電機(jī)性能的測(cè)試課件

電機(jī)性能的測(cè)試電機(jī)性能的測(cè)試1電機(jī)性能電氣性能：電機(jī)的工作特性，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性，磁路的飽和特性，電機(jī)參數(shù)及溫升等機(jī)械特性：電機(jī)的安裝尺寸、外形尺寸、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、外觀、振動(dòng)噪聲等電機(jī)性能的試驗(yàn)方法型式試驗(yàn)：為了確定是否符合制造標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)電機(jī)的特性和參數(shù)進(jìn)行全面的檢驗(yàn)，通常只對(duì)首臺(tái)或首批幾臺(tái)樣機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)。檢查試驗(yàn)：為了確定電機(jī)在電氣和機(jī)械方面是否處于正常工作狀態(tài)而進(jìn)行的檢驗(yàn)，每臺(tái)新裝配的電機(jī)都要進(jìn)行檢查試驗(yàn)，合格方能出廠。2電機(jī)性能電氣性能：電機(jī)的工作特性，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性，磁本章主要內(nèi)容電機(jī)電氣性能中損耗與效率的確定工作特性轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的測(cè)定溫升實(shí)驗(yàn)3本章主要內(nèi)容36.1電機(jī)雜散損耗的確定一雜散損耗的分類(lèi)和確定方法分類(lèi)：空載雜耗：電機(jī)的空載試驗(yàn)測(cè)得的定子鐵耗中包含了基本鐵耗和空載雜耗負(fù)載雜耗：電機(jī)的雜散損耗主要指的是負(fù)載雜散損耗基頻雜耗：導(dǎo)體的集膚效應(yīng)產(chǎn)生，槽內(nèi)導(dǎo)體有效截面積減小，交流電阻增大引起銅耗增加，還有繞組端部的渦流損耗等。高頻雜耗：氣隙高次諧波在定轉(zhuǎn)子表面引起的表面損耗，在定轉(zhuǎn)子齒部引起的脈振損耗，轉(zhuǎn)子橫向電流引起的損耗等。46.1電機(jī)雜散損耗的確定一雜散損耗的分類(lèi)和確定方法分類(lèi)：雜散損耗的確定方法（1）實(shí)測(cè)法：同步電機(jī)通常采用實(shí)測(cè)法，直流電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)根據(jù)需要可以采用實(shí)測(cè)法。（2）額定輸出（發(fā)電機(jī)）或額定輸入（電動(dòng)機(jī)）電功率的百分比表示：

1）據(jù)GB755，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的雜散損耗按其書(shū)人工電功率的0.5%確定。

2）有補(bǔ)償繞組直流電機(jī)的雜散損耗按其輸入（電動(dòng)機(jī)）或輸出（發(fā)電機(jī)）電功率的0.5%確定。

3）無(wú)補(bǔ)償繞組直流電機(jī)則按1%確定。注意：當(dāng)電機(jī)功率不等于額定值時(shí)，雜散損耗應(yīng)按與負(fù)載電流平方成比例進(jìn)行修正。5雜散損耗的確定方法（1）實(shí)測(cè)法：同步電機(jī)通常采用實(shí)測(cè)法，直流二、雜散損耗測(cè)定的測(cè)功機(jī)法用測(cè)功機(jī)測(cè)定感應(yīng)電動(dòng)機(jī)雜散損耗時(shí)，功率表測(cè)定被試電動(dòng)機(jī)的輸入電功率P1，測(cè)功機(jī)測(cè)定被試電機(jī)的輸出機(jī)械功率為P2，電機(jī)的總損耗，則電機(jī)的雜散損耗為：式中：為定轉(zhuǎn)子銅耗之和；為電機(jī)的空載損耗，可以由空載特性曲線(xiàn)獲得。

6二、雜散損耗測(cè)定的測(cè)功機(jī)法用測(cè)功機(jī)測(cè)定感應(yīng)電定子銅耗：轉(zhuǎn)子銅耗：鐵耗和機(jī)械損耗通過(guò)空載實(shí)驗(yàn)獲得7定子銅耗：轉(zhuǎn)子銅耗：鐵耗和機(jī)械損耗通過(guò)空載實(shí)驗(yàn)獲得788大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜9大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜9注意事項(xiàng)；（1）測(cè)功機(jī)測(cè)定雜散損耗時(shí)，應(yīng)做出的上升曲線(xiàn)或者下降曲線(xiàn)（近似為直線(xiàn)），取通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的平均曲線(xiàn)。在曲線(xiàn)上查T(mén)N對(duì)應(yīng)的即為額定功率時(shí)的負(fù)載損耗。（2）對(duì)于功率較小的感應(yīng)電機(jī)，定子漏阻抗壓降較大，每極磁通滿(mǎn)載比空載時(shí)減小，鐵耗也減小，因此可以采用下式對(duì)3kW以下小型電機(jī)的負(fù)載雜耗矯正：（3）是一種直接負(fù)載法，功率大時(shí)會(huì)受到容量限制難以實(shí)現(xiàn)。10注意事項(xiàng)；（1）測(cè)功機(jī)測(cè)定雜散損耗時(shí)，應(yīng)做出三、雜散損耗的回饋法

