规定 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旋转电机定额与性能(GB755一2008,IEC60034-l:1996,IDT GB4824一2004工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法(CISPR11: 2003，IDT GB10068轴中心高为56 mm 及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值(GB10068 2008,IEC60034-14:1996,IDT) GB/T10069.1一2006旋转电机噪声测定及限值第1部分;噪声测定方法旋转电机噪声测定方 法(ISO1680:2000,MOD 试验电源、仪表选择及试验前检测 试验电源 普通电源 试验用普通电源包括直流发电机组、蓄电池 3.1.2整流电源 试验用整流电源的电流纹波因数或波形因数应符合被试电动机技术条件的要求,整流器交流输人 电压应对称,输出电压,电流波形应平衡、稳定,无干扰 3.2仪表选择 3.2.1测量仪器的准确度 试验时,采用的电气测量仪器、仪表的准确度应不低于0.5级(兆欧表除外);转速表读数误差在 士1r/min;转矩测量仪及测功机的准确度应不低于0.5级;测力计的准确度应不低于1级;温度计的误 差应不超过士1C 选择仪表时,应使测量值位于20%~95%仪表量程范围内 对小功率直流电动机,应按附录A对输人电流和功率的测量值进行修正 3.2.2电压电流的测量 电压,电流平均值用磁电式仪表或能读出平均值的其他仪表包括数字式仪表来测量 电压、电流有 效值用电动式仪表或能真实读出方均根数的其他仪表包括数字式仪表来测量 测量电枢回路电压时,电压表应直接接在绕组出线端上 用分流器测量电流时,测量线的电阻应按 所用毫伏表选配 3.2.3电动机输入功率的测量 输人功率用电压乘电流来计算,试验电源为整流电源时应用真实读数瓦特表或指示电压,电流瞬时 值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输人功率,也可分别测量直流功率分量和交流功率分
GB/T1311一2008 量见12.3)然后相加求得 3.3试验前检测 3.3.1 一般检查 试验前应检查电机的装配质量和轴承运行情况,以保证各项试验能顺利进行,试验线路和设备应能 满足试验要求 3.3.2中性线的测定 中性线的测定有感应法、正反转发电机法、正反转电动机法 试验前,电刷与换向器工作表面的接 触应良好 3.3.2.1感应法 电枢静止,励磁绕组他励,将毫伏表接在相邻的两组电刷上,并交替地接通和断开电机的励磁 a 电流图1),逐步移动刷架的位置,在每一个不同位置上测量电枢绕组的感应电势,当感应电 势最接近零时,即可认为电刷位于中性线上,毫伏表的读数推荐以励磁电流断开时的读数 为准 图 b) 电枢静止,励磁绕组他励,交替地接通和断开电机的励磁电流,在距离等于或接近于一极距的 两片换向片上测量感应电势,沿换向器圆周移动,正负感应电势各量取几点读数,然后按图2 所示的作图法求出中性线位置 感应电势/mV 中件纯 换向 片组 图2 3.3.2.2正反转发电机法 试验时,电机励磁绕组他励,在保持转速、励磁电流及负载(接近额定值)不变的情况下,逐步移动刷 架位置,在每一个不同位置上测量电机在正转及反转时的电枢电压,直到两个电压数值最接近时为止，
GB/T1311一2008 此时即可认为电刷位于中性线上 3.3.2.3正反转电动机法 试验时,在保持电机电枢电压、励磁电流及负载(接近额定值)不变的情况下,逐步移动刷架位置,在 每 -个不同位置上测量电机在正转及反转时的速度,直到两个方向的转速最接近时为止,此时即可认为 电枢位于中性线上 绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定 测量时电机的状态 测量电机绕组的绝缘电阻时,应分别在实际冷状态和热状态下测量 检查试验时,可仅测量冷态绝缘电阻,但应保证热态绝缘电阻不低于该类型电机标准的规定 4.2兆欧表的选用 电机额定电压为36V及以下的用250V兆欧表测量,额定电压为36V以上至500V的用500V 兆欧表测量,额定电压在500V以上的用1000V兆欧表测量 4.3测量方法 电枢回路绕组(不包括串励绕组)串励绕组和并励绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻应分别进行 测量 测量时,兆欧表的读数应在仪表指针达到稳定以后读出 绕组在实际冷状态下直流电阻的测定 实际冷状态下直流电阻的测定 5 将电机在室内静置一段时间,用温度计或埋置检温计)测量电机绕组的温度,当所测温度与冷却介 质温度之差不超过2K时,此时被测绕组的温度即称为实际冷状态下绕组的温度,若绕组的温度无法测 量时,允许用机壳的温度代替,对大、中型电机温度计的放置时间应不少于15min 5.2绕组直流电阻的测量方法 5.2.1绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量,测量1Q及以下的电阻时,应采用双臂电桥 5.2.2当采用电流表和电压表法测量电阻时,接线如图3或图4所示 图3 图4 当测量电压表内阻与被测绕组电阻之比大于或等于200时,应采用图3的接线测量绕组的电阻;当 测量电流表内阻与被测绕组电阻之比小于1/200时,应采用图4的接线测量绕组的电阻 测量时电压
