6.4三相交流异步电动机出厂标准的确定原则
6.4三相交流异步电动机出厂标准的确定原则
1.说明
三相交流异步电动机出厂标准中包含两种类型。
其中一类是当时即可给出明确结论的标准,它们是:绝缘电阻;直流 电阻的三相不平衡度:匝间耐冲击电压能力,绕组对地耐电压能力;堵转 和空载三相电流的不平衡度等项目。我们可以称其为“绝对标准”。
另一类是和被试电机同型号同规格合格样机型式试验的实测数据。 因考虑到所用原材料质量的波动、生产工艺及加工过程中不可避免的误 差以及试验测量误差等不确定但还属于正常因素的影响,所以在原样机 试验数据的基础上,给出一个上下波动的允许范围,也就是常说的“上、下 限”。在进行出厂试验时,只要试验数据落在了这一范围内,就认为接近 或达到了样机的水平,但不能明确地给出它符合技术条件的情况。因此 我们可称其为“相对标准”,它们分别是绕组的直流电阻、堵转电流、堵转 输人功率、空载电流、空载输人功率这5项数据的大小范围。
严格地讲,“相对标准”的给出是一个较难的技术计算和推导过程。 这是因为,它所包含的5个数据,特别是后4个数据中,每一个都与电机 的关键性能参数有关,并且有的关系还是相互矛盾的。最明显也是最突 出的是堵转电流,过大就会自身超标(堵转电流是考核电机的一个重要指 标).过小是堵转转矩较小的反映,而堵转转矩也是考核电机的一个重要 指标,所以给它确定出厂标准就要相当谨慎。
制定出厂标准主要的依据是电机性能参数的正常波动范围和样机实 测数据符合标准的具体情况。
2.三相交流异步电动机性能参数正常波动范围
电机性能参数正常波动范围是在一个较长的时间内由多台电机实测数据统计出来的。它是制定出厂标准的一个重要依据,也是电机使用和修理验 收的一个重要参考依据。表6-6给出了我国某电机生产厂的多年统计值。
表6-6三相交流异步电动机性能参数正常波动范围 | |||||
序号 | 性能参数 名称及代号 | 正常波动 范围(%) | 序号 | 性能参数 名称及代号 | 正常波动 范围(%) |
1 | 绕组电阻尺 | ±2 | 7 | 最大转矩u | 士 3 |
2 | 空载电流k | 土 6 | 8 | 最小转矩Tmin | 土 4 |
3 | 空载损耗 | 士 10 | 9 | 满载效率 | 士 1.0 |
4 | 堵转电流Zk | 士 4 | 10 | 功率因数cos沪 | 士 1.5 |
5 | 堵转损耗PK | 士 8 | 11 | 转差率S | 土 2. 5 |
6 | 堵转转矩tk | 士 3 | 12 | 满载温升 | 士 5 |
3.额定电压时的空载电流统计值
三相异步电动机的空载电流的大小与电机的容量和极数有关。总体 来说•容量大的电机空载电流相对较小;同一个机座号的电机,极数多(转速低)
的电机空载电流相对较大。
表6-7和附录6分别给出了Y系列(IP44)和Y2系列(IP54)三相异 步电动机分段和各规格额定电压时的空载电流范围统计平均值,供读者 在试验时参考,特别是对修理行业的读者.一般没有样机的数值用来对 比,所以这些统计值更显重要。但在参考使用时应注意,表中的数值是来 自国内某电机生产厂的统计平均值.因此,第一要注意实际情况可能略高 或略低于表中的数值;第二要注意它不能全盘代表其他厂产品的情况。所 以只能供参考,而不可作为标准使用。表中为空载电流占额定 电流的百分数.Y和Y2系列三相异步电动机的额定电压为380 V(3 kW及 以下为星形联结:4 kW及以上为三角形联结),额定频率为50 Hz。
表6 | -7 Y和Y2系列三相交流异步电动机空载电流统计平均值范围 | ||||
