淺談電動機的測試方法
2014-03-18 21:03:06郭衛(wèi)忠
大陸橋視野·下 2014年2期
郭衛(wèi)忠
摘 要 本文介紹了八鋼公司對電機進行測試的方法，通過靜態(tài)和動態(tài)兩方面測試合格的電機上線使用后，故障率明顯降低，使用周期顯著增長。
關鍵詞 電機測試 靜態(tài) 動態(tài)
電機在工業(yè)領域有著舉足輕重的地位，是工業(yè)生產(chǎn)正常進行的基本要素，電機測試是電機生產(chǎn)和使用中的重要環(huán)節(jié)，為確保產(chǎn)品質(zhì)量，采用先進的技術和手段對裝配完成的電機進行測試是很有必要的。本文主要通過從靜態(tài)和動態(tài)兩方面介紹八鋼公司在電機測試方面的方法。
一、電機靜態(tài)檢測
1.絕緣電阻和吸收比的檢測，在實際冷狀態(tài)下進行，使用500V、2 500 V兆歐表。測量方法：如各項繞組的始末端均引出機殼外，則應分別測量每相繞組對機殼及其相互間的絕緣電阻。如三相繞組已在電機內(nèi)部連接僅引出三個出線端時，則測量所有繞組對機殼的絕緣電阻。對繞組電機，應分別測量定子繞組和轉子繞組的絕緣電阻。測量后，應對繞組對地放電。
絕緣電阻值計算： MΩ75℃= MΩt/2[（75-t）/10]
其中MΩ75℃-換算到75℃的絕緣電阻值（兆歐），MΩt-在t℃時測量的絕緣電阻值。
額定電壓200 V-500 V的電機，其絕緣電阻值不得低于計算值的2倍。
額定電壓3 000 V及以上的電機，其絕緣電阻值不得低于計算值的1.5倍。
吸收比：絕緣材料再加上直流電壓后存在吸收現(xiàn)象，其表現(xiàn)為通過的直流電阻隨時間增加而減少，最后達到穩(wěn)定值。把測量時間分別為60 s和15 s時的絕緣電阻值相除，其比值稱為吸收比。
吸收比1.3以上，絕緣正常；低于1.3可以判定線圈受潮或產(chǎn)生局部缺陷。
2.直流電阻的檢測，使用直流電阻測試儀AST（3A-10）。測量時，電機轉子靜止不動，定子繞組端電阻應在電機的出線端上測量，對繞線轉子電機，轉子繞組端電阻應盡可能在繞組與集電環(huán)連接的接線片上測量。
三相直流電阻相間誤差計算
△R=（R相最大-R相最?。?R三相平均值100%
如不能直接測出相電阻，必須將所測的線電阻換算為相電阻。
星形接線：
γa=1/2（Rab+Rac-Rbc）
γb=1/2（Rab+Rbc-Rac）
γc=1/2（Rac+Rbc-Rab）
三角形接線：
γa= RbcRac/（Rp- Rab）+ Rab- Rp
γb= RacRab/（Rp- Rac）+ Rbc- Rp
γc= RbcRab/（Rp- Rac）+ Rac- Rp
其中： Rp=1/2（Rab+ Rbc+ Rac）
5 kW以上的電機相間直流電阻誤差不應大于2%，與歷年比較不大于2%；
5 kW以下的電機或局部修理的100kW以下電機相間誤差不應大于4%；
100 kW以上的電機相間誤差不應大于1%。
3.工頻交流耐壓測試。工頻交流耐壓試驗的試驗電壓，是根據(jù)既要確保絕緣水平而又不致引起絕緣劣化來確定的。若電機修理中繞組全部更換，則耐壓試驗電壓應與制造廠相同；若只是局部修理，則試驗電壓定為新電機試驗電壓的75%。
4.電機故障測試儀測試。采用儀器AT3：測量三相定子、轉子線圈 I/F、阻抗、相角。
進行人工測試，人工錄入到計算機測試報告中，采用IEEE電機三相平衡判定標準。其中I/F用來判定是轉子或定子故障，且能夠判斷早期匝間短路等故障；阻抗測試被認為比直阻測試更準確；
其中，交流電機的故障與測試值的關系：
