JB T 9544-1999 小功率同步电动机 试验方法.pdf

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1、IB/T 9544一1999前言本标准是对Z13 K21 001-1988(小功率同步电动机试验方法进行的修汀。本标准与原标准相比，只增加了前言、引用标准等2项内容，原标准的内容没有变化。本标准的附录A是标准的附录。本标准自实施之日起代替ZS K21 001-1988本标准由全国旋转电机标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位:广州电器科学研究所。本标准主要起草人:高国材、黄世观本标准委托全国旋转电机标准化技术委员会小功率电动机标准化分技术委员会负责解释。中华人民共和国机械行业标准.IS/T 9544一1999小功率同步电动机试验方法It替Z13 K21 001 1988Testing

2、methods of small power sychronous motors1适用范围本标准适用于折算至1 500 r/min时连续额定功率不超过1. I kW的各类小功率同步电动机。2引用标准卜列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为木标准的条文。本标准出版时，所示版木均为有效。所有标准都会被修订，GB 755-1987旋转电机使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性基本技术要求GB八2900.27-1995电工术语小功率电动机GB/T 5171一199小功率电动机通用技术条件(neq IEC 60034 1:1983)GB/“C 10068. 1-1988旋转电机振动测

3、试方法及限值振动测定方法(neq IEC 60034-14;986)GB/T 10069. 1-1988旋转电机噪声测试方法及限ff噪f4i -1-程测定方法(neq ISO 1680-11986)3试验条件及要求3.1试验电源试验电源的电f-E波形正弦性畸变率应不大于5%，温升试验时应不大于2.5/(,-相永磁同步电动机的专用可控硅变频电源除外)如用三相电源还应为实际平衡的电压系统，即电压的负序分量和零序分量均不大于正序分量的1%进行温升试验时负序分量应不大于正序分量的0.5%, .零序分量的影响应消除(在额定电压时，如果由电压表所测得的三相线电压.其最大值与最小值之差不超过额定电压的1%时

4、，则可满足实际平衡的电压系统的要求)。试验电源的频率与额定频率之差应不大于额定频率的士I%。.01 R时应按式(10)计算.292JB/r 9544-1999图5为使测量准确，在可能的情况下，线绳在滑轮上应尽量多绕几圈，使F值减至最小，对于齿轮减速电动机来说，此点很重要。10.4转矩测量仪法此法适用于loo w以上的电动机，试验时转矩传感器的两轴伸端应用联轴器与被试电动机及负荷电机连接，失步转矩的测定方法及要求仍与10.1相同，失步转矩值应由数字表上直接读取，当需要用自动记录仪画出被试电动机在额定电压下的转矩转速特性曲线时，则失步转矩亦可在该曲线上测得。11牵入转矩的测定同步电动机的牵人转矩与

5、负载的转动惯量有关(磁滞同步电动机除外)惯量越大测出的牵人转矩越小，因此测定被试电动机的牵人转矩时应同时注明负载的转动惯量大小，否则无法衡量被试电动机的牵人同步性能。牵人转矩应在额定电压下测定，方法有下面三种:a)电机测功机法;b)磁滞、磁粉及涡流等测功机法;c)绳索滑轮法。注:a),b)两法对无异步运行状态的同步电动机(主要为记录仪表用同步电机)不适用.ii.1电机测功机法用电机测功机测定牵人转矩时，可用同步测功机，永磁同步测功机或其他类型的电机测功机进行测定，测定时被试电动机与测功机之间应用联轴器连接，由接近同步的异步运行状态下开始。在保持额定电压不变的情况下，逐渐减少被试电动机的负载转矩

6、。并随时读取转矩值，当负载转矩减至最小值时电动机开始牵人同步，读下此同步前的转矩最小值即为所测的牵人转矩。被试电动机是否由异步运行状态逐渐进人同步，一般需用同步闪光灯(需接至与被试电动机相同频率的电源)照射转轴上的标记来测定。标记转动时为异步运行，标记不动时为同步运行，对于磁滞同步电动机必须这样测定因磁阻及永磁同步电动机，异步状态下运行时电流大、发热快，测定必须迅速而准确的进行，为使测定结果准确可靠，牵人转矩的测定应不少于两次。当电动机温度保持不变时，两次结果应相同11-2磁滞、磁粉及涡流等测功机法除电机测功机外，牵人转矩还可用:具有制动转矩可平滑调节。并随时均可读出转矩值的磁滞测功机，磁粉测

7、功机，及涡流测功机等进行测定，测定时被试电动机与测功机之间应用联轴器连接。JB/r 9544-1999测定方法及要求与11. 1相同。11-3绳索滑轮法此法适用于约30 W以下的电动机及记录仪表用同步电动机。11.3门由异步运行状态下牵人同步的被试电动机牵人转矩的测定按图5布置进行，测定方法及要求与11. 1相同11. 3.2由静止跃人同步，无异步运行状态的被试电动机(主要为记录仪表用同步电动机)牵人转矩的测定亦按图5布置进行。但应将固定在弹簧秤上的线绳一端直接固定在滑轮上，其他要求不变。(详见10. 3绳索滑轮法)。牵人转矩测法如下:a)被试电动机静止不动时，按牵入转矩值算出应挂的珐码重量，

