TB T 1449-1982 机车用直流电机基本技术条件.pdf

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1、中 华 人 民 共 和 国 铁 道 部 部 标 准T B 1 4 4 9 - 8 2机 车 用 直 流 电 机 基 本 技 术 条 件第 一 篇 总 则1 适 用 范 围 及 环 境 条 件1 . 1 适 用 范 围本 标 准 适 用 于 干 线 铁 道 运 输 用 电 力 机 车 内 燃 机 车 和 动 车 上 的 直 流 或 脉 流 电 机 简 称 机 车用 直 流 电 机 包 括 拖 动 机 车 动 车 轮 轴 用 的 牵 引 电 动 机 以 电 能 供 给 牵 引 电 动 机 的 主 发 电 机和 辅 助 电 机 如 拖 动 空 气 压 缩 机 通 风 机 及 辅 助 发 电 机 等

2、的 辅 助 电 动 机 和 供 励 磁 控 制 及 照 明等 用 途 的 辅 助 发 电 机 但 不 包 括 机 车 动 车 上 使 用 的 控 制 电 机 如 测 速 发 电 机 等下 面 各 条 款 中 所 称 电 机 如 无 其 他 说 明 系 指 本 标 准 所 适 用 的 全 部 电 机注 :本 标 准 所 指 直 流 电 机 包 括 多 相 整 流 的 电 机 而 肪 流 电 机 系 指 单 相 整 流 的 电 机1 . 2 环 境 条 件本 标 准 适 用 于 在 下 列 环 境 条 件 下 运 行 的 电 机 :a 海 拔 不 超 过 1200mb 最 高 环 境 空 气 温

3、度 为 40 遮 荫 处c 最 低 环 境 空 气 温 度 为 -40d 空 气 相 对 湿 度 :最 湿 月 月 平 均 最 大 相 对 湿 度 为 90% 该 月 月 平 均 最 低 温 度 为 25e 机 车 受 雨 雪 风 沙 的 侵 袭f 具 有 机 车 动 车 正 常 运 行 时 产 生 的 冲 击 和 振 动当 电 机 需 在 超 过 上 述 条 件 下 运 行 时 用 户 和 制 造 厂 应 另 订 协 议 作 特 殊 处 理但 当 电 机 使 用 于 海 拔 1200m 至 2500m 的 地 区 且 该 地 区 环 境 空 气 温 度 不 超 过 40 与 所 需的 温 度

4、 降 低 补 偿 值 之 差 值 时 电 机 仍 可 按 铭 牌 规 定 的 额 定 功 率 运 行 所 需 的 环 境 空 气 温 度 降 低补 偿 值 是 按 1200m 以 上 每 100m 降 低 温 升 限 值 的 1%计 算 反 之 若 环 境 空 气 温 度 超 过 上 述 数 值时 电 机 允 许 运 行 的 功 率 由 用 户 和 制 造 厂 协 商 决 定2 定 义2 . 1 概 述本 标 准 采 用 且 须 加 说 明 的 术 语 的 定 义 由 2.2 2.18 条 给 出 其 他 一 般 术 语 的 定 义 由GB2900.25-82 电 工 名 词 术 语 电 机

5、和 GB755-81 电 机 基 本 技 术 要 求 加 以 规 定2 . 2 电 机 的 定 额中 华 人 民 共 和 国 铁 道 部 1 9 8 2 - 1 2 - 2 8 发 布 1 9 8 3 - 0 7 - 0 1 实 施1TB 1449-82是由制造厂按照本标准的要求 对电机规定的全部电量和机械量的数值以及运行的持续时间及顺序的组合 规定定额的目的是为了能在试验台上验证电机的性能 同时作为评价电机对规定工作状态的适应性以及不同电机之间进行比较的基础2.3 定额分类定额分四类: 连续定额 小时定额 断续定额及等效定额 断续定额的替代办法 全部按定额的运行称为 额定动行如无特殊规定 应

6、以连续定额作为制造厂的保证定额保证定额是设计 制造及验收的依据在牵引电动机和主发电机铭牌上 要标出连续和小时两种定额2.4 电机的额定数据即包含在定额中的任何量的数值 这些数值之前冠以 额定 字样 如额定功率 额定电压 额定电流 额定转速 额定励磁电流及额定电流脉动系数等 本标准中凡未指明是何种定额的额定数据 则均指保证定额而言2.5 连续定额是相应于电机在试验台上 按第三篇温升试验所规定的条件连续运行 而温升不超过 4.14.2 条规定的限值时所能承受负载的定额本标准中所有其他相应的要求也应同时满足主发电机通常有两个连续定额 第一个由通过负载电流的所有绕组的温升确定 较大的负载电流和较低的电

