一 、 简易试验

( 一 ） 三相异步电动机

异步电动机的试验分型式试验和检查试验两种 。 按标准规定 ， 每台电动机在出厂前应经过

检査试验 ， 检查试验除作机械检查 ( 转动检査 、 外观检査 、 安装尺寸 、 外形尺寸及键的尺寸检查 、 圆跳动 、 底脚支承面的平行度和平整度及键槽对称度的检査 ） 外 ， 还应作下列电气项目检查 ： 绝缘电阻的测定 、 绕组直流电阻的测定 、 转子开路电压的测定 、 空载试验 、 短路试验 、 匝间绝缘试验 、耐压试验 。 型式试验是制造厂对每种新产品按标准规定进行的全面试验 。 通常为了对电机故障进行分析 ， 对电机维修后的性能进行检查 ， 一般只做检查试验 。 下面介绍有关检査试验的内容 、 试验的方法及其简易计算 ：

1 . 绝缘电阻测定

测量各相绕组之间以及各相绕组对机壳之间的绝缘电阻 ， 是最简便而且是对绝缘无破坏作用的绝缘试验项目 ， 它可判别绕组绝缘是否严重受潮或严重缺陷 。

在检査试验中 ， 通常只测电机在运转前定子和转子绕组的冷态绝缘电阻 ， 包括绕组相与相之间的绝缘电阻和每相绕组对机壳 ( 对地 ) 的绝缘电阻 。对绕线式电动机需测转子绕组的绝缘电阻 。测量方法通常用手摇式兆欧表 。 额定电压低于 500 V 的电动机用 500 V 的兆欧表测量 ， 额

定电压在 500 3 000 V 的电动机用 1 000 V 兆欧表测量 . 额定电压大于 3 000 V 的电动机用2500V 兆欧表测量 。 测量绕组绝缘电阻前需拆除电机的外部接线 . 如测量各相绕组对地的绝缘

电阻则可按图 7 - la 接线 ； 如测量各相绕组之间的绝缘电阻则可按图 7-lb 接线 。低电压绕组的绝缘电阻，可采用500V 兆欧表进行测定。对额定电压为380V的电机 ，

