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电机堵转试验

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  • 发布时间:2013/9/23 11:12:16
  • 作者:银河电气

一、电机堵转试验定义

  用工具使电动机堵住转子不转而进行的电机试验。试验数据能为改进设计和工艺提供有关实测数据,为故障电机查找原因和确定修理内容提供帮助。

二、电机堵转试验目的

  堵转试验是为了测取额定电压时的堵转电流IK和堵转转矩值TK以及堵转损耗PK,同时测取堵转电流,堵转转矩,堵转输入功率与输入电压的关系曲线,即为堵转特性曲线,通过对堵转电流大小和三相平衡情况的分析,能反应出电机定,转子绕组及定,转子所组成磁路的合理性和一些质量问题。

三、电机堵转试验电气线路图

  下图为三相异步机堵转试验电气接线原理图,图中T为三相变压器,一般采用三相感应调压器,10kVA以下采用接触式自耦变压器,若想做满载堵转,则其容量应该在被试电机额定功率的6倍以上,做不到满压,也不应该小于被试电机额定功率的2倍,测量功率用功率计时,必须采用低功率因素功率计或者功率分析仪。

三相异步机堵转试验电气接线原理图

图1.三相异步机堵转试验电气接线原理图

  实际测堵转转矩时,最简单实用的,是用弹簧秤加力臂的方法,若加满压,则按力臂长L和弹簧秤满量程Gm与力臂重力G0之差的乘积,Tm,应在被试电机额定转矩TN的3倍左右,可按照下式来确定

2.8TN≤L(Gm-G0)≤3.5Tn

  应该注意,力臂的材料应该有足够的强度,以免因承受较大的力矩而弯曲,甚至甩起伤人。因电机堵转转矩过大,测试转矩的设备无法满足要求时,应准备一台电阻测定仪表,一般采用电阻电桥。

四、电机堵转试验方法

  按照国家规定,进行堵转试验时,100KW及其以下的电机,施于定子上的电压应该尽可能从接近额定电压开始,并且应该实测转矩值,100kw以上的电动机所加最高电压应该能保证定子电流不低于额定电流的2倍,堵转转矩值可利用损耗计算法。可用两种方法做试验,一种是恒定电压法,一种是恒定电流法。

五、求值以及描绘特性曲线

  1、堵转电流,堵转转矩和堵转输入功率的表示方法

  在电机性能数据中所说的堵转电流,堵转转矩和堵转输入功率,是指在堵转电压为额定电压时的数值,分别用IK,TK和PK,他们的单位分别为A,N·m,和W。

  堵转电流和堵转转矩经常用他们的标幺值来表示,电动机的额定转矩T可用下个式求得

    TN=9550PN/nN;

  式中, N—被试电机的额定功率(kW)

  nN—被试电机的额定转速(r/min)

  2、最高堵转试验电压≥0.9UN时的堵转电流,堵转转矩和堵转输入功率的求法。

三相异步电机堵转特性曲线

图2. 三相异步电机堵转特性曲线

  ① 在坐标纸上画出2条堵转特性曲线,如最高试验电压小于被试电机的额定值,则将曲线向上顺势延长至额定值。

  ② 分别从两个曲线上查出UK=Un时候的堵转电流,堵转转矩和堵转功率。

  3、最高堵转试验电压<0.9UN时额定电压堵转电流和堵转转矩的求法

  ① 在对数坐标纸上画特性曲线Ik=f(UK)。没有坐标纸时,则应该先计算lgIK和lgUK,再在普通的坐标纸上画出曲线lgIk=f(lgUK),如下图4-10所示,将电压和电流试验值取对数的目的是将两者之间的非线性关系化为现行关系,利于通过向上延长两者的关系曲线求取额定电压时的堵转电流值。

  ② 将曲线上端延长到lgUK=lgUN,从曲线上查处相等时候的lgIKN值,当使用对数坐标纸时,可以直接得到额定电压时的堵转电流IKN,否则需要对它取反对数得到堵转电流的实际值I。

异步电机对数形式的堵转特性曲线

图3. 异步电机对数形式的堵转特性曲线

  ③额定电压时的堵转转矩用下式求得:

           堵转转矩计算公式     

  其中   TK—堵转试验时最高电压点的堵转转矩,N·m

  IK—堵转试验时最高电压点的堵转电流,A

  IKN—从曲线延长线上查处UK=UN时的堵转电流,A

  在实际工作中,也可直接做堵转转矩和电压的对数曲线,并且用上述方法求得额定电压时的堵转转矩值。

六、电机堵转试验数据测量

  堵转试验试验时间短,要求在很短的时间内完成整个过程,同时堵转电流非常大,这对测量设备的幅值范围要求和带宽采样频率非常高。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,能够实现满量程内宽范围高精度测量。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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