新舊標(biāo)準(zhǔn)三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法的區(qū)別

李 斌，王秀山

(奔宇電機(jī)集團(tuán)有限公司，河南長垣453400)

0 引言

電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)是檢測(cè)電動(dòng)機(jī)綜合性能的方式，檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是衡量電動(dòng)機(jī)整體性能優(yōu)劣的保證，同時(shí)為電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)人員提供重要的的參考依據(jù)。因此，熟悉并掌握《三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)和設(shè)計(jì)都非常的重要。

《三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》歷次版本發(fā)布情況如下:首次發(fā)布在1968 年，即GB/T 1032—1968;第一次修訂在1985 年，即GB/T 1032—1985;第二次修訂在2005 年，即GB/T 1032—2005。2012 年6 月29 日，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局與標(biāo)準(zhǔn)化管理委員共同發(fā)布了《三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》的2012 版，即GB/T 1032—2012，于2012 年11 月1 日實(shí)施。

本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T 1032—2005《三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》。與GB/T 1032—2005 相比，除編輯上有一些變化外，項(xiàng)目次序也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以下著重闡述主要技術(shù)變化內(nèi)容。

1 修改和增加了絕緣電阻測(cè)量的內(nèi)容

1.1 對(duì)測(cè)量絕緣電阻用絕緣電阻表的選擇的規(guī)定

(1)2012 版5.1.1.2 表1 中兆歐表的選用比2005 版5.1.2.1 表1 增加了兩個(gè)檔位;

(2)2012 版5.1.1.2 表1 中“被測(cè)繞組額定電壓UN”的最低和最高電壓有了一些變化，最低“被測(cè)繞組額定電壓UN”為UN≤1000，而2005 版的為UN≤500;最高“被測(cè)繞組額定電壓UN”為UN＞12000，而2005 版的為UN＞3300;“被測(cè)繞組額定電壓UN”分檔也有一些變化;當(dāng)然，相應(yīng)的兆歐表的選用也有了相應(yīng)的變化。

1.2 明確了讀數(shù)時(shí)間

2012 版5.1.1.3 項(xiàng)中明確規(guī)定了“測(cè)量時(shí)，應(yīng)在試驗(yàn)電壓施加1min 后讀取數(shù)值，并記錄繞組溫度”的取值方法。

1.3 提出了測(cè)量吸收比和極化指數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo)

1.3.1 2012 版5.1.1.3 項(xiàng)中規(guī)定了吸收比和極化指數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo):若測(cè)量吸收比R60/R15，應(yīng)測(cè)取15s和60s 時(shí)的絕緣電阻;若測(cè)量極化指數(shù)R10/R1，應(yīng)測(cè)取1min 和10min 時(shí)的絕緣電阻。

1.3.2 極化指數(shù)和吸收比都能表示絕緣電阻隨時(shí)間變換的快慢，相比絕緣電阻，它的準(zhǔn)確度更高。

(1)可以對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，找出新舊絕緣結(jié)構(gòu)的區(qū)別;

(2)可以研究絕緣的壽命;

(3)可以檢測(cè)出嵌線過程中磕碰造成的絕緣損傷;

(4)驗(yàn)證電機(jī)設(shè)計(jì)合理性和可靠性程度。

1.4 新版增加的絕緣電阻測(cè)量項(xiàng)目

(1)2012 版5.1.2.1 項(xiàng)中規(guī)定了軸承絕緣電阻的測(cè)定:軸承絕緣電阻用不大于1 000V 兆歐表測(cè)量;

(2)2012 版5.1.2.2 項(xiàng)中規(guī)定了埋置式檢溫計(jì)絕緣電阻的測(cè)量:埋置式檢溫計(jì)絕緣電阻按JB/T 10500.1—2005 的規(guī)定進(jìn)行;

(3)2012 版5.1.2.3 項(xiàng)中規(guī)定了加熱器絕緣電阻的測(cè)量:加熱器絕緣電阻按JB/T 7836.1—2005 的規(guī)定進(jìn)行。