标 准 规 定 热 状 态 下 绕 组 绝 缘 电 阻 值 为0.38 Mfl 。 室温下冷态绝缘电阻的合格值按下式进行计算 ：

2 . 绕组直流电阻的测定

绕组在实际冷态下的直流电阻是三相异步

电动机的主要参数之一 . 将绕组电阻的测定值与

设计值比较 ， 可检查绕组匝数 、 线径和接线是否

正确 ， 焊接是否良好 。 根据绕组冷态和热态时的

电阻值 ， 可推算出绕组的平均温升 。

三相异步电动机各相定子绕组的直流电阻

值 ： 10 kw 以下 ， 一般为 1 10 n ； 10 ~ 100 kW

为 o . o 5 ~ i n ； loo kw 以上 ， 高压电机 o . i

5 n , 低压电机 o . ool o . 1 n 。

测量直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量 。

近年来 ， 亦有不少企业采用数字式直流电阻表测

量绕组直流电阻 ， 其携带和使用十分方便 。 测量

绕组直流电阻 ， 一般是测量绕组两相出线端间的

直流电阻 （ 以下简称端电阻 ） 。 根据测量的端电

阻 ， 各相电阻值按下式计算 ：

对星形接法的绕组 ：

3 . 转子开路电压的测定

绕线式异步电动机需进行本项试验 。 绕线

式异步电动机在转子绕组开路时的工作情况与

变压器的空载运行相仿 ， 当定子绕组通人三相交

流电后 ， 在三相转子绕组中就有感应电压 。 此

时 ， 转子任意两集电环之间的电压称为转子开路

电压 。 定 、 转子相电压之比称为变压比 。

测量转子开路电压的目的是检査定 、 转子绕

组的匝数 、 节距和接线是否正确 ， 定 、 转子三相绕

组是否对称 。 当定子三相电压对称时 ， 转子三相

绕组的开路电压最大值 ( 或最小值 ) 与平均值之

差 ， 不得超过平均值的 ± ( 1 % 2 % ) 。 定子外施

额定电压时转子的开路电压值应不超过铭牌规

定数值的 ± 5 % 。 若其中有一相电压过低 ， 则表

示转子该相绕组有短路或接线错误等故障 。

试验方法是将转子绕组开路 ， 定子绕组上加

额定电压 ， 测量转子三相绕组的开路电压 。 如转

子开路电压在 600 V 以上者 ， 试验时可适当降低

定子外施加压 ( 如 0 . 5 t / N ) ， 以便用电压表直接读

出转子开路电压 。 试验时如果发现转子慢慢转

动的话 ， 则须将转子堵住后再测量 ; 若转子电压

及电机噪声正常 ， 则表明转子无短路故障 。

4 . 空载试验

三相异步电动机的空载试验是在三相定子

绕组上加额定电压 ， 让电动机在空载状态下运

行 。 空载试验的目的是为了确定空载电流和空

载损耗 ， 从而求出铁损耗和机械损耗 。

空载试验的线路如图 7 - 2 所示 ， 利用自耦

变压器 T 来调节加在三相异步电动机定子绕组

上的电压 ， 用电流表 A 测量空载电流 ， 用两瓦特

计法测量三相功率 ， 由于空载时电动机的功率因

数较低 ， 最好采用低功率因数瓦特表进行测量 。

在空载试验时 ， 应观察电动机的运行情况 ， 监听

有无异常声音 、 铁心是否过热 、 轴承的温升及运

转是否正常等 。 绕线式电动机还应检査电刷有

无火花和过热现象 。 检查试验时 ， 仅测取额定电

压下的空载电流和空载损耗 。 电机在额定电压

下的空载电流为定额电流的 16 % 55 % ( 2 极电

机的百分数偏小 ， 6 、 8 极电机偏大 ） ， 空载损耗为

额定功率的 3 % 8 % ( 2 极电机的百分数偏大 ，

6 、 8 极电机的百分数偏小 ） 。 同规格电机空载电

流的波动幅度为 5 % 15 爽 ， 空载损耗的波动幅

度为 5 %

20 % ,

