GB T 13958-1992 无直流励磁绕组同步电动机试验方法.pdf
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1、中华人民共和国国家标准无直流励磁绕组同步电动机试验方法Test procedure for non direct current excitation winding synchronous motor 1 主题内容与适用范围木标准规定了无直流励磁绕组同步电动机试验要求及试验方法。GB/T 13958-92 本标准适用于永磁同步、磁滞阔步及磁阻同步等无直流励磁绕组同步电动机的测试方法(不包括电磁减速永磁同步电动机)。2 引用标准GB 755旋转电机基本技术要求GB 5171 小功率电机通用技术条件GB 10068 旋转电机振动测定方法及限值GB 10069 旋转电机噪声测定方法及限值JB/Z
2、294 交流低压电机散嵌绕组臣间绝缘试验方法3 试验要求及准备3. 1 试验电源试验电源的电压波形正弦性畸变率应不超过5%,在进行温升试验时应不超过2.5%(乏相永磁同步电动机的专用可控硅变频电源除外)。试验电源的实际平衡的电压系统应符合下述要求:电压的负序分量及零序分量均不超过正序分量的1%,在进行温升试验时,负序分量不超过lE序分茧的0.5%.零j于分量的影响予以消除。试验电源的频率与额定频率之差应在额定频率的土1%范围内。3. 2 电气测量3. 2. 1 测量仪器型式检验时,采用的电气测量仪表的准确度应不低于o.5级(兆欧表除外).电流互感器的准确度即不低于O.2级,电量变送器的准确度应
3、不低于0.5%.转速表的精确度应不低于1.0级,测力汁的准确度应不低于1.0级(悬挂式弹簧秤除外).温度计的误差应不大于土lOC.被试电动机额定转矩测量的准确度z在0.5N m以上时应不低于1%,在O.20. 5 N m之间时应不低于1.5%,在0.2N m以下时应不低于2%。选择仪表时,应使测量值位于20%95%仪表量程范围内。出厂检验时,测量仪器的准确度应不低于1%03.2.2 测量要求进行电气测量时,应遵循下列要求:国家技术监督局1992-12-19批准1993-06-01实施GBjT 13958-92 a. 王相电流用同规格的三电流互感器(或二互感器)法及三电流表进行测量。三相功率应采
4、肘树瓦特表法进行测量。对小功率电动机,除堵转试验外,不允许采用电流互感器;b. 试验时,各仪表读数尽可能同时读取。在测量三相电压或三相电流时,应取二相i卖数的干均的作为测量的实际值。3. 2. 3 测量线路测量线路适用于小功率电动机。测量时,单相电动机应采用图1的测量线路;三相电动机应采用图2的测量线路。主与所用电流表及瓦特表电流线圈内阻较大,不能满足测量要求时,单相电动机允许采用图3的测量线路;三相电动机允许采用阁4的测量线路。为了迅速可靠地换接电压表,图1中单极双投开关HK可选用旋转式按钮或钮子开关。因2中三级双投开关HK可选用万能转换开关或组合开关。不允许采用不合要求的波段开关等。为了提
5、高测量准确度,测量线路中的导线压降影响应设法消除。采用阁1或图2的测量线路进行温升及负载试验时,应遵循F列要求:电网端电网捕HK HK 电萄机端电唱机蠕图1因Z160 GB/T 13958 92 电罔喃电罔喃 电动机躏电动帆咱图3图4注z图Z及图4中的XH为电压表换相开关.a. 测量时,先将开关HK接在电动机端,调节电压及负载至额定值。读取电压后尽快换接开关HK测取电网端电压值及其余的仪表指示值。在保持电网电压及负载不变的情况下(电动机端电压应为额定值)进行温升试验,当温升稳定时所测得的电流及输入功率,即为额定电流及额定输入功率,b 被试电动机在额定负载时,电动机端电压应为额定电压。电动机端电
6、压与电网端电压相差不允许大子额定电压的1.5%,即电网端电压不大于1.015倍的电动机端电压gC. 在额定负载时,如电动机端电压与电网端电压相差大于额定电压的0.5%,但小子1.5%时,mJ 电动机的实际输入功率F,(W)应按式(1)进行修正gP, = P IR . (1) 式中:P一瓦持表测得的输入功率,W;I一一电流表测得的电流(兰相电功机为三相平均值).A; R一-测量线路中所有电流表及瓦特表电流线圈的总电阻,0。d. 选用内阻较小的电流表及瓦特表电流线圈进行测量时,一般可满足本条b项的要求。当选用内阻很小的电流表(如TlO型电流表及D28W型瓦特表等)进行测量时,-.般情况F可以高于本
