三相异步电机试验方法

中华人民共和国国家标准三相异步电机试验方法Testprocedureforthree-phaseinductionmotorsUDC621313.33:621317GB1032-85代替GB1032-681适用范围本标准适用于三相异步电动机。型式试验及检查试验的项目,应按照GB755-81《电机基本技术要求》及各类型电机标准的规定。各类型三相异步电动机凡有本标准未规定的试验基础上或有特殊试验方法及要求时,应在该类型电机的专业标准中作补充规定。2试验要求及准备2.1试验电源试验电源的电压波形正弦性畸变率应不超过5%;在进行温升试验时应不超过2.5%。试验电源的三相电压对称系统应符合下述要求:电压的负序分量和零序分量均不超过正序分量的1%;在进行温升试验时,负序分量不超过正序分量的0.5%,零序分量的影响予以消除。试验电源的频率与额定频率之差应在额定频率的±1%范围内。对频率为400Hz以上的电动机,其试验电源的要求可在该类型电机的标准中规定。2.2电气测量2.2.1测量仪器试验时,采用的电气测量仪表的准确度应不低于0.5级(兆欧表除外),三相瓦特表的准确度应不低于1.0级,互感器的准确度应不低于0.2级,电量变送器的准确度应不低于0.5%(检查试验时应不低于1%),数字式转速测量仪(包括十进频率仪)及转差率仪的准确度应不低于0.1%±1个字,转矩仪及测功机的准确度应不低于1%(实测效率时间应不低于0.5%),测力计的准确度应不低于1.0级,温度计的误差在±1℃以内。选择仪表时,应使测量值位于20%～95%仪表量程范围内。在用两瓦特表法测量三相功率时,应尽量使被测的电压及电流值分别不低于瓦特表的电压量程及电流量程的20%。对60W及以下的电机,应选用仪表损耗不足以影响测量准确度的电流表和瓦特表。2.2.2测量要求进行电气测量时,应遵循下列要求:a.三相电流用三电流互感器(或二互感器)法、三电流表进行测量。三相功率应采用两瓦特表法或三瓦特表法进行测量。对750W及以下的电机,除堵转试验外,不允许采用电流互感器。b.采用电流互感器时,接入副边回路仪表的总阻抗(包括连接导线)应不超过其额定阻抗值。c.对750W以下的电动机,除堵转试验外,测量时应将电压表先接至电动机端。将电压调节到所需数值,读取此时的电压值。然后,将电压表换接至电源端,并保持电源端电压不变,再读取其仪表的数值。当电源电压与电动机端电压之差小于电动机端电压的1%时,电压表可固定在电源端进行测量。d.试验时,各仪表读数同时读取。在测量三相电压或三相电流时,应取三相读数的平均值作为测量的实际值。绘制特性曲线时,各点读数应均匀测取。e.如需获得准确的功率测量数值,可按附录A对仪器仪表损耗及误差进行修正。对250W以及下的电动机，应按附录A.1对功率的测量值进行修正。2.3试验前的准备试验前,应对被试电机的装配及运转情况进行检查,以保证各项试验能顺利进行。试验线路和设备应满足试验的要求。3绝缘电阻的测定3.1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,在实际状态下进行。3.2兆欧表的选用根据电动机的额定电压,按表1选用兆欧表。表1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。3.3测量方法如各相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三个出线端时,则测量所有绕组对机壳的绝缘电阻。对绕组转子电动机。应分别测量定子绕组和转子绕组的绝缘电阻。测量后,应将绕组对地放电。4绕组在实际冷状态下直流电阻的测定4.1冷状态下绕组温度的测定将电机在室内放置一段时间,用温度计(或埋置检温计)测量电动机绕组端部或铁心的温度.当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时,则所测温度即为实际状态下绕组的温度。若绕组部或铁心的温度无法测量时,用机壳的温度代替。对大、中型地的放置时间应不少于15min。