7、压 称 低电压连续定额 第二个由励磁绕组的温升确定 较小的负载电流和较高的电压 称 高电压连续定额 这两个连续定额应符合 2.15 条规定的满功率调整曲线 在满功率调整曲线上 介于此两个连续定额间的所有中间点均可连续工作由主发电机供电的牵引电动机的连续定额应与发电机 低电压连续定额 相对应2.6 小时定额是相应于电机在试验台上 按第三篇温升试验所规定的条件 从实际冷态开始运行一小时而温升不超过 4.1 4.2 条规定的限值时所能承受负载的定额本标准中所有其他相应的要求也应同时满足对于主发电机及由它们供电的牵引电动机 小时定额系受流过负载电流的绕组温升的限制 并应符合发电机的满功率调整曲线2.7

8、 断续定额该定额是相应于一系列完全相同的周期 每一周期包括一个或几个在规定负载值下的工作时间 根据情况 不论是否被一个停止时间所隔开 在长期运行以后 电机的温升不超过 4.14.2 条规定的限值继续定额主要用于某些周期性工作的辅助电机规定辅助电机试验时重复的工作周期 应既考虑这些电机的用途 又考虑给它们供电或驱动它们的条件 并应规定在预先由用户和制造厂协商后绘制的负载图上2.8 等效定额具有恒定电压 电流和转速值的连续或短时定额 就温升而言 它与电机在实际使用中2TB 1449-82承受一系列继续的工作周期是等效的 该定额应由用户和制造厂协商决定2.9 额定电压指电机在额定运行时的线端电压电动

9、机的额定电压规定如下:a.对于由直流接触网供电的电动机 其额定电压等于接触网的额定电压b.对于通过车上变压器一整流器组连同任何平波电抗器一起供电的脉流电动机 其额定电压由用户和制造厂协商决定 此时以脉动电压在一个周期中的算术平均值作为额定电压c.对于由车上自备电源 例如发电机 蓄电池组 供电的电动机 其额定电压等于该电源的额定电压d.内燃机车 动车牵引电动机的额定电压等于所连结的主发电机的额定低电压 由交流主发电机供电时 其额定电压为接于该发电机和牵引电动机之间的整流器的额定输出电压在上述四种情况下 当有 n 台电动机永久串联时 则额定电压等于上述定义的额定电压除以 n对于永久串联有保护电阻器

10、和辅助电动机 电阻器应看作是电动机的组成部分 这时电动机的额定电压是指供给包括电动机及其保护电阻器在内的整套装置的电压 此种电动机不应在无电阻器时进行试验主发电机的额定电压由制造厂规定 主发电机有两上额定电压 它们对应于 2.5 条规定的两个连续定额 并分别称为额定低电压和额定高电压辅助发电机的额定电压由用户和制造厂协商决定 并对应于保证定额2.10 最高和最低电压电机的最高和最低电压是指电机正常可靠运行时 所能承受的最高和最低电压 瞬时电压除外牵引电动机的最高电压规定如下:a.对于由直流接触网供电的牵引电动机 其最高电压规定为额定电压的 1.2 倍b.对于通过车上变压器一整流器组供电的脉流牵

11、引电动机 其最高电压规定为额定电压的1.16 倍c.对于内燃机车 动车的牵引电动机 其最高电压为与主发电机额定高电压相应电压的 1.1倍主发电机的最高电压为额定高电压的 1.1 倍辅助电动机的最高和最低电压规定如下:a.对于由直接接触网供电的辅助电动机 其最高电压规定为额定电压的 1.2 倍 最低电压应根据对接触网规定的最低电压 并考虑机车线路的电压降 由用户和制造厂协商而定b.对于通过车上变压器 -整流器组供电的辅助电动机 其最高电压规定为额定电压的 1.16倍 最低电压应根据对接触网规定的最低电压 并考虑机车线路的电压降及电压调节设备的调节 由用户和制造厂协商而定3TB 1449-82c.

12、对于由装在车上的电源 例如蓄电池等 供电的辅助电动机 其最高的最低电压由用户的制造厂协商而定在上述 a b 两种情况下 如有 n 台辅助电动机永久串联而没有机械耦合 则每一台电动机的最高电压等于这组电动机容许承受的总的最高电压除以 n 后所得商的 1.2 倍辅助发电机的最高和最低电压相应于拖动电动机或热机的最大和最小转速及发电机在规定的励磁条件下的发电机电压 对带有电压调整器工作的辅助发电机没有最高和最低电压的规定2.11 最大电流指电机使用中必须不超过的电流 最大电流应清楚地表示在电机的特性曲线上 若在双方协议中未作规定 牵引电动机和辅助电机则以下列数值作为最大电流:a.对于牵引电动机 其最

