不对称电压空载试验法测量电动机杂散损耗

纪繁祥

(哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨 150001)

不对称电压空载试验法测量电动机杂散损耗

纪繁祥

(哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨 150001)

根据被试电动机的第三相经电阻器接至电源线上，使其在不平衡供电电压下做空载电动机运行。此时，电动机的正序与负序电流产生的损耗关系等同于异步反转法，根据这一基本特征，发明了测定负载杂散损耗的不对称电压空载试验法，并介绍了星接不对称电压空载试验法测量异步电动机杂散损耗的具体使用方法。证明了采用此种方法可以简化试验机械设备，并有助于提高测量精度。

星接;不对称电压;空载试验法;杂散损耗

0 引言

1 绕组星接不对称电压空载试验法测量杂耗的原理

在三相电源电压不平衡时，如异步电动机的定子为Y接法而无中线，则电动机中将无零序电流，因此只需分析正序和负序分量。当正序电压分量U1+系统作用在电动机上时，在气隙中建立正序的旋转磁场φ+，其同步转速为n1，而转子是沿着旋转磁场方向并以转速n1(1－s)进行旋转。在转子绕组中感应出与转差率s呈正比的电流而产生转矩，这个转矩称为正序分量转矩，它与三相对称电压所产生的转矩值相同。而当负序电压分量U1－系统作用在电机定子上时，在气隙中建立负序的旋转磁场φ+，其同步转速为n2，在转子绕组中感应出频率n1(2－s)/60的电流，并产生转矩，这个转矩称为负序分量转矩。通常正序分量转矩比负序分量转矩大，所以电动机将沿着正序分量电动机的旋转方向旋转。而电机副序转矩属制动转矩，如调解得当，电机的正序和副序转矩可以有效地模拟异步机反转法中的驱动转矩和制动转矩(负序电流产生的转矩发为制动转矩，其转变为电机的损)。电动机的正序与负序电流产生的损耗关系等同于异步机反转法，其中负序电流产生的杂散损耗即为电机的杂散损耗。其可通过试验求取负序电流的方式得以确定。

2 绕组星接不对称电压空载试验方法及注意事项

2．1 试验线路图及操作方法

电机在不平衡供电电压下作空载电动机运行，其试验线路图见图1。

图1 试验线路图

试验时，接法为Δ接法的电动机应改为Y接法。星点不得连接至系统的中性点或接地。以避免有零序电流。电动机的第三(W)相应经电阻器Rab接至电源线上。电阻器Rab实际运用时的理论值Rab'约为

对Y接法的电动机

对Δ接法的电动机

试验时电阻器Rab的阻值应该是可调的。通过调节Rab的阻值，使正序电流I(1)保持在负序电流的30%以下，并且转速保持在接近额定转速的通常范围内。推荐试验开始时Rab的实际电阻与典型值Rab'相差不大于20%。改变电源电压选6点作试验。所选试验点应近似均布在额定相电流的150%和75%范围内，此电流在V相(IV)观测，试验从最大电流开始，依次递减至最小电流。每一个试验点记录如下参数

2.制造银行流水痕迹，刻意造成借款假象。在早期，“套路贷”犯罪之所以能够逃避法律的制裁，与不法分子“套路”借款人，与其掌握完整“证据链”有密切关系。不法分子通常采用电子支付、取现拍照、现金截留的手段刻意制造借款人取得合同所示借款的“证据”，为后续走法律途径“占得先机”。当被害人求助公安机关时，面对放贷人提供的借款合同、银行流水甚至现场监控录像等“证据”时，公安机关多以借贷纠纷予以认定而不予立案。而借款人因无法及时还款被诉至法院时，就民事案件来看，“原告”提供的“证据”足够充分，法院很难查出“民间借贷”背后的蹊跷，借款人在缺乏有力证据的情况下处于极其被动的局面，这大大增加了借款人败诉的几率。

2．2 操作注意事项

2．2．1 操作要求

在读取试验数据之前，电机的空载损耗须达到稳定状况，因此，电机绕组星接不对称电压空载试验应安排在正常的空载试验后进行。为了避免三相严重不平衡发热，试验应尽快的完成。在降低电压(25%～40%)UN的情况下较大的电机可在不接电阻Rab时起动(开关S置于1的位置，见图1)。起动完成后，切换开关至位置2，接入电阻Rab。较小的电动机可以接入电阻Rab'直接起动。