在空载试验中 ， 常见的故障有 ：

① 三相电流不平衡 ： 按技术条件规定 ， 当三

相电源对称时 ， 异步电动机在额定电压下的三相

空载电流 ， 任何一相与平均值的偏差不得大于平

均值的 10 % ， 如超过此值表明被试电机有缺陷 ，

造成的原因有定子三相绕组不对称 、 气隙的不均

匀程度较严重 、 磁路不对称等 。

② 空载电流和空载损耗过大 ： 大致可分三

种情况 ， 一是 ， 空载电流和空载损耗都增大 ， 但绕

组电阻正常 ， 则多半是铁心质量不佳或是定转子

铁心未对齐 ， 反之 ， 则表明绕组匝数少 ; 二是 ， 空

载电流过大而空载损耗正常 ， 则表明空载电流偏

大是由气隙过大或磁路饱和引起 ， 反之 ， 则表明

电机铁耗和风摩耗偏大 ; 三是 ， 空载损耗大且空

载电流不平衡 ， 则表明绕组并联支路匝数不等 ，

或有少数线匯匝间短路 。

5 . 堵转试验

三相异步电动机的堵转试验 ， 是在转子短路

且被堵住 ， 定子外施实际对称的额定频率的三相

电压下进行 。 型式试验中是取堵转特性曲

线 — 堵转电流 、

堵转转矩与外施电压的关系 。

堵转试验的目的是为了确定电动机在额定电压

下的堵转电流及堵转转矩的大小 ， 考核鼠笼转子

的铸铝质量及转子槽形设计的合理性 。

检查试验时 ， 可仅在额定电流值附近的一点

测取堵转时的电压 、 电流和输人功率 。

电动机修理后 ， 可从下述两种试验方法中选

取一种进行堵转试验 ：

① 恒压法 ： 将电动机转子堵住不转 ， 按图

7 - 3 接线 ， 用调压器从零开始逐步升高加在电动

机定子绕组上的电压 ， 直至 100 V 左右 ( 对额定

电压 t / N = 380 V 的电动机而言 ） ， 测得的电流称

短路电流 JK ， / K 的数值在 （ 1 1.4 ) JN ( 额定电

流 ) 之间可认为合格 ， 小功率电机一般 / K 值较

小 。 如果测得短路电流过小 ， 则可能是定子绕组

匝数过多 ， 漏抗过大引起的 。 它将对电动机的性

能产生下述影响 ： 空载电流小 ， 起动电流和起动

转矩均小 ， 电动机过载能力较低 。 如果测得短路

电流过大 ， 则可能是定子绕组 E 数过少 ， 漏抗小

之故 。 这时电动机的空载电流大 ， 起动电流大 ，

损耗大 ， 功率因数和效率均不合格 ， 温升将偏高 。

② 恒流法 ： 将电动机的转子堵住不转 . 按图

7 - 3 接线 ， 用调压器从零开始 ，

逐步升高加在电

动机定子绕组上的电压 ， 使定子绕组中流过的电

流为额定值 ， 这时施加在定子绕组上的电压称短

路电压 UK 。 当电动机额定电压为 380 V 时 ， 短

路电压 l / K = 70

95 V 则可认为是合格 ，

小功

率电动机一般取较大的 UK 值 。 这种试验方法

称为恒流法 ， 电动机修理后的试验一般用此法 。

6 . 匝间绝缘试验

ffi 间绝缘试验的目的是检査定 、 转子绕组匝

间绝缘的介电强度 。 电机制造厂家一般采用

“ 绕

组匝间冲击耐电压试验仪 ” ， 对匣间绝缘进行试

验 。 电机修理后的匝间绝缘试验 ， 若无

“ 绕组匝

间冲击耐电压试验仪 ” ， 试验时可以把电源电压

提高到 1.3 [ ^ ， 使电动机空转 3 | 1 此 。 试验中若

出现下述异常现象 , 则说明绕组匝间短路 ， 需立

即切断电源 ， 以免故障的扩大 。 这些异常现象

有 ： 电机冒烟 、 跳弧或发出臭味 ; 绕线式异步电

动机转子开路自起动 ; 电动机有强烈的振动和电

磁噪声 ; 三相电流变化不正常或严重不平衡等 。

异步电动机进行匝间绝缘试验时 ， 其空载电

流一般小于额定电流 & ， 而功率因数很低 （ 约

0.1 ) .