13、大电流为额定电流的 2 倍b.对于辅助电机 其最大电流为额定电流的 1.5 倍2.12 额定转速指电机在额定运行时的转速牵引电动机的额定转速是指与机车 动车额定速度相应的电动机转速 按机车 动车轮箍处于 半磨耗 状态进行换算2.13 最大转速2.13.1 牵引电动机的最大转速是指与机车 动车正常运行时的最大速度相应的电动机转速 按机车 动车轮箍处于 半磨耗 状态进行换算2.13.2 辅助电动机的最大转速是指电机在正常运转状态 电压为最高值而励磁和负载为在该电压下能够产生的最低值时所能达到的最高转速 该转速应在双方协议书中明确规定 对直接从接触网受电的串励辅助电动机 若无其他专门协议时 其最大转

14、速应不小于额定转速的1.5 倍2.13.3 主发电机和辅助发电机的最大转速是指相应于拖动它们的原动机的最大转速2.14 额定功率即符合于定额的输出功率 用 kW 表示2.14.1 发电机的额定功率: 即发电机线端的额定输出功率2.14.2 电动机的额定功率: 即额定运行时电动机轴上输出的有效机械功率2.15 主发电机的额定输入功率和额定输出功率主发电机的额定输入功率是指热机轴上最大输出功率 减去由热机直接或间接拖动的辅助设备可能消耗的最小总功率主发电机的输入转变为其输出端上有效的电功率 以供电给牵引电动机和其他负载 例如列车取暖 从而导出主发电机的定额通常借特殊的励磁调节装置 使主发电机在不同

15、的负载电流下保持额定输出功率不变 发电机的外特性的一部分近地呈双曲线形状 外特性的这一部分称为主发电机的满功率调整曲线2.16 串励电动机的励磁率4TB 1449-82串励电动机的励磁率是指励磁绕组中的安匝数与该励磁绕组在相同电枢电流下所能得到的最大安匝数之比串励电动机的励磁条件规定如下:当通过励磁绕组的电流等于电枢电流时 为满磁场当电动机以使用中允许的最大励磁率运行时 为最大磁场当电动机以比最大磁场较小的励磁率运行时 为削弱磁场当电动机以使用中允许的最小励磁率运行时 为最小磁场注:当电动机励磁绕组无并联的固定分路时 最大磁场和满磁场相等2.17 电流脉动系数电流脉动系数以百分数表示 通常由下

16、式给出:I II Imax minmax min+ 100%式中 Imax和 Imin 分别代表电流波形的最大值和最小值2.18 脉动频率指脉动电流的交流基波成分的频率第二篇 技术要求3 一般要求3.1 电机产品应符合本标准的要求 并按经规定程序批准的图纸及工艺文件制造3.2 同型号的电机产品 无论整机或主要零部件 例如: 定子 电枢和易损件等 均应具有互换性3.3 电机在-40 时存放不应损坏 电机运行时最低冷却空气温度由产品技术条件加以规定4 温升限值4.1 电机绕组和换向器的温升限值4.1.1 以不同等级材料绝缘的电机各部件 在试验台上测定的高于冷却空气温度的温升限值列于表 1表 1 电

17、机绕组和换向器的温升限值 电机部件 测量方法 绕组绝缘材料的不同等级相应于连续 小时或断续定额的温升限值E B F H定子绕组 电阻法 115 130 155 180电枢绕组 电阻法 105 120 140 160换向器 电温度计法 105 105 105 105冷却空气温度的标准值为 25 如果试验时冷却空气温度在 10 至 40 之间 测得的5TB 1449-82温升一般不作修正 如果试验时冷却空气温度 t 在此范围以外 或修正会影响到电机的验收时则温升试验电流 I 应按下式修正:I It N=+ 1 258001式中: IN 额定电流4.1.2 对于由车厢内取得冷却空气的电机 如双方协议

18、中未规定其他值时 电机各部件的温升限值应较表 1 降低相应于车厢内取得冷却空气处与车厢外的温差值4.2 轴承的温升限值当冷却空气温度不超过 40 时 轴承温升限值规定如下:滑动轴承 40滚动轴承 55对于由车厢内取得冷却空气的电机 轴承温限值应为上述数值减去由 4.1.2 款确定的温差值5 特性曲线及其允差5.1 电机的特性曲线制造厂应提供下述各种 规定特性曲线 在特性曲线上应表示出各最大值 对所有等级的绝缘材料 绕组基准工作温度均取 115 至于电机是否符合这些规定特性 应在型式试验中当电机态热时予以检查 型式试验中得到的特性曲线称为 典型特性曲线 其中某些曲线将作为例行试验的依据5.1.1

