三相异步电动机检查试验

李吉贵

(佳木斯防爆电机研究所，黑龙江佳木斯154005)

三相异步电动机检查试验

李吉贵

(佳木斯防爆电机研究所，黑龙江佳木斯154005)

介绍了三相异步电动机出厂试验的项目、方法及出厂限值的制定，其中包括绝缘电阻测定、绕阻直流电阻的测定、耐电压试验、堵转试验、空载试验、振动试验、噪声试验，旋转方向检查等，并详细解读了各项试验数据的处理，为电机出厂的实验检测提供了可靠的依据。

电动机；检查；标准；试验；判定

0 引言

三相异步电动机(以下简称电动机)经试制定型后，批量生产时，应对组装后的电机成品逐台进行相关项目的试验，以确保每台电机都能符合标准要求，顺利出厂。不合格的产品，要查出原因和返修项目。本文着重介绍三相异步电动机成品出厂试验的有关检验方法及出厂限值的判定。

关于电动机技术条件方面的标准，包括国家标准、机械行业标准和企业自己编制的企业标准中对电动机的检查试验并未详细阐述，通常只介绍了电动机检查试验的试验项目和方法，并未明确给出检查试验中某些试验数据的判定标准。很多技术条件中规定电动机在检查试验时，空载与堵转的电流和损耗，应在某一范围之内，该数据范围应能保证电动机性能符合技术要求的规定。可是仅凭检查试验时的数据很难判定该值是否满足技术要求的规定、是否可以出厂。检查试验时的数据与型式试验时的数据比较，也是判定该值是否满足技术条件中效率、功率因数、堵转转矩、堵转电流、最大转矩等保证值的要求。这使得有些企业在批量生产电动机，对成品进行检查试验后，无法判定该电机是否达到出厂要求，最后只能简单的做一些电阻、绝缘、空载运行等方面的测试，如果没什么问题就判定可以出厂。这些简单的测试不能从根本上反映出电动机的性能是否满足标准要求，因此造成产品在用户使用中出现启动困难、转矩不够、绝缘损坏等故障，给厂家和用户造成了很大的麻烦。基于上述原因，本文重点介绍三相异步电动机成品常规出厂试验的有关检验方法及出厂限值的判定试验方法。

1 试验要求

试验电源、试验仪器及试验环境完全符合GB/T 1032—2012《三相异步电动机试验方法》及GB 755—2008《旋转电机定额和性能》标准中的规定。

2 试验项目

(1)绝缘电阻的测定；

(2)绕组在初始(冷)状态下直流电阻的测定；

(3)耐电压试验；

(4)堵转试验(绕线转子电动机除外)；

(5)空载试验；

(6)振动的测定；

(7)噪声的测定；

(8)旋转方向检查；

(9)其他试验或检验项目。

3 试验方法

3.1 绝缘电阻的测定

3.1.1 目的

测量定转子绕组冷态下绝缘电阻是否符合技术条件规定，若冷态绝缘电阻过低，应查明原因并采取措施。成品电机绝缘电阻测定主要是排除绕组接地或相间短路，为正常试验做准备。

3.1.2 测量方法

(1)根据电动机的额定电压，选用不同电压等级的兆欧表，分别将接线端子、接地端子接到绕组及机壳上，启动兆欧表，不小于60s后读取绝缘电阻值；

(2)如各相绕组的始末端均引出，则应分别测量各绕组对机壳及绕组相互间的绝缘电阻，如三相绕组已在电机内部连接仅引出三个出线端，则测量所有连在一起的绕组对机壳的绝缘电阻；

