GB T 1029-1993 三相同步电机试验方法.pdf
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1、中华人民共和国国家标准三相同步电机试验方法Test procedures for three-phase synchronous machines 1 主题内容与适用范围本标准旗定了三相同步电机的试验方法。GB/T 1029-93 代替GB1029 80 本标准适用于额定功率为1kW(kVA)及以上的同步电动机发电机)和同步调相机,不适焉于静止变频电源供屯的同步电动机及无直流崩磁绕组的同步电机,如永磁电机、磁垣式电机等。检查试验和型式试验所需进行的项目应按GB755及各类型电机标准的规定。2 引用标准GB 755 旋转电机基本技术要求GB 1032 三梧异步电动机试整方法GB 5321 用量热
2、法测定大型交流电机的损耗及效率GB 7409 大中型同步发电机励磋系统基本技术条件GB 10068. 1 旋转电视振动制定方法及限值振动髓定方法GB 10069. 1 旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程翻定方法GB 10069. 2旋转电机噪声澳i定方法及限值噪声简易测定方法GB 10585 中小型国步电视崩磁系统基本技术要求JB/Z 293 交流高速电机定子绕组臣间绝缘试验规范JB/Z 294 交革提压电视散嵌线绕组lffi.I哥绝缘试验方法JB/T 6227 氢冷电机密封性检验方法及评定3 试验准备试验时,采层的电气iJ!tl量仪器、佼表的准确度应不假于0.5级(兆欧表除外),测量三相功率
3、时允许采用准确度为1.0级的三相瓦特表。测量温度时,允许采用误差为士1的温度计。试验前被试电视应处于正常状态,接线正确,设备及导线应符合试验要求。4 各项试验本章规定的试验方法是除以下各章试验项吕外的其他主要吕试验的方法。4. 1 绕组对抗壳及绕组梧互间绝缘电阻的酒定4. 1. 1 费量时电机的状态班量电机绕组的绝缘电盟时应分到在电杭实际冷状态和热状态(或温升试验后下进仔。检查试验时,如无其他规定,则绕组对极壳及绕组相互间前绝缘电盟仅在冷状态下测量。测量绝缘电阻时应澳i量绕组温度,但在实际冷状态下测量时可取周围分质温度作为绕组温度。4.1. 2 兆欧表的选用墨家技术监督属1993-06-28批
4、准1993 12们实施GB/T 1029-93 测量绕组对机壳及绕组梧互间的绝缘屯姐时应根据被翻绕量的额定电压按表1选择兆欧表,埋置捡温汁的绝缘屯阻醋定居不高于250V的兆欧表测量。表1v 被测绕组额定电压兆欧表规格3 300 2 500 4.1.3 测量方法据量组组绝缘电阻峙,如果各费短的始末端单强引出,景。应分芳自翻量各绕组对抗壳及绕组相互坷的绝缘电眶,这时,所有其他绕组应同机壳作电气连接,当中注点连在一起而不易分开时,用溃tl量所有连在一起的绕组对抗壳的绝缘电阻。绝缘电理测量结束后,每个自路应对接地的杭壳作电气连接使其放屯。澳i量水内玲绕组的结缘屯盟时,应使用专用的绝缘电阻测量仪,在绝缘
5、引水管干燥或吹干的情况下,可黑普通兆欧表酒量。不能承受兆欧表高压冲击的电器元件(如半导体整流器,半导体管及电容器等应在拥j量前将其从电路中拆除或短接。i时量时,在指针达到稳定后再读取数据,并记录绕髦的温度。若谢量吸收比,例如暖枚比儿。IRisl!i.搜tl得15s和60s时的绝缘电盟值。4.2 绕组在实际冷状态下直曾在电盟的潮定4. 2. 1 实际冷状态下绕经温度的测定将电视在室内放置一段时间,用温度计或埋置栓温计)测量电枉绕组、铁心和环境温度,新模g温度与冷却介质温度之差应不超过2K,对大中型电机,温度计应有与外界隔热的措施,旦放置温度计的时间应不少于15min. 漠i量电在绕组和辅助绕组如
