4.3绕组和相关元件在冷状态下直流电阻的测定
4.3绕组和相关元件在冷状态下直流电阻的测定
绕组实际冷状态的定义和冷态温度的确定方法
根据GB 755—2008中给出的定义，绕组处于冷状态是指绕组的温度 与冷却介质温度(对普通空气冷却的电动机为试验环境的空气温度)之差 不超过2 K时的状态。
在GB/T 1032—2012中，对按短时工作制（S2)试验的电机另有规定， 即在试验开始时的绕组温度与冷却介质温度差应不超过5 K。
用误差不超过士 1°C的温度计测定子绕组冷态温度化；(单位为°C)。 测量前，对大、中型电机，温度计的放置时间应不少于15 min。
在GB 755—2008和GB/T 1032—2012中，都没有明确指出绕组的冷 态温度是使用符合上述规定状态下的环境温度，还是使用实测的绕组温 度。但多年来行业中几乎都默认使用当时的环境温度。
作者建议，如果有条件实测绕组温度，则应用其作为冷态温度参与相关计算，这样得到的结果会更准确对采用外接冷却器及管道通风冷却的电机，应在冷却介质进人电机 的人口处测量冷却介质的温度。对采用内冷却器冷却的电机，冷却介质的温度应在冷却器的出口处 测量;对有水冷冷却器的电机，水温应在冷却器的人口处测量。
绕组冷态直流电阻的测定方法
测量方法的选择
绕组的冷态直流电阻可用第3章3. 7节介绍的电桥法、电压-电流 法、微欧计法其中的一种,并同时遵循其规定的使用方法和注意事项。应 优先选择微欧计法。
使用电桥测量时，如绕组的端电阻在1 D及以下时，必须用双臂 电桥。
在微机控制的试验系统中，一般使用具有数字通信接口的微欧计，与 微机连接进行数据传递实现自动测量和数据处理。若电阻小于o.oi n， 则通过被测绕组的电流不宜太小。
测量方法和注意事项
测量时，每一电阻应测量三次，每两次之间间隔一段时间。
每次读数与三次读数的算术平均值之差，应不大于平均值的 ±0. 5%,否则应重新调整仪表再次进行测量。
使用电桥测量时，每次应在电桥重新平衡后测取读数。
使用电压-电流法测量时,应同时读取电流值和电压值。每一电阻至 少在三个不同电流值下进行测量。
测量时.电动机的转子应静止不动。定子绕组端电阻应在电机的出 线端上测量;绕线转子电动机的转子绕组端电阻应尽可能在绕组与集电 环连接的接线片上测量。
绕组冷态直流电阻的测定结果计算
每一个端电阻(或相电阻）的实际值的确定方法
三次读数的算术平均值之差不大于平均值的士0. 5%时，取其平均值 作为每一个端电阻(或相电阻)的实际值。
绕组冷态电阻的确定方法
1)用于损耗计算的冷态电阻取值方法
实际测量时，一般直接测量三个端电阻.设实测值分别为i?uv、尺™、 Rwu，则取其算术平均值作为用于损耗计算的冷态电阻Ric:(n)。
i?ic =(Ruv + +i?wu)/3 (4-1)
2)相电阻的分相计算方法
根据测量的三个端电阻各自的三次测量平均值尺Uv、尺™、K™(n)，先 用式(4-2)求出一个公用参数i?raed(fl),之后，根据三相绕组的不同连接 方法(图4 - 1),用式(4- 3)〜式(4 - 8)计算各相绕组的相电阻值(n)。
D + 尺 VW + R wu /a n\
^med = 2一 Z)
(1) 对星形联结的绕组
= ^med —尺vw ( 4_3 )
K = Rmed ~ -Rwu (4-4)
Rv, =^med—^uv (4-5)
(2) 对三角形联结的绕组
Ru=R^_+Rm_Rmed (4-6)
■^med **^uv
= rRuvRZ + 尺 vw—■Rmed (4-7)
■^med -^vw
