車首斌

摘 要：空載試驗(yàn)不僅是型式試驗(yàn)過(guò)程中不可或缺的重要項(xiàng)目，其更是對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行定性分析的重要手段。因此，為了更好地探明三相異步電動(dòng)機(jī)本身的空載性能情況，筆者即結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)，就三相異步電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)的具體方法展開(kāi)粗淺的探討，以給廣大同行在今后的電動(dòng)機(jī)檢驗(yàn)中提供一些有益的參考借鑒。

關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī) 空載試驗(yàn) 出廠試驗(yàn) 型式試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TM343 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）01（c）-0046-02

所謂的三相異步電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)就是為被檢測(cè)的電動(dòng)機(jī)施加額定功率的額定電壓，使其進(jìn)行空載運(yùn)行的一種試驗(yàn)。而這種試驗(yàn)恰恰是三相異步電動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)中最為重要的一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，同時(shí)也是對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施定性分析的重要手段。所以，在整個(gè)電動(dòng)機(jī)檢測(cè)過(guò)程中空載試驗(yàn)始終占據(jù)著十分重要的地位，也備受電機(jī)行業(yè)的關(guān)注?；诖朔N背景，筆者即對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)展開(kāi)粗淺的分析，以期為三相異步電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)與檢驗(yàn)工作提供有益的參考與借鑒。

1 三相異步電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)的目的與要求

三相異步電動(dòng)機(jī)開(kāi)展空載試驗(yàn)，能夠取得三相異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率的空載運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的鐵損耗、風(fēng)摩耗，而這兩項(xiàng)損耗屬于電動(dòng)機(jī)的恒定損耗，恰恰在三相電動(dòng)機(jī)五大損耗之中占據(jù)著舉足輕重的地位，不僅是求取三相異步電動(dòng)機(jī)效率的必要參數(shù)，也是改進(jìn)三相異步電動(dòng)機(jī)的重要參數(shù)數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過(guò)空載試驗(yàn)還能夠檢查出三相異步電機(jī)是否存在異常噪音問(wèn)題、是否存在異常振動(dòng)問(wèn)題、軸承溫度是否存在過(guò)熱現(xiàn)象。且試驗(yàn)所得空載電流與空載電壓關(guān)系曲線，能夠最為直接地反映出三相異步電動(dòng)機(jī)鐵心材料的性能、幾何尺寸以及繞組匝數(shù)、定轉(zhuǎn)子氣隙大小等參數(shù)是否合理，從而準(zhǔn)確判斷三相異步電機(jī)是否存在異常變化。

在開(kāi)始三相異步電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)前必須要確保測(cè)量繞組對(duì)地，繞組間絕緣電阻符合三相異步電動(dòng)機(jī)的基本要求。三相異步電動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)線路具體如圖1所示，其中應(yīng)將電源調(diào)壓器的輸出電壓范圍始終控制在20%Un～130%Un之間，且被測(cè)電動(dòng)機(jī)的額定輸入功率必須要大于容量。測(cè)量所用儀器則應(yīng)使用低功率因素功率表為宜。

2 三相異步電動(dòng)機(jī)的出廠試驗(yàn)

可以說(shuō)，空載試驗(yàn)是三相異步電動(dòng)機(jī)出廠認(rèn)證的例行檢驗(yàn)項(xiàng)目。所有的三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行出廠試驗(yàn)時(shí)都必須要進(jìn)行空載試驗(yàn)。通過(guò)空載試驗(yàn)可以判斷，在電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中是否存在電機(jī)異常聲響，軸承發(fā)熱是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，空載電流及空載損耗是否在合理范圍內(nèi)。判定三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行空載試驗(yàn)合格后，除了還要進(jìn)行包裝與加貼標(biāo)簽以外，不會(huì)再做任何的加工作業(yè)。

在出廠試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)施空載試驗(yàn)前，應(yīng)該按照?qǐng)D1所示方法接好電源線與被測(cè)試的三相異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電源接通后，對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保三相異步電動(dòng)機(jī)能夠在額定功率的額定電壓下進(jìn)行空載運(yùn)行。需要注意的是，在電壓的調(diào)節(jié)過(guò)程中，需要密切觀察三相異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際反應(yīng)，如若出現(xiàn)了不啟動(dòng)，低速運(yùn)行中伴有嗡嗡聲響等不正常的現(xiàn)象，要立刻切斷電源。在空載實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，三相電流I01、I02、I03以及三相輸入功率P0都是需要測(cè)取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。如若此時(shí)的三相電壓不平衡度相對(duì)較大，那么還應(yīng)該對(duì)三相電壓值進(jìn)行記錄。