GB/T1311一2008 表与被测绕组应接触良好,电流必须保持恒定,通过被测绕组的电流应不超过额定电流的10%,通电时 间应不超过1 min 5.2.3当采用数字式微欧计测量绕组电阻时,测棒与被测绕组的接触应良好,通过被测绕组的电流不 应太小,但不能超过额定电流的10%,通电时间应不超过1min 5.2.4测量电机各部分绕组直流电阻时,转子应静止不动,每一绕组测量三次,每次读数与三次读 数的平均值之差,应在平均值的士0.5%范围内,取其平均值作为绕组电阻的实际值,并同时记录绕 组温度 检查试验时,每一电阻可仅测量一次 5.3电枢绕组直流电阻的测定 5.3.1按5.2测量电枢绕组电阻时,应将电刷自换向器上提起或与换向器绝缘,根据电枢绕组的型式 按下列方法进行 a)对单波绕组应在距离等于或最接近于奇数极距的两片换向片上进行测定,测得的电阻即为电 枢绕组电阻 对无均压线的单叠绕组应在换向器直径两端的两片换向片上进行测定 b 电枢绕组的直流电阻R 由式(I)计算 R 三 R 六 式中: R -测量的电阻值,Q 极对数 对装有均压线的单叠绕组,应在距离等于或最接近于奇数极距,并都装有均压线的两片换向片 上进行测定,测得的电阻即为电枢绕组电阻 对装有均压线的复叠或复波绕组应在距离最接近于一极距,并都装有均压线的两片换向片上 进行测定,测得的电阻即为电枢绕组电阻 蛙绕组一单蛙绕组应在相隔一个极距的两换向片上测量;双蛙绕组应在相邻的两换向片上测 量;三蛙绕组应在相隔一个极距的两换向片上测量 如K/2p不是整数时应加修正值士m/2 电枢绕组的直流电阻R 由式(2)计算 R 2 a/K十l1)mn 式中: R -测得的电阻值 蛙绕组的电阻系数,见表1; K 换向片数 绕组的重路数 m 表 1o 12 18 20 22 2b 14 l6 24 8.00 27.71 61.25 110.11 175.43258.13 359.02 478.77 617.98777.21 956,92 其他型式电枢绕组直流电阻的测量方法应根据绕组的具体结构,采用相应的方法 5.3.2按5.2.1测量电枢绕组直流电阻时,电刷自换向器上提起或与换向器绝缘有困难而将电刷放在 换向器上,应在位于两组相邻电刷的中心线下面,距离等于或最接近于一极距的两片换向片上进行 测量 3 5.3. 用于温升试验的电枢绕组冷状态直流电阻的测定,可在位于相邻两组电刷之间,距离约等于极
GB/T1311一2008 距一半的两片换向片上进行测量,并在这两片换向片上做好标记 大型电机测量电枢绕组冷状态直流电阻时,应在换向器上多选择几组不同位置的换向片 温升试 验时,在电机断能停转后,总有一组换向片位于相邻电刷之间,可测量电枢绕组热状态直流电阻 轴电压的测定 轴电压测定见图5 试验前应分别检查轴承座与金属垫片,金属垫片与金属底座间的绝缘电阻 第一次测定时,被试电机应在额定电压、额定转速下空载运行,用高内阻毫伏表测量轴电压U,然 后用导线A将转轴一端与地短接,测量另一轴承座对地轴电压U.,测量完毕将导线A拆除 试验时测 点表面与毫伏表引线的接触应良好 第二次测定时,被试电机在额定电流、额定转速下短路或额定负载运行,测量轴承电压U 对调速 电机可仅在最高额定转速下进行检查 轴承座; -绝缘垫片; 金属垫片; -绝缘垫片; 转子 图5 电感的测定 电枢回路电感的测定 不饱和电感的测定 试验开始前电机电刷的安装应接触良好,并(他)励磁场的绕组应短路以避免绕组感应高压 试验时,在电机电枢回路端子通以50Hz或60Hz的单相交流电 固定电枢防止转动,交流电流应 限制在额定电流的20%左右,以避免在短暂的试验期间电刷和换向器过热 同时读取交流电压、交流 电流、相角或功率,相角也可通过瓦特表间接求得， 饱和电感的测定 励磁绕组他励,通以额定励磁电流,励磁用直流电源的电流纹波因数不超过6% 测定方法与不饱 和电感相同 串励电机电枢回路仅进行饱和电感的测试,此时串励绕组由直流电源他励通以额定电流、励磁用 直流电源的纹波因数不超过6% 求得的饱和电感并不包括由于串励磁场引起的附加电感 7.1.3负载状态下的饱和电感的测定 被试电机作为发电机.在特定的负载电流状态下运行,使用一白交流发电机,一个电容器C和一 -个 电感L,如图6所示,将20%左右额定电流的交流电流叠加在直流负载电流上
GB/T1311一2008 电枢回路电感用交流电压、交流电流的有效值,按式(3)计算 交流发电机 被试电机 换向绕组和 补偿绕组 频率分析器,测量 u的示泼器 图6 7.1.4电枢回路电感试验值的计算 电枢回路电感试验值应按式(3)计算 Usind L 3 2xfI 式中: -电枢回路电感的试验值,H: 交流电压的有效值,V， U -交流电压,交流电流间的相角; 频率,H2; 交流电流的有效值,A 7.2并(他)励励磁绕组电感的测定 7.2.1不饱和电感的测定 试验时,电机励磁绕组用一在被试电机额定励磁电流时电压调整率小于2%的电源他励,将电机 驱动到额定转速,电枢两端开路,调节励磁使电枢电压至额定,在额定和零之间来回两次,然后降低 电枢电压到50%额定值左右,记下励磁绕组电压为预定值,再将励磁电压减小到零,断开励磁回路， 调节励磁电压到预定值,再合上励磁回路,观察并摄录励磁电压、,励磁电流、电枢电压相对于时间的 变化过程 7.2.2饱和电感的测定 试验线路见图7 图7
GB/T1311一2008 试验时,将电机驱动到额定转速,对调速电机,应驱动到最低额定转速,电枢两端开路,闭合开关s. 调节励磁电压U,使电枢两端产生100%额定电枢电压,然后打开开关S,调节R使电枢电压在90% 110%额定值之间变动两次,最终使之停止于90%额定值处 闭合开关s,观察并摄录励磁电压、励磁电 流、电枢电压相对于时间的变化过程 3 7.2. 励磁绕组电感试验值的计算 7.2.3.1不考虑铁心涡流效应时励磁绕组电感按式(4),式(5)计算 L=RT L=RT 式中: Lr -励磁绕组电感,H; 励磁绕组直流电阻.Q: R T -励磁电流变化量达到最大值的63.2%时的时间,s; 励磁绕组有效电感,H; Le T 电枢电压变化量达到最大值的63.2%时的时间,s. Av 7.2.3.2考虑电机铁心涡流效应时励磁绕组电感按式(6)计算 6 山=R“ 式中: R 励磁绕组直流电阻.Q 在半对数坐标Ie一/I与'的关系曲线上,曲线直线部分的延长线与纵坐标轴交点之值 见图8) 励磁电流的稳态值 Ie e按式(7)计算: lnb h 式中 4,6和e,b -在曲线的直线部分任取两点P和Q的相应值(见图8). 图8 空载特性的测定 8.1空载发电机法 试验时,电机以空载发电机方式运行,励磁绕组他励,保持额定转速不变,逐步增加电机的励磁电 流,直到电枢电压接近额定值的130%时为止,然后逐步减小励磁电流到零,做上升或下降分支时各读