(3)不参加试验的其他绕组和埋置检温计等元件应与铁心或机壳作电气连接，机壳应接地；

(4)对于绕线转子电动机应分别测量定子绕组和转子绕组的绝缘电阻；

(5)绝缘电阻测量结束后，每个回路应对地放电；

(6)同时测量并记录定子绕组的温度。

3.2 绕组在初始(冷)状态下直流电阻的测定

3.2.1 目的

电机绕组在实际冷状态下的直流电阻是电机主要参数之一，通过对直流电阻的分析，可以初步判定被试电机绕组的匝数、线径、并绕根数、接线方式及接线质量是否达到设计要求。

3.2.2 测量方法

(1)电机静止放置在试验平台上，用温度计(或埋置检温度)测得的绕组端部温度或电机表面温度与环境温度之差不超2K时进行电阻测量；

(2)测量时电动机的转子静止不动。定子绕组端电阻应在电机的出线端上测量，绕线转子电动机，转子绕组端电阻应尽可能在绕组与集电环连接的连接片(柱)上测量；

(3)采用双臂电桥或单臂电桥分别测量定子绕组三相电阻值，每一电阻测量一次，取三相电阻算术平均值作为该电机电阻的实际值，并计算出三相电阻不平衡度；

(4)同时测量并记录定子绕组的温度。

3.3 耐电压试验

3.3.1 目的

考核定子绕组对地绝缘介电强度。

3.3.2 测量方法

(1)将电动机放在有良好接地的铁质试验平台上，将耐电压试验器高压一端接到定子绕组上，另一端接到机壳上，试验时施加的电压应从不超过试验全值的一半开始，然后均匀地或以每步不超过全值的5%逐步增至试验电压全值，电压从半值增至全值的时间应不小于10s，耐电压时间1min并自动停断，如果绕组击穿将自动报警；

(2)定子绕组试验电压值按标准规定为1000+2UN；

(3)再次试验时按首次试验的80%电压进行试验；

(4)试验结束后绕组对地放电；

(5)对于批量生产的200kW(或kVA)及以下，额定电压小于等于1kV的电机进行常规试验时，1min试验可以用1s的试验代替，但试验电压值应为规定全值的120%。

3.4 堵转试验

3.4.1 目的

考核电机在堵转试验电压作用下，电流和功率损耗是否符合要求。YZR等绕线转子电动机不进行该项试验。

3.4.2 测量方法

(1)堵转试验在电机接近实际冷状态下进行；

(2)先通电试电动机的转向，然后切断电源停机，用制动棒将转子短路且堵住；

(3)接通电源调节调压器，当所施定子电压调到所需数值(一般情况下额定电压为380V时为100V，额定电压为660V时为170V)，电流稳定时，立即同时读取三相电压、三相电流和堵转输入功率。然后迅速切断电源，作好记录；

(4)电机堵转时，转子也可不用堵住，快速施加规定电压试验，读取数据时电机转速不能高于同步转速的60%，如堵转数据存在异议时，以转子堵住试验数据为准。

3.5 空载试验

3.5.1 目的

测定空载电流及空载损耗，判别空载电流及空载损耗是否合格，通过电流和损耗值考核铁心质量是否合格。

3.5.2 测量方法

空载试验时，在电动机出线端加额定频率的三相电压，电机根据设备容量采用不同电压下降压方式启动，电动机空载运转一段时间，使电动机的机械耗达到稳定状态之后(通常运行30min左右)，测量额定电压时的空载电流及空载损耗并做好记录。H280以下电动机空载运转时间可适当缩短。

3.6 振动的测定

3.6.1 目的

考核电机的运转是否平稳，转子动平衡的质量，轴承及零部件加工、装配质量和结构设计是否合格。

3.6.2 电机的安装要求

(1)在测定电机振动时应采用刚性安装。检查试验时电机可直接放置在铁地或钢性支架上。批量检查试验电动机自由放置在铁地或立式工装上即为刚性安装方式。

(2)为保证电机的平衡，对轴伸开有键槽的电动机，应配上半键套后测量。4极及以上电机可不配半键套试验，但振动结果有争议时，以带半键套测试数据为准。

(3)如振动数据有争议时，电机以四个底脚(立式法兰盘压紧点不少于3点)同时压紧测试数据为准。压紧力可感观判定或扭矩扳手为准。

3.6.3 测定时电机运行状态

测量时开启电气控制装置，保证电机供电频率和电压为额定值，测量时电动机应在空载稳定运行状态下进行测量。

3.6.4 振动测量点

测量电机振动时，测量点数为6点。在电机两端按轴向、垂直方向和水平径向各配置1点，其中测点垂直径向和水平径向的测量方向延长线尽可能通过轴承支撑点的中心。如电机上有冷却用的风机，要按照标准JB/T 8689方法测量风机的振动。