6、自赔惺压发电视谐波绕组等渥度时应根据电视的大小,在不同部位那量绕组端部和绕组槽部的温度如有医难时可测量铁心茜和铁心辑部表E温度,取平均锺作为绕组的冷态温度。测量凸极式电挠的崩磁绕组温度时,可在统组表面若干处直接拥量温度,取其平均值作为绕组的冷态温度。测量强极式电机的励磁绕组温度时,道测量绕组表面的温度,有困难时可用转子表面温度代替,对大中型电机,00!点应不少于三点,取其平均值作为绕组的冷态温度。溃tl量自励恒压发电机的蹄磁装置绕组如变压器、电抗器绕经等温度时,应用温度计理!量铁心或绕缉的表面温度作为绕组的冷态温莲。对于滚体直接冷却的绕组在通液体的情况下,可在绕组进、出口处液体的温度之差不超过
7、lk,铁告温度与环境温度相差不超过2K时,取绕组进出口液体温度的平均值作为绕组的冷态噩度。4.2.2 绕组直流电盟的模j定绕程的直流电阻可屠电桥法、微欧计法、电压表电流表法或者其他挺量方法拥i量。4. 2. 2.1 当采用自动检测装置、数字式微欧计等仪器测量绕组的直流电阻对,通过被测绕组的试验电流应不超过其额定电捷的10%,逼电时间不超过lmin. 4.2.2.2 采用电桥测量时,每一电1里应测量三次,每次应在电桥平衡破坏后重新进行掘量,每次读数与三次读取数据的平均值之差应在平均值的士o.5%范围内,取其平均锺作为电阻的实际醋量遣。如绕组的直流电盟在10以下时,应采用有效数不低于4位的双臂电桥
8、测量。4. 2. 2. 3 电压表电流表法GB/T 1029-93 a. 纸电流法接线原理如图1。图l(a)的接线适用于测量电压表内盟与被测电盟之比大于200时绕组的电题,图1(灿的接线适用于测量电压表内盟与被测电阻之比小于200B才绕组的电盟。试验时,所如电流不应超过绕组额定电流的10%,通电时窍不超过lmin,模i量时应同时读取电流及电压筐,每一电盟至少应在三种不司电流值下进行测量,每个2期量值与平均值相差应在士0.5%范围之内,取其平均值作为电盟的实际割量量。u u R (a) 雹hurz飞国lb. 全电流法适用于中小型电视试验时被费i绕组逼入额定电流,并保持不变,在35min内均匀地测
9、取57点绕组电盟,然后作电阻与时i哥的关系曲线R=f(t),如圈2所示。再将曲线外推到时间为零RP与纵辅相交,该点即为绕组实际冷状态下直流电阻值。测量时从电摞开关合上到电流筐调节至额定璧的时间不得超过30s。R 二二:R. 告图24. 2. 2. 4 测量电枢绕组时,电机的转子静止不动。绕组的各梧各支路的始末端均引出时,应分别测量各担各支路的直流电阻。如果各相绕组在电机内部连接,那末就应在每个出线端陪翻量电盟,各相电阻值接下式计算z对星形接法的绕组,如图3(a)Ru二Rrned- Rvw ( 1 ) Rv = Rmed - Rwu ( 2 ) Rw = Rmed - Ruv ( 3 ) 对三角
10、形接法的绕组,如图3伦R.,_ R哩叩WU十Ruv- R d ( 4 ) Rmed -Ruv四R_ . R = WU UV十R叩R(5 ) Rmed -R叫回国GB/T 1029-93 Ruv Rv = w十Rwu- Rmed ( 6 ) Rmed - Rwu 式中:Rmed=(Ruv+Rvw+Rwu)/2 ,Ruv,Rvw和Rwu分别为出线端U与V、V与W和W与U之间测得的电阻值(0);Ru,Rv和Rw分别为各相的相电阻(0)。u v u 飞飞民(a) 、FID ( 图34. 2. 2. 5 励磁绕组的直流电阻应在绕组引至集电环的接线端或集电环表面测量,自励恒压发电机励磁装置绕组的直流电阻应