GB/T1311一2008 取9点11点,在电枢电压的额定值左右应多读取几儿点,每一点上同时读取电枢电压和励磁电流的 数值 如电机的磁路比较饱和,电枢电压不能调节到上述数值时,则应调节到可能达到的最大电压时为 止,但须注意不使励磁绕组过热 试验过程中,励磁电流只允许向同一方向调节,如需反向调节,应先将励磁电流回复到零(上升分 支)或增加到最大值(下降分支),然后再调节到所需数值 8.2空载电动机法 此法仅限于中小型电动机的检查试验 试验时,励磁绕组他励,并由其他可变电压的直流电源给电枢供电.作空载电动机运行,加在电枢上 的电压从额定电压的25%左右到120%左右调节,保持额定转速不变,同时读取电枢电压和励磁电流的 数值 在低电压时,电动机运行很不稳定,应注意不要使电机超速 整流电源供电时电机的电压、电流纹波因数及电流波形因数的测定 脉动电压、脉动电流最大值、最小值的测定 脉动电压、脉动电流最大值、最小值可用示波器记录电压、电流波形进行测定 9.2电压、电流纹波因数的计算 9.2.1电压、电流波形不间断时纹波因数的计算 电压、电流波形不间断时(见图9),其纹波因数应按式(8)、式(9)计算 U一Um Uee 8 Kcu UUm 式中: Kc 电压纹波因数; U 脉动电压最大值,V Um 脉动电压最小值,V Ka 9 I十I 式中: 电流纹波因数; Kc 脉动电流最大值,A: Ix” 脉动电流最小值,A lmim Une U 图9 9.2.2电压、电流波形间断时纹波因数的计算 电压、电流纹波间断式见图10),其纹波因数应按式(10)、式(11)计算
GB/T1311一2008 U U Kc 10) U.v 式中: 电压纹波因数; Kc 脉动电压最大值,V; U， 直流电压平均值,V U Iv Imax Kc I.N 式中: 电流纹波因数; Keos I -脉动电流最大值,A; 直流电流平均值,A IN AT" 图10 9.3电流波形因数的计算 电流波形因数按式(12)计算: Ir m Ki= 12 N 式中: K 电流波形因数; 电流的有效值,A: I，m 电流的平均值,A Iav 10 额定负载试验 直流发电机的额定负载试验,是当发电机在额定电流、额定电压及额定转速下,确定额定励磁电流 直流电动机的额定负载试验,是当电动机在额定电流,额定电压,额定励磁电流或额定励磁电压下 对不带磁场变阻器的并励电机)校核转速 小功率直流电动机的额定负载试验,是当电动机在额定功率或额定转矩、额定电压、额定励磁电压 下,确定额定电流及校核转速 调速电动机的额定负载试验,应分别在最低额定转速及最高额定转速下进行 试验时,应测定电枢电压电枢电流励磁电流及转速 对保持额定功率进行试验的小功率直流电动机还应测定转矩 在型式试验中,电机的额定负载试验,应在电机额定运行至各部分的温升达到热稳定时进行 在检查试验中,电机额定运行的持续时间由该类型电机标准规定 电机的换向检查应在电机额定负载试验中同时进行 检查的方法是将负载自空载或1/4额定负载 对不允许空载的电机)调节到额定负载 此时,在换向器及电刷上的火花等级应不超过GB755或该
GB/T1311一2008 类型电机标准的规定(电机火花等级判定见附录D) 11 热试验 11.1热试验时冷却介质温度的测定 开启式电机或无冷却器的封闭式电机(用周围环境空气或气体冷却 环境空气或气体的温度应采用几个温度计来测量 温度计应分布在电机周围不同的地点,距离电 机lm一2m处,其球部高度应为电机高度的二分之一,并应防止热辐射和气流的影响 11.1.2用独立安装冷却器及用远处的空气或气体通过管道冷却的电机 初级冷却介质温度应在进人电机处测量 11.1.3电机机座上或内部装内冷却器的封闭式电机 初级冷却介质的温度应在其进人电机处测量 次级冷却介质的温度应在其进人冷却器人口处 测量 11.1.4试验结束时冷却介质温度的测定 1.1.4.1对连续定额和断续周期工作制定额的电机,试验结束时的冷却介质温度应取在整个试验 过程中最后四分之一时间内,按相等时间间隔测得的几个温度计读数的平均值作为试验中冷却介质 温度 11.1.4.2对短时定额的电机,试验结束时的冷却介质温度,若定额为30min及以下,取试验开始与结 束时温度计读数的平均值;若定额为30 min90min,取1/2试验时间,与试验结束时温度计读数的平 均值,作为试验中冷却介质的温度 1.1.4.3为了避免由于大型电机的温度不能迅速地随着冷却介质温度相应变化而产生误差,应采取 -切适当的措施以减少冷却介质温度的变化 11.2温升的测定方法 11.2.1电阻法 利用被测绕组直流电阻在受热后增大的关系来确定绕组的温升,测得的温升是绕组的平均温升 绕组的温升A(K)由式(13)决定 R.-R L(k十0十0一 13 = R 式中; R 试验结束时的绕组电阻,Q:; R 实际冷状态下的绕组电阻,Q:; -常数,对铜绕组为235;对铝绕组除另有规定外,应采用225; 0 -实际冷状态下的绕组温度,C; -试验结束时冷却介质的温度,C a 11.2.2埋置检温计法 即将电阻检温计,热电偶或半导体热敏元件等在电机制造过程中,埋置于电机制成后所不能达到的 部位,检温计应适当分布在电机绕组中,其数量应不少于6个 在保证安全的前提下,应尽可能使检温 计埋置于预计绕组为最热点的各个部位,并应有效地防止检温计与初级冷却介质接触 埋置检温计诸 元件的最高读数作为绕组温度的读数 1.2.3温度计法 温度计包括膨胀式温度计例如:水银、酒精等温度计),半导体温度计及非埋置的热电偶或电阻温 度计 有强交变磁场的地方不能采用水银温度计 用此法测量温度时,应将温度计贴附于电机被测部 分可接触到最热点的表面,以测出接触点表面的温度,被测点与温度计的热传导应尽可能良好,并用绝 热材料覆盖,以减少热量的泄漏 10
