同步電機(jī),和感應(yīng)電機(jī)一樣是一種常用的交流電機(jī)。同步電機(jī)的效率測量非常重要,只有準(zhǔn)確的測量出電機(jī)的效率,了解電機(jī)的性能特性曲線,才能找到有效的提高同步電機(jī)效率的方法。
同步電機(jī)是一種常用的感應(yīng)式交流電機(jī),其效率的測量包括直接測定法、間接測定法、量熱法以及自減速試驗(yàn)法,最常用的是直接測定法和間接測定法。
試驗(yàn)時(shí),測量被試電機(jī)的輸出功率和輸入功率以確定效率。直接測量法包括制動(dòng)法、校準(zhǔn)電機(jī)法和對(duì)拖法。
當(dāng)被試電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),與制動(dòng)器或測功機(jī)聯(lián)接,用制動(dòng)器或測功機(jī)測量被試電機(jī)的轉(zhuǎn)矩,同時(shí)測定其轉(zhuǎn)速,以確定電機(jī)輸出功率,輸入功率用功率分析儀或者其他電氣儀表測量。
當(dāng)被試電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí),用測功機(jī)拖動(dòng)被試機(jī),并用測功機(jī)測量被試電機(jī)的輸入功率,用功率分析儀或者其他電氣儀表測量。
由于電機(jī)轉(zhuǎn)速直接影響功率的計(jì)算,因此轉(zhuǎn)速的測量要求非常精確。
被試電機(jī)與校準(zhǔn)過的電機(jī)機(jī)械耦合,用校準(zhǔn)電機(jī)測量被試電機(jī)的輸入或輸出功率,用功率分析儀或者其他電氣儀表測量被試電機(jī)的輸入或輸出功率。
把兩臺(tái)相同的電機(jī)機(jī)械耦合,一臺(tái)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,另一臺(tái)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。用功率分析儀或者其他電氣儀表測量電動(dòng)機(jī)的輸入功率和發(fā)電機(jī)的輸出功率,當(dāng)兩臺(tái)電機(jī)的運(yùn)行工況基本相同時(shí),可假設(shè)損耗是平均分擔(dān)的,則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為輸入功率與總損耗一半的差,而發(fā)電機(jī)的輸入功率與總損耗一半的和。
同步電機(jī)效率測量間接測量法對(duì)試驗(yàn)測量設(shè)備提出了較高的要求。間接測量法就是損耗分析法,需要分別測定或計(jì)算同步電機(jī)的各項(xiàng)損耗,包括恒定損耗P0、負(fù)載損耗Pcue、勵(lì)磁損耗Pf、雜散損耗Pd。
同步電機(jī)效率計(jì)算公式:
直接測量法和損耗分析法是最常見的同步電機(jī)效率測量方法,當(dāng)兩者均不能使用時(shí),可以采用熱量法來測量同步電機(jī)的效率。
可以通過空載電動(dòng)機(jī)法和空載發(fā)電機(jī)法來確定恒定損耗,再同步電機(jī)的空載特性曲線分離出機(jī)械耗和鐵耗,可以額定電流運(yùn)行下的電流測量值計(jì)算電樞繞組損耗、勵(lì)磁損耗、電刷電損耗等。具體方法參考:GB/T 1029-2005三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法的5.3。
自減速試驗(yàn)主要適用于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大以及其他方法測定各項(xiàng)損耗有困難的電機(jī)。
試驗(yàn)時(shí)被試電機(jī)接到頻率可調(diào)的電源上,也可由其他動(dòng)力機(jī)拖動(dòng)并由獨(dú)立的直流電源供電他勵(lì)。先將被試電機(jī)加速,使其轉(zhuǎn)速稍高于額定轉(zhuǎn)速,然后切斷電源,使電機(jī)自減速。量取從最高轉(zhuǎn)速到設(shè)定轉(zhuǎn)速(隱極機(jī)量為95%額定轉(zhuǎn)速、凸極機(jī)量為90%額定轉(zhuǎn)速)之間的時(shí)間,上下兩個(gè)速度點(diǎn)之間的時(shí)間測量準(zhǔn)確度要求達(dá)到2%以內(nèi)。在自減速過程中量取電樞電流和勵(lì)磁電流,然后根據(jù)測量得到的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)械損耗,恒定損耗,負(fù)載損耗、雜散損耗等。
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