电机效率测试台 

一、 描述要求
本机台主要功能为测试三相电机效率
 
三相异步电动机效率确定根据《GB/T1032-2012三相异步电动机试验方法》有A法、B法、C法、E法或E1法、F法或F1法、G法或G1法、H法这几种试验方法,不同的试验方法适应不同的异步电动机,不同试验方法效率测量的准确性也不一样。
由于本台测试电机功率为7.5KW大于1KW,则选择精度高的B法——测量输入和输出功率的损耗分析法测量。
GB/T 1032—2012 标准中规定的 B 法为测量输入和输出功率的损耗分析法,实现 B 法需要实测输入和输出功率,并对试验所得到的各项损耗值进行分析计算,从而得出电机效率。
二、 设计方案
1, 需要测试的参数
主要用来测量电压、电流、输入功率、转矩、转速、温度、绕组电阻等输入与输出参量
 
 
输入功率P1=根号3×输入电压U1×输入电流I1×cosφ功率
输出功率P2=扭矩T×转速n/9550
 
 
测试流程
热试验、负载试验、空载试验
热试验:一般采用直接法测量。保持额定电压和额定频率,给电机施加额定负载进行热试验,直至温升稳定,通过电阻法计算绕组的温升。
 
负载试验:目的在于确定电机的效率、功率因数、转速、电流、输入功率等与输出功率的关系。
紧接着热试验进行,在 150% ~ 25% 额定负载之间共测取不少于 6 点的试验数据,负载从大到小依次降低。
在每个负载点处,测取端电压 U、线电流I 1、输入功率 P 1、转矩 T 1、转速 n ( 或转差率 s t)、
频率 f、定子绕组温度θ t( 或定子绕组端电阻 R t)、冷却介质温度θ a。
空载试验:紧接着负载试验,电机空载运行,保持额定频率,调节电压于 125% ~ 60% 额定电压之间,按均匀分布至少取 5 个电压点数据,在 50%额定电压至最低电压之间至少取 4 个电压点数据。
每个电压点测取空载输入功率 P 0、空载端电压 U 0、空载线电流 I 0、空载试验定子绕组端电阻 R 0( 或空载试验定子绕组温度θ 0)。
 
 
 
 
采用B法求取效率时,需在额定电压和额定频率下进行直接负载试验和空载试验取得若干组输入电流、输入功率、输出功率(或转矩)、转速以及铁心损耗和机械损耗值,再对有关试验值进行相关修正,并求出修正后的输入功率和输出功率,最后用输出功率与输入功率相比求出各试验点的效率,并绘制效率与输出功率的关系曲线,在该曲线上查取额定输出功率时的效率值,即为“满载效率”。
通常还利用计算过程中得出的额定电压和频率时的相关数据,在与上述效率曲线同一个坐标系中绘制出输入电流、输入功率、输出转矩、转差率(或转速)等对输出功率的关系曲线,即所说的“电机工作特性曲线”。
 
所需数据的来源和处理过程
采用此方法时,关键是通过相关试验得到额定电压和频率时的若干组不同负载量情况下的5种损耗值,即定子铜耗、转子铜耗、铁心损耗(简称“铁耗”)、机械损耗和杂散损耗。
 
●定子铜损耗Pcu1
 
定子铜损耗Pcu1用式(1)计算,并修正到环境温度为25℃时的数值。其中的定子电阻RN应用热试验结束时立即测得的数值;θN为绕组热态温度;θt为热态时的环境温度;K为常数,对铜绕组取235。
 
● 转子钢损耗Pcu2
 
● 转子钢损耗Pcu2由式(2)计算求得。其中的转差率修正到规定温度。
 
Pcu2= s(P1-Pcu1-PFe) ……………(2)
 
● 铁心损耗Pfe
 
B法中铁心损耗PFe由空载试验获得。认为它是一个只与定子电压有关的量。负载试验时,定子电压恒为额定值,所以认为各电流点的铁心损耗不变。
 
 
1, 运行流程
 
2, 需要测试和记录哪些数据
1) 扭矩,由扭矩传感器通过通信发送到PC
2) 角速度(RPM),由编码器通过通信发送到PC
3) 线速度(m/s),设置半径,通过角速度计算而来
4) 功率,通过角速度和扭矩计算而来
5) 制动时的圈数
 
3, 需要设置哪些参数?
1) 通信参数,COM口波特率等参数
2) 变频器控制相关参数
3) 扭矩显示相关参数
4) 合格条件
5) 表格生成相关参数
 
 
 
 
三、 技术参数主要功能(必须明确需要的精度或者误差范围)
1, 扭矩,速度,控制的精度和测试速度
2, 扭矩突变后控制变频器降速,反应时间间隔够不够?
3, 圈数计算误差范围,要知道客户目前机台的精度?
 
主要功能见上面的软件运行流程