4.2测量方法4.2.1绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量。电阻在1Ω及以下时,必须采用双臂电桥测量。4.2.2当采用自动检测装置或数字式微欧计等仪表测量绕组的电阻时,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1min。4.2.3测量时,电动机的转子静止不动。定子绕组的电阻应在电机的出线上测量,对绕线转子电动机,转子绕组的电阻应尽可能在绕组应尽可能在绕组与集电环连接的接线片上测量。每一电阻测量三次,每次读数与三次读数的平均值之差应在平均值的±0.5%范围内,取其平均值作为电阻的变值。检查试验时,每一电阻可仅测量一次。4.2.4如果电机的每组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仪引出三个出线时,可在每两个出线端间测量电阻,则各相电阻值(Ω)按下式计算:对星形接法的绕组:对三角形接法的绕组:式中:Rab、Rbc、Rca--分别为出线端A与B、B与C、C与A间测得的电阻值,±;如果各线端间的电阻值与三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,则各相电阻值(Ω)可按下式计算:对星形接法的绕组:对三角形接法的绕组:式中:Rav--三个线端电阻的平均值,Ω。5转子电压的测定绕线转子电动机及交流换向器电动机需进行转子电压的测定。测量时,转子应静止并开路,定子绕组上施以额定电压,在转子集电环间分别测量各线间的电压值。对转子电压高于600V的电动机,施于定子绕组上的电压可以适当降低。6空载试验6.1空载电流和空载损耗的测定绕线转子电动机在空载试验时,应将转子绕组在集电环上短路。6.1.1测定前,电动机应在额定电压、额定频率下空载运转,使机械耗达到稳定,即输入功率相隔半小时的两个读数之差应不大于前一个读数的3%,对750W&127;及以下的电动机,应空载运转15～30min。检查试验时,空载运转的时间可适当缩短。6.1.2型式试验时应测取空载特性曲线,即空载电流I0和空载输入功率P0与外施电压U0的标么值(U0/UN)的关系曲线(图1)UN为额定电压。图1试验时,施于定子绕组上的电压应从1.1～1.3倍额定电压开始,逐步降低到可能达到的最低电压值即电流开始回升时为止,其间测取7～9点读数。每点应测取下列数值:三相电压、三相电流、输入功率。功率的测量应采用低功率因数瓦特表。试验结束,应立即在两个出线端间测量定子绕组的电阻。对空载电流大于70%额定电流的电动机,应尽可能在每点读数后测量定子绕组的电阻。检查试验时,可仅测取额定电压时的空载电流和空载输入功率。6.2试验结果的计算空载时的定子绕组I2R损耗Pocul(W)按下式计算:式中:I0-定子相电流,A1R10-定子绕组的相电阻,铁耗Pfe(W)与机械耗Pfe(W)按下式计算:为了分离铁耗和机构耗,作曲线P'0=f(Uv/UN)2。延长曲线的直线部分与纵轴交于P点(图1)P点的纵坐标即为电动机的机械耗。7堵转试验堵转试验在电机接近实际冷状态下进行。试验时,应将转子堵住。对绕线转子电动机还应将转子绕组在集电环上短路。7.1额定频率堵转试验7.1.1堵转时的电流、转矩和功率的测定7.1.1.1型式试验时应测取堵转性曲线,即堵转时的电流Ik、转矩T1与外施电压Uk的关系曲线(图2)。图2试验时,施于定子绕组的电压尽可能从不低于0.9倍额定电压开始,然后逐步降低电压至定子电流接近额定电流为止,其间共测取5～7点读数,每点应同时测取下列数值:三相电压、三相电流、转矩或输入功率。每点读数时,通电持续时间应不超过10s,以免绕组过热。检查试验时,可仅在额定电流值附近一点测取堵转时的电压、电流和输入功率。7.1.1.2如限于设备,对100kW以下的电动机,堵转试验时的最大电流值应不低于4.5倍额定电流;对100～300kW的电动机,应不低于2.5～4.0倍额定电流;对300kW以上的电动机,应不低于1.5～2.0倍额定电流。