19、 对于直流和脉流电动机 规定特定曲线是指 在额定电压及几个规定的励磁条件下 转速 效率 转矩和电枢电流的关系 以及空载特性曲线5.1.2 对于主发电机 规定特性曲线包括下述曲线 在规定的不同转速和励磁条件下 电压和负载电流的关系曲线 一般仅在热机的最大和最小转速下 相应于热机的有效牵引功率 绘制这些曲线 此外 当热机有若干预定的转速级时 应对足够数目的充分表示发电机性能的中间固定转速绘制曲线 每条曲线应与相应的励磁条件 发电机输入功率以及相应的转速相一致发电机的效率应至少对两个连续定额给出 此外应绘制空载特性曲线5.1.3 对于辅助发电机 规定特性曲线是指: 在额定转速和规定的励磁条件下 电压

20、 效率和负载电流的关系曲线: 以及空载特性曲线5.2 电机特性曲线的允差5.2.1 牵引电动机速率特性曲线的允差牵引电动机 典型速率特性曲线 是对包括型式试验电机在内的最初试制的 10 台电机(当批量少于 10 台时 则对全部电机)的速率特性试验值进行平均而得 平均时包括正 反两个转向值的平均表示在典型特性曲线上的转速与规定特性曲线上的转速之差应不超过表 2 给出的设计允差 在例行试验时 电动机在任一转向的转速与典型特性曲线上的转速之差应不超过表 2 给6TB 1449-82出的制造允差 最初试制的 10 台电机的速率特性曲线与典型速率特性曲线的允差亦应符合表 2制造允差的规定所有这些允差将适

21、用于以下转速限值之间:对于由主发电机供电的牵引电动机 较高限值系对应于满功率最小电流 较低限值则对应于 90 的最大电流对于其他牵引电动机 较高限值系等于 80%的最大运行转速 较低限值则对应于 90%的最大的电流在这些限值之间 允差和电流成线性关系表 2 牵引电动机转速允差励磁率 设计允差 制造允差较高转速限值%较低转速限值%较高转速限值%较低较速限值%最大磁场 5 3 3.5 3100%和 50%磁场之间的削弱磁场6 4 5 3小于 50%满磁场的削弱磁场7 5 7 5注: 如果电动机额定输出功率不超过 75KW 则在上表数字上加 1%的允差若有两个或两个以上的制造厂制造同一型号的牵引电动

22、机时 其典型速率特性曲线应相同在额定电压 额定电流和额定励磁电流时 牵引电动机正 反两个转向的转速差值 对此两方向转速的算术平均值之比的百分数规定如下对额定功率超过 75KW 者 不超过 3%对额定功率不超过 75KW 者 不超过 4%5.2.2 主发电机 电压-电流 特性曲线的允差主发电机满功率下的 曲型电压 电流特性曲线 是对包括型式试验电机在内的最初试制的 4 台电机的电压 电流特性试验值进行平均而得 型式试验时 制造厂对规定特性曲线用的励磁值 有改变的自由.但对所有以后的试验 均应保持这些新的励磁值.曲型满功率特性上无论最大电流还是最大电压与规定特性曲线上相应值之差均不应大于5%的设计

23、允差.在例行试验时 每台电机的满功率特性曲线上无论最大电流还是最大电压与典型特性曲线上相应值之差均不应大于 5%的制造允差5.2.3 辅助电动机和发电机特性曲线的允差辅助电动机额定电压下的 典型速率特性曲线” 或辅助发电机额定转速下的 典型电压特性曲线” 分别是对最初试制的 5 台电动机或发电机的相应特性试验值进行平均而得对于 0.8 和 1.2 倍额定电流之间的电流值 上述典型特性曲线与规定特性曲线上数值之差应不超过 5%在例行试验时 每台电机的试验值与典型特性曲线上数值之差应不超过 5%5.2.4 电机损耗的允差相应于牵引电动机和辅助电机在保证定额下工作时测得之总损耗 以及相应于主发电机7

24、TB 1449-82两个连续定额点测得之总损耗 均应不超过各自规定总损耗的+15%.注:对于不产生外部机械能并且不便于分别测量每台电机总损耗的电动发电机组 在发电机额定输出功率下测量整个机组的总效率已足够 整个机组的总损耗应不超过规定总损耗的+15% 对于产生外部机械能 如拖动一台通风机 的电动发电机组 不测量总效率 但制造厂应测量当发电机为额定输出功率和通风机的输出调整到一定值时机组所输入的功率 输入的功率应不超过规定值的+15%6 超速每台电机在热态下应能承受两分钟超速试验 试验后应无任何影响电机正常运转的机械损伤和永久变形超速试验转速规定如下:a.除下述情况外 牵引电动机的超速转速为最大

