確定三相異步電動(dòng)機(jī)效率的方法有很多，大致可以分為三類(lèi)：第一類(lèi)是直接測(cè)量法，第二類(lèi)是間接測(cè)量法(也稱(chēng)損耗分析法)，第三類(lèi)是簡(jiǎn)單試驗(yàn)后的理論計(jì)算方法。今天，女士對(duì)不同的測(cè)試方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，重點(diǎn)是A法測(cè)試。

各種試驗(yàn)方法的特點(diǎn)和適用性

第一種方法直觀、簡(jiǎn)單，相對(duì)精度高，但不利于電機(jī)性能的具體分析和有針對(duì)性的改進(jìn)；第二種方法測(cè)試項(xiàng)目多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，計(jì)算較多，綜合精度不如第一種方法，但可以展現(xiàn)決定電機(jī)效率主要成分的具體情況，便于有針對(duì)性地分析電機(jī)設(shè)計(jì)、加工、制造中的問(wèn)題，使電機(jī)性能達(dá)到要求或通過(guò)改進(jìn)進(jìn)一步提高；第三類(lèi)是測(cè)試設(shè)備不足時(shí)使用的方法，準(zhǔn)確度最差。目前，大多數(shù)電機(jī)技術(shù)條件中規(guī)定的效率限值要求采用第二種方法(損耗分析法)來(lái)確定效率。

測(cè)試方法的分類(lèi)

GB/T 1032參考了IEC和NEMA標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)效率的確定方法進(jìn)行了分類(lèi)，用代碼表示。

方法a ——輸入輸出方法。通常僅用于額定功率1kW或效率指數(shù)80%的電機(jī)。

b方法——輸入輸出損耗分析法測(cè)量雜散損耗。測(cè)量?jī)x器的精度要求高(一般要求不低于0.2級(jí))

c方法——損耗分析間接法(反饋)測(cè)量的雜散損耗

e法——損耗分析法和實(shí)測(cè)雜散損耗

E1方法——損耗分析法推薦雜散損耗

f法——等效電路法和實(shí)測(cè)雜散損耗

F1法——等效電路法和推薦雜散損耗

g方法——降低電壓負(fù)載方法和測(cè)量的雜散損耗

G1法——電壓減載法和推薦雜散損耗

h法——圓圖計(jì)算法

測(cè)量效率的方法——，測(cè)量效率的直接方法

方法a被稱(chēng)為“效率的直接測(cè)量方法”，并且通常被稱(chēng)為“輸入-輸出方法”，之所以命名是因?yàn)樵跍y(cè)試期間可以直接獲得兩個(gè)數(shù)據(jù)，——，輸入電率P1和輸出機(jī)械功率P2。

試驗(yàn)設(shè)備要求

這種方法的關(guān)鍵是要有能直接測(cè)量電機(jī)輸出機(jī)械功率(或轉(zhuǎn)矩)的功率測(cè)量設(shè)備。在與測(cè)試電機(jī)相同的速度下，所用測(cè)功機(jī)的功率(或扭矩傳感器的標(biāo)稱(chēng)扭矩)不得超過(guò)測(cè)試電機(jī)額定功率(或扭矩)的兩倍。

當(dāng)使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的DC電機(jī)時(shí)，所用DC電機(jī)的校準(zhǔn)應(yīng)在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行。在測(cè)試過(guò)程中，DC電機(jī)的轉(zhuǎn)向和勵(lì)磁電流應(yīng)與校準(zhǔn)過(guò)程中的相同。測(cè)試期間，勵(lì)磁電流應(yīng)保持不變。

試驗(yàn)方法說(shuō)明

被測(cè)電機(jī)加載規(guī)定負(fù)載并運(yùn)行至溫升穩(wěn)定或達(dá)到規(guī)定時(shí)間后(采用后一種方法時(shí)，被測(cè)電機(jī)繞組達(dá)到的溫度與實(shí)際溫升達(dá)到的溫度之差不應(yīng)超過(guò)5K)，調(diào)整負(fù)載在1.5-0.25倍額定功率范圍內(nèi)變化，測(cè)量負(fù)載下降和上升時(shí)的兩條工作特性曲線(xiàn)。每條曲線(xiàn)至少應(yīng)取6個(gè)讀數(shù)，每個(gè)讀數(shù)應(yīng)包括：三相線(xiàn)電壓(應(yīng)保持額定值)、三相線(xiàn)電流I1(A)、輸入功率P1(W)、轉(zhuǎn)速n(r/min)、輸出扭矩t (n m)、條件允許時(shí)應(yīng)記錄輸出功率P2(W)。最后，停電后停機(jī)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)(按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)測(cè)量定子繞組的DC電阻R1()；否則，根據(jù)熱試驗(yàn)后熱阻計(jì)算的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行外推和修正。當(dāng)條件允許時(shí)，最好采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量(疊加法)或溫度傳感器，如嵌入繞組中的熱電偶或銅(鉑)熱電阻，以獲得定子繞組各點(diǎn)的溫度或電阻。在測(cè)試期間，th