8、并挂在滑轮上;b)被试电动机加额定电压起动。看能否牵人同步，如能，则应停止被试电动机加大所挂珐码重量进行第二次起动，这样逐渐的加大所挂珐码的重量。并多次的起动被试电动机，直到被试电动机在额定电压下起动。不能牵人同步时为止，此时前面一点的硅码重量与滑轮半径乘积即为所测的牵人转矩，以式表示则为:T。二GR，(i1)式中:G一一珐码重力，N;R-滑轮半径，mo11.3.3由静止跃人同步，无异步运行状态的被试电动机。牵人转矩的测定。也可完全按图5布置进行、但线绳在滑轮上应多绕几圈，使弹簧秤读数F减至最小。对有齿轮减速的电动机应使F。延长此曲线与10，处或15 s处的纵坐标相交，其交点R:或风即为所求的

9、，试验结束时的绕组电阻一一一l一一一l一一lI区LR.iRa、R=f0 10 20 30 t秒图6画R=f(t)曲线时，应尽量放大曲线斜率(陡度)以减少误差，采用外推法时从电动机断电瞬间至测得冷却曲线第一点电阻值的时间应不大于20 s o画R=f(t)曲线时如用半对数坐标纸有困难，可以采用一般的直角坐标纸。12.4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)下用直接负载法进行(试验时被试电动机与测功机之间应用联轴器连接)。对记录仪表用永磁同步电动机，应在额定电压空载状态下进行，直至电动机机壳等各部分温度达到热稳定状态为止。试验过程中应每隔半小时记录一次被试电动

10、机的电压、电流、输人功率、输出转矩，定子铁心或机壳温度及冷却空气温度。还应保持被试电动机的电压，频率及输出功率(或输出转矩)，始终为额定值。当机壳等各部分温度达到热稳定状态后(即电动机温升在半小时内变化不超过0. 5 K时)，即可停车，并按12.3要求立即测定绕组电阻。对多种额定值电动机的温升试验，应在能产生最高温升的额定值下进行。如不能事先确定，则应在每种额定值下逐一进行。13效率和功率因数的测定此项目为单三相磁阻同步电动机及三相永磁同步电动机的试验项目。13.，效率的测定效率的测定采用直接法。13.1-1效率测定要求JB /T 9544-1999当电源电压及负载转矩都比较稳定，温升试验能按

11、保持额定电压，额定频率及额定输出功率或转矩不变的条件下进行时，则被试电动机的额定输出功率及转矩，额定输人功率，额定电流等，应由温升试验中最后1-2点读数直接测得，额定负载时的效率再由所测的额定输出功率与额定输人功率之比求得。13.1.2效率测定方法用直接法测定效率时.被试电动机的输入功率用瓦特表测量，输出转矩可用下面二种方法测量:a)用电机测功机测量;一b)用磁滞、磁粉及涡流等测功机测量;c)用转矩测量仪测量。被试电动机的输出功率P抓W)按下式计算:尸。=式中:T一被试电动机输出转矩,N “ m;n一被试电动机同步转速,r/min,被试电动机的效率7按下式计算:一，一P, X，。%J.式中:P

12、,被试电动机实际输人功率，Wo13-1.3工作特性曲线的测定额定负载时的效率亦可由量取的工作特性曲线上，找出对应于额定输出功率尸。一点的额定输人功率尸，取_者的比值求得，亦可由效率曲线上直接测得，工作特性曲线是被试电动机在额定电压额定频率下输人功率P,、定子电流r、效率7、功率因数cos必与输出功率P。的关系曲线、工作特性曲线在负载试验中量取，应在温升试验之后电动机处于热状态时立即进行，约在1.25-0.25倍额定功率范围内由高至低量取5-7点，每点均应量取电压、电流、输入功率及转矩值13.1.4效率测定时被试电动机转矩测量误差的修正使电机测功机或磁滞、涡流等测功机产生误差的因素，一般有下面几

13、种:13.1.4.1联轴器阻力矩误差，此误差可用良好的联轴器安装及机组安装来消除。13.1-4.2摆动部分钟承阻力矩误差，此误差可用良好的测功机装配及调整来消除。13.1.4.3杠杆臂长误差，此误差可用杠杆臂长的准确加工，及测功机的调试来消除(指用杠杆硅码法测转矩时)13.1-4.4风阻转矩误差，此误差对已制成的测功机来说是无法消除的。因此用电机或磁滞涡流等测功机测定被试电动机转矩时，因测功机本身存在风阻转矩。将对转矩测量造成误差。试验结果应对所测转矩值按下式进行修正:T,=T.+T, .，二(16)式中:T被试电动机实际输出转矩，N“m;T,一一试验时测得的被试电动机输出转矩,N.m;Tr-