25、转速的 1.25 倍如既无自动保护装置防止过速 也无机械联锁装置防止各电动机间发生转速差异 而由两台永外久串联的电动机拖动独立的动轴时 超速转速为最大转速的 1.35 倍 如永久串联的电动机台数大于 2 时 可由双方协议更大的超速倍数b.主发电机 辅助发电机和辅助电动机的超速转速均为其相应的最大转速的 1.25 倍7 换向性能电机应能承受稳定条件下的换向试验 第 16 章 辅助电动机应能承受起动试验 17.1条 直接或间接由接触网供电的直流和脉流电动机应能承受断开和电压突变试验 17.2 条电机经受上述试验后 应无机械损坏 闪络 环火及永久性损伤 永久性损伤是指试验完成后会影响电机满意运行的损

26、伤换向器上的火花等级定为:在小于或等于额定电流 对于主发电机 为低电压连续额定电流 的所有可连续工作的情况下 火花应不超过 1 12 级 而在其他情况下火花应不超过 2 级对于脉流电动机 上述火花等级系适用于脉流工况电机换向器上的火花等级根据 GB75 81 中表 7 确定 如所有电刷下的火花程度均匀 则可用一个等级表示 但如在其中一个电刷下面有较高一级的火花出现 则应按较高一级的火花等级确定 如电刷下的火花程度与同等级换向器及电刷的表面状态不一致时 应以换向器及电刷的表面状态作为确定火花等级的主要依据 必要时 可延长试验时间再行确定8 绝缘性能8.1 电机绕组的绝缘电阻电机绕组热态绝缘电阻要

27、求的数值 应在每种型式电机的产品技术条件中加以规定8.2 电机绕组的绝缘介电强度每台电机应能承受下列介电强度试验 而绝缘不被击穿8.2.1 绕组对机壳及绕组相互间绝缘介电强度试验本项试验应在每台电机新装配完成及各部件的位置相当于正常工作状态和热态下进8TB 1449-82行 试验时间为 1 分钟 试验电压的频率为 50Hz 波形尽可能接近正弦形 试验电压的数值按表 3 的规定表 3 绕组对机壳及绕组相互间绝缘介电强度试验电压序号 电机或绕组 试验电压 有效值 序号 电机或绕组 试验电压 有效值1 直接或间接由接触网供电的电机或绕组a.直流系数b.交流系数2.25U+2000VU 为接触网额定电

28、压2.25U+2000VU 为当变压器原边绕组在接触网的额定电压下受电时 通过变压器 整流器和平波电抗器可能加在电机或绕组上的最高对地电压2 不由接触网直接或间接供电的电机或绕组:a.恒定电压的电机或绕组b.可变电压的电机或绕组2U+1000V 最小值为 1500V U为电机或绕组的额定对地电压2U+1000V 最小值为 1500V U为正常运行中在电机或绕组上可能出现的最高对地电压注 试验电压用有效值表示 而电压 U 对于脉动电压用算术平均值表示试验前应先测定绕组的绝缘电阻 试验应对每个单独电路逐一进行 试验电压应施加于被试绕组的出线端和机壳间 此时其他不参与试验的绕组均应与机壳连接同一台电

29、机不应重复进行本项试验 但如用户提出要求 允许再进行一次试验 试验电压应不超过表 3 所规定数值的 85% 如有需要 在试验前应将电机烘干8.2.2 绕组匝间绝缘介电强度试验用 1.3 倍额定电压 对于内燃机车主发电机或牵引电动机 系分别指额定高电压或与其相应的牵引电动机电压 值进行 5 分钟过电压试验 匝间绝缘应不击穿此时电机可作空载发电机运行 强迫通风的电机还应在额定通风量下进行提高试验电压到额定电压 额定高电压或与其相应的电压 的 130%时 允许同时提高转速 但对发电机 转速应不超过额定转速的 115% 对电动机 转速应不超过最大转速 对于磁路比较饱和的电机 在转速增加至上述数值 且励

30、磁电流也已增加到 1.5 倍额定值时 而感应电压仍不能达到所规定的试验电压时 则试验允许在所能达到的最高电压下进行允许采用其他效果良好的匝间绝缘介电强度试验方法8.3 电机显热试验后的绝缘和运转性能电机按高温 40 交变湿热试验方法进行 6 周期试验后 应具有下列绝缘性能:a.电机绕组对机壳和绕组间的绝缘电阻 应不低于按下式确定的数值:R U P=+1000 1002式中: R-电机绕组的绝缘电阻 MU-电机的额定电压 对于内燃机车主发电机或牵引电动机 系分别指额定高电压9TB 1449-82或与其相应的牵引电动机电压 VP 电机的额定功率 kW按上式计算的绝缘电阻值低于 0.22M 时 应按

