用工具使電動(dòng)機(jī)堵住轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)而進(jìn)行的電機(jī)試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)能為改進(jìn)設(shè)計(jì)和工藝提供有關(guān)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),為故障電機(jī)查找原因和確定修理內(nèi)容提供幫助。
堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)是為了測(cè)取額定電壓時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流IK和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩值TK以及堵轉(zhuǎn)損耗PK,同時(shí)測(cè)取堵轉(zhuǎn)電流,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,堵轉(zhuǎn)輸入功率與輸入電壓的關(guān)系曲線,即為堵轉(zhuǎn)特性曲線,通過(guò)對(duì)堵轉(zhuǎn)電流大小和三相平衡情況的分析,能反應(yīng)出電機(jī)定,轉(zhuǎn)子繞組及定,轉(zhuǎn)子所組成磁路的合理性和一些質(zhì)量問(wèn)題。
下圖為三相異步機(jī)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)電氣接線原理圖,圖中T為三相變壓器,一般采用三相感應(yīng)調(diào)壓器,10kVA以下采用接觸式自耦變壓器,若想做滿載堵轉(zhuǎn),則其容量應(yīng)該在被試電機(jī)額定功率的6倍以上,做不到滿壓,也不應(yīng)該小于被試電機(jī)額定功率的2倍,測(cè)量功率用功率計(jì)時(shí),必須采用低功率因素功率計(jì)或者功率分析儀。
圖1.三相異步機(jī)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)電氣接線原理圖
實(shí)際測(cè)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩時(shí),最簡(jiǎn)單實(shí)用的,是用彈簧秤加力臂的方法,若加滿壓,則按力臂長(zhǎng)L和彈簧秤滿量程Gm與力臂重力G0之差的乘積,Tm,應(yīng)在被試電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩TN的3倍左右,可按照下式來(lái)確定
2.8TN≤L(Gm-G0)≤3.5Tn
應(yīng)該注意,力臂的材料應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度,以免因承受較大的力矩而彎曲,甚至甩起傷人。因電機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩過(guò)大,測(cè)試轉(zhuǎn)矩的設(shè)備無(wú)法滿足要求時(shí),應(yīng)準(zhǔn)備一臺(tái)電阻測(cè)定儀表,一般采用電阻電橋。
按照國(guó)家規(guī)定,進(jìn)行堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí),100KW及其以下的電機(jī),施于定子上的電壓應(yīng)該盡可能從接近額定電壓開始,并且應(yīng)該實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)矩值,100kw以上的電動(dòng)機(jī)所加最高電壓應(yīng)該能保證定子電流不低于額定電流的2倍,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩值可利用損耗計(jì)算法。可用兩種方法做試驗(yàn),一種是恒定電壓法,一種是恒定電流法。
1、堵轉(zhuǎn)電流,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)輸入功率的表示方法
在電機(jī)性能數(shù)據(jù)中所說(shuō)的堵轉(zhuǎn)電流,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)輸入功率,是指在堵轉(zhuǎn)電壓為額定電壓時(shí)的數(shù)值,分別用IK,TK和PK,他們的單位分別為A,N·m,和W。
堵轉(zhuǎn)電流和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩經(jīng)常用他們的標(biāo)幺值來(lái)表示,電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩T可用下個(gè)式求得
TN=9550PN/nN;
式中, N—被試電機(jī)的額定功率(kW)
nN—被試電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速(r/min)
2、最高堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)電壓≥0.9UN時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)輸入功率的求法。
圖2. 三相異步電機(jī)堵轉(zhuǎn)特性曲線
① 在坐標(biāo)紙上畫出2條堵轉(zhuǎn)特性曲線,如最高試驗(yàn)電壓小于被試電機(jī)的額定值,則將曲線向上順勢(shì)延長(zhǎng)至額定值。
② 分別從兩個(gè)曲線上查出UK=Un時(shí)候的堵轉(zhuǎn)電流,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)功率。
3、最高堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)電壓<0.9UN時(shí)額定電壓堵轉(zhuǎn)電流和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的求法
① 在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上畫特性曲線Ik=f(UK)。沒(méi)有坐標(biāo)紙時(shí),則應(yīng)該先計(jì)算lgIK和lgUK,再在普通的坐標(biāo)紙上畫出曲線lgIk=f(lgUK),如下圖4-10所示,將電壓和電流試驗(yàn)值取對(duì)數(shù)的目的是將兩者之間的非線性關(guān)系化為現(xiàn)行關(guān)系,利于通過(guò)向上延長(zhǎng)兩者的關(guān)系曲線求取額定電壓時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流值。
② 將曲線上端延長(zhǎng)到lgUK=lgUN,從曲線上查處相等時(shí)候的lgIKN值,當(dāng)使用對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙時(shí),可以直接得到額定電壓時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流IKN,否則需要對(duì)它取反對(duì)數(shù)得到堵轉(zhuǎn)電流的實(shí)際值I。
③額定電壓時(shí)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩用下式求得:
其中 TK—堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)最高電壓點(diǎn)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,N·m
IK—堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)最高電壓點(diǎn)的堵轉(zhuǎn)電流,A
IKN—從曲線延長(zhǎng)線上查處UK=UN時(shí)的堵轉(zhuǎn)電流,A
在實(shí)際工作中,也可直接做堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和電壓的對(duì)數(shù)曲線,并且用上述方法求得額定電壓時(shí)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩值。
堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)間短,要求在很短的時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)過(guò)程,同時(shí)堵轉(zhuǎn)電流非常大,這對(duì)測(cè)量設(shè)備的幅值范圍要求和帶寬采樣頻率非常高。目前,由湖南銀河電氣承建的電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)都是采用WP4000變頻功率分析儀進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量,能夠?qū)崿F(xiàn)滿量程內(nèi)寬范圍高精度測(cè)量。湖南銀河電氣有限公司在承建的大量的試驗(yàn)站基礎(chǔ)上,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),推出的標(biāo)準(zhǔn)化電機(jī)試驗(yàn)站更是實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)站的產(chǎn)品化。
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