采用回饋法測(cè)定電機(jī)的雜散損耗時(shí)，應(yīng)選用兩臺(tái)型號(hào)、規(guī)格完全相同，且為同一制造廠同一批次生產(chǎn)的電機(jī)，其中一臺(tái)為被試電機(jī)，另一臺(tái)為輔助電機(jī)，兩臺(tái)電機(jī)用聯(lián)軸器直接聯(lián)接。令被試電機(jī)M在額定電壓、額定頻率下作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，輔助電機(jī)M’接額定電壓的變頻電源作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。變頻電源的頻率應(yīng)低于額定頻率，調(diào)節(jié)變頻電源頻率也就調(diào)節(jié)了輔助電機(jī)和被試電機(jī)的負(fù)載。在1.25~0.25PN范圍內(nèi)均勻測(cè)取5~7點(diǎn)讀數(shù)，每點(diǎn)均測(cè)被試電機(jī)輸入電功率P1，輔助電機(jī)輸出電功率P2‘，兩臺(tái)電機(jī)的三相電流，相電阻和轉(zhuǎn)差率，則兩臺(tái)電機(jī)除雜散損耗外的總損耗為：11三、雜散損耗的回饋法

采用回饋法測(cè)定電機(jī)的雜兩臺(tái)電機(jī)的鐵耗和機(jī)械耗取自各自的空載試驗(yàn)，轉(zhuǎn)子銅耗按以下式子來(lái)計(jì)算：因此，兩臺(tái)電機(jī)的負(fù)載雜耗之和可以寫(xiě)為：兩電機(jī)的負(fù)載雜耗的分配方式：12兩臺(tái)電機(jī)的鐵耗和機(jī)械耗取自各自的空載試驗(yàn)，轉(zhuǎn)子銅耗按以下式子四雜散損耗測(cè)定的反轉(zhuǎn)法基頻損耗的測(cè)定計(jì)算高頻雜耗的方法基頻雜耗在總雜耗中所占比例較小，只在定子邊產(chǎn)生，通常采用取出轉(zhuǎn)子法測(cè)定13四雜散損耗測(cè)定的反轉(zhuǎn)法基頻損耗的測(cè)定計(jì)算高頻雜耗的方法基頻高頻損耗的測(cè)定14高頻損耗的測(cè)定146.2電機(jī)效率的測(cè)定兩種方法：直接測(cè)定法、間接測(cè)定法電機(jī)效率即為有功輸出功率與有功輸入功率之比156.2電機(jī)效率的測(cè)定兩種方法：電機(jī)效率即為有功輸出功率與有一效率的直接測(cè)定法直接測(cè)量被試電機(jī)的輸出功率P2和輸入功率P1，可以計(jì)算效率：1.電功率測(cè)量簡(jiǎn)單，用電工儀表可以直接測(cè)量。2.機(jī)械功率測(cè)量比較困難，可以采用測(cè)功機(jī)、矯正過(guò)的直流電機(jī)和數(shù)字式轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測(cè)試儀。3.根據(jù)GB755規(guī)定，用直接法測(cè)定效率時(shí)應(yīng)達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)，并將冷卻空氣溫度換算到25攝氏度。16一效率的直接測(cè)定法直接測(cè)量被試電機(jī)的輸出功率P2和輸入功率二效率的間接測(cè)定法間接法測(cè)量效率時(shí)，應(yīng)分別測(cè)量或分析被試電機(jī)的各項(xiàng)損耗，以便求得其總損耗，并利用下式計(jì)算電機(jī)的效率：(2)電機(jī)的損耗主要有以下幾項(xiàng)：鐵損耗,機(jī)械損耗，工作繞組銅耗，異步電機(jī)轉(zhuǎn)子銅耗，勵(lì)磁繞組銅耗，電刷電損耗，雜散損耗，輔助設(shè)備損耗。(1)上式1適合發(fā)電機(jī)；式2適合電動(dòng)機(jī)。（3）直流電機(jī)和同步電機(jī)：異步電動(dòng)機(jī)：17二效率的間接測(cè)定法間接法測(cè)量效率時(shí)，應(yīng)分別測(cè)量或分析被試電1.鐵損耗和機(jī)械損耗的測(cè)定鐵損耗和機(jī)械損耗統(tǒng)稱(chēng)為不變損耗，它們與運(yùn)動(dòng)方式和運(yùn)行狀況無(wú)關(guān)。（1）鐵耗是由于鐵心中交變磁場(chǎng)引起的磁滯損耗和渦流損耗。（2）鐵耗大小與鐵心材料、鋼片厚度、交變頻率和磁通密度有關(guān)。