3.7 噪声的测定

3.7.1 目的

检查电动机的结构设计是否合理及装配质量是否合格。

3.7.2 电机的安装要求参照3.6.2。

3.7.3 测定时电机运行状态参照3.6.3。

3.7.4 测点配置

(1)电动机轴中心高为90mm及以下，采用半球测试面，测试半径0.4m，测点为4点，在电机的前后左右四个相互垂直的方向上配置，测点高度0.25m；

(2)电动机轴中心高为225mm及以下且电动机长度小于1m，仍采用半球测试面，测试半径1m，测点为5点，在电机的前后左右四个相互垂直的方向上及电动机中心上方配置，四周测点高度0.25m，上方测点高度为距反射地面1m；

(3)电动机轴中心高大于225mm或电动机长度大于1m，采用平行六面体测试面，测点距电动机外表面垂直距离为1m，测点为5点，在电机的前后左右四个相互垂直的方向上及电动机中心上方配置，四周测点高度等于轴中心高，上方测点高度为距电动机表面1m；

(4)如相邻两测点声压级之差大于5dB(A)，则需在两测点间增加测试点,直至差值小于5dB(A)为止。

3.8 旋转方向检查

3.8.1 目的

检查电机内部接线及旋转方向是否符合特征要求。

3.8.2 检查方法

电机旋转方向检查一般在堵转试验前进行。检查时对电机短时给电，待轴转动后于轴伸端检查轴的旋转方向是否符合特征要求。电机没有特殊说明为正转(轴伸端视之为顺时针)。对特征要求为双旋向的电机应改变接线相序后进行第二次检查。

3.9 其他试验或检验项目

其他试验或检验项目在有要求时进行。

3.9.1 轴承绝缘电阻的测定

轴承绝缘电阻选用不大于1000V的兆欧表测量。测量方法和考核标准按提出此项检验要求方提供的方法和标准执行。

3.9.2 埋置式检温计绝缘电阻的测定

考核标准：常温绝缘电阻应不小于100MΩ；上限温度绝缘电阻应不小于10MΩ。

试验方法：试验环境温度15℃～35℃，环境相对湿度不大于80%，选用500V绝缘电阻表。测量时应将各个接线端子相互短接，并接至绝缘电阻表的一个接线柱上，绝缘电阻表的另一个接线柱的导线夹紧于包紧热电阻的金属箔，然后进行测量。测量上限绝缘电阻之前，应让检温计在试验温度至少停留30min。测量温度值为180℃±2℃，选用500V绝缘电阻表测量。

3.9.3 加热器绝缘电阻的测定

考核标准：由提出此项检验要求方提供。

试验方法：绝缘电阻表接在电加热器任一引出棒与外壳之间，选用500V绝缘电阻表测量。测量状态分为冷态绝缘电阻测量和热态绝缘电阻测量。

冷态绝缘电阻测量方法：测量之前，应将被测电加热器放在测量室内不少于24h，在测量前1h内，室温的变化不超过3℃。

热态绝缘电阻测量方法：试验应在电加热器处于正常工作条件下，达到工作温度时进行。在正常工作条件下，使电加热器达到工作温度并保持10min后断电，在断电后1min内完成测量。在测量过程中不得对被测对象冷却降温。

3.10 轴承运行状态监测

监测项目：轴承运行异响、轴承温度。

考核标准：整机装配后，轴承在空载运转过程中没有连续的异常响声；轴承温度监测结果折算到环境温度40℃时轴承温度不超过70℃。判定轴承异响后，允许注油一次后再次运行30min，期间轴承异响消失的，可判定为合格；反之则判定为不合格。