31、 0.22M 考核b.电机绕组对机壳及绕组相互间的绝缘介电强度 应能承受表 3 所规定的试验电压值的85% 历时 1 分钟 无击穿出现c.电机绕组匝间的绝缘介电强度 应符合 8.2.2 款的要求湿热试验后 电机的转动或可动部分零部件不得有卡住或影响正常运转的情况 整机应能正常地动转9 对电机制造的要求9.1 电机的电枢应校动平衡 进行动平衡时轴上不带键 电机电枢的允许不平衡值应表示在经规定程序批准 并经用户同意的技术文件中9.2 牵引电动机热态时换向器的跳动量不应大于 0.04mm 同时冷和热态时跳动量之差不应大于 0.02mm对于其他电机 换向器的允许跳动量由经规定程序批准并经用户同意的技术

32、文件加以确定9.3 装配好的牵引电动机的机座和端盖的变形不应引起电枢轴承和抱轴轴承中间隙不允许的减少和它们正常工作的破坏10 保用期限在用户按照制造厂的产品使用说明书的规定 正确地使用与存放电机的情况下 制造厂应保证电机在装到机车 动车上投入运行日起的一年内 但不超过自制造厂交货日起的二年内能良好的运行 如在此规定时间内电机因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时 制造厂应无偿地为用户修理或更换零件或电机第三篇 验收规则及试验方法11 验收规则11.1 试验类别电机的试验分三种: 例行试验 型式试验和研究性试验每台出厂的电机产品都应进行例行试验电机凡遇有下列情况之一者应进行型式试验:a.新产品

33、试制完成时b.电机设计或工艺上的变更足以引起某些特性和参数发生变化时 则应进行有关的型式试验项目:c.当例行试验结果与以前进行的型式试验结果发生不可容许的偏差时 d.转厂生产或长期停产后重新设产时10TB 1449-82e.对成批或大量生产的产品 进行定期的抽试 抽试期限由制造厂在产品技术条件中加以规定每次型式试验的电机不得少于两台 某些形式试验项目则在单台或几台电机上进行 见 5.2条 11.3 条 e 项 13.5 条和第 18 章研究性试验是为了获得补充资料而作的有选择的特殊试验 试验的项目和方法应在双方协议书中明确规定11.2 例行试验的项目和程序例行试验的项目按一般试验程序列出于下:

34、a.电机外观检查及其外形尺寸和安装尺寸的检查 这些尺寸规定在双方同意的外形图中b.绕组在实际冷态下直流电阻的测定c.小时定额下的温升试验d.特性曲线绘制 例行试验需测定的项目 参见 15.1 条e.超速试验f.电枢绕组匝间绝缘介电强度试验g.检查换向器跳动量h.换向试验I.绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定j.绕组对机壳及绕组相互间绝缘介电强度试验k.其他规定在双方协议书中的例行试验项目11.3 型式试验的项目a.示于 11.2 条中的全部试验b.进风口处空气静压力头与通风空气量关系的测定 仅适用于强迫通风的电机c.确定用以进行温升例行试验的小时定额电流d.连续或断续定额下的温升试验e.牵引

35、电动机发热及冷却曲线簇的绘制 每种型式电机仅做一台 但当电机设计或工艺上的变更足以引起绕组温升发生变化时 则应再次进行此曲线簇的绘制f.特性曲线绘制g.最佳换向区的确定h.起动试验I.断开和接上电源试验 仅适用于直接或间接由接触网供电的直流的脉流电动机j.湿热试验 允许按部件检查k.耐振强度试验 允许按部件检查l.辅助电动机的整套试验 包括起动试验及断开和电压突变试验 如有与上述 h i两项相重复之内容时 则在本试验中省略这些内容 如制造厂没有条件进行时 可与用户协商到机车动车上进行m.重量测定 仅适用于新产品试制完成时及其他必要的情况11TB 1449-82n.其他规定在双方协书书中的型式试

36、验项目11.4 用于脉流电动机的试验规则脉流电动机的某些型式试验 温升 换向和特性曲线试验 应在具有实际脉动频率和电流脉动系数的脉动电流下进行这些试验使用的设备所产生的电流脉动系数应尽可能和实际运行中整个工作范围内出现的脉动系数接近 在额定工况电流脉动系数的允差为 10%如果在型式试验时 电机的温升 换向和速率特性在直流和脉流下的差别已经确定 则这些电动机的例行试验可以在直流下进行12 试验方法概述12.1 电机的试验方法电机的试验方法应根据下述原则加以确定:a.凡本标准有规定者 应符合本标准b.凡本标准未规定者 在一般情况下应符合 GB1311-77 直流电机试验方法c.对有特殊要求的电机

37、凡有本标准未规定的试验方法 应在该电机产品技术条件中加以规定12.2 进风口处空气静压力头与通风空气量关系的测定对于强迫通风的电机 在型式试验时应测定进风口处空气静压力头与通风空气量的关系当空气由电机的轴向往外喷出时 试验时应于空气出口处加装符合空气流实际流动条件的零部件 或模型空气静压力头用压力计或皮托管在进风口处直接量取 通风空气量的测定按 GB1236-76 通风机性能试验方法 进行12.3 湿热试验电机湿热试验按 GB2423.4-81 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db:交变湿热试验方法 进行电机经湿热试验后 如能满足 8.3 条的要求 则认为试验合格若试验样机之一不合格 允许