机座号范围 | 80 〜90 | 100〜160 | 180〜225 | 250〜280 | 315〜355 |
t0 〜70 | 30 〜65 | 30 〜50 | 25 〜45 | 25 〜40 |
4.额定电流时的堵转电压统计值
附录6给出额定电流时的堵转电压统计值,给出这些数值的目的是 为读者提供一些电机出厂或修理后进行堵转试验的参考数据,特别是电机修理行业的读者,可以补充没有样机参考数据的不足。
应说明的是,表中的电压值是对应电流为额定值时的电压圆整到十位数的数值,如某电机电流为额定值时的电压为75〜80 V,则圆整到80V,为70〜74 V时就圆整到70 V,所以此时的电流将不一定是额定电流,但与额定电流相差最大不会超过±8%,一般在±5%以内^
其他的说明与空载电流统计值相同。
5.出厂试验数据与电机主要性能数据的关系
这里所讲的出厂数据是指空载电流4、空载输入功率(空载损耗) 心、堵转电流k和堵转输人功率(堵转损耗)i\。它们和电机几个主要 性能参数在理论上的关系如下。
空载电流L大,则功率因数c〇SH氐。
空载损耗P。大,则满载效率7低。
堵转电流心大,则额定电压时的堵转电流7^将可能超过考核 标准;堵转电流/K小,则可能造成额定电压时的堵转转矩TKN达不到标 准要求,因为堵转转矩与堵转电流成正比关系。
堵转损耗大.则满载效率7低;堵转损耗PK小,则可能造成最 大转矩^^达不到标准要求,因为最大转矩与堵转损耗成近似正比关系。
6.制定三相交流异步电动机出厂标准的原则和步驟
三相交流异步电动机出厂标准的两种类型介绍
我国电机生产行业中,三相交流异步电动机出厂标准有如下两种不 同的制定方法。
1)合格区法
利用电机原理和数学计算的方法得出一系列关系式.再将样机试验数 据和考核标准值代人到这些关系式中.得出几个控制公式,使用时,将实测 数据再代人到相应的控制公式中,联合判定该电机是否合格.该方法被称 为“合格区法”。该方法从理论上来讲控制精度较高,但计算和使用都较繁 琐,并有时会因标准给的范围太宽而造成误判现象,所以现已很少使用。
2)上、下限法
根据合格样机的试验数据以及考核标准给出出厂各试验数据的最高 和最低限值,或者说是允许波动的范围。称为单数值“上、下限法”。和第 一种方法相比,虽然控制精度略差.但计算和使用都简单得多,所以使用 较广,也是本书推荐的方法。下面重点介绍其制定原则和制定步骤。
制定三相交流异步电动机出厂标准的原则和步骤
尽可能多地汇总合格样机的型式试验数据•计算出各相关项的 平均值和波动范围(最大值和最小值)。
对空载电流,若上述最大值所对应的功率因数已达到了考核的 最低限,则该最大值即为出厂标准中空载电流的最高限值(但应控制在 + 10%以内)。空载电流可不设最低限值。若认为有必要(如防止用错转 子或气隙过小造成扫膛),则可将上述统计的空载电流最低值放宽一些 (如放宽3%)作为出厂标准中空载电流的最低限值。
空载损耗可只设最高限值。考虑到该项数值在简单的出厂试验 时.受运转时间、试验自然环境(主要是环境温度)等因素的影响较大,所 以可在上述样机数据最大值的基础上再增加10%左右。若出厂试验时高 于给出的最大值标准,应将电机的运转时间适当延长,得到较稳定的空载 损耗之后再进行比较和判定。
试验环境条件对堵转电流和堵转损耗两项数值大小的影响较 小,所以应严格按照样机的波动统计值给出出厂上、下限值的控制范围。 若按样机的统计平均值来计算,建议如下:①堵转电流为样机统计平均 值的95%〜105% ;②堵转损耗为样机统计平均值的90%〜110%。