【文章內容簡介】 驗步驟被測電機起動之后，均應空轉一段時間，使它的磨擦損耗達到穩(wěn)定?？蛰d試驗的流程如下：（1）在主操作平臺界面上選擇空載試驗，進入空載試驗操作平臺。 空載試驗操作平臺（2）開始試驗，在額定頻率下試驗時，施于定子繞組上的電壓應從110－130％額定電壓開始，逐步降低到可能達到的最低電壓值，即電流開始回升為止。對于基本系列的電動機，建議在 、、在空載試驗的操作平臺上點擊采集第幾次試驗數(shù)據(jù)，就讀取系統(tǒng)中三相線電壓，三相線電流，輸入有功功率（在測試時，每次所測量的三相電壓、電流、功率因數(shù)以及頻率的值都會在空載試驗的操作平臺上顯示）。（3）試驗結束時應立即將電機停下，并測量定子繞組的電阻，并記錄測量電阻所用的時間，在此，電阻的測量是通過三相電阻測試儀未測量的，和前面所述的測量絕緣電阻的儀器相同。對空載電流大于70％額定電流的電動機，應分別在額定電壓點讀數(shù)后和試驗結束后測量定子繞組的電阻。試驗完畢，計算機自動進行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)庫。（4）輸出結果，可以打印單個的空載試驗報表，也可以選擇進行下一步的試驗。 分析計算空載試驗的原始數(shù)據(jù)在試驗完畢后會自動存入數(shù)據(jù)庫，并會提示你是否實時打印空載試驗的單個報表。報表中的數(shù)據(jù)，既有所測得的原始數(shù)據(jù)，也有分析計算所得到的各項數(shù)據(jù)，所有的計算都是通過編寫的計算軟件來實現(xiàn)。（1）求電壓平均值取三相線電壓測量值的算術平均值作為實際的空載線電壓U0。在此，我們用每一次所測得的三相電壓值的平均值。若讀數(shù)時的電源頻率與額定頻率有偏差[1]，則額定頻率時的空載電壓為： U039。=(f 0/f) U0 （）（2）求三相線電流平均值取三相線電流測量值的算術平均值作為實際的空載電流。（3）求空載輸入功率輸入功率由三相功率計測得。（4）求空載功率因數(shù)CosφCosφ0一般不要求計算，若有要求，可按下式計算[2]： （）在此，功率因數(shù)由三相功率計直接測得，不需要作處理。（5）求定子繞組銅耗Pcu10[3]Pcu10=3I 0246。2R1 （）式中I 0246。為空載相電流；R1為相電阻（6）求鐵耗PFe和機械耗Pfw之 和P0空載時若忽略轉子繞組的銅耗，則[1]：P0?= PFe+Pfw=P0Pcw10 （）按照上式計算方法，算出各測量電壓U0所對應的I 0, P0, Pcw10, P0?（7）繪制空載特性曲線空載特性曲線就是空載電流I 0和輸入功率P0與外施電壓U0的關系曲線， PFE U0/UN , ( U0/UN)2 按照試驗結果，作和的關系曲線，進而按電壓平方分離法，分離鐵耗和機械耗。按上述計算方法，作P0?與電壓標么值的平方的關系曲線，延長曲線的直線部分，與縱軸交于P點，,P點的縱坐標即為電動機的機械耗。在此需要用到插值法來求得空載時的機械耗，再以額定電壓時的總損耗減去機械耗就可以得到空載時的鐵耗，繪制的是以標么值表示的特性曲線。電壓平方分離法是基于電機的基本鐵耗和空載雜散耗與電機的端電壓平方成正比的原理，但對于磁路比較飽和的電動機，在接近額定電壓部分，由于基波雜散耗增大，使曲線上翹。此外，在電壓很低的部分，由于出現(xiàn)了不可忽視的轉子繞組銅耗，曲線也會上翹。因此，在分離鐵耗和機械耗時，曲線的這兩部分不予考慮。 堵轉試驗 堵轉試驗也是異步電動機最基本的試驗項目。試驗時轉子被堵住不動，通常在定子繞組上施加額定頻率的三相電壓。對于繞線轉子電動機，應將轉子繞組在集電環(huán)上短路。 試驗目的（1）測定電動機的堵轉電流和堵轉轉矩，測取堵轉特性曲線，即堵轉時的電流IK，轉矩TK與外施電壓UK的關系曲線。（2）求額定電壓時的堵轉電流IKN和堵轉轉矩TKN，從而檢查電機的起動性能是否符合產(chǎn)品技術條件的要求。（3）考慮籠型轉子的鑄鋁質量及轉子槽形尺寸設計的合理性。對于繞線轉子電動機，堵轉試驗能確切反映定轉子電抗是否正常，并能考核定轉子繞線焊接質量及繞組端部的機械強度。 對試驗電源、儀表和測量裝置的要求（1）對試驗電源的要求：檢查試驗中堵轉試驗電源的輸出電流應達到被試電機額定電流的1．4～1．7倍（100kw以下）或 1．1～1．5倍?！?倍。通常要求調壓器的容量為被試電機額定功率的3倍以上。電源電壓應在被試電機額定電壓的100～150％范圍內調節(jié)。為了進行低頻堵轉試驗，要求具有1/4，1/2被試電機額定功率的電源。