（3）鐵耗大致與頻率的1.3~1.5次冪成正比，與磁密平方成正比。（4）頻率和轉(zhuǎn)速不變時(shí)，鐵耗和機(jī)械損耗可視為恒值。鐵耗和機(jī)械損耗的確定：空載運(yùn)行時(shí)，輸入功率全部轉(zhuǎn)換為鐵耗和機(jī)械損耗。因此可以通過(guò)空載試驗(yàn)得到上述兩損耗之和。鐵耗和機(jī)械損耗的分離方法：左圖橫坐標(biāo)為空載電源電源標(biāo)幺值平方，縱坐標(biāo)為空載損耗中鐵耗與機(jī)械損耗之和。鐵耗和機(jī)械損耗分離后的數(shù)值見(jiàn)圖標(biāo)所示。181.鐵損耗和機(jī)械損耗的測(cè)定鐵損耗和機(jī)械損耗統(tǒng)稱(chēng)為不變損耗，2.工作繞組損耗和勵(lì)磁繞組損耗（1）工作繞組：同步電機(jī)指定子繞組；感應(yīng)電機(jī)指定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組；直流電機(jī)指的是電樞繞組。工作繞組損耗指的是上述繞組損耗。（2）繞組電阻需要換算到基準(zhǔn)工作溫度下的換算后值。（3）勵(lì)磁繞組的損耗：與工作繞組的損耗計(jì)算方法相同。（4）轉(zhuǎn)子銅耗的計(jì)算方法：首先，計(jì)算感應(yīng)電機(jī)的電磁功率Pem：