通過(guò)試驗(yàn)求三相電流平均值：Ikt（A）：Ikt=（I01+I02+I03）/3。

三相電流的不平度△Ikt（%）：△Ikt=（Ikmax-Ikt）/Ikt×100%。

電機(jī)行業(yè)中度：△Ikt數(shù)值有著明確的規(guī)定，要求△Ikt數(shù)值控制在±10%以內(nèi)方為合格。而根據(jù)這一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，如若上述公式中所求數(shù)值大于這一范圍，則需要重新進(jìn)行空載試驗(yàn)。

需要注意的是，無(wú)論是三相異步電機(jī)生產(chǎn)，還是檢驗(yàn)，因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)所用材料質(zhì)量波動(dòng)、生產(chǎn)工藝等因素，不可避免地會(huì)發(fā)生測(cè)量誤差問(wèn)題，影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù)。所以為了解決這一問(wèn)題，在電力行業(yè)之中制定了一個(gè)上下限法，也就是說(shuō)設(shè)置出一個(gè)允許的波動(dòng)范圍。而如若試驗(yàn)數(shù)據(jù)在這個(gè)允許波動(dòng)范圍內(nèi)，則認(rèn)為達(dá)到了原樣測(cè)試機(jī)的基本水平。在制定空載功率與空載電流可被允許的范圍時(shí)，必須要盡可能多地將合格機(jī)樣品型號(hào)數(shù)據(jù)加以匯總，從而為相關(guān)項(xiàng)目的平均值、波動(dòng)范圍計(jì)算提供依據(jù)。在空載電流與空載損耗的設(shè)置上都只設(shè)最大值，不設(shè)最低值，如若認(rèn)為有必要的話，可以適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，從而得到更加準(zhǔn)確的空載損耗。

3 三相異步電動(dòng)機(jī)的型式試驗(yàn)

開(kāi)展型式試驗(yàn)的根本目的就是為了檢驗(yàn)三相異步電動(dòng)機(jī)是否滿足相關(guān)的技術(shù)規(guī)范要求，而對(duì)其開(kāi)展的一種試驗(yàn)工作?？梢哉f(shuō)型式試驗(yàn)是對(duì)新品三相異步電動(dòng)機(jī)檢驗(yàn)中不可或缺的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。只有通過(guò)了型式試驗(yàn)，新品三相異步電動(dòng)機(jī)才能夠正式被投放生產(chǎn)。而為了更好地達(dá)到認(rèn)證目的，在型式試驗(yàn)過(guò)程中則會(huì)選取一個(gè)或者是多個(gè)具有代表性的樣品作為合格性評(píng)定樣本。而空載試驗(yàn)恰恰是型式試驗(yàn)過(guò)程中不可或缺的一個(gè)重要項(xiàng)目，其開(kāi)展目的就是為了判斷三相異步電動(dòng)機(jī)的鐵耗、風(fēng)摩耗。其中鐵耗和風(fēng)摩耗為電機(jī)的恒定損耗，以便為功率因數(shù)、效率因數(shù)的計(jì)算提供可靠的依據(jù)。

空載試驗(yàn)往往都在溫升試驗(yàn)之后，這樣電機(jī)的各種損耗處于穩(wěn)定狀態(tài)，在試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取與記錄前必須要保證輸入功率穩(wěn)定，且相隔半個(gè)小時(shí)的兩個(gè)輸入功率之間度數(shù)差不得大于前一個(gè)度數(shù)的3%。

對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)施額定功率的額定電壓時(shí)，電壓的控制范圍應(yīng)該是從125%的額定電壓逐漸降低到最小空載電流或者是不穩(wěn)定最低電壓。當(dāng)額定電壓處于125%到60%之間時(shí)，可以取4個(gè)電壓點(diǎn)到5個(gè)電壓點(diǎn)。對(duì)于每一個(gè)電壓點(diǎn)端電阻R0的確認(rèn)，可以優(yōu)先測(cè)取I0、U0、P0的相關(guān)數(shù)值，之后再測(cè)取θ0、R0，并且根據(jù)溫度與電阻之間呈現(xiàn)出來(lái)的比例關(guān)系，結(jié)合繞組初始電阻R1、初始溫度θ1，從而確定出電壓點(diǎn)端電阻。

4 結(jié)語(yǔ)

該文筆者對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)加以分析，并提出試驗(yàn)所用的典型試驗(yàn)線路方法，其根本目的就在于通過(guò)筆者的闡述，能夠?yàn)閺V大同行在今后的具體生產(chǎn)與檢驗(yàn)過(guò)程中提供有益的參考與借鑒，做好三相異步電動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)工作，從而使三相異步電動(dòng)機(jī)得到更好的應(yīng)用，同時(shí)也推動(dòng)整個(gè)電機(jī)行業(yè)的良好發(fā)展。

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