GB T 20114-2006 普通电源或整流电源供电直流电机的特殊试验方法.pdf

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1、ICS 29.160.30 K 23 道昌中华人民共和国国家标准GB/T 20 114-2006/IEC 60034-19: 1995 普通电源或整流电源供电直流电机的特殊试验方法Specific test methods for d. c. machin臼onconventional and rectifier-fed suppli臼CIEC 60034-19: 1995 , IDT) 2006-02-15发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员A2006-06-01实施GB/T 20 114-2006/IEC 60034-19: 1995 目次前言.皿1 范围和目的

2、. 2 规范性引用文件.3 测定电压电流纹波4 电枢回路等效电感的测定.5 并(他)励励磁绕组电感测定26 元火花换向区的测定.3 7 电枢电流最大允许变化率测定.4 8 整流电源供电直流电动机的附加损耗和效率.5 9 转速调整率的测定I GB/T 20114一2006/IEC60034-19: 1995 前言本标准等同采用IEC60034-19: 1995(普通电源或整流电摞供电直流电机的特殊试验方法)(英文版)。本标准的编写格式和编写规则符合GB/T1. 1-2000(标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则的规定。本标准由全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)提出并归口。本

3、标准负责起草单位:上海电器科学研究所(集团)有限公司。本标准参加起草单位:哈尔滨大电机研究所、上海电机厂、上海联合电机(集团)有限公司南洋电机厂、江苏科龙直流电机制造有限公司、无锡锡杉直流电机厂、杭州金鳞电机制造有限公司等。本标准主要起草人:蒋曦、李巧莲、富立新、谢家清、陈伟民、于滨、刘铭、韩荣灿。E GB/T 20 114-2006/IEC 60034- 19: 1995 普通电源或整流电源供电直流电机的特殊试验方法1 范围和目的2 规范性引用文件是否可使用这些文GB 755 - 200 IEC 60349 ,1 3 测定电压电流时A3.4 平均值测量在整流电源供电的情况下，电枢电压和电如其

4、他仪表包括数字式仪表来测量。3.5 有效值测量流电源供电的直流电机，但其他IEC标准所60034-2 : 1972 , lL均值可用磁电式仪表或能读出真实平均值的有效值可用电动式、动铁式或能读出真实有效值的其他仪表包括数字式仪表来测量。带有整流器型的交流仪表仅能指示部分电压或电流信号，是在假定为正弦披的前提下进行校准的，此类仪表不宜采用。推荐采用示波器观察电压和电流信号。3. 6 电压和电流的纹波因数及波形因数的计算应用GB7552000的公式按本标准3.23.5要求测得波形的最大值、最小值、平均值及有效值计算电压和电流的纹波因数和波形因数。GB/T 20 114-2006/IEC 60034

5、-19: 1995 4 电枢回路等效电感的测定4. 1 试验前的准备测定电枢回路电感时，推荐由电机电枢回路端子通入50Hz或60Hz的单相交流电。固定电枢防止转动。使用电机原有的电刷，交流电流应限制在电机额定电流的20%左右，以避免在短暂的试验期间，电刷和换向器过热。试验开始前进行检查，电刷应和换向器表面接触良好。4.2 并(他)励和复励电机电枢回路电感测定应在饱和及不饱和两种状态下测定并(他)励和复励电机电枢电感。不饱和状态试验时，并(他)励励磁绕组应短接，以避免绕组内感应高电压。饱和状态试验时，并(他)励绕组由直流电源供电，通以额定励磁电流，要求直流电源的电流纹波因数不超过6%。4.3 串

6、励电机电枢回路电感测定串励电机仅进行饱和状态下试验。试验时，串励绕组由直流电源他励，通以额定电流，要求直流电源的电流纹波因数不超过6%。求得的饱和电感，并不包括由于串励磁场引起的附加电感，此电感按5.3条试验测定。4.4 电枢回路电感试验值的计算按下式求得电枢回路电感:式中:L , -电枢回路电感的试验值，H;U一交流电压的有效值，叭。交流电压、电流间的相角;f一-频率，Hz;I一交流电流的有效值，A。L一巴虫。- 2f1 电压U、电流I的有效值和频率f是直接测定的。电压和电流间相角用相应的方法测定，如示波器或相位计，或用间接方法，如瓦特表。4.5 负载状态下的饱和电枢回路电感被试电机作为发电