38、在有效地消除产品的缺陷后 对两台电机进行复试 若复试时再有不合格 则认为该型电机未通过试验13 温升试验13.1 温升试验项目13.1.1 型式试验时电机应在其保证定额和小时定额下 分别进行温升试验 小时定额的数据在型式试验过程中加以确定13.1.2 例行试验时电机仅在小时定额下进行温升试验13.2 温升试验时的通风条件电机在试验台上 应带有实际在机车 动车上安装时能影响电机温升的各部件而进行试验但无机车 动车运动所产生的相应通风 对采用强迫通风的电机则应保持额定通风量12TB 1449-82不变13.3 用回馈法进行温升例行试验电机可用回馈法进行直流温升试验 此时一台电机作电动机运行 而另一

39、台作发电机运行在例行试验时应认为此两台电机的温升试验均是有效的 将温升试验结果与 13.5 条确定的 典型发热或冷却曲线 相比较 来评定电路是否合格13.4 温升试验时冷却空气温度的测量13.4.1 对于有通风管道的电机 应在电机的进风口测量冷却空气的温度13.4.2 对于无风管道的电机 冷却空气温度可用几只温度计分布在电机四周进行测定温度计安置在距电机 1 2m 处 球部所处的位置为电机高度的一半 并应不受外来辐射热及气流的影响应采用试验过程中最后四分之一时间 当从热态开始连续定额温升试验 即以最后 1 小时内几个相等时间间隔的温度计读数的平均值 作为试验时的冷却空气温度由于大型电机的温度不

40、能随冷却空气温度的变化而迅速变化 为避免由此而产生的误差应采取一切适当的措施以减少这些变化和由此产生的误差13.5 温升试验时电机各部件温度的测量方法温升试验时电机各部件温度的测量方法基本按 GB 1311-77 进行 并作以下补充.13.5.1 停机和冷却开始的时间在试验结束时 应尽可能快地使电机停转型式试验时 应优先采用电流不通过被试电机的制动方法 同时 冷却开始 的时间应是制动前开断电机电路和切除通风的瞬间对于大型电机的型式试验和各种电机的例行试验 为了使电机迅速停转 允许采用电流通过被试电机的制动方法 在此情况下 在制动期间制动电流应尽可能保持不变 冷却开始的时间应是制动电流比试验电流

41、下降 20%的瞬间 在此瞬间 通风应切除13.5.2 型式试验时绕组温度的测量对于定子绕组 应在电机运转时定期测量电阻 由此计算出温升和绘制温升与时间的关系曲线 发热曲线 为了得到试验结束时的温升 最后一次测量必须刚好在温升试验结束前进行 而在短时试验的情况下 必须在试验结束前不超过 20 秒钟内进行对于电枢绕组 应在停机后进行电阻的测量 一系列的电阻测量应在 冷却开始 后不迟于 45 秒钟内开始 并至少持续 5 分钟 每两次测量的时间间隔 在前 3 分钟内应不超过 20 秒此后应不超过 30 秒 由这些读数计算出温升 绘制温升与时间的关系曲线 冷却曲线 将冷却曲线外推至 冷却开始 的时间 以

42、得到试验结束时的温升13.5.3 例行试验时绕组温度的测量为了简化例行试验 在同一型号的最初十台电机上 像型式试验一样 精确地绘制每个绕组的发热或冷却曲线 然后对这十台电机的曲线加以平均 作为该绕组的 典型发热或冷却曲线采用回馈法进行例行试验时 应将上述十台电机分别作为电动机和作为发电机 以绘制各自的 典型发热或冷却曲线 根据两组曲线在试验结束时的温升 可确定电机作为电动13TB 1449-82机和作为发电机运行的温升差在以后的例行试验中 对于每个绕组 取接近试验结束时的几个电阻读数便足够 在消除任何时显的错误点以后 由最接近试验结束时的读数计算出温升 与相应的 典型发热或冷却曲线 上试验结束

43、时和测量时的测升差 以及电机作为电动机和作为发电机运行的温升差 进行相加 可求得每个绕组作为电动机运行时的温升值 此温升值不应超过 4.1 条规定的限值允许采用其他效果良好的温升试验方法14 发热及冷却曲线簇的绘制发热曲线簇的绘制系在最大励磁率 从 40%额定电流至最大电流间不少于 5 个电流值下进行 调节电流时 对于电力机车 动车牵引电动机应保持电压为额定值 对于内燃机车 动车牵引电动机应保持输入功率为额定值 若为强迫通风冷却的电机 试验应分别在通风量为 10075 50%额定风量和无通风条件下进行冷却曲线以绕组的允许温升限值为起始温升 对于强迫通风冷却的电机 冷却曲线簇的绘制系在与上面相同

