新旋轉(zhuǎn)電機(jī)試驗(yàn)方法的應(yīng)用

，

(1佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江佳木斯 154002；2佳木斯防爆電機(jī)研究所，黑龍江佳木斯 154005)

0 引言

旋轉(zhuǎn)電機(jī)的種類(lèi)很多，按其作用分為發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，按電壓性質(zhì)分為直流電機(jī)與交流電機(jī)，按其結(jié)構(gòu)分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)按相數(shù)不同，可分為三相異步電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)；按其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同，又分為籠型和繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子型，其中籠型三相異步電動(dòng)機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、價(jià)格便宜、運(yùn)行可靠，在各種電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣、需求量最大。而熟悉各種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)是每個(gè)電氣工程技術(shù)人員所必備的基本知識(shí)。為了更好的貫徹執(zhí)行新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，本文將新舊版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較說(shuō)明。

1 新、舊版標(biāo)準(zhǔn)比較

GB/T 25442—2018《旋轉(zhuǎn)電機(jī)(牽引電機(jī)除外)確定損耗和效率的試驗(yàn)方法》代替 了GB/T 25442—2010《旋轉(zhuǎn)電機(jī)(牽引電機(jī)除外)確定損耗和效率的試驗(yàn)方法》與GB/T 25442—2010相比主要技術(shù)變化有如下8處。

1.1 增加了將試驗(yàn)方法分為首選方法、現(xiàn)場(chǎng)方法和常規(guī)方法。

制定確定效率的詳細(xì)規(guī)則是困難的，試驗(yàn)方法的選擇基于所需的數(shù)據(jù)、所要求的精度、相關(guān)電機(jī)的類(lèi)型和規(guī)格以及現(xiàn)場(chǎng)可用的試驗(yàn)設(shè)備(電源、負(fù)載或驅(qū)動(dòng)電機(jī))。適用于同步電機(jī)和異步電機(jī)的試驗(yàn)方法分為優(yōu)選方法和客戶(hù)特定協(xié)議試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、檢查試驗(yàn)的方法。

1.2 刪除了“低不確定度”、“中不確定度”、“高不確定度”等幾項(xiàng)相對(duì)不確定度的引用；將前版5.2章為“本標(biāo)準(zhǔn)所述不確定度指確定真實(shí)效率的不確定度，反映了試驗(yàn)方法和試驗(yàn)設(shè)備的差異。雖然不確定度值應(yīng)以數(shù)值來(lái)表示，這需要有足夠多的試驗(yàn)來(lái)確定其具有代表性和可比性的數(shù)值。本標(biāo)準(zhǔn)引用了如下幾項(xiàng)相對(duì)不確定度”等內(nèi)容刪除。

1.3 刪除了按電機(jī)類(lèi)型給出的優(yōu)選試驗(yàn)方法選取表；將前版5.3章中的表1“直流電機(jī)”、表2“感應(yīng)電機(jī)”、表3“同步電機(jī)”刪除。表1～表3中主要提供了相應(yīng)電機(jī)的試驗(yàn)方法、依據(jù)條款、優(yōu)選方法、所需設(shè)備、不確定度等。

1.4 修改了對(duì)供電電源頻率變化的要求；將前版5.4.2測(cè)量過(guò)程中，頻率變化應(yīng)在額定值的頻率的±0.3%范圍內(nèi)改為測(cè)量過(guò)程中，電源頻率平均值變化應(yīng)在試驗(yàn)所需頻率的±0.1%范圍內(nèi)。

1.5 修改了對(duì)電量測(cè)量?jī)x的要求；前版：5.5.2電量測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度應(yīng)為GB/T 7676.1—1998中規(guī)定的0.2級(jí)。5.5.3對(duì)一般試驗(yàn)，儀用互感器誤差值不大于符合GB 1207—2006和GB 1208—2006標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的±0.5%，對(duì)感應(yīng)電機(jī)采用計(jì)算各項(xiàng)損耗之和來(lái)確定效率時(shí)，負(fù)載雜散損耗按照8.2.2. 5.1確定，此時(shí)應(yīng)保證儀用互感器的誤差不大于±0.3%。

新版5.5.2直接試驗(yàn)，電量測(cè)量?jī)x應(yīng)達(dá)到IEC 60051規(guī)定的0.2級(jí)準(zhǔn)確度；間接試驗(yàn)，電量測(cè)量?jī)x應(yīng)達(dá)到IEC 60051規(guī)定的0.5級(jí)準(zhǔn)確度。測(cè)量?jī)x在功率因素為1.0時(shí)總不確定度應(yīng)達(dá)到0.2級(jí)，如使用有互感器或傳感器，亦應(yīng)包括其所有誤差。

