三相异步电机试验方法(3)

表2

8.5 温升试验方法

温升试验方法有直接负载法和等效负载法。应优先采用直接负载法。

等效负载法包括降低电压负载法和定子叠频法。等效负载法限于S1工作制电动机采用。如限于设备,对100kW以上的电机,允许采用降低电压负载法;;对立式或300kW以上的电机,允许采用定子叠频法。 8.5.1 直接负载法

直接负载法的温升试验应在额定频率、额定电压、额定功率或铭牌电流进行。 8.5.1.1 连续定额(S1工作制)电动机

试验时,被试电机应保持额定负载,直到电机各部分温升达到热稳定状态为止。试验过程中,每隔半小时记录被试电机的电压、电流和输入功率以及定子铁心、轴承、风道进出口的冷却介质和周围冷却介质的温度。如采用带电测温法时,还应每隔半小时以及试验结束前测量绕组的电阻。 试验期间,应采取措施,尽量减少冷却介质温度的变化。 为了缩短试验时间,在温升试验开始时,可以适当过载。

如采用外推法确定绕组的温升,电机停机后,应立即测量绕组的电阻。对采用外接冷却器及管道通风冷却的电机,在电机切离电源的同时,应停止冷却介质的供给。

对分马力电动机,温升试验用的支架及散热板,应按照附录C的规定。

如以铭牌电流进行温升试验,对应于额定功率时的绕组温升△θN(K)按下述方法换算: 当It-IN--IN在±10%范围内时:

当It-IN--IN在±5%范围内时:

式中IN-满载电流,即额定功率时的电流,A。从工作特性曲线上求得;

Lt-温升试验时的电流,A。取在整个试验过程最后的1/4时间内,按相等时间间隔测得的几个电流的平均值; △θ-对应于试验电流It的绕组温升,K。 8.5.1.2 短时定额(S2工作制)电动机

试验应从实际冷状态下开始。试验的持续时间按定额的规定。试验时,按照工作时限长短,每间隔5～15min记录一次试验数据。其他要求同8.5.1.1。

对应于额定功率时的绕组温升△θN按下述方法换算: 当It-IN-IN在±5%范围内时,按公式(17)进行换算。 当It-IN-IN不在±5%范围内时,应重做温升试验。 8.5.1.3 周期工作制定额(S3工作制)电动机。

如无其他规定,试验时每一个工作周期应为10min,直到是中部分温升达到热稳定状态为止。温度的测定应在最后一个工作周期中负载时间的一半终了时进行。为了缩短试验时间,在试验开始时,负载可适当地持续一段时间。

对绕线转子电动机,每次起动时,应在转子绕组中串入附加电阻或电抗,将起动电流的平均值限制在2倍额定电流(基准负载持续率时的额定电流值)范围内。每一工作周期的运行结束时,电动机应在3s内停止转动。其他试验要求同8.5.1.1。

对应于额定功率时的组温升△θN按8.5.1.2的规定换算。 8.5.2 等效负载法 8.5.2.1 降低电压负载法

采用降低电压负载法在进行下列温升试验:

a.以额定频率和额定电压进行空载温升试验,并确定此时的绕组温升△θ、铁心温升△θFeo。试验要求同8.5.1.1。

b.以额定频率、1/2额定电压和满载电流进行温升试验,并确定此时绕组温升△θr、铁芯温升△θFer。此时,满载电流按9.5.5的方法确定。试验要求同8.5.1.1。

对应于额定功率时的绕组温升△θN和铁心温升△θFeN(K)按下式确定:

Po-额定电压时的空载输入功率,W。由空载试验求取;Por-1/2额定电压时的空载输入功率,Wo由空载试验来求取。

8.5.2.2 定了叠频法

试验线路如图4所示。主电源和副电源均为发电机。副电源发电机的额定电流应不小于被试电机的额定电流,电压等级应与被试电机相同。

图4

U-主电源电压;j-主电源频率;U'-副电源电压;f'-副电源频率;U1-被试电机端电压;I1-被试电机定子电流;P1-被试电机输入功率

采用定子叠频法时,施于被试电机绕组的主、副电源的相序应相同。可在接线前由主、副电源分别起动被试电机,若转向一致,即为同相序。

试验时,首先由主电源起动被试电机,使其在额定频率、额定电压下空载运行。随后,起动副电源机组,将其转速调节到对应于某一频率f'的转速值。对额定频率为50Hz的电机,f应在38～42Hz范围内选择。然后,将副发电机投入励磁,调节励磁电流,使被试电机的定于电流达到满载电流值。在加载过程中,要随时调节主电源电压,使试电机的端电压保持定值,并同时保持频率f'不变,被试电机在额定电压、满载电流下进行温升试验。

满载电流值可按9.5.6或9.5.7的确定。试验要求同8.5.1.1。

在调节被试电机的负载时,如仪表指针摆动较大或被试电机和试验电源设备的振动较大。应先降低副电源电压,按另一个频率f'的值调整副电源机组的转速,再行试验。 9 效率、功率因数及转差率的测定 9.1 工作特性曲线的测取

工作特性曲线是电动机在额定电压和额定频率下,输入功率P1、定子电流I1、效率n、功率因数cosφ及转差率s与输出功率P2的关系曲线(图5)。

图5

工作特性曲线应在电动机的温度接近热状态时,正负数试验中测取。此时,在1.25～0.25倍额中功率范围内测取6～8点读数。每点应测取下列数值:三相电压、三相电流、输入功率及转差率。

如限于设备对立式和300kW以上的电动机或大于8极的200kW以上的电动机、允许按9.5.6圆图计算法或9.5.7等值电路法求取额定功率时的工作特性。 9.2 差率的测定

电动机转差率(或转速)的测量方法有下列几种: a.转差率测量仪; b.闪光法; c.感应线圈法; d.转速测量仪法;

e.十进频率仪法。 9.2.1 转差率测量仪

在被试电机转轴上做一个白色标记或安装一个齿盘。当电动机转动时,由光电传感器将转速变换成电脉冲信号,转差率测量仪将这一信号与电源频率信号进行运算处理后,可直接显示出被试电机的转差率。 9.2.2 闪光法

在电动机转轴的端面上。按极数画出不同数量的扇形片,并用荧光灯或氖灯照明。供给闪光的电源的频率必须与被试电机的电源频率相同。试验时,用秒表测定扇形片N次所需的时间t(s),转差率s按下式计算:

式中P-电动机的极对数; f1-电动机的电源频率,Hz。

为了观察清晰,可将交流电源经半波整流后供给闪光灯具。 9.2.3 感应线圈法

在电动机轴伸附近,放置一只带铁芯的多匝线圈,线圈与磁电式检流计或阴极示波器连接。试验时,用秒表测定检流计指针或示波皮形全摆动N次所需的时间t(s),转差率s按下式计算:

9.2.4 转速测量仪法

试验时,用转速测量仪电动机的转速n(r/min),并同时测量电源的频率f1。转差转s按下式计算:

式中:ns-对应于电源频率f1时的同步转r/min 9.2.5 十进频率仪法

使用同步电机型测功机同时,将十进频率仪接至该测功机的频率。被试电动机的转速nt(r/min)按下式计算:

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