4 试验数据处理

4.1 绕组在初始(冷)状态下直流电阻的测定

如各端电阻的电阻值与三相端电阻平均值之差，对星形接法绕组不大于平均值的2%，对三角形接法的绕组，不大于平均值的1.5%，可判定定子绕组三相电阻值合格。

4.2 堵转试验

(1)堵转试验标准值的确定

(2)试验结果判定

测得的堵转电流应小于Ikmax、大于Ikmin，堵转功率应大于Pk′，可判定为合格。

4.3 空载试验

(1)空载试验标准值的确定

I0′=I0+I1(cosΦtgΦ′-sinΦ)

式中，I0—型式试验空载电流；I1—型式试验额定电流；cosΦ—型式试验功率因数；sinΦ—型式试验无功功率因数；tgΦ′—依据技术条件(建议取型式试验)功率因数允许值计算的正切值。即

式中，P0—型式试验时空载损耗；η—型式试验时效率；η′、cosΦ′—技术条件(建议取型式试验)的效率及功率因数最低值(减容差)；Pcu1、Pcu2—型式试验定、转子铜耗；R1—型式试验折算到工作温度时的线电阻；R1′—由于工艺原材料波动性引起电阻变化后定子绕组工作温度时的线电阻；S—型式试验转差率；S′—技术条件(建议取型式试验S值的1.02%～1.08%)转差率允许值。

(2)试验结果判定

当三相电源平衡时，电动机的三相电流中任何一相与三相平均值的偏差应不大于三相平均值的10%，且三相电流平均值小于I0′，测得的空载损耗应小于P0′，可判定为合格。

4.4 振动的测定

测定结果以各测点读数的最大值作为被测电机的实测值，以不超过电机技术条件要求的振动值为合格。

4.5 噪声的测定

4.5.1 平均声压级的计算，在所有测点中任何相邻测点的声压级之差小于5dB(A)时

式中，Lp—算术平均值。若在任意两点之间增加测量点以满足相邻两点差值小于5dB时，该公式右端则自动更改为∑Lpn/n。

A计权声功率级按下式计算

式中，LW—A计权声功率级，dB(A)； LP—A计权平均声压级，dB(A)；S—测量面面积，m2，S=2πr2；S0—基准面积，S0=1m2；r—测量半径。

4.5.2 测试结果判定

求得的电机噪声功率级符合技术条件中的要求值，可判定合格。

5 结语

本文通过公式等方法计算出了电动机在检查试验时，空载与堵转的电流和损耗等的限值范围，如测得的试验数据在该限值范围之内，即保证了电动机性能符合技术要求的规定。文中重点介绍了关于三相异步电动机成品常规出厂试验的有关检验方法及出厂限值的判定，文中有些公式为经验公式，供相关技术人员参考。上述这些试验方法和判定标准，相信会对企业在电动机出厂性能检验上提供一定的帮助。

[1]GB/T1032—2012三相异步电动机试验方法.

[2]GB755—2008旋转电机 定额和性能.

[3]GB/T10069.1—2006旋转电机噪声测定方法及限值 第1部分：旋转电机噪声测定方法.

[4] 才家刚.电机试验手册.北京：中国电力出版社，2011.

Delivery Test of Three-Phase Induction Motor

LiJigui

(Jiamusi Explosion-Proof Electric Machine Institute, Jiamusi 154005, China)

This paper introduces the items, methods and limit values of delivery test of three-phase induction motor, including insulation resistance measurement, d.c. windings resistance measurement, high voltage test, locked-rotor test, no-load test, vibration test, noise test and rotating direction inspection. The treatments of various test data are interpreted in detail. It has provided reliable basis for delivery inspection of the motor.

Electric motor；inspection；standard；test；determination

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2017.02.10

TM306

B

1008-7281(2017)02-0030-005

李吉贵 男 1978年生；毕业于佳木斯大学电气自动化专业，现从事防爆电气审查工作.

2016-07-18