在最大电流至额定电流范围内,均匀地测取不少于4点读数。对100kW以上的电动机,如限于设备不能实测转矩时,允许用7.1.2.2中的公式(14)计算转矩。此时应在每点读数后,在两个出线端间测量定子绕组的电阻。7.1.1.3对分马力电动机,试验时,定子绕组上施以额定电压,使转子在90°机械角度内的三个等分位置上分别测定。此时,堵转电流取其中的最大值,堵转转矩取其中的最小值。检查试验时,可在额定电压下,任一转子位置上测定。7.1.1.4若采用圆图计算法求取工作特性,堵转试验应在1.0～1.1倍额定电流范围内的某一电流下进行。若采用圆图计算法求取最大转矩,堵转试验应在2.0～2.5倍额定电流范围内的某一电流下进行。对绕线转子电动机,由于在同一试验电流下,外施电压随转子位置不同而不同,此时,电动机应在电压为平均值的转子位置上进行堵转试验。试验时,电源的频率应稳定,功率测量应采用低功率因数瓦特表,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,并同时读取三相电压、三相电流和输入功率。试验结果后,立即在两个出线端间测量定子绕组和转子绕组(对绕线转子电动机)的电阻。7.1.2试验结果的计算7.1.2.1堵转电流和堵转转矩*的确定若堵转试验时的最大电压在0.9～1.1倍额定电压范围内,堵转电流IkN&127;和堵转转矩TKN可由堵转特性曲线查取(图2);若堵转试验时的最大电压低于0.9倍额定电压时,应作、gIk=f(lgUk)曲线,并查取堵转电流IKN。此时堵转转矩TKN(N·m)按下式求取:根据GB2900.25-82《电工名词术语电机》的规定,堵转电流和堵转转矩均指电动机在额定频率、额定电压下堵转时的电流和转矩。式中:Tk--在最大试验电流IK时测得的或算得的转矩,N·m。对750W及以下电动机,或试验电压在0.9～1.1倍额定电压范围内,则堵转电流IKN和堵转转内TKN按下式求取:7.1.2.2转矩计算:式中:Pk-堵转时的输入功率,kW;Pkcul-堵转时的定子绕组I2R损耗,kW;ns-同步转速,r/min;Pks-堵转时的杂散损耗(包括铁耗),kW;对中型低压电机,取Pks=0.05Pk;对大、中型高压电机,取Pks=0.01Pk。7.2低频堵转试验对采用9.5.6圆图计算示求取工作特性的深槽和双笼型电动机,还应在1/2额定频率下进行堵转试验。对采用9.5.7等值电路法求取工作特性的电动机,应在1/4额定频率下进行堵转试验。堵转时的电流和试验要求与7.1.1.4相同。8温升试验温升可在任一方便的冷却介质温度下进行。8.1温度的测量方法试验时,可用计法,电阻法、埋置检温计法测量电机绕组及其他各部分的温度。8.1.1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,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。8.1.2电阻法用电阻法测取绕组的温度时,冷热态电阻必须在相同的出线端上测量。此时,绕组的平均温升△θ(K)按下式计算:式中:Rf-试验结束时的绕组电阻,Ω;R0-试验开始时的绕组电阻,Ω;θf-试验结束时的冷却介质温度,℃;θ0-试验开始时的绕组温度,℃;Ka-常数。对铜绕组,为235;对铝绕组,除另有规定外,应采用225。8.1.3埋置检温计法测量埋置式电阻温度计的电阻时,应控制测量电流的大小和通电时间,使电阻值不致因测量电流引起的发热而有明显的改变。8.2温升试验时冷却介质温度的测定8.2.1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行电机的途径中进行测量温度计应安置在距电机约1～2m处,球部处于电机高度一半的位置,并应防止外来辐射及气流的影响。取温度计读数的平均值作为冷却介质温度。8.2.2对采用外接冷却器及管道通风冷却的电机,应在电机的进风口处测量冷却介质的温度。8.2.3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