相角 Fi 與 I/F∶Fi 與 I/F>+/-2-同相、同繞組的匝間短路；
Fi>+/-1，I/F平衡-同相繞組中的線圈間短路（層間短路）；
Fi平衡，I/F>+/-2-相間短路。
標準已經(jīng)美國能源部及IEEE的考核。見表1。
二、電機動態(tài)測試
1.手動盤車，轉動轉子，不得有卡阻現(xiàn)象、異常聲響。
2.電機附件檢查：有葉輪必須裝好防護罩，沒葉輪傳動軸帶鍵必須綁扎牢固或取下，半聯(lián)軸節(jié)五官檢查無裂紋等可能發(fā)生飛車的附件必須采取措施可靠連接緊固。
3.電機中心高1.5 m以上或電機整體高度超過2.5 m的高壓電機測試前必須將電機底座做緊固處理。
4.電機測試的引出線鼻子焊接或壓接應良好，連接緊固可靠。
5.電機試驗臺要專人操作，保持通訊暢通。
6.在滿足靜態(tài)測試條件下，合格后方可進行動態(tài)測試，開機前做好警示，打鈴提示工作。
7.確認送電。
8.電機的啟動電流、空載電流、啟動電壓設置應符合要求。
9.電壓、電流的測試。由電機試驗臺測試給出試驗電壓、電流，及時做好記錄?？蛰d電流以不超過電機額定電流的70%為合格線。
10.電機試驗轉速的測。使用儀器HY-441B頻閃數(shù)字轉速表或SZG-20B接觸式轉速測量表。進行人工測試，人工錄入到計算機測試報告中。
11.電機振動幅值的測試。采用儀器HY-106B振動巡檢儀或VM-9501數(shù)字測振儀。測點分布：電機自由端和負荷端，測點方向：水平H、軸向A、垂直V。
進行人工測試單位選用速度mm/s值人工錄入到計算機測試報告中。
測試標準采用ISO2372或ISO10816行業(yè)標準或GB2807-81標準。
測試時間為高壓電機空載運行1小時后進行。見表2。
12.軸承溫度的測試。使用RAYST20XBAP紅外輻射測溫儀測試，進行人工測試，人工錄入到計算機測試報告中。根據(jù)測試時間分為10個階段測試，將測試結果錄入到計算機并產(chǎn)生溫度-時間測試曲線圖。
三、結束語
我公司近幾年通過上述方法對新進電機以及返修電機進行全面測試后，使得達不到標準的電機沒有上線使用的可能。下一步我們計劃在動態(tài)測試中加入堵轉測試，這樣就更能將電機的動態(tài)性能進一步體現(xiàn)出來，更好地反映出電機的特性。
參考文獻
[1]GB-T 1032-2005，三相異步電動機試驗方法.
[2]GB 01029-2005-T，三相同步電機試驗方法.
摘 要 本文介紹了八鋼公司對電機進行測試的方法，通過靜態(tài)和動態(tài)兩方面測試合格的電機上線使用后，故障率明顯降低，使用周期顯著增長。
關鍵詞 電機測試 靜態(tài) 動態(tài)
電機在工業(yè)領域有著舉足輕重的地位，是工業(yè)生產(chǎn)正常進行的基本要素，電機測試是電機生產(chǎn)和使用中的重要環(huán)節(jié)，為確保產(chǎn)品質(zhì)量，采用先進的技術和手段對裝配完成的電機進行測試是很有必要的。本文主要通過從靜態(tài)和動態(tài)兩方面介紹八鋼公司在電機測試方面的方法。
一、電機靜態(tài)檢測
1.絕緣電阻和吸收比的檢測，在實際冷狀態(tài)下進行，使用500V、2 500 V兆歐表。測量方法：如各項繞組的始末端均引出機殼外，則應分別測量每相繞組對機殼及其相互間的絕緣電阻。如三相繞組已在電機內(nèi)部連接僅引出三個出線端時，則測量所有繞組對機殼的絕緣電阻。對繞組電機，應分別測量定子繞組和轉子繞組的絕緣電阻。測量后，應對繞組對地放電。