另外，在型式試驗中，籠型異步電機和繞線式異步電機的堵轉試驗有所不同，作繞線式異步電機的堵轉試驗時，一般只作額定點附近的兩三個點即可，而籠型異步電機可以從額定點開始做7～9組數(shù)據(jù)。（2）儀表和測量裝置的要求異步電動機堵轉時，堵轉的時間不能過長，以免電機過熱而使電機燒壞，因此要求所用的儀表的靈敏度要高，在本系統(tǒng)中，用來測量電壓、電流以及頻率的儀器和前面所述的空載試驗相同，以上儀器符合試驗的要求。測量轉矩和轉速的儀器是由長沙湘儀公司所生產(chǎn)的JCZ型智能轉矩轉速傳感器。JCZ型智能轉矩轉速傳感器是湘儀動力測試儀器有限公司利用美國ECHELON公司的LonWorks技術，在原JC型轉矩轉速傳感器基礎上設計制造的新一代產(chǎn)品，JCZ型智能轉矩轉速傳感器在保留原產(chǎn)品高精度、高可靠件等優(yōu)點的同時，還具有自動零點補償，自動環(huán)境溫度修正傳感器系數(shù)等智能化特性，從而消除了原來傳感器與二次儀表互換時帶來的誤差，并在轉速很低時也能精確測量轉速，當使用tonWorks網(wǎng)絡傳輸時，通訊距離可達2公里，因此，在現(xiàn)場進行試驗時，其測量結果精確度較高。因此，在堵轉試驗時，JCZ型智能轉矩轉速傳感器響應速度快、數(shù)據(jù)準確，完全能符合堵轉試驗的要求。 試驗操作要點（1）在套裝JCZ型智能轉矩轉速傳感器時，首先應測試電機的旋轉方向，其轉向應使所讀出宋的轉矩值為正值。（2）試驗時，施與定子繞組的電壓盡可能從接近額定電壓開始，然后逐步降低電壓，測取5～7點讀數(shù)（繞線電機只測取額定點附近的兩三組數(shù)據(jù)）。每點應讀取三相電壓，電流，功率，轉矩和轉速的讀數(shù)。（3）堵轉試驗后，立即測量定子繞組的電阻。（4）施加堵轉電壓的方式按盡可能縮短被試電機連續(xù)通電時間的原則選擇。（5）在測取堵轉特性時，最低電壓點應接近試驗標準所列的數(shù)值或使堵轉電流接近額定電流。（6）試驗時，電源頻率應保持穩(wěn)定。 控制流程（1）在主操作平臺界面上選擇堵轉試驗，進入堵轉試驗操作平臺， 堵轉試驗操作平臺（2）開始試驗。為了防止電機過熱，在我們所研制的測試系統(tǒng)中，設置了自動測試選項，每次電機起動，系統(tǒng)會自動采集完數(shù)據(jù)，并且顯示在操作平臺中，一般的電機，運行5～8秒便讓電機自動停轉，計算機會提示操作步驟。（3）試驗完畢，計算機自動進行數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)提示存入數(shù)據(jù)庫。（4）輸出結果，打印報表。（該試驗需要畫出曲線） 數(shù)據(jù)處理及計算分析按堵轉試驗電壓UK對應的I K，TK作堵轉特性曲線I K= f（UK）和TK=f（UK），堵轉試驗特性曲線示意圖如圖 。一般來說，若堵轉試驗的最大電壓與額定電壓相差不大于10％，額定堵轉電流IKN和額定堵轉轉矩 TKN可直接由堵轉特性曲線查取，在本系統(tǒng)中，使用一元插值法得到額定時的轉矩和電流值。 IK TK IK=f（UK） IKN TKN TK=f（UK） 0 UK UN 圖3．5堵轉試驗特性曲線 溫升試驗 溫升試驗概述電機各部分溫度如機殼溫度、鐵心溫度、軸承溫度和繞組溫度等，特別是繞組溫度不僅表示電機的發(fā)熱狀態(tài)，而且與電機的壽命有密切的關系，一般認為，繞組溫度每增加 8～10oC，繞組壽命將縮短一半。所以電機制造廠和用戶都很重視電機溫度的測量，電機試驗標準中規(guī)定要進行溫升試驗，目的就是在于熱穩(wěn)定狀態(tài)下測定電機各部分的溫度。為保證電機的正常運行，那么電機各部件的穩(wěn)定溫升不得超過國家標準的允許值。國家標準中對電機的鐵心，軸承，潤滑油，冷卻介質等規(guī)定了溫度的極限值，對電機的繞組也規(guī)定了溫升的極限值。繞組的溫升除了與各種絕緣結構的極限使用溫度有關以外，還與環(huán)境溫度，熱點溫度有關。電機溫升的測量方法根據(jù)規(guī)定有四種：溫度計法、電阻法、埋置檢溫計法和迭加法（雙橋對電測溫法），此外，目前國內正在研制的有無線電測溫、紅外線測溫核溫度指示器等等。在研制的電機測試控系統(tǒng)中，溫度測量由Pt100測得溫度再傳給工控機進行處理。溫升試驗的目的是測定電機額定運行時各部件的實際穩(wěn)定溫升，以檢驗電機設計是否合格，制造工藝是否良好。