7、机，在特定的负载电流状态下运行，使用一台交流发电机，一个电容器C和一个电感L，如图1所示，将20%左右额定电流的交流电流叠加在直流负载电流上。电枢回路电感用交流电压、交流电流的有效值，按4.4条公式计算。5 并(他)励励磁绕组电感测定5. 1 概述通过并(他)励励磁绕组端子突加电压，依其内部电流的增长速率确定并(他)励励磁绕组的电感。用电机电刷处出现的电枢电压所显示的直轴磁通增长速率计算该绕组的有效电感。试验时，电枢开路，电机驱动到相应于额定转速下运行。在不饱和与饱和两种状态下进行试验。5.2 不饱和并(他)励励磁绕组电感的测定测定不饱和电感时，励磁绕组用一在被试电机额定励磁电流时电压调整率小

8、于2%的电源供电。调节励磁电压使之在产生额定电枢电压和零电压之间缓慢循环两次，然后降到相应于电枢电压约为50%额定值。记下此时励磁电压作为预定值，再将励磁电压减小到零，断开励磁回路。调节励磁电压到预定值。将励磁回路闭合，观察并摄录励磁电压、励磁电流和电枢电压相对于时间的变化过程。5.3 饱和并(他)励励磁绕组电感的测定为测量饱和电感，应建立并(他)励磁场(见图2)，使励磁电压有突变时在开路的电枢回路上产生2 GB/T 20 114-2006/IEC 60034-19: 1995 90%到110%额定电压的变化。闭合开关，调节励磁电压町，产生110%额定电枢电压。打开开关，调节Rext(见图2)

9、使电枢电压在90%到110%额定值之间变动两次，停在90%额定值处。然后闭合开关，观察并摄录励磁电压、励磁电流和电枢电压相对于时间的变化过程。5.4 不考虑涡流影响的并(他)励励磁绕组电感的计算不考虑铁心涡流影响，并(他)励励磁绕组电感试验值按下式计算:Lf = Rf Tfi Lfelf = Rf T.u 式中:Lf 并(他)励励磁绕组电感，H;Rf 并(他)励励磁绕组直流电阻，试验后直接测量，0;Tfi 励磁电流达到63.2%电流变化量的时间，盯Lfelf一一并(他)励励磁绕组有效电感，H;Tau一一一电枢电压达到63.2%电压变化量的时间，S。在提及电感值时，应说明此电感值是指饱和状态值还

10、是非饱和状态值。5.5 考虑涡流影响时并(他)励励磁绕组电感值的计算根据励磁电流的瞬态值能计算考虑电机铁心涡流影响的励磁绕组电感。在半对数坐标纸上绘制(If=一If)/If=与时间t的关系，前者用对数坐标，If是突加励磁电压后励磁电流变化的幅值，If是其最终值。图3中，和q是在图中直线部分中任意取的两点。a是通过和q两点直线的延长部分与对数坐标轴的交点值。按下式计算c值zlnb1一lnb2式中zb1和b2分别是在时间t1和t2时的(lf=- I f) /If=值。励磁绕组电感计算式如下zLf = Rf丘C 式中:Rf一一励磁绕组电阻。注:此公式依据了下面的近似等式:ZR e zt 咱E47SA

11、 - vA 式中gTf励磁回路的时间常数;T, 等效涡流回路的时间常数。6 无火花换向区的测定6. 1 无火花换向区试验目的无火花换向区试验目的是求出换向极磁势的极限值，在换向极磁势的极限值之间负载电流从空载电流直到不小于额定电流的范围内可得到无火花换向。为改变换向极磁势强度，把低电压发电机并联接于换向极绕组(和补偿绕组，如有)。6.2 无火花换向区试验步骤元火花换向区试验适用于带换向极的电机，测定时应在额定基速下和最高额定转速下进行试验。如可能，试验应在负载状态下进行。对于额定功率500kW及以上的电机，无火花换向区试验可在发电机短路状态下进行。如被试电机在电动机状态下试验，应用平滑电流电游

12、、供电。3 GB/T 20 114-2006/IEC 60034-19: 1995 为了得到最可靠结果，推荐电机在正常运行温度下进行试验。试验前必须确保电刷和换向器接触良好。如换向极绕组和(或)补偿绕组均分开，分别和电枢绕组两边相连，磁势变化将受到电枢绕组影响。用-台辅助发电机与被试电机电刷直接相连，来增大或减小电枢电流(见图的。如果换向极绕组接在电枢绕组的一边，补偿绕组接在另一边，那么低电压发电机与换向极绕组并联，从而改变换向极绕组磁势。正向的附加电流Ch)或反向的附加电流(1 div )应用下面公式修正到等效电流(Ibefl): 式中:Wk-一-个极的补偿绕主a，-一换向极绕组井ak-一补