44、的几种通风量条件下进行温度测量方法与温升试验时相同15 特性曲线的绘制15.1 特性曲线试验特性曲线试验应在电机热态下进行 并应尽可能使各绕组温度接近基准工作温度 115 或在温升试验后接着就做15.1.1 牵引电动机特性曲线15.1.1.1 型式试验取足够的试验读数 每条特性曲线至少测取四至五点 绘出与 5.1 条的规定特性曲线相应的典型特性曲线 其中典型速率特性曲线按 5.2 条的方法确定 按照电动机所装机车 动车的设备 速率特性曲线可在一个或多个降低的电压下重复测定 但在此种情况下只限于在最大和最小励磁率下进行 设计为两上旋转方向运转的电动机 应取两个方向的读数若电动机须在制动工况下工作

45、 则需测定电机作发电机运行时的速率 效率和转矩特性曲线15.1.1.2 例行试验仅需测定额定电压 最大和最小励磁率下的速率特性曲线15.1.2 主发电机特性曲线15.1.2.1 型式试验取足够的试验读数 绘出与 5.1 条的规定特性曲线相应的典型特性曲线 并测出效率15.1.2.2 例行试验 仅需测定在最大转速 最后确定的励磁电流下的下列三点: 满功率调整曲线上的最大电14TB/T 1449-82流点 最大电压点及低电压连续定额点15.1.3 辅助电动机特性曲线15.1.3.1 型式试验取足够的试验读数 绘出与 5.1 条的规定特性曲线相应的典型特性曲线 其中额定电压下的典型速率特性曲线按 5

46、.2 条的方法确定 此外转速和转矩特性曲线应在最高和最低电压下测定15.1.3.2 例行试验仅需测定额定电压 额定电流和额定励磁电流下的转速15.1.4 辅助发电机特性曲线15.1.4.1 型式试验取足够的试验读数 绘出与 5.1 条的规定特性曲线相应的典型特性曲线 其中额定转速下的典型电压特性曲线按 5.2 条的方法确定 此外电压特性曲线应在最大和最小转速下测定15.1.4.2 例行试验仅需测定额定转速 额定电流和额定励磁电流下的电压15.2 效率的测定15.2.1 概述确定不同类型电机效率的几种典型方法列举于下 除了直接测量以外 这些方法将在15.2.2 15.2.4 款加以叙述 在用户和

47、制造厂双方同意后 也可以使用任何其他适合的方法输入或输出功率直接测量的方法仅在可得到高精度测量设备时使用15.2.1.1 直流牵引电动机a.回馈法 方法一b.损耗分析法c.直接测量输入和输出功率15.2.1.2 脉流电动机a.测定脉动损耗法b.直接测量输入和输出功率15.2.1.3 主发电机a.回馈法 方法二b.损耗分析法15.2.1.4 辅助电动机和发电机a.损耗分析法b.直接测量输入和输出功率无论使用哪一种方法和公式 均应遵循下述原则:a.电机各绕组的基本铜耗应换算到基准工作温度 115 时的数值 其他损耗不对温度进行修正b.在测量温度下 各绕组的电阻值取为求效率的一系列点测量前后立即测得

48、电阻值的算15TB 1449-82术平均值c.对于可反转的电动机 效率应为对每个转向确定的效率的算术平均值d.至少应在负载已稳定 10 秒钟后 读取测量仪表的数值e.每一电机的电刷接触压降取为 3V15.2.2 回馈法15.2.2.1 方法一 适用于直流牵引电动机将两台同型电机的转轴直接耦合起来 一台作电动机运行 另一台作发电机运行 损耗由升压机和电源供给 接线如图 1 所示图 1假设:Um 电动机端电压 包括串励 换向的补偿绕组Us 升压机端电压U1 电源电压Um 通过电动机的电流Ig 通过发电机的电流I1 电源供给的电流Rm 电动机电枢 换向和补偿绕组的电阻 电刷除外Rg 发电机电枢 换向和补偿绕组的电阻 电刷除外rm 电动机串励绕组电阻 包括固定分路电阻rg 发电机串励绕组电阻 包括固定分路电阻 R rm m 按上述定义的 Rm和 rm的测量值归算到基准工作温度 115 时的值eb 每一电机的电刷接触压降 并假设 两电机除 I2R 损耗及电刷接触损耗外 其余损耗相同 则相应于基准工作16TB 1449-82温度 115 时的电动机的效率可由下式确定:( )h = + + + +1 2 221 12 21U I U I R R r r r I R I e IU IS g m m m m g m g g bm m3此外 如假设两电机相应绕组的电阻相同 并处在相同温度