7、条c项的要求。即在额定负载时,电动机端电压与电网端电压相差小于额定电压的0.5%,电动机的输入功率不用进行修正5e. 电压的测量,应选用内阻较高的电压表,全偏转电流h.不大于15mA.以免影响测量的准确度。当所用电流表及瓦特表电流线圈的内阻较大,测量结果不能满足t述要求时,可将阁1或因2中的电压表固定接于电动机端或采用图3或图4的测量线路。在此线路中通过电压表的电流不允许大于被试电动机额定电流的1%。测量结果:电动机的实际输入功率F,(W)按式(2)进行修正:TT2 p , = p -J2R一云a、v(2) i l GB/T 13958-92 式中瓦特表测得的输入功率,Wi I 电流表测得的电
8、流(兰相电动机应为兰相平均值),A; R-测量线路中所有电流表及瓦特表电流线圈的总电阻,051-电压表读数,V;Rv-一一电压表内阻,0。当被试电功机额定电流在0.1A以上时.如果具备全偏转电流不大于1mA的O.5级高内阻电H飞茨及TlO电流表.D28W型瓦特表或内阻更小的电表等可供使用时,则按图3或图4的测量线路进行溃挝时,可得到既准确又简便的测定结果。此时被试电动机的输入功率可不进行修正。同时也减少了因l或图2的换接操作的麻烦。4 绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的泪IJ定4. 1 测量时电动机的状态测量电动机绕组的绝缘电阻应分别在电动机实际冷状态和热状态(或温升试验后)下进行。磁滞同步电动
9、机可仅在实际冷状态下进行。出厂检验时,如无其他规定,绝缘电阻仅在实际冷状态下测定。但应保证热状态下绝缘电阻不低于产品标准规定的数值。4.2 兆欧表的选用测量绝缘电阻时,根据被试电动机绕组的额定电压规定如下:绕组的额定电压在36V及以下,选用250V兆欧表s绕组的额定电压在36V以上至500V,选用500V兆欧表。4.3 测量方法测量时,在兆欧表的读数值达到稳定后,读取并记录此数值,同时记录绕组的温度。3. 三相电动机g如各棺绕组的始末端均引出时,应分别测量每相绕组对机壳及相互间的绝缘电阻。如三相绕组已在电机内部连接,仅引出三个出线端时,则测量所有绕组对机壳的绝缘电阻;b. 单相电动机z如主、副
10、绕组的始末端均引出时,应分别测量主、副绕组对机壳及主、副绕组之间的绝缘电阻。如主、副绕组己在电动机内部连接,则测量主、副绕组对机壳的绝缘电阻1C. 只有一个绕组的单相电动机,只测量绕组对机壳的绝缘电阻。5 绕组在实际冷状态下直流电阻的测定5. 1 实际冷状态下绕组温度的测定电动机在室内放置一段时间后,用温度计或热电偶等测量电动机绕组端部或铁芯的温度。当所测温度与该环境空气温度之差不超过2K时,则所测温度即为实际冷状态下绕组的温度。若绕组端部或铁芯的温度无法测量时,允许用机壳的温度代替。对小功率电动机如在室内放置5h以上$记录仪表用电动机放置2坦以上,此时室温即为实际冷状态F绕组的温度。5. 2
11、 缓组直流电阻的测定绕组的直流电阻可用电桥法、微欧计法、电压表电流表法或其他测量方法测定。当采用电桥法时,如i绕组的直流电阻在10以下,应采用有效数值不低于4位数的双臂电桥测定。如绕组的直流电阻在10以上,应采用有效数值不低于4位数的单臂电桥测定。5. 3 J址方法测量绕组直流电阻时,电动机转子静止不动。定子绕组直流电阻应在出线端上测量。每绕组宣流电阻应视l坠网次。G/T 13958- 92 出厂检验时,每年绕组直流电阻测量一次。5. 3. 1 电桥法测鼓时,双臂电桥的电压线和电流线应分别接在电机绕组出线端上。第一次绕纽豆流电阻测定后.应在电桥被破坏平衡后,再进行第二次绕组直流电阻测定。两次测
12、定的绕组直流电阻值相差J泣不超过1;币。取两次测定的绕组直流电阻平均值作为绕组直流电阻的实际测定值。5.3.2 电压表电流表法拍段时,将电压稳定、容量足够的直流电源直接连接在绕组出线端上,施加的电流成不超过绕组额定电流的10%.通电的时间不超过1min。在电表指示稳定后.同时读取并记录电流及电压值,将电流和咆fi换算为电阻值。每绕组直流电阻应在两种不同电流值情况下进行测定。两次测定绕组直流电ffl_值相差应不超过士0.5%。取两次测定的绕组直流电阻平均值作为绕组直流电阻的实际测定值。5. 3. 3 自动检测装置法等当采用自动检测装霄,数字式微欧计等仪器测量绕组直流电阻时,通过被测绕组的试验电流