GB/T1311一2008 11.3热试验时电机各部分温度的测定 11.3.1定子绕组 定子绕组温度应用电阻法测定 对低电阻绕组,如串励绕组换向极绕组及补偿绕组,也可用温度计 法测定,各绕组所安放的温度计应不少于2支 11.3.2电枢绕组 电枢绕组的温度应用电阻法测定,应于电机断能停转后,在测量电枢绕组冷状态直流电阻的同样两 片换向片上立即进行 1.3.3电枢铁心 电枢铁心齿部和钢丝扎箍的温度,用温度计法或埋置检温计法测定 测定时,应于电机断能停转 后,立即测取不少于两点的温度 11.3.4换向器 换向器的温度应在电机断能停转后立即测定,测定时建议采用时间常数较小的温度计(如半导体点 温计) 11.3.5轴承 轴承温度可用温度计法或埋置检温计法进行测量 测量时,应保证检温计与被测部位之间有良好 的热传递,滑动轴承或滚动轴承温度的测量应按GB755的规定进行 11.4电机断能停转后所测得温度的修正 1.4.1用电阻法测量断能停转后的电机温度时,要求在热试验结束就立即使电机停转,为了能足够迅 速地获得可靠读数,需要有精心安排的操作程序和适量的试验人员,电机断能后如能在表2所规定的时 间内测得第一点读数,则以该读数计算电机温升而不需要外推至断能瞬间 表2 电机的额定功率/kW 断能后间隔时间/s 50 30 50200 90 >2005000 120 >5000 按专门协议 1.4.2若在表2规定时间内不能测得第一点读数则应尽快测得它以后每隔约1min读取一次读 数,直至这些读数开始明显地从最高值下降为止 将测得的读数作为时间的函数绘成曲线,并根据电机 的额定功率,将此曲线外推至表2相应的间隔时间,所获得的电阻或温度即作为电机断能瞬间的电阻或 温度值,绘制曲线时推荐采用半对数坐标,电阻或温度值标在对数坐标轴上,如图11所示 电 阻 时间 图11 1l
GB/T1311一2008 如电机断能后测得第一点读数的时间超过表2规定时间的两倍,则本条所规定的方法只有在制造 厂与用户取得协议后才能采用 1.4.3若在断能后测得的电机个别部分的温度先上升,然后再下降,则应取测得温度中的最高数值作 为电机断能瞬间的温度 11.5热试验方法 1.5.1连续定额电机的热试验 1.5.1.1连续定额电机的热试验应在额定功率或铭牌电流、额定电压及额定转速下用直接负载法进 行,直到电机各部分温升达到热稳定时为止 试验过程中如有可能应测量机壳、并他)励绕组、串励绕 组、补偿绕组、换向绕组、轴承、进出风和冷却介质的温度,至少每小时一次 试验可以从电机在实际冷状态时开始,也可以从热状态开始 对采用强迫通风或闭路循环冷却系统的电机,在电机断能时同时停止冷却介质的供给 恒转矩调速电动机的温升试验,在最低额定转速及最高额定转速下按其相应的额定功率或按该类 型电机标准的规定进行 恒功率调迷电动机的热试验,在最低额定转速下按其额定功率进行 11.5.1.2当试验电源为普通电源时,电机加负载的方法一般用回馈法,将被试电机与相应规格的另 台直流电机在机械上和电气上相互连接,其中一台电机作为电动机运行,而另一台则作为发电机运行 两台电机的损耗由线路电源或升压机供给原理如图12或图13所示 两台电机的损耗也可由线路电 源和升压机联合供给,如图14所示 图13 M -作为电动机的一台被试电机; G 作为发电机的一台被试电机 -升压机 图14 12
GB/T1311一2008 对于小功率直流电动机,为了保持额定输出功率或转矩不变,一般应采用测功机作负载进行热试 验 热试验时所用支架和散热板应按该类型电机标准的规定 1.5.1.3对于大中型电机,当受试验设备条件限制时,允许采用间接法(空载短路法)进行热试验 间 接法热试验时,被试电机应在额定转速下,分别做额定电流时的短路温升、电枢电压为额定负载时内电 势值的空载温升及不加励磁情况下的空转温升试验 在试验过程中如有可能应测量机壳、并(他)励绕 组串励绕组、换向极绕组、补偿绕组、轴承、进出风和冷却介质的温度,至少每小时一次,直到电机各部 分温升达到热稳定为止 电机断能后的要求同本标准11.4 电机各部分绕组在额定负载时的温升A(K)可用式(14)求得 公/=A十A一A. 14) 式中: 额定电流时的短路温升,K AO. 电枢电压为额定负载时内电势值的空载温升,K 0. 不加励磁情况下的空转温升,K 0 换向器温升由额定电流时的短路热试验求得 1.5.1.4电动机的热试验如在铭牌电流下进行时,功率可能与额定功率略有不同 此时试验所得的 电枢回路绕组温升数值由式(15)换算到额定功率时的数值A从 15 -() 4= N 上x10%应不超过土5% 但 式中: 对应于试验电流I的绕组温升,K:; 0 电动机额定输出功率时的电流,A; 电动机试验时电流,取试验过程中最后1h内几个相等时间间隔时的电流读数的平均 值,A 11.5.2短时定额电机的热试验 试验的持续时间即为该定额所规定的时限 试验开始时,电机应为实际冷状态 在试验过程中,按照定额时间的长短每间隔3min15min记录一次 其他试验要求同11.5.1的规定 11.5.3周期工作定额电机的热试验 对断续负载,应按规定的负载周期连续运行,如无其他规定,试验时每一工作周期应为10min,直 至达到实际上相同的温度循环,即将两个工作周期上的相应点连成直线,其梯度应小于每小时2K,电 机各部分温度的测定应在最后一个工作周期内,产生最大热量时间一半时,切断电源立即进行测量 对用于几个不同负载持续率的周期工作定额的电机,其热试验应按每一负载持续率分别进行 对 于他励电机,如果设计中规定他励绕组在全部工作周期内是接在线路中,则在断能停转时他励绕组不应 自线路上断开 其他试验要求同l1.5.1的规定 12 效率的测定 效率的测定方法有间接法由各项损耗之和确定效率和由总损耗确定效率)和直接法 12.1由各项损耗之和确定效率 试验电源用普通电源 13
