GB/T 22670-2018 变频器供电三相笼型感应电动机试验方法

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标准编号:GB/T 22670-2018
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标准类别:电力标准
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GB/T 22670-2018 标准规范下载简介

GB/T 22670-2018 变频器供电三相笼型感应电动机试验方法

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传子的转动惯量J。假转子的质量应能将所选用的钢丝拉直且钢丝不变形。把假转子可靠地悬挂在 长度1≥0.5m的钢丝一端,钢丝的另一端固定在支架上,钢丝轴线应与假转子轴线同心且垂直地面。 将假转子绕心轴扭转一个适当角度,仔细测量往复摆动次数N及所需时间t(s),求得摆动周期平 为值T(T=N/t)。被试电机转子在相同的条件下,重复上述试验,按上方法求得其摆动周期的平均 直TP,按下式计算被试电机的转动惯量J。 假转子的转动惯量J'(kg·m)按式(75)计算

式中: D一圆柱体直径,单位为米(m); 一直径D部分的圆柱体质量,单位为千克(kg)。 被试电机转子的转动惯量J(kg·m")按式(76)计算 /=/T

GB/T 42205-2022 黑蒜质量通则式中: Tp 被试电机转子的摆动周期平均值单位为秒(s)

14.6.1.2双钢丝法

用两根平行的钢丝将被试电机转子悬挂起来,使其转轴中心线与地面垂直。扭转转子使其产生 我为中心的摆动。转轴中心线的扭角应不大于10°。仔细测取若干次摆动所需的时间,求出摆动 的平均值Tp。转动惯量J(kg·m²)按式(77)计算:

式中: 8 重力加速度,单位为米每二次方秒(m/s"); 两钢丝之间的距离,单位为米(m); 钢丝的长度,单位为米(m); 被试电机转子的质量,单位为于克(kg)

14.6.2空载减速法

Tpa" mg (4元)

此法用于测定功率为100kW以上电机的转动惯量。 试验时,使被试电机的转速升高并超过同步转速,然后,切断电源或脱开驱动机械,在1.1倍 倍同步转速范围内,测定转速变化△n(r/min)所需的时间△z(s)。转动惯量J(kg·m)按式( 算:

14.6.3辅助摆锤法

此法用于测定具有滚动轴承电机的转动惯量 将一个质量已知的辅助摆锤用质量尽可能小的臂杆固定于被试电机转轴端面中心上,摆锤臂杆应 与轴线成直角。当转轴上带有皮带轮或半个联轴器时,也可用它们来固定摆锤。 试验时,摆锤的初始位置与静止位置的偏移应不大于15°,在开始摆动后,测量2次~3次摆动所需

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的时间,求出摆动周期的平均值Tp。以摆锤通过静止位置的瞬间作为测量摆动周期的起始点。转动惯 量J(kg·m)按式(79)计算:

=m.r 1 pg 4元

m 辅助摆锤的质量,单位为千克(kg); 辅助摆锤的重心到转轴中心线的距离,单位为米(m); Tp—辅助摆锤摆动周期的平均值,单位为秒(s)。 对功率为10kW~1000kW的电机,选用辅助摆锤时,应使摆动周期为3s~8s。为了校核,建议 摆锤质量略有不同的情况下重复进行测定

轴电压的测定见图8,试验电源由变频器供电。 试验前应分别检查轴承座与金属垫片、金属垫片与金属底座间的绝缘电阻,确保电动机绝缘良好。 在电动机轴承与机壳之间加装绝缘环(轴承和转轴之间垫入于燥的绝缘片)或者使用绝缘轴承,确 保电动机轴承绝缘良好。 第一次测定时,被试电机应在额定电压、额定频率下空载运行,用高内阻毫伏表测量轴电压U,然 后用导线A将转轴一端与地短接,测量另一轴承座对地轴电压U。,测量完毕将导线A拆除。试验时测 点表面与电压表(毫伏)引线的接触应良好。 第二次测定时,被试电机在额定电流、额定频率下额定负载运行,测量轴承电压U。

图8轴电压测量示意图

轴承电流测定见图9,试验电源由变频器供电 在电动机非轴伸端的轴承与机壳之间加装绝缘环(轴承和转轴之间垫入干燥的绝缘片)或者使用绝 缘轴承,确保电动机轴承绝缘良好。 将电流表串联到与轴承绝缘层两面接触的金属件上,分别在额定电压、额定频率和最高额定频率下 空载运行,测量电流值,即为轴承电流

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图9轴承电流测量示意图

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A.1.2按图A.1接线时.仪表损耗的修正

附录A (规范性附录) 仪器仪表损耗及误差的修正方法

图A.1电压表靠近负载端接线原理图

图A.2电流表靠近负载端接线原理图

此时,电压表的损耗P,和无补偿的功率表电压线圈回路的损耗P按式(A.1)和式(A.2)计算 千将它们从测得的功率中减去

式中: 电压表的读数,单位为伏特(V);