溫升試驗方法有直接負載法、等效負載法和間接換算法，在所研制的測試系統(tǒng)中，根據(jù)廠方的要求，采用的是直接負載法來進行溫升試驗。直接負載試驗法的溫升試驗應在額定功率，額定電壓，額定頻率下進行。為了保證電機的正常運行，必須對電機個部分的溫度進行準確的測量。首先是定，轉子繞組的溫度，不得超過國家標準的允許值。因為它受絕緣村料的極限溫度所限制。國家標準中對電機的鐵心，軸承，澗滑油，冷卻介質等規(guī)定了溫度的極限值，對電機的繞組也規(guī)定了溫升的極限值。繞組的溫升除了與各種絕緣結構的極限使用溫度有關以外，還與環(huán)境溫度，熱點溫度有關。關系如表31所示：表31 絕緣等級絕緣結構極限溫度環(huán)境溫度熱度溫度溫升極限A10540560E12040575B130401080F1554015100H1804015125本系統(tǒng)的溫升試驗主要用直接負載法，加負載的方法用電源回饋法：兩臺相同的異步電機用連軸器連接，負載電機的勵磁電路由另外的電源供電。當負載電機的轉速達到一定的值時，加入勵磁電流使負載電機成為發(fā)電機，改變勵磁電流的大小便可調節(jié)負載。此方法讀數(shù)，比較穩(wěn)定，耗電少，但設備較復雜。采用直接負載法做溫升試驗時，被試電機應保持額定負載，直到電機各部分溫升達到熱穩(wěn)定狀態(tài)為止。試驗過程中，每隔半小時記錄被試電機的電壓，電流和輸入功率，以及定子鐵心，軸承，風道進出口處的冷卻介質和周圍環(huán)境冷卻介質的溫度。若采用帶電測溫法時，還應每隔半小時以及試驗結束前測量繞組的電阻。在本系統(tǒng)中我們采用Pt100溫度傳感器來測量被試電機的溫度，再通過RS485/RS232實時傳輸?shù)轿C中。 各種工作制電機的溫升試驗電機的工作制是指電機在運行時承受負載的情況，包括起動、電制動、空載、斷能停載以及這些階段的持續(xù)時間和先后順序。（1） 常用的旋轉電機分十種工作制，分別用S1～S10共十個代號表示。其中S1為連續(xù)工作制；S2為短時工作制；S3～S8為各個不相同的周期工作制，在產(chǎn)品試驗時，如果沒有特殊要求，則一個周期時間為10min，負載持續(xù)率可為15%、25%、40%或60%；S9為非周期變化工作制；S10為離散恒定負載工作制?，F(xiàn)將這十種工作制的內容敘述如下，其中各種工作制主要適用于電動機，SS2也適用于發(fā)電機。①連續(xù)工作制——S1工作制指在恒定負載下的運行時間足以達到熱穩(wěn)定的工作制。②短時工作制——S2工作制指在恒定負載下按給定的加載時間（應為60min或90min）運行，該時間不足以使電機達到熱穩(wěn)定，隨即斷能停轉，使電機再度冷卻到實際冷態(tài)的工作制。③斷續(xù)周期工作制——S3工作制指按一系列相同的周期運行，每一個周期包括一段恒定負載運行時間和一段斷能停轉時間的工作制。這種工作制中每一周期的起動電流不致對溫升產(chǎn)生顯著的影響。④包括起動的斷續(xù)周期工作制——S4工作制指按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段對溫升有顯著影響的起動時間，一段恒定負載運行時間和一段斷能停轉時間的工作制。⑤包括起動和電制動的斷續(xù)周期工作制——S5工作制指按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段起動時間，一段恒定負載運行時間，一段快速電制動時間和一段斷能停轉時間的工作制。⑥連續(xù)周期工作制——S6工作制指按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段恒定負載運行時間和一段空載運行時間，但無斷能停轉時間的工作制。⑦包括電制動的連續(xù)周期工作制——S7工作制指按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段起動時間，一段恒定負載運行時間和一段電制動時間，沒有斷能停轉時間的工作制。⑧包括變速變負載的連續(xù)周期工作制——S8工作制指按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段在預定轉速下恒定負載運行時間，和一段或幾段在不同轉速下的其他恒定負載的運行時間（例如變極多速三相異步電動機），但無斷能停轉時間的工作制。⑨負載和轉速非周期變化的工作制——S9工作制指負載和轉速在允許的范圍內變化，其變化無固定周期，這種工作制包括經(jīng)常性過載，并且其值可能遠遠超過基準