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电机空载试验

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  • 发布时间:2013/9/23 11:14:53
  • 作者:银河电气

电机空载试验定义

  电机空载试验是指工作空间内不给予载荷时进行的运行试验。电机空载损耗是电机效率的重要性能参数,一方面表示电机在运行过程中的效率,另一方面表明电机在设计制造的性能是否满足要求。电机空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是电机的例行试验。

电机空载试验目的

三相异步电机空载试验是给定子加额定频率的额定电压空载运行的试验,其目的主要有三个。

  ① 检查电机运转的灵活情况,初步判断噪音和震动是否符合要求。

  ② 通过试验,求得电机额定电压时的铁心损耗和在额定转速时的机械损耗。

  ③ 通过试验得出空载电流和空载电压之间的关系曲线,即为电机的磁化曲线,他可以反映出电机电磁设计和相关原材料质量及加工工艺的实际情况,例如:铁心材料的性能和几何尺寸,定子绕组匝数及形式,定转子气息的大小等参数选择得是否合理,对于批量生产中的电机是否有异常变化等。

电机空载试验试验设备及要求

  电机空载试验线路由下图所示,其中电源调压器的输出电压应在被试电机额定电压的20%-30%以内可调,容量应不小于被试电机的额定输出功率。

三相异步电机空载试验线路示意图

图1. 三相异步电机空载试验线路示意图

  空载试验由于功率因数低,所以对于测量设备的功率要求非常高,测量输入功率应采用低功率因数表或者能使用于功率因素为0.2以下的其他数字功率计或者是功率分析仪,一般采用两表法测量三相功率。对于750w以下的电机,不允许采用电流互感器。

电机空载试验试验方法

  电机试验前,应测量三相绕组对地及相互间的绝缘电阻,如果有条件,还应该进行匝间和对地绝缘耐冲击电压试验,并且均应该符合要求。

  将电机启动后,保持额定电压和额定功率空载运行到机械损耗的稳定,试验时,施于定子绕组上的电压应从1.25UN开始,逐步降低可能达到的最低电压值,即电流最小或者开始不稳定或者上升时停滞,期间测得7-9点读数,越多越好,其中,在0.6UN以上测取4-5点,在它以下测取3到4点,每个点应该测取下列数值:三相线电压,三相线电流,三相输入功率。

  另外,在每点读数后还应该测量定子绕组的直流电阻,在每一点都测量绕组电阻有困难或者对试验结果要求不十分严格,可在上述测量全部结束后,尽快是的电机断电停转,然后立即测出定子绕组的电阻。

电机空载试验试验结果计算

  由试验数据计算出各电压点的空载电流平均值I0和空载损耗P0,以及空载定子铜损耗P0Cu1,再求出各点铁耗(含空载杂散耗)和机械耗之和P0′。其中

         P0′=PFe+Pj=P0-P0Cu1=P0-1.5I02r

  在直角坐标系中绘制下列三条曲线

  公式

  三相异步级空载特性曲线

图2. 三相异步级空载特性曲线

  向纵轴顺势延长P0′=f (U0/UN)2曲线,与纵轴相交于点P。则P点对于P0′的纵坐标值即为机械损耗,用额定电压时的P0′减去上述P1,则得铁损耗PFe,如上图所示。

  由三相异步机的空载特性曲线可以分别查处对应的额定电压和空载电流以及空载损耗。求出这三个数值之后,相应的空载损耗P0可用下式计算

             P0=PFe+Pm-P0Cu1=PFe+Pm+1.5I02r

电机空载试验数据测量

  空载试验功率因数非常低,相对电流比较小,所以对测量仪器的功率因数测量的要求非常高,如果采用二次仪表的方式测量,线路干扰的影响对测量的结果会造成很大误差。目前,由湖南银河电气承建的电机试验台都是采用WP4000变频功率分析仪进行自动化测量,能够实现低功率因数高精度测量。湖南银河电气有限公司在承建的大量的试验站基础上,总结经验,推出的标准化电机试验站更是实现了试验站的产品化。

 

  作者:hb_yinhe

  单位:湖南银河电气有限公司(www.vfe.cc


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