11、在绕组的出线端上单独进行测量。4.3 轴电压测定被试电机应在额定电压、额定转速下空载运行。典型的测量示意图见图4,用高内阻交流电压表先测定轴电压矶,然后将转轴一端与其轴承座短接,测另一端对轴承座的电压U2(即油膜电压),再测该轴承座对地的电压矶。测点表面与电压表引线应接触良好。试验前应分别检查轴承座与金属垫片、金属垫片与金属底座之间的绝缘电阻。因41 轴承座;2一绝缘垫片;3金属垫片;4 绝缘垫片;5一转子4. 4 空载特性的测定4. 4. 1 发电机法试验时将被试电机拖动到额定转速,电枢绕组开路,励磁装置系统应断开,在他励方式下进行。调节励磁电流,如无其他规定,应使空载电枢电压达到额定值的1
12、.3倍或额定励磁电流所对应的电压值作为空载特性的起始点。然后单方向逐步减小励礁电流到零,一般应量取79点(在额定电压值附近多测几点),每点应读取三线电压,励磁电流、频率(或转速)。最后读取励磁电流为零时的剩融电压。如果三线电压对称,则除了在额定电压时读取三线电压外,其他各点可仅读取任一线电压值。试验时频率f与额定频率JN有差异时,电枢空载电压按下式进行折算:GB/T 102 9 93 Uo守U式中zU一一试验时测得的空载电压(三梧平均值),V;Uo一一折算到额定频率时的空载电压,Vo关系曲线Uo=f.按下式确定zK V,A 一u-u 一一一民KU-u 一一N ,A ( 52 ) 式中:UK一一
13、最高试验电压值,V;IK一一对应UK的电?主.AI I.lu 。U U禀Uwu i主j18 摄试电机的堵转转矩TKN的m)按下式确定:GB/T 1029-93 T !互二艺IzT KN一飞UK- U .I. K -( 53 ) 式中:TK最高试验电压时那得的转坦,Nmo 如在试验时无法直接混得转矩,则堵转转短可接下述方法计算,先计算转子堵住对输入转子的电磁功率PM(kW)PM= Pin - PFe -3主R.110-3 ”. ( 54 ) 式中zPin 最高试验电压前的输入功率,kW;PF.对应于最高试验电压时的铁耗,kW,由图10确定zh一最高试验电压时的三梧电流平均值,A; R.1一一紧接
14、试验后测得的电枢绕组任意梧的直流电程。根据PM确定堵转转短TK(N m) TK = 9 550 主nN 式中zPM一一赣入转子的电磕功率,kW;nN 被试电机的额定转速,r/mino用标么筐表示时: ( 55 ) tK= . . . . .”. ( 5 6 ) 如果图18中的电压电琉关系曲线无明显的直线部分对如实公转子电视等,可作曲线lgJK= f(lgU,如图19所示。从试验的最高电压处按直线延长,从延长线上查出对应于额定电压时的培转电流JKNo堵转转矩TK由下式确定zTKN = (守)2rK( 57 ) lg lgI.绸lgl篡。lgU巍lgU 图199. 2 标称牵入转短的测定测定栋称牵
15、入转矩时,被试电机的崩磁回路应符合9.1的规定,标称牵入转矩可用直接负载法或加速法测定。GB/T 1 0 2 9-9 3 9.2. 1 直接负载法被试电机应接到额定频率,电压可调实际平衡电源上作异步电动机运转,被试电机的试验电压,应在阻尼绕组及磁极的整块极不过热的情况下尽可能提高,一般应在额定值的50%以上,调节被试电机的负载,使真转差率为0.05,同时读取被试电机的电枢电压、电枢电流、转速或转差率、输入功率,若负载为测功机还应读取转矩。如果采用分析过的直流电机作为负载时,应同时量取分析过直流电机的端电压、电枢电流和励磁电流。试验时还应记录被试电机励磁回路的连接情况和短路电阻的数值。被试电机在
16、转差率为s时的电磁转矩TM(N m),按下式计算:P斗PrwTM= 9 550一一一一(58 ) M (1 - s)nN 式中:P一一被试电机的输出功率,即负载电机的输入功率,kW;Pfws一一被试电机在转差率为s时的机械损耗,kW,如无此数据时,可近似取P1w值(见5.2. 1. 1)。被试电机在额定电压时的标称牵入转短Trin(N m)按下式计算:式中:U一一求得TM时的试验电压,V;U一一由图18确定的电压值,V;T - I UN - U 2 ri-U丁亏I)M TM一一转差率s=O.05时求得的电磁转矩,Nm。标称牵入转短的标么值trin按下式计算:. ( 59 ) UN - U P