把輸入功率P1時(shí)實(shí)測(cè)的轉(zhuǎn)差率s換算到基準(zhǔn)工作溫度：最后利用以下公式求得轉(zhuǎn)子銅耗：192.工作繞組損耗和勵(lì)磁繞組損耗（1）工作繞組：同步電機(jī)指定3.電刷電損耗和負(fù)載雜散損耗電刷電損耗包含電刷的損耗，連接線(xiàn)的損耗以及電刷接觸損耗等，可以近似的用通過(guò)電刷的電流乘以一固定電壓降來(lái)確定，電壓降的取值方法為：此處的雜散損耗指的是負(fù)載雜耗，前面已經(jīng)論述碳-石墨、石墨及電化石墨電刷：金屬石墨電刷：203.電刷電損耗和負(fù)載雜散損耗電刷電損耗包含4.輔助設(shè)備的損耗下列輔助設(shè)備的損耗應(yīng)計(jì)入被試電機(jī)的損耗中：（1）給電機(jī)供電的變阻器、調(diào)壓裝置、輔助變壓器等設(shè)備的損耗。（2）被試電機(jī)所專(zhuān)用并由其本身驅(qū)動(dòng)的勵(lì)磁機(jī)、副勵(lì)磁機(jī)、旋轉(zhuǎn)整流器和啟動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的損耗。（3）被試電機(jī)所專(zhuān)用并由其本身驅(qū)動(dòng)的通風(fēng)機(jī)、水泵和油泵的損耗等。214.輔助設(shè)備的損耗下列輔助設(shè)備的損耗應(yīng)計(jì)入被試電機(jī)的損耗中6.3電動(dòng)機(jī)工作特性的測(cè)定直流電機(jī)工作特性：轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性機(jī)械工作特性：轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速曲線(xiàn)硬特性軟特性226.3電動(dòng)機(jī)工作特性的測(cè)定直流電機(jī)工作特性：轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作特性同步電動(dòng)機(jī)工作特性-與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)類(lèi)似23感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作特性同步電動(dòng)機(jī)工作特性-與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)類(lèi)似23工作特性測(cè)定的平臺(tái)組成試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)測(cè)功機(jī)24工作特性測(cè)定的平臺(tái)組成試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)測(cè)功機(jī)24試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)校正過(guò)的直流發(fā)電機(jī)電阻箱發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)TIan1n2n3n4n5n6025試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)校正過(guò)的直流發(fā)電機(jī)電阻箱發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)TIan1試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器磁粉制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩儀26試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器磁粉制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩儀26試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)發(fā)電機(jī)電阻箱發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器電網(wǎng)變流器27試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)發(fā)電機(jī)電阻箱發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器電網(wǎng)變流平臺(tái)實(shí)例28平臺(tái)實(shí)例28工作特性測(cè)定的轉(zhuǎn)矩儀法按實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)要求搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)調(diào)整負(fù)載大小，測(cè)試出各種參數(shù)隨負(fù)載變化的曲線(xiàn)29工作特性測(cè)定的轉(zhuǎn)矩儀法按實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)要求搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)降低電壓負(fù)載法適用范圍：因設(shè)備所限不能采用額定電壓負(fù)載法的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：把實(shí)驗(yàn)結(jié)果折算到額定電壓進(jìn)行修正30降低電壓負(fù)載法適用范圍：因設(shè)備所限不能采用額定電壓負(fù)載法的實(shí)6.4電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的測(cè)定轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線(xiàn)中包含了電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)過(guò)程的最小轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩以及空載轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速等重要性能數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可通過(guò)計(jì)算的方法獲得，電機(jī)制成后需要用試驗(yàn)加以驗(yàn)證。316.4電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的測(cè)定轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線(xiàn)中包含了3232效率和功率因數(shù)工作特性曲線(xiàn)電流和輸入功率工作特性曲線(xiàn)從圖表得出當(dāng)PN＝90kW時(shí)P1N=95kWIN＝80.5AηN＝94.7％cosN＝0.8833效率和功率因數(shù)工作特性曲線(xiàn)電流和輸入功率工作特性曲線(xiàn)從圖表得轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性測(cè)定的加速法1.測(cè)試原理加速法就是利用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)試驗(yàn)測(cè)取其機(jī)械特性曲線(xiàn)的一種方法。電機(jī)學(xué)原理，空載起動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程：由于電磁轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空載轉(zhuǎn)矩，可以略去空載轉(zhuǎn)矩，簡(jiǎn)化為：只要測(cè)取轉(zhuǎn)速信號(hào)和轉(zhuǎn)速的加速度信號(hào)，就可以測(cè)得轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性。34轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性測(cè)定的加速法1.測(cè)試原理加速法就是利用感應(yīng)電2.測(cè)試方法用測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)取轉(zhuǎn)速n信號(hào)，用阻容微分電路測(cè)取轉(zhuǎn)速的加速度信號(hào)（即轉(zhuǎn)矩信號(hào)），把它們送入數(shù)字存儲(chǔ)示波器，就可以描繪出電機(jī)的機(jī)械特性曲線(xiàn)注：M為被試電機(jī)；TG為直流測(cè)速發(fā)電機(jī)；R1、C1構(gòu)成微分電路；R、C為濾波器。352.測(cè)試方法用測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)取轉(zhuǎn)速n信號(hào)，用阻容微分電路測(cè)取永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的測(cè)定1.用永磁同步電動(dòng)機(jī)通常采用異步起動(dòng)法，即通過(guò)阻尼繞組產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩來(lái)獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，過(guò)程含兩個(gè)階段：異步起動(dòng)階段和嵌入同步階段。異步起動(dòng)過(guò)程與異步機(jī)類(lèi)似；轉(zhuǎn)速接近同步速時(shí)，可在同步轉(zhuǎn)矩的作用下自行嵌入同步。2.通過(guò)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的測(cè)定，可以了解永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩、嵌入轉(zhuǎn)矩以及失步轉(zhuǎn)矩等性能指標(biāo)。3.轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速測(cè)試系統(tǒng)原理框圖

36永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的測(cè)定1.用永磁同步電動(dòng)機(jī)通常永磁同步電動(dòng)機(jī)采用了非傳統(tǒng)起動(dòng)方式：首先使電機(jī)反向起動(dòng)，然后改變永磁同步電動(dòng)機(jī)的相序，是電機(jī)轉(zhuǎn)速減至零再正向起動(dòng)，電機(jī)即可順利通過(guò)堵轉(zhuǎn)點(diǎn)。堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最小轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩牽入轉(zhuǎn)矩37永磁同步電動(dòng)機(jī)采用了非傳統(tǒng)起動(dòng)方式：首先使電機(jī)反向起動(dòng)，然后6.5電機(jī)的溫升實(shí)驗(yàn)溫升實(shí)驗(yàn)的直接負(fù)載法耗能法回饋法能量消耗在負(fù)載上，不經(jīng)濟(jì)，適用于小功率電機(jī)能量回饋電網(wǎng)，節(jié)約能源，但對(duì)設(shè)備要求高386.5電機(jī)的溫升實(shí)驗(yàn)溫升實(shí)驗(yàn)的直接負(fù)載法耗能法回饋法能量消電阻法測(cè)試溫升的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1測(cè)試電機(jī)繞組電阻，室溫；2給電機(jī)加額定負(fù)載，使被試電機(jī)運(yùn)行，每半小時(shí)測(cè)試電機(jī)溫度，直到每半小時(shí)溫度升高值不超過(guò)1K，電機(jī)運(yùn)