2 修訂了用計(jì)算法求取堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式

將2005 版中用計(jì)算求取堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式(式(17))TK=9.549(PK-PKcu1-PKs)/ns中的PKs(堵轉(zhuǎn)時(shí)的雜散損耗包括鐵耗，對(duì)中型低壓電機(jī)，取0.05PK;對(duì)大中型高壓電機(jī)，取0.10PK)改為試驗(yàn)電壓下的鐵耗PFe，根據(jù)(UK/UN)在空載特性曲線上查取，并增加了一個(gè)系數(shù)C1(計(jì)及非基波損耗的降低系數(shù)。在0.9 ～1.0 之間變化，如無經(jīng)驗(yàn)可循，建議取C1=0.91)，成為:TK=9.549C1(PK-PKcu1-PFe)/ns(2012 版式(33))。

3 修訂了效率測(cè)試方法的相關(guān)內(nèi)容

3.1 對(duì)B 和B1 法、C 和C1 法、E 和E1 法的損耗計(jì)算

(1)2012 版11.3 項(xiàng)中取消了B1 法，即將原來的B 法和B1 法合為一個(gè)B 法，但試驗(yàn)和計(jì)算內(nèi)容實(shí)際上是2005 版的B1 法相同(負(fù)載各點(diǎn)的鐵心損耗與輸入電流有關(guān));

(2)2012 版11.4 項(xiàng)中取消了C1 法，將原來的C 法和C1 法和為一個(gè)C 法;

(3)2012 版11.1.2.3.5 項(xiàng)中規(guī)定了負(fù)載雜散損耗實(shí)測(cè)并利用與轉(zhuǎn)子平均電流二次函數(shù)關(guān)系進(jìn)行線性回歸計(jì)算(PSL=AX(I22avg)+B)，如果相關(guān)系數(shù)r ＜0.9 或斜率A 為負(fù)數(shù)，則應(yīng)刪去最差一點(diǎn)重新回歸分析;如果斜率A 為正且r≤0.9，則用第二次回歸分析結(jié)果;如果斜率A 仍為負(fù)數(shù)或相關(guān)系數(shù)r ＜0.9，此次試驗(yàn)不符合要求，表明測(cè)試儀表或讀數(shù)、或二者均有誤差，應(yīng)重做試驗(yàn)。2012 版負(fù)載各點(diǎn)的鐵心損耗取值方法同B 法，和2005 版B1 法相同;

(4)2012 版對(duì)E 和E1 法的負(fù)載各點(diǎn)的鐵心損耗值方法同B 法，和2005 版B1 法相同。

3.2 修訂了負(fù)載雜散損耗推薦值

3.3 2012 版10.6.6 和附錄B 中增加了實(shí)測(cè)負(fù)載雜散損耗的一種新方法—Eh-star。

目的和意義:根據(jù)2007 年9 月10 日正式發(fā)布的IEC 60034—2—1《確定損耗和效率的試驗(yàn)方法(牽引電機(jī)除外)》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)確定電機(jī)雜散損耗的方法做了修改，明確規(guī)定了四種確定電機(jī)雜散損耗的方法:剩余損耗法(即由美國人率先提出的IEEE112B 法)、反轉(zhuǎn)法、推薦值法、Eh-star 法。以上四種方法各有優(yōu)缺點(diǎn):IEEE112B 法測(cè)量不確定度為“低”，但它需要高精度的測(cè)量設(shè)備(包括轉(zhuǎn)矩儀、傳感器等)，操作復(fù)雜、試驗(yàn)時(shí)間長，相對(duì)來說，經(jīng)濟(jì)性不好;反轉(zhuǎn)法測(cè)量的不確定度較高，測(cè)得的附加損耗普遍偏大，并且需要外部驅(qū)動(dòng)設(shè)備;推薦值法不確定度為“中”，它是通過一個(gè)與輸出功率有關(guān)的函數(shù)式計(jì)算出來的;Eh-star 法測(cè)試的不確定度為“中”，比已列入IEC60034—2 標(biāo)準(zhǔn)中的反轉(zhuǎn)法的不確定度要低，比112B 法高，其優(yōu)勢(shì)為試驗(yàn)時(shí)不需要連接負(fù)載，不需要測(cè)功機(jī)，方法簡(jiǎn)單，操作方便。不足之處在于需要一個(gè)可調(diào)節(jié)的輔助電阻，數(shù)據(jù)處理相對(duì)復(fù)雜。

3.4 刪除了2005 版中的附錄D《確定損耗和效率的試驗(yàn)方法對(duì)照表》。

3.5 2012 版11.1.2 表4 中增加了試驗(yàn)方法與效率不確定度表，還提出應(yīng)優(yōu)先采用相對(duì)不確定度低的實(shí)驗(yàn)方法。對(duì)于大中型電機(jī)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，采用適當(dāng)?shù)姆椒ù_定電機(jī)的效率。