13、应不超过绕m额定电流的10%.通电时间应不超过1min 5.3.4 相电阻的计算-相电动机z如每相绕组始末端均寻1m时,应分别测量每相绕组的直流电阻。三相电阻的平均值,即为丰目电阻的直流电阻值。如三相绕组已在电动机内部连接仅引出三个出线端时,可在每两个出线端问测量电阻。每相绕组的宦流电阻值(0)按下式计算;2对旦形接法的绕组:R. = Rmed Rb, -(3) Rb = Rm叫一R- (1 ) Rc = Rrned - R.b - (;, ) 对三角形接法的绕组Ra FFi R =一一半&11十R.bR叫fzmd-R-b b -(6) 时DA K DA + -K LR PA- R-M -R
14、R .(7) Re RAR Z瓦Ft;+札-Rrne - -(8) 式中:Rab R.bt、儿-一分别为出线端A与B、B与C、C与A间测得的电阻值t0; R_ = R.b + Rb, + R何时2lGl GB/T 13958-92 如果各线端间的电阻值与三个线端电阻的平均值之差.对星形接法的绕组,不大于平均值的2%;对三角形接法的绕组,不大r平均值的1.5%时,则各相电阻值(0)可接下式计算:对星形接法的绕组z对三角形接法的绕组z式中:Rrw-三个线端电阻的平均值,0。6 空载试验6. 1 空载电流和空载损耗的测定R=tRav (9) R=tRzv (10) 测定前,电动机应在锁定电压、额定频
15、率下宅载运转,使机械损耗达到稳定,即输入功率相隔半小时的两个读数之差不大于前一个读数的3%;对小功率电动机测定前应空载运转1530mino 试验时,施加在定子绕组仨的电压应为额定电压、额定频率,并在空载运转时测定,读取空载电流和支载损耗。6.2 感应电汪测定感应电压测定为三相永磁同步电动机的试验项目。测定方法如下.试验时,用直流电动机、同步电动机或同步测功机作为原动机与被试电动机用联轴器连接。原动机拖动被试电动机在同步转速下作为空载发电机运行。用不低于0.5级的高内阪电压表(如T10型、D8型等电压表分别测量被试电动机的三个出线端的感应电压UbUbnl儿。取其平均值作为空载感应电压值n7 超速
16、试验超速试验是在空载状态下进行,转速为1.2倍最高额定转速历时2min。如有特殊要求,则应按有关标准的规定进行。超速方法有以F两种za. 提高被试电动机的电源频率在空载运行状态下进行超速试验;b. 用原动机拖动被试电动机进行超速试验。8 振动的测定振动的测定按GB10068的规定进行。9 臣间冲击耐电压试验阻l同冲击耐电压试验按1B/Z294进行。10 短时升高电压试验短时升高电压试验附在空载时进行。试验时,被试电动机施加130%的额定电压,运行时间为3min,但在130%的额定电lliF空载电流164 GB/T 13958-92 超过额定电流的电动机,试验时间可缩短至1min 提高试验电压至
17、额定电压的130%时,允许同时提高频率,但应不超过1.15倍额定频率,单相电容运转电动机除外。单三相磁滞同步电动机的试验时间为5mllo试验时允许采用必要的冷却措施。11 耐电压试验耐电压试验用电源变压器容量每1kV试验电压应不小于lkV.A,频率为50Hz.电压波形尽叮能为正弦波。11. 1 试验要求耐电压试验在电动机静止的状态下进行。试验前,应先测量绕组的绝缘电阻。型式试验时,还应在温升试验后,电动机接近热状态时进行耐电压试验。试骄前,应采取切实的安全防护措施。试验中如发现异常情况,应立即断电,并将绕组回路对地放电。11. 2 试验方法试验时,电压应施加于绕组与机壳之间。具体方法如F,a
18、二相电动机,每相绕组均有始末端引出时,应每相单独对机壳进行耐电压试验,三相共试二次.每次试验时,其余两相不参与试验的绕组均应与机壳连接。如三相绕组已在电动机内部接成Y形或A形,只引出三个出线端,则只进行一次三相对机壳之间的耐电压试验。b. 单相电动机应分别进行主绕组及副绕组对机壳之间的耐电压试验,共试两次,每次试验时,另一不参与试验的绕组应与机壳连接。如主副绕组己在电动机内部连接,则只进行一次主副绕组对机壳之间的耐电压试验。c. 单相单绕组电动机,只进行一次绕组对机壳之间的耐电压试验。11. 3 试验电压值及时间试验电压的数值及时间按GB755、GB5171或该类型电动机标准的规定。12 温升