13、偿绕组井当换向绕组电流增6. 3 测定换向极绕组-为测定特定负载换向器上能观察到复进行试验。重复测试不同换向区域的最高哺渴#值(见图5)。和偏移的计算换向区宽度百分比应式中:h-一正向附加电Idiv-一反向附加电切IaN-一额定电枢电流。线，求出无火花补偿绕组电流方向定义咚协同是iE阳血流挠，也响日事后为负，分另IJ以各自的符号代人公式。若元火花换向区一半宽度比元，用电换向区偏移小，就会出现一般认为理想状况是偏移等于零，即i6.5 整流电源供电电动机的无火花换向区试验无火花换向区试验，最好用纯正的直流电源。当不可能用直流电源时，用整流电源供电，但在此情况下，需要在附加电流的回路里串联适当的阻抗

14、，以避免电枢回路的交流分量在换向极绕组中被分流。7 电枢电流最大允许变化率测定应依据换向允许极限来确定电枢电流最大允许变化率。若制造厂与用户协议规定了电枢电流变化率的平均值和/或初始值，试验的意图是检验在所规定值状态下的换向，此时换向应未达到其极限。试验时，保持并(他)励电压不变。对复励电机应将串励绕组断开，而串励电机应改为他励。电动机在额定转速下空载运行，断开电动机电枢电源并将适当的电阻器和电抗器接在电机端子处。4 GB/T 20 114-2006/IEC 60034-19: 1995 可用下面的公式计算外接电阻RU, = 3. 16(L,c + L,d) ( !:.i / !:.t) ,v

15、 1N R._ = _U, / 1N ad -Ia.max万忑参照图7，得电流变化率平均值(标么值): 0.951,.m,x 0. 95 1,.max (!:.i / !:.t) ,v =一一一一=一一一-一T I,N 3 IaN 初始电流变化率按下式计算:式中:T=3r，是电流从0增加到O.9 式中:于被测电压交流分量吨E为得到准确的试验结果，8.3 效率计算整流电源供电直流电动机的是式中:di I 1 a.mx dt 1，=0 1N P1一一直流电源供电试验时的电动机输入功率，W;p _ 用瓦特表测得的由电枢电流交流分量引起的附加损耗，W;?一一直流电源供电试验时按GB/T755.2-20

16、03规定求得的效率。9 转速调整率的测定9.1 概述试验目的是测定当励磁电流不变负载从额定负载到空载均匀变化时，电动机转速的变化。电动机GB/T 20 114-2006/IEC 60034-19: 1995 可用普通的直流电源或整流电源供电。9.2 试验条件推荐试验在运行温度下进行。在电机绕组温度没有明显变化的情况下，应迅速测取读数。9.3 试验步骤电动机应在额定电枢电压和额定励磁电流下运行。如果电机带有磁场变阻器，调节磁场变阻器使在额定电枢电流和电压下，达到额定转速。这种方法需要空载和满载交替试几次直到有一致的读数。然后可记录满载和空载转速。9.4 转速调整率测定转速调整率按下面公式计算:式

17、中z.n一一转速调整率;no一一空载转速，r/min;nn一一-额定负载转速，r/min。换向绕组和补偿绕组-lr.n =旦二旦旦x100% n 交流发电机固1饱和电枢回路电感测定固2测量饱和并(他)励励磁绕组电感的试验线路6 L U, 负载GB/T 20 114-2006/IEC 60034-19: 1995 1 Ir_ Ir a If b1 一-一一-一一-寸一一-一-一一-O. 1 。11 12 圄3励磁绕组电感测定被试电机辅助电机圈4辅助发电机增大或分流电枢电流正向附加电流L1n宽度口250% 100% 150% 电枢电流反向附加电流圄5特定恒转速无火花换向区7 GB/T 20114一

18、2006/IEC60034-19: 1995 1, -f I O.95Il, l f t 图8测量纹波损耗的试验线路中华人民共和国国家标准普通电源或整流电源供电直流电机的特殊试验方法GB/丁20114一2006/IEC60034-19 :1 995 9唾中国标准出版社出版发行北京复兴门外三旦河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X12301/16 印张1字数18千字2006年7月第版2006年7月第一次印刷铃书号:155066. 1-27702 定价12.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/T 20114-2006 白白白F-z叮的00U国【CON-叮. .-ONH阁。