行達(dá)到穩(wěn)態(tài)；3切斷電源，使電機(jī)停止運(yùn)行，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)試電機(jī)繞組電阻，室溫；4按標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算繞組溫升。39電阻法測(cè)試溫升的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：1測(cè)試電機(jī)繞組電阻，室溫；394040溫升實(shí)驗(yàn)的等效負(fù)載法根據(jù)電機(jī)損耗產(chǎn)生的原因的不同，把溫升實(shí)驗(yàn)分解成幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，得到幾個(gè)溫升結(jié)果，再計(jì)算求得的額定溫升。也可以用其他等效方法模擬電機(jī)額定運(yùn)行工況來(lái)完成溫升試驗(yàn)41溫升實(shí)驗(yàn)的等效負(fù)載法根據(jù)電機(jī)損耗產(chǎn)生的原因的不同，把溫升實(shí)驗(yàn)直流電機(jī)的等效負(fù)載法電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行42直流電機(jī)的等效負(fù)載法電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行42感應(yīng)電機(jī)電動(dòng)機(jī)的降壓負(fù)載法43感應(yīng)電機(jī)電動(dòng)機(jī)的降壓負(fù)載法43疊頻法將兩種不同頻率的電源電壓串聯(lián)聯(lián)接后給被試感應(yīng)電機(jī)供電的一種溫升測(cè)試方法。被試電機(jī)不與其他負(fù)載聯(lián)接適用于立式和大容量電機(jī)44疊頻法將兩種不同頻率的電源電壓串聯(lián)聯(lián)接后給被試感應(yīng)電機(jī)44電機(jī)性能的測(cè)試電機(jī)性能的測(cè)試45電機(jī)性能電氣性能：電機(jī)的工作特性，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性，磁路的飽和特性，電機(jī)參數(shù)及溫升等機(jī)械特性：電機(jī)的安裝尺寸、外形尺寸、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、外觀、振動(dòng)噪聲等電機(jī)性能的試驗(yàn)方法型式試驗(yàn)：為了確定是否符合制造標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)電機(jī)的特性和參數(shù)進(jìn)行全面的檢驗(yàn)，通常只對(duì)首臺(tái)或首批幾臺(tái)樣機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)。檢查試驗(yàn)：為了確定電機(jī)在電氣和機(jī)械方面是否處于正常工作狀態(tài)而進(jìn)行的檢驗(yàn)，每臺(tái)新裝配的電機(jī)都要進(jìn)行檢查試驗(yàn)，合格方能出廠。46電機(jī)性能電氣性能：電機(jī)的工作特性，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性，磁本章主要內(nèi)容電機(jī)電氣性能中損耗與效率的確定工作特性轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的測(cè)定溫升實(shí)驗(yàn)47本章主要內(nèi)容36.1電機(jī)雜散損耗的確定一雜散損耗的分類(lèi)和確定方法分類(lèi)：空載雜耗：電機(jī)的空載試驗(yàn)測(cè)得的定子鐵耗中包含了基本鐵耗和空載雜耗負(fù)載雜耗：電機(jī)的雜散損耗主要指的是負(fù)載雜散損耗基頻雜耗：導(dǎo)體的集膚效應(yīng)產(chǎn)生，槽內(nèi)導(dǎo)體有效截面積減小，交流電阻增大引起銅耗增加，還有繞組端部的渦流損耗等。高頻雜耗：氣隙高次諧波在定轉(zhuǎn)子表面引起的表面損耗，在定轉(zhuǎn)子齒部引起的脈振損耗，轉(zhuǎn)子橫向電流引起的損耗等。486.1電機(jī)雜散損耗的確定一雜散損耗的分類(lèi)和確定方法分類(lèi)：雜散損耗的確定方法（1）實(shí)測(cè)法：同步電機(jī)通常采用實(shí)測(cè)法，直流電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)根據(jù)需要可以采用實(shí)測(cè)法。（2）額定輸出（發(fā)電機(jī)）或額定輸入（電動(dòng)機(jī)）電功率的百分比表示：