14、测功机的风阻转矩(一般叫误差转矩),N.m,T,的简便测法如下:a)选一台单相电容起动或电阻起动的异步电动机.其容量应为测功机容量的。.5“1倍，并用联轴器与测功机连接，安装r作应使运转时平稳轻快，以免造成转矩测量误差;b)起动异步电动机在额定电压下带动无激磁的测功机空转，用低功率因数瓦特表测出异步电动机的输人功率P-, (W)，并测出电流1%(A)及测功机的转矩指示值界(N “ m);c)上述b项试验做完后尽快拆下异步电动机并使在额定电压下空载运行，用测P。及T乞的相同电表，相同量程测出空载损耗PAW)及空载电流I(A)，在b,c两次试验中如异步电动机电压能完全保持Js/T 9544 -19

15、99相同时，则五与入值应实际L无差别此时测功机的风阻转矩(N “m)可按下式计算:了=9.56(P。一P,)n一T,17)式中:。测定P,、及T。时机组的转速(n、同步转速),r/min,将电机测功机做为电动机空载运行时可在转矩测量机构上直接测出7，值，将同步测功机及永磁同步测功机做为电动机空载运行时，因轴上无风扇所测得的,1,-o即:用这两种测功机测定被试电动机转矩时，在使用正确的情况下测出的转矩值不需要修正。测功机的T值应分别在3 000 r/min,1 500 r/min及1 000 r/min二种转速下，预先测得，不需在每次试验中重新测定。效率测定时，被试电动机额定转矩测量的准确度:在

16、。.SN“m以上时应不低于IUo;在。. 2 N “ m以下时应不低于2%13.2功率因数的求取由温升或负载试验结果可知，单相被试电动机的额定功率因数按下式计算:COSO二三相被试电动机的额定功率因数按下式宝算:P,U,I,“.一18)尸. Cos庐=二三一.1 c;)了了U,I,式中:U,-一被试电动机额定电压(由温升或负载试验取得),V;I-一被试电动机额定电流(由温升或负载试验取得),A;P一一被试电动机的额定输人功率(由温升或负载试验取得),Wo当负载不为额定值时L述公式仍然适用。14电源电压下降后失步转矩的测定各类电动机的电源电压下降数值，按各类电动机标准的规定。失步转矩的测定方法与

17、第10章相同。15输入功率和输入电流的测定此项目为磁滞同步电动机的试验项目，磁滞同步电动机的输人功率和输人电流的测定应在温升试验当中进行。在保持额定电压，额定频率及额定输出转矩不变的情况下进行温升试验时，其输人功率及输人电流值.(即额定输人功率及额定电流值)应由温升试验中最后1-2点读数直接测得。详见13. 1.1效率测定要求。检查试验时此项目可在冷态下进行。试验时被试电动机的输出转矩可用电机测功机、磁滞、磁粉及涡流等测功机进行测定，30W以下的被试电动机也可用绳索滑轮法测定。16感应电压测定此项目为三相永磁同步电动机的试验项目，感应电压可按下面方法测定;用直流电机，同步电动机或同步测功机等做

18、为原动机，拖动被试三相永磁同步电动机在同步转速F做为空载发电机运行，用不低于。.5级的高内阻电压表(如T型,n,型等电压表)分别测量三个出线端子土的电压111.11.以. lull.，取其平均值做为空载感应电压值。1了超速试验超速试验在空载状态下进行，转速为1.2倍最高额定转速，历时2 min，如有特殊要求则应按有关标准的规定进行。JB/T 9544-1999超速方法有下面两种:a)提高被试电动机的电源频率在空载运行时进行超速b)用原动机拖动被试电动机进行超速。18噪声的测定按(;B/T 10069. 1进行19振动的测定按GB/T 10068.1进行20定子绕组短时升高电压试验短时升高电压试

19、验在空载时进行，试验时被试电动机加130%的额定电压，运转时间为3 min，但在130写额定电压下空载电流超过额定电流的电动机及单相电容运转电动机。试验时间应减为1 min，为减小空载电流。除单相电容运转电动机外试验时允许将电源频率提高至额定值的卜15倍。单三相磁滞同步电动机的试验时间为5 min，试验时允许对电动机采取必要的冷却措施。21定子绕组对机壳及绕组相互间的耐电压试验耐电压试验用的电源变压器容量每1 kV试验电压应不小于。. 5 kVA，频率为50 Hz，电压波形应尽可能为正弦波。21门试验要求耐电压试验在电动机静止时进行，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

20、机接近热状态时进行耐电压试验。21.2耐电压试验方法试验时电压应加于绕组与机壳之间，具体试法如下:a)三相电动机如每相绕组均有始末端引出时，应侮相单独对机壳之间进行耐电压试验，三相共试三次，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丫形或形，则只进行一次兰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脸的绕组应与机壳连接。如主副绕组已在电动机内部连接，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。21.3试验电压值及时间按GB/T 5171或各类型电动机标准的规定。Js/T 9544-1999附录n(标准的附录)物理t单位及符号本标准中所用的物理量单位及单位符号如下:物理量名称单位名称单位符号电压伏或千伏V或kV电流安或毫安A或mA功率瓦或千瓦W或kW视在功率千伏安kVA电阻欧0力重力牛顿N长度米m转矩牛顿米Nm转速转每分r/min温度摄氏度C温升温差开尔文K频率赫兹Hz时间小时h时间分min时间秒