GB/T1311一2008 12.1.1电机各种损耗的确定 12.1.1.1铜耗 电枢回路铜耗为电枢回路中所有绕组的电阻(换算到基准工作温度,见表3)之和与电枢电流平方 的乘积 表3 绝缘结构的热分级 基准工作温度/C A、E 75 95 115 H 130 12.1.1.2电刷的电损耗 电刷的电损耗为电枢电流与电刷电压降的乘积,这一电压降的数值为;碳-石墨、石墨及电化石墨电 刷2V;金属石墨电刷0.6V 12.1.1.3铁耗及机械损耗 铁耗和机械损耗可用下列方法之一测定 a)空载电动机法 电机空载运行一段时间,使电机的轴承及电刷摩擦损耗达到稳定 试验时,电机作空载运行,励磁 建议采用他励转速应保持在额定值,外施电压从125%的额定电压开始,逐步降低至可能达到的最低 值 在每一电压下测量电枢电压,电枢电流及励磁电流 试验后应立即测量电枢回路各部分绕组的 电阻 被试电机的铁耗(P)及机械损耗(P)之和由式(16)计算 16 P尸十尸 =尸，一P的一P 式中: P=I,U,(I空载电枢电流.A;U 空载时电枢端电压,V),w; -电枢回路中各部分绕组的铜耗,为试验后量得的电枢各绕组电阻之和与空载电流平方的 Pcm 乘积,w 空载电刷电损耗,w Pca 为确定铁耗及机械损耗,应绘制铁耗及机械损耗之和对于电枢电压平方的曲线,并将其延长至与纵 轴相交(见图15),交点的纵坐标即为机械损耗 被试电机的铁耗应按相应的感应电势求得,即为被试电机是发电机时,电枢感应电势等于额定电压 加上电枢回路各部分绕组的电压降及电副压降,当被试电机是电动机时,电枢感应电势等于额定电压减 去电枢回路各部分绕组的电压降及电刷压降 "+ -(/" " 图15 14
GB/T1311一2008 b 空载发电机法 被试电机应在发电机方式下空载运行一段时间,使轴承及电枢摩擦损耗达到稳定 试验时,被试电 机应他励,转速应保持在额定值,被试电机的空载电枢电压调节到等于被试电机在额定运行时的感应电 势,此时测功机或转矩测量仪测得的功率即为被试电机的铁耗与机械损耗之和 再使被试电机在空载 不励磁情况下运行,此时测功机或转矩测量仪测得的功率即为机械损耗 上述两个损耗间的差值即为被试电机的铁耗 12.1.1.4励磁损耗 a)励磁绕组铜耗 励磁绕组铜耗为励磁绕组的电阻(换算到基准工作温度)与励磁电流平方的乘积 当计算电机在额定负载下的效率时,如励磁电流不能由直接负载试验测定,可取下列数值 对并励或他励发电机(不论有无换向极)按电机空载电压等于额定电压加上额定电流时电枢回路 包括电枢绕组、电刷、换向绕组)的压降所需励磁电流的110%; 对带有补偿绕组的并励或他励发电机,按电机在空载电压等于额定电压加上额定电流时电枢回路 包括电枢绕组、换向绕组、补偿绕组及电刷)电压降时的励磁电流; 对平复励发电机,取空载电压等于额定电压时的励磁电流; 对过复励及欠复励发电机,由制造厂与用户协议; 对电动机,取额定电压、额定转速时的空载励磁电流 b) 主励磁回路中变阻器损耗 主励磁回路中变阻器损耗为指定负载时变阻器的电阻数值与在该负载时的励磁电流平方的乘积 也可为指定负载时变阻器上的电压降与该负载时励磁电流的乘积 励磁机损耗 由被试电机驱动并为其专用的励磁机,其损耗应计人被试电机的励磁损耗内 此项损耗为励磁机 的输人功率(除励磁机本身的机械损耗外)与励磁机输出功率间的差值加上励磁机的励磁损耗(如励磁 机为他励时) 励磁机的输出功率即为上述a)项及b)项之和 如励磁机可从被试电机轴上拆下而单独进行试验时,则励磁机在指定输出时的输人功率可用测功 机或转矩测量仪来测定;如励磁机不能拆下时,则可将被试电机由独立的电源他励,在电动机状态下运 行,测定励磁机在负载及空载不励磁时整个机组的损耗,两个损耗的差值即为励磁机的输人功率 如上述方法都不能应用时,则励磁机损耗可以用本条所述的损耗分析法确定,但已计人在被试电机 中的机械损耗不应计人 12.1.1.5杂散损耗 在额定负载时杂散损耗应按下列办法确定 无补偿绕组 -额定输人的1%(电动机); a 额定输出的1%发电机) 有补偿绕组 额定输人的0.5%(电动机); b 额定输出的0.5%(发电机. 当电机功率不等于额定值时,杂散损耗值应按电流平方成正比而进行修正 对恒速电机,额定输人或额定输出是指最高额定电压及最大额定电流时的输人和输出 对借调节外施电压改变转速的调速电动机,每一特定转速时的额定输人是指最大额定电流与该特 定转速时的电压乘积 对借励磁改变转速的调速电动机,额定输人是指额定电压与最大额定电流的乘 积 对借励磁保持恒压的调速发电机.额定输出是指额定电压与最大额定电流时的输出 上列百分数 是指在最低额定转速时的杂散损耗 在其他转速时,应再乘以表4的校正系数 15
GB/T1311一2008 表4 3;1 4; 速比 1.5:1 2; 系数 1，7 2.5 3.2 注，速比是指某一实际转速与连续运行的最低额定转速之比 对于未列出的转速比,其相应的校正系数可用插 人法求取 12.1.2效率 12.1.2.1 电机总损耗 总损耗=铜耗十电刷电损耗十铁耗十机械损耗十励磁损耗十杂散损耗 效率的计算 12.1.2.2 直流电动机的效率 P-习P 17 ×100% pM=！ 式中 直流电动机的效率; 叭N 电动机输人功率,w; P 习P 总损耗,w 直流发电机的效率; 18 ,×100% =严节习P 式中: 直流发电机的效率 P尸 发电机输出功率,w, 习P” 总损耗,w 12.2 总损耗确定效率 试验电源用普通电源,由单电源回馈试验测定总损耗 12.2.1方法和要求 两台相同规格的电机,机械耦合并接在同一电源上,如图16所示 其中一台作为发电机运行,而另 台作为电动机运行 电机各部分的温度应接近热稳定,两台电机应由独立的直流电源他励,应调节励 磁电流使电机在额定转速时满足下列要求 两台电机电枢电流的平均值应等于电机在额定运行时的电枢电流; a b两台电机的电枢感应电势应等于电机在额定运行时的电枢感应电势 电枢回路中的电压降 由升压机补偿 线 图16 16