7 . 耐压试验

电动机定子绕组相与相之间及每相与机壳

之间经过绝缘处理后 ， 应能承受一定的电压而不

击穿称为耐压 。 对绕线式电动机而言还包含转

子绕组相与相之间及相与地之间的耐压 。 耐压

试验的目的是考核各相绕组之间及各相绕组对

机壳之间的绝缘性能的好坏 ， 以确保电动机的安

全运行及操作人员的人身安全 。

耐压试验一般在单相工频耐压试验机上进

行 ， 试验电压种类为工频交流 ， 有效值为 500 +

21 ^ ( 对 11 < \ ^ 以下电动机而言 ） 。 对额定电压为

380 V , 功率为 1 3 kW 以内的电动机试验电压

取 1 500 V 。 对额定电压为 380 V ， 功率 3 kW 及

以上的电动机试验电压取 1 760 V 。 试验时间均

为 1 min 。

耐压试验时的电动机应处于静止状态 ， 出线

端子上的所有外接线应全部拆除 , 电动机本身的

各部件应处于正常工作位置 ， 转子放在定子内 。

定子作耐压试验时 , 绕线式电动机的转子绕组应

接地 ， 反之亦然 。 试验电压应从零逐步升高到规

定的数据 ， 历时 1 min 后 ， 再逐步减小到零 。 试

验时必须绝对注意人身安全 ， 试验结束后 ， 被试

件必须放电后人才能触及被试件 。

8 . 效率测试

三相异步电动机效率的测试方法有多种 ，

GB / T 1032 — 2012 《 三相异步电动机试验方法 》

推荐的试验方法有以下七种方法 ：

① A 法 — 输人 - 输出法 ; 该方法通过测量

电动机的输出功率与输人功率 ， 可直接得到电动

机的效率 。 该效率值与测试时的冷却介质温度

值有关 。 为了提髙测试结果的准确性和便于分

析比较 ， 需用修正到基准冷却介质温度为 25 C

时的输出功率和输入功率 ， 以此为电动机的考核

效率 。

② B 法 — 测量输入和输出功率的损耗分

析法 ， 也称为 112 B 法 ; 该方法是通过相关的试验

方法获得电动机的五项损耗 （ 即定子绕组损耗

Pcui 、 转子绕组损耗 PCu 2 、 铁耗

、 风摩耗 Pfw

和负载杂散损耗 Ps ) ， 从而确定电动机的效率 。

③ C 法 — 成对电机双电源对拖回馈试验

损耗分析法 ; 当有两台完全相同的成对电机可用

时 ， 可用此方法测定电动机的效率 。 试验时将两

台电机的输出轴直接耦接在一起 ， 一台作电动机

运行 ， 一台作发电机运行 ； 同时分别接人两个独

立的电源 ， 其中一个是可调 （ 电压 、 频率 ） 电源 。

通过相关的试验方法获得电动机的各项损耗 ， 从

而确定电动机的效率 。

④ E 法或 E 1 法 — 该方法是通过测量电

动机的输人功率 ， 从输人功率中减去总损耗得到

输出功率 。 总损耗为在规定温度下的定子绕组

损耗 、 转子绕组损耗 、 铁耗 、 风摩耗及负载杂散损

耗之和 。 E 法与 E 1 法的区别是 ， E 法的负载杂

散损耗是通过试验确定 ( 试验方法与 B 法不同 ） ，

E 1 法的负载杂散损耗为推荐值 。

⑤ F 法或 F 1 法 — 等值电路法 ; 对于大功

率电机无法进行负载试验时 ， 可依据等值电路求

取电机的运行特性 （ 效率 、 功率因数 、 转速等 〉 。

等值电路中的参数可用空载试验和阻抗试验方

法求得 。 F 法与 F 1 法的区别是 ， F 法是通过试

验确定负载杂散损耗 ， F 1 法的负载杂散损耗为

推荐值 。

⑥ G 法或 Gift —

降低电压负载法 ; 该方

法也适用于无法进行满载试验的中大型电机 ， 该

方法是假设当转速保持恒定时 ， 随着电压的降低

电机的负载电流随电压同比减少 ， 功率是随电压

的平方减少 。

⑦ H 法 — 圆图法 ; 该方法是根据电动机

的空载试验和堵转试验数据 ， 利用圆图求取电动

机额定功率时的效率 、 功率因数和转差率 。 该方

法也适用于无法进行负载试验的中 、 大型电

动机 。

B 法是中小型三相异步电动机效率测试优

先推荐的方法 ， 以下对该方法的测试要点 ， 做一

简单介绍 。

1 ) B 法的原理和特点 GB 18613 — 2012 《 中

小型三相异步电动机能效限定值及能效等级 》 标

准规定 ， 高效率三相异步电动机效率的测定应采

用 GB / T 1032 — 2012 中的 B 法 — — 测量输人和

输出功率的损耗分析法 。 该方法等同采用了美

国国家标准 IEEE Std 112 — 1996 《 多相感应电动

机和发电机的试验方法 》 中的测量输入一输出功

率的损耗分析法 . 故也称为 〗 12 B 法 。

B 法 ， 其实质是实测负载杂散损耗 Ps 的效

率测试方法 。 通过空载试验 、 热试验和负载试验

获得电动机的五大损耗 ， 即铁耗 PFe 、 风摩耗

Pfw 、 定子绕组损耗 AM 、 转子绕组损耗 PCu 2 和

负载杂散损耗 Ps ( 有些资料标识为 Pu _ ) ， 最终

确定电动机的效率。

程的 20 % 。

( 2 ) 对输出功率 P 2 的测试 ，

要求如下 ：

① 尽可能采用 0 . 1 % 或 0 . 2 % 精度的转矩

转速传感器 ， 进口转矩转速传感器在精度和稳定

性上相比国产传感器有一定优势 ; 正确选择转矩

转速传感器的标称转矩 ， 一般不大于电机额定转

矩的 2 倍 。

② 试验时需测试每个负载点的电源频率 ，

因电源频率变化会引起同步转速和转差变化 ， 电

源频率 ( 同步转速 ) 与电机转速应同步测量 ; 提高

电动机转速测量的准确度 ， 特别是对大功率转差

小的电动机 。

③ 精心安装对中 ， 转矩转速传感器是非常

精密的设备 ， 应严格按照说明书的要求与被试电

动机 、 负载电机对中安装 ， 轴向和径向安装误差

应在规定范围内 。 安装完成后 ， 应逐步加载试

车 ， 如发现转矩转速传感器两端振动较大 ， 应重

新安装对中 ; 转矩转速传感器在安装过程中不能

用力敲打 ; 转矩转速传感器两端的半联轴器应尽

量使用轻质 、 强度高的材料制造 ， 以减小半联轴

器加工误差和安装误差而对转矩转速传感器两

端的轴承受力 。

( 3 ) 空载试验应在负载试验后进行 ，

试验前

空载运行足够长的时间 ， 使风摩耗 Pfw 稳定 ; 空

载时电动机的功率因数较低 ， 应选择低功率因数

时精度符合要求的数字功率表 。

( 二 ） 单相异步电动机

单相异步电动机的型式试验及检査试验项

目 ， 按 GB 755 《 旋转电机定额和性能 》 或 GB / T

5171 《 小功率电动机通用技术条件 》 及该型电机

的技术条件规定 ， 试验方法按 GB / T 9651 《 单相

异步电动机试验方法 》 。

电机型式试验包括很多内容。