1）據(jù)GB755，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的雜散損耗按其書(shū)人工電功率的0.5%確定。

2）有補(bǔ)償繞組直流電機(jī)的雜散損耗按其輸入（電動(dòng)機(jī)）或輸出（發(fā)電機(jī)）電功率的0.5%確定。

3）無(wú)補(bǔ)償繞組直流電機(jī)則按1%確定。注意：當(dāng)電機(jī)功率不等于額定值時(shí)，雜散損耗應(yīng)按與負(fù)載電流平方成比例進(jìn)行修正。49雜散損耗的確定方法（1）實(shí)測(cè)法：同步電機(jī)通常采用實(shí)測(cè)法，直流二、雜散損耗測(cè)定的測(cè)功機(jī)法用測(cè)功機(jī)測(cè)定感應(yīng)電動(dòng)機(jī)雜散損耗時(shí)，功率表測(cè)定被試電動(dòng)機(jī)的輸入電功率P1，測(cè)功機(jī)測(cè)定被試電機(jī)的輸出機(jī)械功率為P2，電機(jī)的總損耗，則電機(jī)的雜散損耗為：式中：為定轉(zhuǎn)子銅耗之和；為電機(jī)的空載損耗，可以由空載特性曲線(xiàn)獲得。

50二、雜散損耗測(cè)定的測(cè)功機(jī)法用測(cè)功機(jī)測(cè)定感應(yīng)電定子銅耗：轉(zhuǎn)子銅耗：鐵耗和機(jī)械損耗通過(guò)空載實(shí)驗(yàn)獲得51定子銅耗：轉(zhuǎn)子銅耗：鐵耗和機(jī)械損耗通過(guò)空載實(shí)驗(yàn)獲得7528大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜53大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜9注意事項(xiàng)；（1）測(cè)功機(jī)測(cè)定雜散損耗時(shí)，應(yīng)做出的上升曲線(xiàn)或者下降曲線(xiàn)（近似為直線(xiàn)），取通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的平均曲線(xiàn)。在曲線(xiàn)上查T(mén)N對(duì)應(yīng)的即為額定功率時(shí)的負(fù)載損耗。（2）對(duì)于功率較小的感應(yīng)電機(jī)，定子漏阻抗壓降較大，每極磁通滿(mǎn)載比空載時(shí)減小，鐵耗也減小，因此可以采用下式對(duì)3kW以下小型電機(jī)的負(fù)載雜耗矯正：（3）是一種直接負(fù)載法，功率大時(shí)會(huì)受到容量限制難以實(shí)現(xiàn)。54注意事項(xiàng)；（1）測(cè)功機(jī)測(cè)定雜散損耗時(shí)，應(yīng)做出三、雜散損耗的回饋法

采用回饋法測(cè)定電機(jī)的雜散損耗時(shí)，應(yīng)選用兩臺(tái)型號(hào)、規(guī)格完全相同，且為同一制造廠同一批次生產(chǎn)的電機(jī)，其中一臺(tái)為被試電機(jī)，另一臺(tái)為輔助電機(jī)，兩臺(tái)電機(jī)用聯(lián)軸器直接聯(lián)接。令被試電機(jī)M在額定電壓、額定頻率下作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，輔助電機(jī)M’接額定電壓的變頻電源作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。變頻電源的頻率應(yīng)低于額定頻率，調(diào)節(jié)變頻電源頻率也就調(diào)節(jié)了輔助電機(jī)和被試電機(jī)的負(fù)載。在1.25~0.25PN范圍內(nèi)均勻測(cè)取5~7點(diǎn)讀數(shù)，每點(diǎn)均測(cè)被試電機(jī)輸入電功率P1，輔助電機(jī)輸出電功率P2‘，兩臺(tái)電機(jī)的三相電流，相電阻和轉(zhuǎn)差率，則兩臺(tái)電機(jī)除雜散損耗外的總損耗為：55三、雜散損耗的回饋法