絕緣電阻值計算： MΩ75℃= MΩt/2[（75-t）/10]
其中MΩ75℃-換算到75℃的絕緣電阻值（兆歐），MΩt-在t℃時測量的絕緣電阻值。
額定電壓200 V-500 V的電機，其絕緣電阻值不得低于計算值的2倍。
額定電壓3 000 V及以上的電機，其絕緣電阻值不得低于計算值的1.5倍。
吸收比：絕緣材料再加上直流電壓后存在吸收現(xiàn)象，其表現(xiàn)為通過的直流電阻隨時間增加而減少，最后達到穩(wěn)定值。把測量時間分別為60 s和15 s時的絕緣電阻值相除，其比值稱為吸收比。
吸收比1.3以上，絕緣正常；低于1.3可以判定線圈受潮或產(chǎn)生局部缺陷。
2.直流電阻的檢測，使用直流電阻測試儀AST（3A-10）。測量時，電機轉子靜止不動，定子繞組端電阻應在電機的出線端上測量，對繞線轉子電機，轉子繞組端電阻應盡可能在繞組與集電環(huán)連接的接線片上測量。
三相直流電阻相間誤差計算
△R=（R相最大-R相最?。?R三相平均值100%
如不能直接測出相電阻，必須將所測的線電阻換算為相電阻。
星形接線：
γa=1/2（Rab+Rac-Rbc）
γb=1/2（Rab+Rbc-Rac）
γc=1/2（Rac+Rbc-Rab）
三角形接線：
γa= RbcRac/（Rp- Rab）+ Rab- Rp
γb= RacRab/（Rp- Rac）+ Rbc- Rp
γc= RbcRab/（Rp- Rac）+ Rac- Rp
其中： Rp=1/2（Rab+ Rbc+ Rac）
5 kW以上的電機相間直流電阻誤差不應大于2%，與歷年比較不大于2%；
5 kW以下的電機或局部修理的100kW以下電機相間誤差不應大于4%；
100 kW以上的電機相間誤差不應大于1%。
3.工頻交流耐壓測試。工頻交流耐壓試驗的試驗電壓，是根據(jù)既要確保絕緣水平而又不致引起絕緣劣化來確定的。若電機修理中繞組全部更換，則耐壓試驗電壓應與制造廠相同；若只是局部修理，則試驗電壓定為新電機試驗電壓的75%。
4.電機故障測試儀測試。采用儀器AT3：測量三相定子、轉子線圈 I/F、阻抗、相角。
進行人工測試，人工錄入到計算機測試報告中，采用IEEE電機三相平衡判定標準。其中I/F用來判定是轉子或定子故障，且能夠判斷早期匝間短路等故障；阻抗測試被認為比直阻測試更準確；
其中，交流電機的故障與測試值的關系：
相角 Fi 與 I/F∶Fi 與 I/F>+/-2-同相、同繞組的匝間短路；
Fi>+/-1，I/F平衡-同相繞組中的線圈間短路（層間短路）；
Fi平衡，I/F>+/-2-相間短路。
標準已經(jīng)美國能源部及IEEE的考核。見表1。
二、電機動態(tài)測試
1.手動盤車，轉動轉子，不得有卡阻現(xiàn)象、異常聲響。
2.電機附件檢查：有葉輪必須裝好防護罩，沒葉輪傳動軸帶鍵必須綁扎牢固或取下，半聯(lián)軸節(jié)五官檢查無裂紋等可能發(fā)生飛車的附件必須采取措施可靠連接緊固。
3.電機中心高1.5 m以上或電機整體高度超過2.5 m的高壓電機測試前必須將電機底座做緊固處理。
4.電機測試的引出線鼻子焊接或壓接應良好，連接緊固可靠。
5.電機試驗臺要專人操作，保持通訊暢通。
6.在滿足靜態(tài)測試條件下，合格后方可進行動態(tài)測試，開機前做好警示，打鈴提示工作。
7.確認送電。
8.電機的啟動電流、空載電流、啟動電壓設置應符合要求。
9.電壓、電流的測試。由電機試驗臺測試給出試驗電壓、電流，及時做好記錄?？蛰d電流以不超過電機額定電流的70%為合格線。