19、试验温升试验可在任一方便的环境空气温度下进行(最好在104WC范围内进行。如有特殊要求,则应按有关标准规定进行。对小功率电动机温升试验用散热板按GB5171及各类型电动机标准的规定。12. 1 温度的测量方法试验时,可用温度计法、电阻法、埋置检温计法等测量电动机绕组及其他各部位的温度。12. 1. 1 温度计法温度计包括膨胀式温度计(如水银、酒精等温度计)半导体温度计及非埋置的热电偶或电阻温度汁。测量时,温度计应紧贴在被测点表面,并用绝热材料复盖好温度计的测温部分,以免受周围冷却空气的影响。有交变磁场的地方,不能采用水银温度计。12.1.2 电阻法测量被试电动机绕组的直流电阻时,冷热状态电阻必
20、须在相同的出线端上测量。并根据直流电阻随温度变化而相应变化的关系来确定绕组的平均温升。Q. 铜绕组的平均温升t(K)按式。1)计算:R , - R t=瓦=(235十+t , t , . (11) 式中zRi试验结束时的绕组电阻,0;165 GB/T 13958-92 R。试验开始时的绕级电阻,!l; t, 试验结束时的冷却空气温度,C ; 10 试验汗始时的绕组温度,C。b. 对铜以外的其他材料,应采用该材料在OC对电阻温度系数的倒数来代替公式。1)中的235;对铝绕1日除另有规定,应采用225012.1.3 埋泣检温i十法测量埋置式电阻温度计的电阻时,应控制测量电流的大小和通电时间,使电阻
21、值不致因测量电流引起的发热闹有明显的改变。12.2 温升试验时冷却空气温度的测定冷却空气温度可用几支温度计分布在冷却空气进入电动机的途径中进行测量。混度计应放rt.在HI:o电动机12m处,其球部(测温部)处于电动机轴申中心高的水平面上,并应防止外来辐射热及气流的影响,取温度计读数的平均值作为冷却空气温度。温于|试验结束时的冷却空气温度,应取在整个温升试验过程中最后的1/4时间内按相等时间间隔测得的几个温度计读数的平均值12.3 电动机各部位温度的测定12. 3. 1 绕组温度的测定电动机绕组的温度用电阻法测量。如电动机有埋置检温计时,则用检温计测量。12. 3. 2 铁芯温度的测定铁芯温度用
22、检温计、温度计或变色漆、变色笔测量。取其最高值作为铁芯温度囚12. 3. 3 轴承温度的测定轴承温度用温度计测量。对于滑动轴承,温度计放入轴承的测量孔内,或者放在接近滑动轴承的表面处。对于滚动轴承,温度计放在最接近轴承外圈处。12.4 电动机断能停转后所测得读数的修正用电阻法测量断能停转后的电动机温度时,要求在温升试验结束就立即使电动机停转。电动机断能停转后如能在表1所述时间内测得第一点读数,则以读数计算电动机的温升而不需外推至断能瞬间。表1电动机的额定功率PCkW)或类型断能后间隔的时间,S记录仪表用电动机P50 050 113 小功率电动机如在表l所述问隔时间内不能测得第一点读数,则应尽快
23、测得它。以后每隔约1015s读取一次读数,直至这些读数开始明显地从最离值下降为止。将测得的读数作为时间的函数绘成曲线并根据电动机的额定功率或类型),将此曲线外推至上述相应的问隔时间,所获得的温度IlP作为电动机断能瞬间的温度。绘制曲线时.推荐采用半对数坐标,温度标在对数坐标输上。如停转后测得的温度连续上升,则应取测得的温度最高值作为电动机断能瞬间的温度。12.5 温升试验方法电动机的温升试验应在额定电压、额定频率及额定输出功率(或额定转矩)下用直接负载法(记录仪表用永磁同步电动机用空载法)进行。试验时,被试电动机应保持额定负载(记录仪表用永磁同步电动机应保持额定电压)直至1电动机各部位温度达到
24、热稳定状态时为止。试验过程中,每隔半小时记录于二次被试电动机的电压、电流、输入功166 GB/T 13958-92 率、转速和转矩以及定子铁芯、轴承、机壳、周围冷却空气温度。当电动机各部位温度达到热稳定状态IG.即断能停转并按12.4条要求测量绕组电阻。对多种定额电动机的温升试验,应在能产生最高温升的定额值下进行。如不能事先确定,则应在每种定额下逐一进行。为了缩短试验时间,在温升试验开始,可适当过载运行-段时间。试验期间,应采取措施尽量减少冷却空气温度变化。13 效率和功率因数的测定13. 1 工作特性的测取王作特性曲线是电动机在额定电压及额定频率下,输入功率矶、定f电流1r、效率平、功率因数
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