采用回饋法測(cè)定電機(jī)的雜兩臺(tái)電機(jī)的鐵耗和機(jī)械耗取自各自的空載試驗(yàn)，轉(zhuǎn)子銅耗按以下式子來(lái)計(jì)算：因此，兩臺(tái)電機(jī)的負(fù)載雜耗之和可以寫(xiě)為：兩電機(jī)的負(fù)載雜耗的分配方式：56兩臺(tái)電機(jī)的鐵耗和機(jī)械耗取自各自的空載試驗(yàn)，轉(zhuǎn)子銅耗按以下式子四雜散損耗測(cè)定的反轉(zhuǎn)法基頻損耗的測(cè)定計(jì)算高頻雜耗的方法基頻雜耗在總雜耗中所占比例較小，只在定子邊產(chǎn)生，通常采用取出轉(zhuǎn)子法測(cè)定57四雜散損耗測(cè)定的反轉(zhuǎn)法基頻損耗的測(cè)定計(jì)算高頻雜耗的方法基頻高頻損耗的測(cè)定58高頻損耗的測(cè)定146.2電機(jī)效率的測(cè)定兩種方法：直接測(cè)定法、間接測(cè)定法電機(jī)效率即為有功輸出功率與有功輸入功率之比596.2電機(jī)效率的測(cè)定兩種方法：電機(jī)效率即為有功輸出功率與有一效率的直接測(cè)定法直接測(cè)量被試電機(jī)的輸出功率P2和輸入功率P1，可以計(jì)算效率：1.電功率測(cè)量簡(jiǎn)單，用電工儀表可以直接測(cè)量。2.機(jī)械功率測(cè)量比較困難，可以采用測(cè)功機(jī)、矯正過(guò)的直流電機(jī)和數(shù)字式轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測(cè)試儀。3.根據(jù)GB755規(guī)定，用直接法測(cè)定效率時(shí)應(yīng)達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)，并將冷卻空氣溫度換算到25攝氏度。60一效率的直接測(cè)定法直接測(cè)量被試電機(jī)的輸出功率P2和輸入功率二效率的間接測(cè)定法間接法測(cè)量效率時(shí)，應(yīng)分別測(cè)量或分析被試電機(jī)的各項(xiàng)損耗，以便求得其總損耗，并利用下式計(jì)算電機(jī)的效率：(2)電機(jī)的損耗主要有以下幾項(xiàng)：鐵損耗,機(jī)械損耗，工作繞組銅耗，異步電機(jī)轉(zhuǎn)子銅耗，勵(lì)磁繞組銅耗，電刷電損耗，雜散損耗，輔助設(shè)備損耗。(1)上式1適合發(fā)電機(jī)；式2適合電動(dòng)機(jī)。（3）直流電機(jī)和同步電機(jī)：異步電動(dòng)機(jī)：61二效率的間接測(cè)定法間接法測(cè)量效率時(shí)，應(yīng)分別測(cè)量或分析被試電1.鐵損耗和機(jī)械損耗的測(cè)定鐵損耗和機(jī)械損耗統(tǒng)稱(chēng)為不變損耗，它們與運(yùn)動(dòng)方式和運(yùn)行狀況無(wú)關(guān)。（1）鐵耗是由于鐵心中交變磁場(chǎng)引起的磁滯損耗和渦流損耗。（2）鐵耗大小與鐵心材料、鋼片厚度、交變頻率和磁通密度有關(guān)。

（3）鐵耗大致與頻率的1.3~1.5次冪成正比，與磁密平方成正比。（4）頻率和轉(zhuǎn)速不變時(shí)，鐵耗和機(jī)械損耗可視為恒值。鐵耗和機(jī)械損耗的確定：空載運(yùn)行時(shí)，輸入功率全部轉(zhuǎn)換為鐵耗和機(jī)械損耗。因此可以通過(guò)空載試驗(yàn)得到上述兩損耗之和。鐵耗和機(jī)械損耗的分離方法：左圖橫坐標(biāo)為空載電源電源標(biāo)幺值平方，縱坐標(biāo)為空載損耗中鐵耗與機(jī)械損耗之和。鐵耗和機(jī)械損耗分離后的數(shù)值見(jiàn)圖標(biāo)所示。621.鐵損耗和機(jī)械損耗的測(cè)定鐵損耗和機(jī)械損耗統(tǒng)稱(chēng)為不變損耗，2.工作繞組損耗和勵(lì)磁繞組損耗（1）工作繞組：同步電機(jī)指定子繞組；感應(yīng)電機(jī)指定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組；直流電機(jī)指的是電樞繞組。工作繞組損耗指的是上述繞組損耗。（2）繞組電阻需要換算到基準(zhǔn)工作溫度下的換算后值。（3）勵(lì)磁繞組的損耗：與工作繞組的損耗計(jì)算方法相同。（4）轉(zhuǎn)子銅耗的計(jì)算方法：首先，計(jì)算感應(yīng)電機(jī)的電磁功率Pem：