10.電機試驗轉速的測。使用儀器HY-441B頻閃數(shù)字轉速表或SZG-20B接觸式轉速測量表。進行人工測試，人工錄入到計算機測試報告中。
11.電機振動幅值的測試。采用儀器HY-106B振動巡檢儀或VM-9501數(shù)字測振儀。測點分布：電機自由端和負荷端，測點方向：水平H、軸向A、垂直V。
進行人工測試單位選用速度mm/s值人工錄入到計算機測試報告中。
測試標準采用ISO2372或ISO10816行業(yè)標準或GB2807-81標準。
測試時間為高壓電機空載運行1小時后進行。見表2。
12.軸承溫度的測試。使用RAYST20XBAP紅外輻射測溫儀測試，進行人工測試，人工錄入到計算機測試報告中。根據(jù)測試時間分為10個階段測試，將測試結果錄入到計算機并產(chǎn)生溫度-時間測試曲線圖。
三、結束語
我公司近幾年通過上述方法對新進電機以及返修電機進行全面測試后，使得達不到標準的電機沒有上線使用的可能。下一步我們計劃在動態(tài)測試中加入堵轉測試，這樣就更能將電機的動態(tài)性能進一步體現(xiàn)出來，更好地反映出電機的特性。
參考文獻
[1]GB-T 1032-2005，三相異步電動機試驗方法.
[2]GB 01029-2005-T，三相同步電機試驗方法.
摘 要 本文介紹了八鋼公司對電機進行測試的方法，通過靜態(tài)和動態(tài)兩方面測試合格的電機上線使用后，故障率明顯降低，使用周期顯著增長。
關鍵詞 電機測試 靜態(tài) 動態(tài)
電機在工業(yè)領域有著舉足輕重的地位，是工業(yè)生產(chǎn)正常進行的基本要素，電機測試是電機生產(chǎn)和使用中的重要環(huán)節(jié)，為確保產(chǎn)品質(zhì)量，采用先進的技術和手段對裝配完成的電機進行測試是很有必要的。本文主要通過從靜態(tài)和動態(tài)兩方面介紹八鋼公司在電機測試方面的方法。
一、電機靜態(tài)檢測
1.絕緣電阻和吸收比的檢測，在實際冷狀態(tài)下進行，使用500V、2 500 V兆歐表。測量方法：如各項繞組的始末端均引出機殼外，則應分別測量每相繞組對機殼及其相互間的絕緣電阻。如三相繞組已在電機內(nèi)部連接僅引出三個出線端時，則測量所有繞組對機殼的絕緣電阻。對繞組電機，應分別測量定子繞組和轉子繞組的絕緣電阻。測量后，應對繞組對地放電。
絕緣電阻值計算： MΩ75℃= MΩt/2[（75-t）/10]
其中MΩ75℃-換算到75℃的絕緣電阻值（兆歐），MΩt-在t℃時測量的絕緣電阻值。
額定電壓200 V-500 V的電機，其絕緣電阻值不得低于計算值的2倍。
額定電壓3 000 V及以上的電機，其絕緣電阻值不得低于計算值的1.5倍。
吸收比：絕緣材料再加上直流電壓后存在吸收現(xiàn)象，其表現(xiàn)為通過的直流電阻隨時間增加而減少，最后達到穩(wěn)定值。把測量時間分別為60 s和15 s時的絕緣電阻值相除，其比值稱為吸收比。
吸收比1.3以上，絕緣正常；低于1.3可以判定線圈受潮或產(chǎn)生局部缺陷。
2.直流電阻的檢測，使用直流電阻測試儀AST（3A-10）。測量時，電機轉子靜止不動，定子繞組端電阻應在電機的出線端上測量，對繞線轉子電機，轉子繞組端電阻應盡可能在繞組與集電環(huán)連接的接線片上測量。
三相直流電阻相間誤差計算
△R=（R相最大-R相最?。?R三相平均值100%
如不能直接測出相電阻，必須將所測的線電阻換算為相電阻。
星形接線：
γa=1/2（Rab+Rac-Rbc）
γb=1/2（Rab+Rbc-Rac）
γc=1/2（Rac+Rbc-Rab）
