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电机空载试验功率表误差对电机能效计量检测的影响

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  • 发布时间:2013/10/10 19:51:51
  • 作者:量值溯源

  最新版的GB/T1032-2012三相异步电动机试验方法中对电机效率测量方法作了明确规定:输入输出法仅仅适用于1kW以下的电机,功率大于1kW的电机,主要采用损耗分析法测量电机效率。

  通过空载、负载试验及热试验等得出电机的铁耗PFe、风摩耗Pfw、定子铜耗PCu1s、转子铜耗PCu2s、负载杂散耗Ps等五大损耗。五大损耗之和记为PT=PFe+Pfw+PCu1s+PCu2s+Ps,输出功率P2=P1-PT(P1为额定负载下输入功率),那么电机的效率η=P2/P1=1-PT/P1

  其中电机的风摩耗Pfw及铁耗PFe由空载试验得出,电机空载试验功率表的测量准确度将直接影响损耗测量的准确度进而影响电机能效计量检测。

  由于电机空载试验时,定子与转子基本同步,转差率很小,输入电流主要用于励磁,所以功率因数很低。低功率因数下实现高准确度功率测量是对电机空载试验功率表的基本要求。

  电机空载试验功率表的选择尤为重要,而低功率因数下的功率测量的准确度与电机空载试验功率表的角差指标密切相关:相同角差和准确度等级的电机空载试验功率表,功率因数越低,功率测量准确度越低;相同准确度等级的电机空载试验功率表,角差越大,低功率因数时的功率测量准确度越低。因此,角差是电机空载试验功率表的重要技术指标。

  传感器及功率表的角差指标直接影响功率测量准确度,功率因数越低,同样的角差对功率测量的准确度影响越大。

  大多数功率表的功率测量准确级的参比条件是功率因数等于1,不明示测量难度大的低功率因数下的准确度指标。

  互感器除外,目前大多数电压、电流传感器,均不标称角差指标,功率测量系统的角差不明确,功率测量准确度处于未知状态。一般而言,这类传感器的角差较大,低功率因数时,功率测量误差较大,由这样的测量系统得出的电机能效评定结果能否作为电机的最终评定结果呢?本来已达到高效电机标准的电机被评定为普通电机,是不是觉得很“冤屈”呢?

  目前,国家变频电量测量仪器计量站可对各种功率表及电压、电流传感器的角差进行检定。用户在选择电机空载试验功率表及相关传感器时,应要求厂家出具角差指标或指定功率因数下的功率测量准确度指标的检定证书或校准证书。

  湖南银河电气有限公司研制的WP4000变频功率分析仪的功率单元具有极小的角差(C型功率单元50Hz时的典型角差为5′),并采用独特的相位补偿技术,实现了在0.05-1功率因数范围内的高精度测量,是电机空载试验功率表的理想选择。