R^= RRUVR_^ +Rwu~Rmed (4 — 8)
^med -^wu
3)相电阻平均值的简易计算法
如果所测的每个端电阻值与三个测量值的平均值之差•对星形接法 的绕组，均不超过平均值的±2%,对三角形接法的绕组，均不超过平均值
的土 1. 5%时，则根据三相绕组的不同连接方法(图4- 1)，相电阻Klp(fl) 可分别用式(4- 9)和(4 - 10)计算求得，其中拓为三个实测端电阻的平均
值。
(1) 对星形接法的绕组
R]p = 0. 5i?i (4-9)
(2) 对三角形接法的绕组
Rlp = 1. 5i?, (4-10)
对绕组直流电阻测定结果的判定和异常现象原因的分析
本项测量给出结果后，应对其大小和三相平衡情况进行判定，给出是 否符合相关要求的结论。若出现异常，应进行分析并查找原因加以解决。 否则不能进行以下的各项试验。
对测定数值三相平衡情况的判定
三相电阻平衡情况用平衡度AR(%)来表示。设三个是测电阻值分 别为 i?uv、i?vw Awu ,平均值为Rp =(尺ov+Kvw+RWU )/3 ,则
AR = R^~R^ x 100% (4-11a)
KP
或 AR= Rp~R^ xl〇〇% (4-lib)
i\p
或 AR= Rp：~R^ Xl〇〇% (4-11c)
Kp取其中绝对值最大的一个作为评定结果。
对于本项数值的大小的限制，国家和行业标准中都没有明确规定。 有的只是生产企业的内部规定。大多数企业规定为不超过3%，有些企业 规定不超过2%，还有些企业根据线圈每匝导线股数的多少制定不同的标 准，如2匝及以下为2%,超过2匝为3%。
不平衡度过大的常见原因是线圈之间的连接处存在虚焊、部分线股 漏接等;对于匝数较多的绕组，实际匝数多于或少于正常值也是常见的 原因。
对测定数值大小情况的判定
对于按新设计方案制造的试制产品，判定的依据是绕组直流电阻的 设计值。因设计时给出的数值是建立在很多理想状态下的.所以试制产 品的实测值与其可能会有较大差距，实践证明，对于匝数较多的绕组，有 时偏差会达到5%左右。此时应通过核对绕线后对线圈的检验数据来确 定是否正常，如线径、匝数和相关尺寸符合要求，一般则可认为合格。若 大小相差很多，则应考虑接线(特别是线圈之间的连接以及线圈与引出线 之间的连接)是否有错接或部分线股漏接等故障，若大小成倍数关系.则 很可能是一相绕组中线圈连接的支路数出现了错误，如本应2路并联错 接成了〗路串联，此时电阻将是正常时的4倍左右。
正常情况下，同规格电机绕组的直流电阻大小相差应在±2%以内。
对电机内设置的热元件及加热带电阻的测量和判定
用电阻测量仪表(使用指针式万用表时•用电阻XI n或X10n挡）
进行测量。
设置在电机内部的热元件
对于设置在电机内部的热元件.应根据其类型和规格判定测量值是否正常。以下是在常温状态下的电阻数值范围。
(1)常闭式热敏开关：或接近Of2。
(2)PTC型(正温度系数开关型)热敏电阻：200(1左右（与生产厂家 和类型有关)。
(3)热电阻：与实际温度和类型有关。铜热电阻见附录9;BA1和 BA2(PtlOO)型钼热电阻见附录10。
⑷热电偶：与类型有关。一般在150n以下，某些规格应接近on。
设置在电机内部的加热带
低压电机所用的加热带用交流工频220 V或380V供电。其正常阻 值R(n)与其额定功率P(W)和额定电压U( V)有关，应符合下式计算所 得到的数值.容差一般规定为±10%。
R = U2Y (4-12)
例如.额定功率P=45(W),额定电压U=220(V)。则其电阻值尺应 为（2202 + 45)X(0. 9〜1. 1) = 968〜1183(D)。