試驗(yàn)結(jié)果通常是用測(cè)試結(jié)果和其不確定度一起表示的。對(duì)電機(jī)效率而言，效率應(yīng)表示為η±Δη。其中，η 是測(cè)試結(jié)果，Δη 為不確定度，兩者具有相同的量綱。如果不確定度較大，則表示實(shí)際效率的不確定范圍較大;反之，如果不確定度較小，則表示實(shí)際效率的不確定范圍較小，即實(shí)測(cè)結(jié)果更為接近實(shí)際值。因此，試驗(yàn)中規(guī)定的不確定度表示實(shí)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，不確定度越小，表示測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度越高。

4 對(duì)測(cè)量?jī)x器儀表準(zhǔn)確度的要求有所修改和補(bǔ)充

4.1 將2005 版“一般試驗(yàn)用轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x(含測(cè)功機(jī)和傳感器)的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.5 級(jí)。采用B(B1)法測(cè)定效率時(shí)，轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)不低于0.2 級(jí)(滿量程)”改為“測(cè)量效率時(shí)轉(zhuǎn)矩傳感器及測(cè)量?jī)x的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于0.2 級(jí)，用于其它試驗(yàn)時(shí)應(yīng)不低于0.5 級(jí)”。

4.2 將2005 版的“用B(B1)法測(cè)定效率時(shí)，要求不低于0.2 級(jí)(滿量程)”修改為“用低不確定度試驗(yàn)方法測(cè)定電機(jī)效率時(shí)，為保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)不低于0.2 級(jí)”。

4.3 將2005 版“轉(zhuǎn)速表讀數(shù)誤差在±1r/min 以內(nèi)”改為“準(zhǔn)確度在0.1%以內(nèi)或誤差在1r/min以內(nèi)，取兩者誤差最小值”。

5 修改了幾處計(jì)算式中的錯(cuò)誤

6 關(guān)于繞組直流電阻的測(cè)量問題

強(qiáng)調(diào)用A 法和B 法進(jìn)行效率測(cè)定時(shí)，要求每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)都要實(shí)測(cè)繞組直流電阻或溫度(用于計(jì)算直流電阻)。

7 給出了測(cè)量軸電壓的方法

2012 版12.11 項(xiàng)給出了測(cè)量軸電壓的方法和接線圖。2005 版14.7 項(xiàng)“軸電壓的測(cè)定”的內(nèi)容為“軸電壓的測(cè)定按GB/T 1029《三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行”。

8 增加了軸電流的測(cè)定要求和試驗(yàn)方法

2012 版的12.12 項(xiàng)增加了軸流的測(cè)定試驗(yàn)方法:對(duì)使用滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)非軸伸端的軸承與機(jī)殼之間加裝絕緣環(huán)(軸承和轉(zhuǎn)軸之間墊入干燥的絕緣片)或者使用絕緣軸承，保證電動(dòng)機(jī)軸承絕緣良好。

將電流表串到與軸承絕緣層兩面接觸的金屬件上，分別在額定電壓、額定頻率下空載運(yùn)行，測(cè)量電流值，即為軸承電流。

對(duì)使用滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機(jī)，如不能按上述方法測(cè)量，可采用軸上放置電流互感器的方法測(cè)量軸電流。

9 增加了其它熱試驗(yàn)的方法

2012 版的6.6.3.4項(xiàng)中增加了GB/T 21211—2007《等效負(fù)載和疊加試驗(yàn)技術(shù)間接法確定旋轉(zhuǎn)電機(jī)溫升》中規(guī)定的其它適用方法，例如感應(yīng)電機(jī)的疊加法(GB/T 21211—2007 第6 章)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效負(fù)載法(GB/T 21211—2007 第10 章)。

［1］ GB/T 1032—2005 三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

［2］ GB/T 1032—2012 三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.11.

［3］ 李秀英.EH-star 試驗(yàn)方法驗(yàn)證情況簡(jiǎn)介［J］.電機(jī)與控制應(yīng)用，2008，35，(5):30-35.

［4］ 王鑫，魏尚武，馮翠屏.電機(jī)絕緣檢測(cè)試驗(yàn)的分析與探討.絕緣材料資訊2012，6:28-31.