GB/T1311一2008 12.2.2效率的计算 直流电动机的效率 Uel 十U、;)+UI ×100% 19 M U 直流发电机的效率 Ul 十Ula)+U X 100% 不 Uala十(Ul+Ula)+UI 式中 U 线路电源的电压,V; 线路电源的电流,A; I Us 升压机的端电压,V; I 发电机的电枢电流,A; U 他励励磁绕组的端电压,V; 他励励磁绕组的电流， ,A U 电动机的端电压,V:; 电动机的电枢电流,A IM U 发电机的端电压,V 12.3试验电源为整流电源时电动机效率的测定 12.3.1电动机纹波损耗的测定 当电枢电流纹波因数超过0.1时,必须考虑由交流分量引起的纹波损耗,纹波损耗测定的接线如 图17 在电枢回路里最好串人空心电流互感器 如用带有铁心的互感器,互感器应有足够容量,以避免直 流电流通过互感器一次绕组而引起的磁饱和 互感器二次绕组串连于低功率因数瓦特表电流线圈中; 同时将用以隔离电压直流分量的电容器同低功率因数瓦特表的电压线圈串联后,跨接在电枢的两端 电容器应有适当容量,以使电容器两端的交流压降不大于被测电压交流分量的2% 由低功率因数瓦 特表读取的交流输人功率,即为电动机的纹波损耗 为得到比较准确的试验结果,所用仪表和元器件的工作频率应在300Hz以上 电流互感器; c 电容器; Ww 低功率因数瓦特表 图17 17
GB/T1311一2008 12.3.2效率的计算 整流电源供电的直流电动机效率按式(21)计算 21 7一则S万 式中: -试验电源用普通电源时,按12.1、12.2确定的电机效率 叭" -试验电源用直流电源时的电动机的输人功率,W; P P 由12.3.1测得的交流分量产生的纹波损耗,w 12.4效率的直接测定法 12.4.1输入功率和输出功率的测量 直接测定效率时,电动机的输人功率用电工仪表测量(见3.2.3),输出的机械功率用测功机、转矩 测量仪测量;发电机的输出功率用电工仪表测量,输人功率用测功机、转矩测量仪测量 测功机的功率在与被试电机同样的转速下应不超过被试电机额定功率的三倍;转矩测量仪的标称 转矩,应不超过被试电机额定转矩的三倍 测功机与被试电机之间应用弹性连轴器连接,连接应保证良 好,同心 12.4.2试验方法 试验时,被试电机应在额定功率或额定转矩、额定电压及额定转速下运行至热稳定,读取输人或输 出的电压,电流、功率,转速及转矩,并记录周围冷却空气温度,然后立即测定串励、并(他)励及电枢绕组 的电阻,并将冷却空气温度换算至25c 12.4. 3 试验结果的计算 被试电动机的输出机械功率P按式(22)计算 TMnsNM 22 P 9.55 式中: TM 被试电动机输出转矩,N m; 被试电动机转速,r/min. MM 被试电动机的效率按式(23)计算 P×100% 23 pM 式中: -被试电动机输人功率,w 被试发电机的输人机械功率P(w)按式(24)计算 Tena 24 P 95弱 式中 T -被试发电机输人转矩,Nm; -被试发电机转速,r/min. M 如被试发电机为他励,则输人功率中还应加人励磁功率 被试发电机的效率p按式(25)计算 ×100% p 式中: P 被试发电机输出电功率,w 12.4.4效率的温度换算 用直接法测定电机效率时,如试验时的冷却空气温度不是25C,应按下列公式换算到25C 18
GB/T1311一2008 电机额定输出功率时,效率的温度换算应按式(26): ×100% 26 25 P 1(25) 十25 土25 土25 e Pc，=P十R 十1R 十R k0 k十. e 十. 27 式中: -冷却空气温度为25C时电机的效率; ps P 效率测定时电机的额定输出功率,w:; 心 -冷却空气温度为25C时电机的额定输人功率,w; P253 P -效率测定时电机的额定输人功率,w; 效率测定时电机的额定电枢电流,A 效率测定时电机的额定励磁电流,A R、R、Ra -效率测定后立即测得的电枢绕组、串励绕组及并励绕组的电阻,Q; 、0.、 /. -额定输出功率时电枢绕组、串励绕组及并励绕组温升值,K; 效率测定后立即测得的电枢绕组,串励绕组及并励绕组的温度,C; .a、0e、0 常数,见11.2.1 0按式(28)计算 R一R(6十0)十A 0 28) R 式中: -效率测定后立即测得的电枢绕组电阻,Q R R 实际冷状态时电枢绕组电阻,Q; 实际冷状态时电枢绕组温度,C 0 常数,见11.2.1 6.与a的计算方法与.相同 12.4.5测功机转矩读数的修正 如果对测量准确度有更高要求时,则应按附录B对测功机所测的输出或输人转矩值进行修正,以 便求得被试电机的实际输出或输人转矩值 13 电机偶然过电流和电动机的短时过转矩试验 偶然过电流试验时,电机应在最高满磁场转速(发电机为额定转速)和相应的电枢电压下进行 电动机短时过转矩试验时,电压应为额定值,励磁电流应调节到额定值(串励电动机除外)并保持 不变 偶然过电流和过转矩的倍数及其持续时间按GB755或该类型电机标准的规定 试验时同时检查 换向 电动机的短时过转矩试验,当受试验设备条件限制时,可以用相应的过电流值代替 对大中型电机当受试验设备条件限值时,可以在短路方式下进行(短路方法见附录C 调速电动机的短时过转矩试验应分别在最低额定转速和最高额定转速下,按其相应的过转矩值 进行 14 发电机的外特性和固有电压调整率的测定 被试电机应额定运行于热稳定,保持额定转速及励磁调节不变(对他励电机保持励磁电流不变),逐 19
GB/T1311一2008 步减少及增加负载电流,反复进行若干次,直到额定电流下电压相近为止 14.1发电机外特性的试验方法 发电机外特性的试验方法可按下列方法之一 电机从额定负载开始,逐步减少负载电流到空载,然后逐步增加负载,每隔约25%额定负载读 a 数,直至1.2倍1.5倍额定负载 b 电机从额定负载开始,逐步增加负载到1.2倍1.5倍额定负载 逐步减小负载,每隔约25% 额定负载读数,直至空载 试验过程中,若在额定电流时的电压读数与开始值有明显差异时,则应重新进行试验 试验时,应 同时读取电枢电压,负载电流、励磁电流和转速的数值,并绘制电压对负载电流的关系曲线 14.2固有电压调整率的测定 固有电压调整率的测定方法同14.1 在检查试验中,允许只在满载及空载时读取两点读数 固有电压调整率按式(29)计算: u二x1m% U、= 29 U、 式中: U、 固有电压调整率; U -空载时端电压,V; U 额定电压,V 电动机的转速特性和固有转速调整率的测定 1 被试电机应额定运行于热稳定,保持额定电压,对于他励或并励电机,保持励磁电流不变;对于复励 