1.6 增加了對(duì)試驗(yàn)環(huán)境溫度的規(guī)定；試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度：額定負(fù)載熱試驗(yàn)的至少最后1h和隨后的所有試驗(yàn)及測(cè)量，環(huán)境溫度均宜在15℃～30℃范圍內(nèi)。

1.7 刪除了校準(zhǔn)電機(jī)試驗(yàn)、自減速試驗(yàn)和熱量法試驗(yàn)。

1.8 增加了各個(gè)試驗(yàn)方法的試驗(yàn)方法表，直觀的顯示試驗(yàn)方法，這將有效避免理解錯(cuò)誤從而提高試驗(yàn)程序的準(zhǔn)確度。

(1)感應(yīng)電機(jī)確定效率的試驗(yàn)方法

三種不同的在適用范圍內(nèi)為低不確定度的優(yōu)選試驗(yàn)方法，應(yīng)根據(jù)被試電機(jī)的型號(hào)和定額來(lái)選用特定試驗(yàn)方法，見(jiàn)表1。

方法1：用測(cè)功機(jī)直接測(cè)量輸入功率和測(cè)量輸出功率，適用于所有單項(xiàng)電機(jī)。

方法2：各分項(xiàng)損耗求和，其中負(fù)載雜散損耗采用剩余損耗分析法來(lái)確定。適用于額定輸出功率為2MW及以下的所有三相電機(jī)。

方法3：各分項(xiàng)損耗求和，其中負(fù)載雜散損耗采用推薦值法來(lái)確定。適用于額定輸出功率為2MW以上的所有三相電機(jī)。

表1 感應(yīng)電機(jī)優(yōu)選試驗(yàn)方法

(二)同步電機(jī)確定效率的試驗(yàn)方法

三種不同的在適用范圍內(nèi)為低不確定度的優(yōu)選試驗(yàn)方法，應(yīng)根據(jù)被試電機(jī)的型號(hào)和定額來(lái)選用特定試驗(yàn)方法，見(jiàn)表2、表3。

方法1：用測(cè)功機(jī)直接測(cè)量輸入功率和測(cè)量輸出功率，適用于機(jī)座號(hào)180mm及以下所有電機(jī)和任意定額的永磁電機(jī)。

方法2：帶有滿(mǎn)負(fù)載試驗(yàn)的各分項(xiàng)損耗求和，其中負(fù)載雜散損耗采用短路試驗(yàn)來(lái)確定。適用于機(jī)座號(hào)180mm以上額定輸出功率2MW及以下的所有電機(jī)。

方法3：無(wú)滿(mǎn)負(fù)載試驗(yàn)的各分項(xiàng)損耗求和，其中負(fù)載雜散損耗采用短路試驗(yàn)法來(lái)確定。適用于額定輸出功率為2MW以上的所有電機(jī)。

表2 電勵(lì)磁同步電機(jī)優(yōu)選試驗(yàn)方法

注：表中，H指軸中心高(軸中心線(xiàn)至底腳的距離)，單位為毫米(mm)。

表3 永磁同步電機(jī)優(yōu)選試驗(yàn)方法

(三)直流電機(jī)確定效率的試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法可用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、客戶(hù)特定協(xié)議試驗(yàn)或檢查試驗(yàn)等，具體見(jiàn)表4所示。

表4 直流電機(jī)試驗(yàn)方法

旋轉(zhuǎn)電機(jī)將迎來(lái)一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，因此加大對(duì)此類(lèi)電機(jī)的試驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)將對(duì)其發(fā)展起著重要的作用。新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施是對(duì)前標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)與補(bǔ)充，本文則對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)部分做了詳細(xì)的說(shuō)明，讓設(shè)計(jì)者一目了然，更好的促進(jìn)新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。也希望對(duì)設(shè)計(jì)制造者提供一些幫助。

2 結(jié)語(yǔ)

旋轉(zhuǎn)電機(jī)的種類(lèi)繁多應(yīng)用在許多現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域,尤其是在電力電子、工業(yè)控制、系統(tǒng)調(diào)速和電力生產(chǎn)領(lǐng)域。GB/T 25442—2018《旋轉(zhuǎn)電機(jī)(牽引電機(jī)除外)確定損耗和效率的試驗(yàn)方法》已由國(guó)標(biāo)委批準(zhǔn)發(fā)布，并于2019年2月1日實(shí)施。