17、+ Pfws | 一一一一一一( 60 ) Pin - U - U (1 - s)PN 试验中如果转差率为0.05的点不易准确建立时,则可调节被试电机的负载,使转差率为o.05左右取45点,按上述方法计算转姐,然后作出转矩对转差的曲线。从曲线上确定转差率为0.05时的转矩值。9.2.2 加速法被试电机接到额定频率,电压可调的实际平衡稳定电源上,使电机作空载电动机起动,电源电压应调节到能使电机由30%nN到町的时间约为1.5 min左右。在加速过程中,电源电压、频率保持不变、如果电机能从静止状态起动的最低电压尚不能满足上述要求,则应进一步降低电源电压,直到上述要求满足为止。但此时电机应采用其他方
18、法帮助起动(例如用吊车帮助起动或先用较高电压起动,然后切断电源使电机降速,待电机转速降到30%nN以下时,再加所需电压进行试验等)。在转速为30%nN80%nN范围内,每间隔510s测量一次转速并记录时间。在转速为80%nNlOO%nN范围内宜每隔35s记录一次,在试验过程中应注意电机是否过热。当使用快速记录仪试验时,加速到全值的时间可以比上述规定快些。由试验数据作转速对时间的曲线,如图叫示,并求取则nN处的曲线斜率尘,该斜率可用下述方法确定:以曲线上95%nN处a点为中心,取曲线上离a等距离的b、c两点(b点的纵坐标不应超过川这两点的纵坐标之差为t:m,横坐标之差为此,所求的曲线斜率为主GB
19、/T 1029 93 n 0.95nN c 。国20电机在试挂电压下转矩Tp;(N m)接下式计算T -!一丝- pi 9. 55 tll 式中:J一一被试电机的转动费量,与m2。如用标么值计算,员tl:J !:J.n nM f;i tpi = 91. 2 l03PN 额定电皇宫才的标称牵入转矩TpiN(N m)为2T _fl!_立二立 2 州 U - U I 如用标么值it算,则b . ( 61 ) ( 62 ) . ( 63 ) (UN - U 2 州u丁专门tpi.( 64 ) 式中zU一一由国18确定。9.3 同步电动机失步转矩的测定!可步电动机的失步转短可理直接负载法溃i定或用分析法
20、确定。9. 3.1 直接负载法试璋对宜用负载均匀可谓的制动器、转短澳i量位、湖功机或分析过的直流发电机作负载。被试电动机应接到额定频率、额定电压实际平衡的电源上,将被试电视调到额定负载状态下运转,然后保持藏磁电混不变,逐渐增加被试电机的负载使之失步,在失步瞬间从制动器、摆g功机或转矩溃j量:仪上演i量得的转矩数值,IIP为被试电机的失步转矩。如果被试电机的负载为分析过的直流发电视时,期被试电机的失步转短,可自失步舔向测得的直流发电视辑出功率,并模据效率曲线求自其输入功率,即为被试电视的输出功率P,用下式确定被试电机的失步转矩T认N m): P十PiwT阳9 550一一一一一( 65 ) nN
21、式中:P附一一被试电机的机械耗,kW。9.3.2 分析法GB/T 1 0 2 9 - 9 3 妇被迫电视不能用直接负载法制定失步转矩时,可用分析法确定,离步电动机的失步转矩的挥么值弘接下式计算zt lfN 1十()一二po lea Xdcos 1.0 / / / / / / 0.5 / / ,, 。0.5 1.0 l. 5 2.0 2.5 图219.4 电动机的短时过转矩试验. ( 66 ) ( 67 ) 同步电动机的短时过转矩,宜采用负载可谓的最i动器、lli!功机、分析过的直流发电机或其他能直接测量电机轴上输出功率的仪器、设备进有那量过转矩倍数及持续时间接GB755或该类型电机标准的境定。
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- GB 1029 1993 三相 同步电机 试验 方法