电机,应保持励磁调节不变 逐步减少及增加负载电流,反复进行若干次,直到额定电流下转速相近 为止 15.1电动机转速特性的试验方法 电动机转速特性的试验方法可按下列方法之 电机由额定负载和额定转速开始,逐步减少到空载(对不允许空载的电动机,减少到1/4额定 a 负载),然后逐步增加负载电流,每隔约25%额定电流读数,直至1.2倍~1.5倍额定负载; 电机由额定负载和额定转速开始,逐步增加到1.2倍1.5倍额定负载,然后逐步减少到空载 对不允许空载的电动机,减少到1/4额定负载),每隔约25%额定电流读数 试验过程中,如在额定电流时的转速与开始值有明显差异时,则应重新进行试验 试验时应同时读 取转速、负载电流、励磁电流和电枢电压的数值,并绘制转速对于负载电流的关系曲线 15.2固有转速调整率的测定 固有转速调整率的测定方法同15.1 在检查试验中,允许只在满载及空载(对不允许空载的电动 机,减少到1/4额定负载)时读取两点读数 允许逆转的电动机,应在每个旋转方向测定固有转速调整率 调速电动机应在最低额定转速及最高额定转速时测定固有转速调整率 固有转速调整率按式(30)计算 n "×100% 30 AnN 1N 式中 固有转速调整率; N 空载时的转速,r/min; o 额定转速,r/min 1N 20
GB/T1311一2008 16 转动惯量的测定 16.1 自减速法 首先测定电机在额定转速时的空载铁耗和机械损耗 在额定励磁电流和高于额定转速n下,作空载 运行(串励电机在他励情况下),待电机运行平稳后迅速地切断电枢电源,励磁电流保持不变,由其惯性而 自然减速,建议用xy记录仪测定其减速曲线(如图18),在1.1倍~0.9倍额定转速范围内进行计算 转速//min) n， 时间厂 图18 转动惯量」按式(31)计算: ×10? 31 nn3 4×1.37 式中 转动惯量,kg”m'; -在额定转速时,机械损耗和空载铁耗之和,kw; -时间时的转速,r/min; 时间毛时的转速，r/min 712" 另外,在减速曲线a(图18)上,由转速从、点引起切线b,求出从处的速度变化率dn0.5m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'=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(34)计算被试电机的转动惯量 假转子的转动惯量'(kgm')由下式计算 mD" 33 21
GB/T1311一2008 式中: 直径D部分的圆柱体质量,kg; n D -圆柱体直径,m. 被试电机转子的转动惯量J(kg”m')按下式计算: - 34 式中: -被试电机转子的摆动周期平均值,s; T 假转子的摆动周期平均值,s 16.2.2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 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(35)求取: T”a g 35 (4开 式中: 两钢丝之间的距离,m: 被试电机转子的质量,kg 重力加速度,m/s 钢丝的长度 ,m 16.3辅助摆锤法 此法用于测定具有滚动轴承电机的转动惯量 试验必须在电刷全部提起时进行 将一个质量已知的辅助摆锤用质量尽可能小的臂杆固定于被试电机转轴端面中心上,摆锤臂杆应 与轴线成直角 当转子转轴上带有皮带轮或半个连轴器时,也可用它们来固定摆锤 试验时,摆锤的初始位置与静止位置偏移应不大于15,然后开始摆动,并在其后测量2次一3次摆 动所需的时间,求出摆动周期的平均值,以摆锤通过静止位置的瞬间作为测量摆动周期的起始点 转动惯量J(kg”m)按式(36)求取 出 I =nr 36) 4x 式中: 辅助摆锤的质量,ke 辅助摆锤的重心到转轴中心线的距离,m; -辅助摆锤摆动周期的平均值s 对功率为10kw~1000kw的电机,选用辅助摆锤时,应使摆动周期为3s一8s 为了校核,试验应在摆锤质量较大或较小的情况下时重复进行 无火花换向区域的测定 1 17.1无火花换向区试验目的 无火花换向区试验目的是求出换向极磁势的极限值,在换向极磁势的极限值之间负载电流从空载 电流直到不小于额定电流的范围内可得到无火花换向 17.2无火花换向区试验步骤 无火花换向区试验适用于带换向极绕组的电机,测定时应在最低额定转速下和最高额定转速下进 行试验 如可能,试验应在负载状态下进行 对于额定功率500kw及以上的电机,无火花换向区试验 22
GB/T1311一2008 可在发电机短路状态下进行 如被试电机在电动机状态下试验,应用平滑电流电源供电 为了得到最可靠结果,推荐电机在热稳定状态下进行试验 试验前必须确保电刷和换向器接触良好 为改变换向极磁势强度,把低电压发电机并联接于换向极绕组和补偿绕组,如有见图19). 换向极绕组和补偿绕组: A! A 并(他)励绕组; 串励绕组 Ae一 F 附加电源 如换向极绕组和(或)补偿绕组均分开,分别和电枢绕组两边相连,磁势变化将受到电枢绕组影响 用一台辅助发电机与被试电机电刷直接相连,来增大或减小电枢电流(见图20) 被试电机 电椒 1/2换向极绕组和补偿 1/2换向极绕组和补憎 绕红 绕组 辅助电机 图20 如果换向极绕组接在电根绕组的一边.补偿绕组接在另一边,那么低电压发电机与换向极绕组井 联,从而改变换向极绕组磁势 正向的附加电流(I)或反向的附加电流I)按式37)修正到等效电流 In): w 37 Ie -I,或I WWa.a 式中: W -个换向极绕组的匝数; W -个极补偿绕组的匝数 换向极绕组并联支路数 a -补偿绕组并联支路数 当换向绕组电流增大或减小时,应维持转速和励磁电流不变 23