三角形接線：
γa= RbcRac/（Rp- Rab）+ Rab- Rp
γb= RacRab/（Rp- Rac）+ Rbc- Rp
γc= RbcRab/（Rp- Rac）+ Rac- Rp
其中： Rp=1/2（Rab+ Rbc+ Rac）
5 kW以上的電機相間直流電阻誤差不應大于2%，與歷年比較不大于2%；
5 kW以下的電機或局部修理的100kW以下電機相間誤差不應大于4%；
100 kW以上的電機相間誤差不應大于1%。
3.工頻交流耐壓測試。工頻交流耐壓試驗的試驗電壓，是根據(jù)既要確保絕緣水平而又不致引起絕緣劣化來確定的。若電機修理中繞組全部更換，則耐壓試驗電壓應與制造廠相同；若只是局部修理，則試驗電壓定為新電機試驗電壓的75%。
4.電機故障測試儀測試。采用儀器AT3：測量三相定子、轉子線圈 I/F、阻抗、相角。
進行人工測試，人工錄入到計算機測試報告中，采用IEEE電機三相平衡判定標準。其中I/F用來判定是轉子或定子故障，且能夠判斷早期匝間短路等故障；阻抗測試被認為比直阻測試更準確；
其中，交流電機的故障與測試值的關系：
相角 Fi 與 I/F∶Fi 與 I/F>+/-2-同相、同繞組的匝間短路；
Fi>+/-1，I/F平衡-同相繞組中的線圈間短路（層間短路）；
Fi平衡，I/F>+/-2-相間短路。
標準已經(jīng)美國能源部及IEEE的考核。見表1。
二、電機動態(tài)測試
1.手動盤車，轉動轉子，不得有卡阻現(xiàn)象、異常聲響。
2.電機附件檢查：有葉輪必須裝好防護罩，沒葉輪傳動軸帶鍵必須綁扎牢固或取下，半聯(lián)軸節(jié)五官檢查無裂紋等可能發(fā)生飛車的附件必須采取措施可靠連接緊固。
3.電機中心高1.5 m以上或電機整體高度超過2.5 m的高壓電機測試前必須將電機底座做緊固處理。
4.電機測試的引出線鼻子焊接或壓接應良好，連接緊固可靠。
5.電機試驗臺要專人操作，保持通訊暢通。
6.在滿足靜態(tài)測試條件下，合格后方可進行動態(tài)測試，開機前做好警示，打鈴提示工作。
7.確認送電。
8.電機的啟動電流、空載電流、啟動電壓設置應符合要求。
9.電壓、電流的測試。由電機試驗臺測試給出試驗電壓、電流，及時做好記錄?？蛰d電流以不超過電機額定電流的70%為合格線。
10.電機試驗轉速的測。使用儀器HY-441B頻閃數(shù)字轉速表或SZG-20B接觸式轉速測量表。進行人工測試，人工錄入到計算機測試報告中。
11.電機振動幅值的測試。采用儀器HY-106B振動巡檢儀或VM-9501數(shù)字測振儀。測點分布：電機自由端和負荷端，測點方向：水平H、軸向A、垂直V。
進行人工測試單位選用速度mm/s值人工錄入到計算機測試報告中。
測試標準采用ISO2372或ISO10816行業(yè)標準或GB2807-81標準。
測試時間為高壓電機空載運行1小時后進行。見表2。
12.軸承溫度的測試。使用RAYST20XBAP紅外輻射測溫儀測試，進行人工測試，人工錄入到計算機測試報告中。根據(jù)測試時間分為10個階段測試，將測試結果錄入到計算機并產(chǎn)生溫度-時間測試曲線圖。
三、結束語
我公司近幾年通過上述方法對新進電機以及返修電機進行全面測試后，使得達不到標準的電機沒有上線使用的可能。下一步我們計劃在動態(tài)測試中加入堵轉測試，這樣就更能將電機的動態(tài)性能進一步體現(xiàn)出來，更好地反映出電機的特性。
參考文獻
[1]GB-T 1032-2005，三相異步電動機試驗方法.
[2]GB 01029-2005-T，三相同步電機試驗方法.
