最新版的GB/T1032-2012三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法中對(duì)電機(jī)效率測(cè)量方法作了明確規(guī)定:輸入輸出法僅僅適用于1kW以下的電機(jī),功率大于1kW的電機(jī),主要采用損耗分析法測(cè)量電機(jī)效率。
通過空載、負(fù)載試驗(yàn)及熱試驗(yàn)等得出電機(jī)的鐵耗PFe、風(fēng)摩耗Pfw、定子銅耗PCu1s、轉(zhuǎn)子銅耗PCu2s、負(fù)載雜散耗Ps等五大損耗。五大損耗之和記為PT=PFe+Pfw+PCu1s+PCu2s+Ps,輸出功率P2=P1-PT(P1為額定負(fù)載下輸入功率),那么電機(jī)的效率η=P2/P1=1-PT/P1。
其中電機(jī)的風(fēng)摩耗Pfw及鐵耗PFe由空載試驗(yàn)得出,電機(jī)空載試驗(yàn)功率表的測(cè)量準(zhǔn)確度將直接影響損耗測(cè)量的準(zhǔn)確度進(jìn)而影響電機(jī)能效計(jì)量檢測(cè)。
由于電機(jī)空載試驗(yàn)時(shí),定子與轉(zhuǎn)子基本同步,轉(zhuǎn)差率很小,輸入電流主要用于勵(lì)磁,所以功率因數(shù)很低。低功率因數(shù)下實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度功率測(cè)量是對(duì)電機(jī)空載試驗(yàn)功率表的基本要求。
電機(jī)空載試驗(yàn)功率表的選擇尤為重要,而低功率因數(shù)下的功率測(cè)量的準(zhǔn)確度與電機(jī)空載試驗(yàn)功率表的角差指標(biāo)密切相關(guān):相同角差和準(zhǔn)確度等級(jí)的電機(jī)空載試驗(yàn)功率表,功率因數(shù)越低,功率測(cè)量準(zhǔn)確度越低;相同準(zhǔn)確度等級(jí)的電機(jī)空載試驗(yàn)功率表,角差越大,低功率因數(shù)時(shí)的功率測(cè)量準(zhǔn)確度越低。因此,角差是電機(jī)空載試驗(yàn)功率表的重要技術(shù)指標(biāo)。
傳感器及功率表的角差指標(biāo)直接影響功率測(cè)量準(zhǔn)確度,功率因數(shù)越低,同樣的角差對(duì)功率測(cè)量的準(zhǔn)確度影響越大。
大多數(shù)功率表的功率測(cè)量準(zhǔn)確級(jí)的參比條件是功率因數(shù)等于1,不明示測(cè)量難度大的低功率因數(shù)下的準(zhǔn)確度指標(biāo)。
互感器除外,目前大多數(shù)電壓、電流傳感器,均不標(biāo)稱角差指標(biāo),功率測(cè)量系統(tǒng)的角差不明確,功率測(cè)量準(zhǔn)確度處于未知狀態(tài)。一般而言,這類傳感器的角差較大,低功率因數(shù)時(shí),功率測(cè)量誤差較大,由這樣的測(cè)量系統(tǒng)得出的電機(jī)能效評(píng)定結(jié)果能否作為電機(jī)的最終評(píng)定結(jié)果呢?本來已達(dá)到高效電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)被評(píng)定為普通電機(jī),是不是覺得很“冤屈”呢?
目前,國家變頻電量測(cè)量儀器計(jì)量站可對(duì)各種功率表及電壓、電流傳感器的角差進(jìn)行檢定。用戶在選擇電機(jī)空載試驗(yàn)功率表及相關(guān)傳感器時(shí),應(yīng)要求廠家出具角差指標(biāo)或指定功率因數(shù)下的功率測(cè)量準(zhǔn)確度指標(biāo)的檢定證書或校準(zhǔn)證書。
湖南銀河電氣有限公司研制的WP4000變頻功率分析儀的功率單元具有極小的角差(C型功率單元50Hz時(shí)的典型角差為5′),并采用獨(dú)特的相位補(bǔ)償技術(shù),實(shí)現(xiàn)了在0.05-1功率因數(shù)范圍內(nèi)的高精度測(cè)量,是電機(jī)空載試驗(yàn)功率表的理想選擇。