對(duì)用測(cè)功機(jī)測(cè)得的各點(diǎn)輸出轉(zhuǎn)矩值，應(yīng)再補(bǔ)加測(cè)功機(jī)風(fēng)摩耗所消耗的轉(zhuǎn)矩值后才是被試電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，具體見(jiàn)式（1）

TC=T1+Tfw………………(1)

式（1）中：

TC—一修正后的電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩（N·m）：

T1——試驗(yàn)時(shí)測(cè)功機(jī)顯示的轉(zhuǎn)矩值（N·m）；

Tfw—一測(cè)功機(jī)的風(fēng)摩損耗轉(zhuǎn)矩（N·m），Tfw按式（2）求得：

式（2）中：

P1——電動(dòng)機(jī)在額定電壓下驅(qū)動(dòng)測(cè)功機(jī)時(shí)的輸人功率（W），此時(shí)測(cè)功機(jī)的電樞和勵(lì)磁回路均應(yīng)開(kāi)路；

Td——風(fēng)摩損耗轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)時(shí)測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)矩值（N.m）；

P0——電動(dòng)機(jī)的空載損耗（W）；

nt——風(fēng)摩損耗轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（r/min）。

（2）輸出轉(zhuǎn)速修正

試驗(yàn)時(shí)的冷卻介質(zhì)溫度應(yīng)換算到25℃，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)按式（3）換算。

式（3）中:

n ref——換算到冷卻介質(zhì)為25℃時(shí)的轉(zhuǎn)速（r/min）;

nt——試驗(yàn)時(shí)測(cè)得的轉(zhuǎn)速（r/min）;

Δθ2——試驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)子溫升（K），若無(wú)法測(cè)得，可用定子要升代替；

θt——試驗(yàn)時(shí)冷卻介質(zhì)溫度（℃）：

ns—被試電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速（r/min）;

K——計(jì)算常數(shù)，銅導(dǎo)體為235，鋁導(dǎo)體為225。

（3）定子繞組損耗修正

定子繞組損耗I2R的修正量ΔPcu1（W）按式（4）計(jì)算：

式（4）中：

It——試驗(yàn)時(shí)的定子線(xiàn)電流（A）；

Δθ1——試驗(yàn)時(shí)的定子溫升（K）；

Rt——試驗(yàn)時(shí)的定子線(xiàn)電阻（Ω）。

（4）被試電機(jī)修正后的輸出功率

被試電機(jī)修正后的輸出功率P2（W）按式（5）計(jì)算。

（5）求取各測(cè)點(diǎn)效率

用下式求取各試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)的效率η（%），具體見(jiàn)式（6）

（6）效率曲線(xiàn)的繪制和滿(mǎn)載效率的確定

用上述計(jì)算出的各點(diǎn)效率值作效率與輸出功率的關(guān)系曲線(xiàn)η=f（P2），對(duì)測(cè)試出負(fù)載上升和下降兩條曲線(xiàn)的，還應(yīng)繪出“平均曲線(xiàn)”。從平均曲線(xiàn)上查出對(duì)應(yīng)于被試電機(jī)額定輸出功率P2=PN時(shí)的效率值，即為該電機(jī)的實(shí)際滿(mǎn)載效率值。

● 按GB/T 755.2規(guī)定對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的處理方法及一些觀點(diǎn)

GB/T 755.2規(guī)定，“當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速、額定電壓和額定電流下運(yùn)行時(shí)，輸出與輸入之比即為效率。試驗(yàn)應(yīng)在盡可能接近額定規(guī)定的時(shí)間終了時(shí)所達(dá)到的溫度下進(jìn)行，繞組電阻不必作溫度修正。”

該標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有講述其他電流點(diǎn)的測(cè)試和效率的計(jì)算以及繪制效率與輸出功率的關(guān)系曲線(xiàn)的問(wèn)題，并且用于效率計(jì)算的兩個(gè)數(shù)據(jù)是在“額定轉(zhuǎn)速、額定電壓和額定電流下運(yùn)行時(shí)”取得的。從字面上來(lái)理解，可認(rèn)為這樣求得的效率即為額定功率時(shí)的效率。

但是在實(shí)際試驗(yàn)中，上述工作狀態(tài)時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率不一定是額定值（當(dāng)然輸入功率也不會(huì)是額定值了），自然由此求得的效率也不一定是額定功率時(shí)的數(shù)值了。這項(xiàng)差異在某些試制產(chǎn)品上有時(shí)會(huì)較大。

因采用“輸入、輸出法”的最大特點(diǎn)就是可直接獲得額定輸出功率或輸出轉(zhuǎn)矩，如不直接計(jì)算效率，優(yōu)勢(shì)將減小。因此，應(yīng)將“當(dāng)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速、額定電壓和額定電流下運(yùn)行時(shí)”改為“當(dāng)電機(jī)在額定電壓、額定頻率和額定輸出功率(或額定轉(zhuǎn)矩)下運(yùn)行時(shí)”。另外，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電阻不用進(jìn)行溫度修正，使得計(jì)算得以簡(jiǎn)化。但在一定程度上會(huì)造成不同環(huán)境溫度試驗(yàn)值的差異。

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