把輸入功率P1時(shí)實(shí)測(cè)的轉(zhuǎn)差率s換算到基準(zhǔn)工作溫度：最后利用以下公式求得轉(zhuǎn)子銅耗：632.工作繞組損耗和勵(lì)磁繞組損耗（1）工作繞組：同步電機(jī)指定3.電刷電損耗和負(fù)載雜散損耗電刷電損耗包含電刷的損耗，連接線(xiàn)的損耗以及電刷接觸損耗等，可以近似的用通過(guò)電刷的電流乘以一固定電壓降來(lái)確定，電壓降的取值方法為：此處的雜散損耗指的是負(fù)載雜耗，前面已經(jīng)論述碳-石墨、石墨及電化石墨電刷：金屬石墨電刷：643.電刷電損耗和負(fù)載雜散損耗電刷電損耗包含4.輔助設(shè)備的損耗下列輔助設(shè)備的損耗應(yīng)計(jì)入被試電機(jī)的損耗中：（1）給電機(jī)供電的變阻器、調(diào)壓裝置、輔助變壓器等設(shè)備的損耗。（2）被試電機(jī)所專(zhuān)用并由其本身驅(qū)動(dòng)的勵(lì)磁機(jī)、副勵(lì)磁機(jī)、旋轉(zhuǎn)整流器和啟動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的損耗。（3）被試電機(jī)所專(zhuān)用并由其本身驅(qū)動(dòng)的通風(fēng)機(jī)、水泵和油泵的損耗等。654.輔助設(shè)備的損耗下列輔助設(shè)備的損耗應(yīng)計(jì)入被試電機(jī)的損耗中6.3電動(dòng)機(jī)工作特性的測(cè)定直流電機(jī)工作特性：轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性機(jī)械工作特性：轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速曲線(xiàn)硬特性軟特性666.3電動(dòng)機(jī)工作特性的測(cè)定直流電機(jī)工作特性：轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)矩特感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作特性同步電動(dòng)機(jī)工作特性-與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)類(lèi)似67感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作特性同步電動(dòng)機(jī)工作特性-與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)類(lèi)似23工作特性測(cè)定的平臺(tái)組成試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)測(cè)功機(jī)68工作特性測(cè)定的平臺(tái)組成試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)測(cè)功機(jī)24試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)校正過(guò)的直流發(fā)電機(jī)電阻箱發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)TIan1n2n3n4n5n6069試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)校正過(guò)的直流發(fā)電機(jī)電阻箱發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)TIan1試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器磁粉制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩儀70試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器磁粉制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩儀26試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)發(fā)電機(jī)電阻箱發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器電網(wǎng)變流器71試驗(yàn)臺(tái)被試電機(jī)發(fā)電機(jī)電阻箱發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器電網(wǎng)變流平臺(tái)實(shí)例72平臺(tái)實(shí)例28工作特性測(cè)定的轉(zhuǎn)矩儀法按實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)要求搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)調(diào)整負(fù)載大小，測(cè)試出各種參數(shù)隨負(fù)載變化的曲線(xiàn)73工作特性測(cè)定的轉(zhuǎn)矩儀法按實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)要求搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)降低電壓負(fù)載法適用范圍：因設(shè)備所限不能采用額定電壓負(fù)載法的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：把實(shí)驗(yàn)結(jié)果折算到額定電壓進(jìn)行修正74降低電壓負(fù)載法適用范圍：因設(shè)備所限不能采用額定電壓負(fù)載法的實(shí)6.4電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的測(cè)定轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線(xiàn)中包含了電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)過(guò)程的最小轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩以及空載轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速等重要性能數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可通過(guò)計(jì)算的方法獲得，電機(jī)制成后需要用試驗(yàn)加以驗(yàn)證。756.4電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性的測(cè)定轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線(xiàn)中包含了7632效率和功率因數(shù)工作特性曲線(xiàn)電流和輸入功率工作特性曲線(xiàn)從圖表得出當(dāng)PN＝90kW時(shí)P1N=95kWIN＝80.5AηN＝94.7％cosN＝0.8877效率和功率因數(shù)工作特性曲線(xiàn)電流和輸入功率工作特性曲線(xiàn)從圖表得轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性測(cè)定的加速法1.測(cè)試原理加速法就是利用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)試驗(yàn)測(cè)取其機(jī)械特性曲線(xiàn)的一種方法。電機(jī)學(xué)原理，空載起動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程：由于電磁轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空載轉(zhuǎn)矩，可以略去空載轉(zhuǎn)矩，簡(jiǎn)化為：只要測(cè)取轉(zhuǎn)速信號(hào)和轉(zhuǎn)速的加速度信號(hào)，就可以測(cè)得轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性。78轉(zhuǎn)矩