2．2．2 试验电阻的测量要求

在试验时不使用相电阻的平均值，故电阻的测量可以选择测量线电阻RVW，在试验前和试验后测量和记录端电阻RVW(100%试验电流及较小试验电流试验点的端电阻是在试验结束后测量的RVW值，大于100%试验电流的试验点的端电阻可以用完成试验前后的数据按与电流的线性关系来确定，如试验后测量的电阻值为RVW，则125%电流试验点的端电阻为1．25RVW)，电阻也可以由安装在绕组上的温度传感器测量定子绕组温度来测量，每一个负载点的电阻可用该点的绕组温度与试验开始前测得的电阻和温度之间的关系来确定。

2．2．3 电参数测量仪表的实用

一些惯用的“一体式”功率表通过内部人为星接使三相达到对称，然而，在本试验中，电源是人为不对称的。因此，本质上确保其即不能星点接地，也不能形成人为星点，必须选择图1所示的试验线路和仪表连接方式。

2．2．4 转速测量要求

为了得到准确的试验结果，对所有的测试点，转差应不大于2倍的额定转差，即

如果此条件不满足，则增大Rab的阻值重新试验，如果电机在低于100%额定相电流时运行依然不稳定，可将这些试验点删除。

3 数据处理

3．1 中间过程值的计算

绕组星接不对称电压空载试验数据的处理，是通过一系列复数运算来进行的，对每一个试验点的数据按照GB 1032—2012标准中的附件B中程序计算中间过程值．进而计算出每一个负载点的剩余杂散损耗。

3．2 负载杂散损耗的确定

式中，Ii(2)—内相电流的逆序分量，A;Ii—试验电流，A;A—斜率按照GB 1032—2012标准中的附件C确定;B—截距，W按照GB 1032—2012标准中的附件C确定。

3．3 相关系数

按附录C所叙的方法求取相关系数r，r应不小于0．90。如果分析结果显示斜率A为负数或r＜0．90则可以删去最差一点重新回归分析，如果斜率为正，且r≥0．9，则用第二次回归分析结果，如果斜率A仍为负数或r≤0．9，则此次试验不符合要求，表明试验结果存在误差，应分析误差产生的原因并加以改正后，重新进行试验

3．4 负载杂散损耗

当斜率A确定后，额定负载点的杂散损耗见式(4)。

4 结语

绕组星接不对称电压空载试验方法等同于IEC 60034-2-1中的6．4．5．5和6．2．2．5．4。它所需要的设备最简单。但以往因掌握的等效条件不确切，致使测试结果不准确，许多时候人们并不愿意使用此种方法。如果人们对试验线路和操作特点有了深刻的认识后，就会有效的提高试验的正确性，使绕组星接不对称电压空载试验方法的实用性得到进一步的有效发挥，继而提高电机试验的效率。

［1］王永静，赵勇．高压电机铁心损耗和附加损耗的研究．防爆电机，2014．5．

［2］刁立民．大型主泵屏蔽电机定子铁损试验研究．防爆电机，2014．6．

Asymmetric VoltageNo-Load Method to Measure Stray Loss of Motor

Ji Fanxiang
(State Key Laboratory of Nuclear Safety and Simulation Technology，Harbin Engineering University，Harbin 150001，China)

The third phase of the tested motor is connected to the power supply line by resistor，so the motor is at no-load operation under the unbalanced power supply voltage．At this point，the loss relation occured in positive and negative sequence currents is equal to that of asynchronous inversion method．This paper puts forward an asymmetric voltage no-load method to measure stray loss of induction motor and introduces the specific usages in detail．It is proved that this method can simplify the test equipments and help to improve the measurement precision．

Star connection;asymmetric voltage;no-load-test method;stray loss

10．3969/J．ISSN．1008-7281．2015．05．12

TM306

B

1008-7281(2015)05-0040-003

纪繁祥 男 1984年生;毕业于哈尔滨工程大学，现攻读哈尔滨工程大学强军计划研究生，从事反应堆及-回路设备研究．

2015-06-11