GB/T1311一2008 17.3测定换向极绕组磁动势最小值 为测定特定负载下换向极绕组最小磁动势,在换向极绕组加人正、反向附加电流,增大该电流直到 换向器上能观察到火花,再渐渐减少该电流直到火花恰好消失时,量取该附加电流 用同样的方法,反 复进行试验 重复测试不同电枢电流值求出各点的附加电流,并作出其与电枢电流对应的关系曲线,求出无火花 换向区域的最高值和最低值(见图21). 正向 附加电流 A.(宽度 %(偏移) 0 1009% 1509%电根电流 额定值 反向 附加电流 图21 17.4无火花换向区宽度和偏移的计算 每一个试验点无火花换向区宽度百分比应按式(38)表示: 一Ii ×100% 38) 无火花换向区偏移的百分比应按式(39)表示 十I ×100% Y= 39) 2I 式中: 正向附加电流的最大值(相应于火花恰好熄灭时刻的数值,见17.3). 反向附加电流的最大值(相应于火花恰好熄灭时刻的数值,见17.3)1 IN 额定电枢电流 补偿绕组电流方向定义为正方向,因此正向附加电流为正,反向附加电流为负,分别以各自的符号 代人公式 若无火花换向区一半宽度比无火花换向区偏移小,就会出现火花 -般认为理想状况是偏移等于零,即水平轴线位于两个限值中间 17.5整流电源供电电动机的无火花换向区试验 无火花换向区试验,最好用纯正的直流电源 当不可能用直流电源时,用整流电源供电,但在此情 况下,需要在附加电流的回路里串联适当的阻抗,以避免电枢回路的交流分量在换向极绕组中被分流 电枢电流变化率的测定 1 18.1测定方法 电枢电流的最大变化率必须在电机允许的换向火花等级下测定 测定时,保持励磁电压不变,对复 励电机应将串励绕组断开,对串励电机应有独立的直流电源作他励 试验电路见图22 214
GB/T1311一2008 R -电机接线端接人电阻; 电机接线端接人电感 La s -回路开关 图22 当电机在电动机状态下空载运行达到额定转速时,断开电机电枢电源并将适当的电阻器和电抗器 接人电枢回路,使电机处于能耗制动状态,同时进行换向检查,如果换向火花等级不是电机允许的等级， 就要改变试验线路的参数反复进行测试，一直得到最大允许的电流变化率 改变电路参数可改变外接 电阻器或电抗器的数值,也可以在测试前预先调节励磁电流的数值 电流变化率可用记忆示波器或适当频率的记录仪记下来,得到图23所示曲线 " 0.95/ae am 3 图23 测试结果的计算(参见图23) 18.2 电流变化的平均速率由式(40)计算 0.95！ Q.95 aax 40 ( TIN 3IN 初始电流变化率由式(41)求取 " " 41 式中; T=3r,电流从零增加到95%Im的时间,s; 是 式中: L,R -电机内电枢回路的电感和电阻值 L、Rm -电机出线端接人的电感和电阻值 18.3 电路参数的估算 所需制动电阻值的初步估算 25
GB/T1311一2008 U =3.16(L 十La)(×！ 43 U./I 一R 44 Rd= 、 19 超速试验 19.1超速方法 电机的超速试验应按GB755或该类型电机标准的规定进行 19.1.1被试电机作为电动机运行时,以减小励磁电流及增加端电压的方法使电机超速,端电压的增加 应小于130%额定电压,减小励磁电流时应使转速平稳上升 19.1.2被试电机用辅助设备驱动到所需转速 转速测量及试验后的检查 19.2 试验时,应采取安全防护措施尽可能远距离测量转速 试验停止后,应检查轴承,定子与转子有无相擦,冷却风嘲、换向器,绑线、紧固部件等有无异常情况 出现 20噪声的测定 噪声的测定按GB/T10069.1一2006进行 21振动的测定 振动的测定按GB10068进行 22 电磁兼容性测定 无线电干扰测定按GB4824一2004进行 匝间绝缘试验 23 电机电枢绕组匝间绝缘冲击耐电压试验,把电枢从电机中抽出,将由电容器放电产生的冲击电压直 接施加于换向器片间,冲击次数和冲击电压峰值按有关标准的规定 试验时,电枢轴应接地,匝间短路 的判别可采用波形比较法,以被试绕组波形与正常波形比较,波形一致者为合格 亦可采用其他有效的 判别方法 试验方法有跨距法和片间法,应根据绕组类型选择 23.1跨距法 在换向器上选取一段跨距(推荐5片一7片),将冲击电压直接施加于该跨距首尾两片换向片上 为了使每一片间都经受一个相同条件的冲击电压试验,推荐逐片进行试验(可根据均压线的连接方 式减少试验次数) 23.2片间法 依次对换向器上一对相邻换向片进行试验 试验时,如未试线圈中产生高的感应电压,应在被试换 向片两侧的换向片上设置接地装置,并良好接地 24短时升高电压试验 短时升高电压试验应按该类型电机标准的规定进行 试验时,发电机可以用增加励磁电流及提高转速的方法来提高电压,但转速的数值应不超过115% 额定转速 对磁路比较饱和的发电机,在转速增加至115%且励磁电流亦已增加至允许的限值时,如感 26
GB/T1311一2008 应电压仍不能达到所规定的试验电压,则试验允许在所能达到的最高电压下进行 对电动机在提高外施电压时允许同时提高其转速,但转速的数值应不超过115%额定转速或超速 试验中所规定的转速 允许提高的转速值应按该类型电机标准的规定 对调速电动机,短时升高电压试验应在最高额定转速下进行 25耐电压试验 耐电压试验应按GB755或该类型电机标准的规定进行 25.1试验一般要求 试验应在电机静止的状态下进行,试验前应先测定绕组的绝缘电阻,在冷状态下测得的绝缘电阻 按绕组的额定电压计算应不低于1Mn/kV 如需进行超速、偶然过电流或短时过转矩试验时,本项试 验应在这些试验后进行;如需进行温升试验,则应在温升试验后立即进行 试验时,电压应施加于绕组与机壳之间,此时其他不参与试验的绕组均应和铁心及机壳连接 25.2试验电压和时间 试验电压的频率为50Hz,波形尽可能接近正弦波 试验电压的电源由试验变压器供给,变压器的容量,对每1kV试验电压应不小于1kVA;对小功 率电动机,每1kV试验电压应不小于0.5kVA 试验电压的数值应在试验变压器高压侧用静电电压表或通过电压互感器进行测量 试验时,施加的电压应从不超过试验电压全值的一半开始,然后以不超过全值的5%均匀地或分段 地增加至全值.,电压自半值增加至全值的时间应不少于10,全值电压试数时间应持级1nin. 对额定电压为660V及以下,大批连续生产的电机进行检查试验时,允许用标准规定试验电压数值 的120%,历时1s的试验代替,并应突然施加试验电压 27