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电压表回路的总电阻,单位为欧姆(2); R功率表电压线圈回路的总电阻(包括外接附加电阻),单位为欧姆(Q)

图A.2接线时.仪表损耗

此时,电流表和功率表电流线圈(包括功率表至负载端的连接导线)的损耗P按式(A.3)计算,并 将它从测得的功率中减去

中 电流表的读数,单位为安培(A); 流表的内阻,单位为欧姆(2); 功率表电压线圈回路的总电阻(包括外接附加电阻),单位为欧姆(2); R 功率表至负载端连接导线(包括开关等)的电阻,单位为欧姆(2)

A.2仪表刻度误差的修正

根据电流表、电压表、功率表指示的数值IA、U、P按式(A.4)、式(A.5)、式(A.6)进行刻度误差

F=II U"=U,+ △U P'.= P.. + AP

U'=U,+AU Pw=Pw+△Pw .(A.6 式中: I'U'、P" 分别为进行了刻度误差修正后的电流、电压和功率; AI、U、P 分别为电流表、电压表和功率表的刻度修正值,可从仪表的校验报告中获得

A.3互感器变比误差的修正

.3.2互感器的实际变比

Kn、Kun分别为电流互感器和电压互感器的标称变比 YY 分别为电流互感器和电压互感器的变比误差

A.3.3对测量值的修正

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电压互感器原边的实际电压按式(A.10)计算: U=KU' 修正后的功率按式(A.11)计算:

A.4互感器相角误差的修正

a)功率表电压线圈回路中的相角误差 电流互感器的相角误差; c)电压互感器的相角误差

.4.2功率表电压线圈回路中的相角误差

相角误差α按式(A.12)计算:

切率表电压线 功率表电压线图的感抗,单位为欧姆(Q②)。按式(A.13)计算:

L一一功率表电压线圈的电感,单位为亨利(H)。可从功率表的刻度盘上获得。 相角误差α符号的决定:当X为容抗时,取“十”号;当X为感抗时,取“一”号。对无补偿的功 其电压线圈为感抗

A.4.3电流互感器的相角误差B

电流互感器的相角误差β可以从互感器校验报告中获得。当互感器副边的实际负载与校验中的 负载不同时,其相角误差β可以由互感器不同负载时的相角特性曲线来估算, 相角误差β符号的决定:当副边电流超前原边电流时,取“十”号;滞后时,取“一”号。对无补偿的 电流互感器,副边电流超前原边电流

电压互感器的相角误差B

电压互感器相角误差β的确定方法与电流互感器相同。 相角误差βu符号的决定:当副边电压超前原边电压时,取“十”号;滞后时,取“一”号,对无补偿的电 压互感器,副边电压滞后原边电压。

A.4.5功率测量值的修正

K=cosg cOSg 经相角误差修正后,实际的功率值按式(A.19)计算 P.=PK

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B.1根据被试电机空载试验数据进行修正

附录B (规范性附录) 测功机转矩读数的修正

被试电机连接测功机在额定电压和额定频率 支Rd.或温度θ(R由试验测试值求得)。 求取转差率(s)和按式(B.1)计算Pd Pa=(I"R)d.o=1.5 XIa.。²X Rd.0 (B.1 ) 式中: Pa.o是测功机不通电时测得的被试电机的功率,单位为瓦特(W); Ia.是测功机不通电时测得的被试电机的电流,单位为安培(A); Ta.o是测功机不通电时测得的被试电机的输出转矩,单位为牛顿米(N·m); R.是测功机不通电时测得的被试电机绕组电阻.单位为欧姆(Q)

被试电机连接测功机在额定电压和额定频 运行,测功机不通电,测量并记录:Pd.o,Id.o,n, Rd.o或温度θ(R由试验测试值求得)。 求取转差率(s)和按式(B.1)计算P

B.1.2不联结测功机

被试电机不连接测功机在额定电压和额定频率下运行,测量并记录P。、I。和R。或温度?(R由试 验测试值求得)。 按式(B.2)计算 P。

B.1.3测功机读数修正

按式(B.3)计算测功机转矩读数修正值T.(N·m)

P=(I"R)。=1.5X I XR

T. ......( B.3 2元m/60

式中: n,Pd.o,Pas和Td.o按B.1.1确定;P。和P按B.1.2确定;Pr按9.2确定。 注:实际上,工。可通过校准测功机予以补偿,因而当转轴转矩为0.0时,测功机的读数也为0.0

机连接,测功机作为电动机运行,外部冷动(如有) 主测功机转速n与负载试验时每点的转速相同时,测功机测得的转矩即为测功机转矩读数修正量T。。 注:如加载设备仅作机械负载使用,如涡流测功机,就不可能做这项试验

修正后的转矩T按式(B.4)计算

修正后的转矩T按式(B.4)计算: T =Ta + Te 注:本修正方法也适用转矩测量仪与被试电机之间有轴承的情况

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转差率是指电机轴转速与电源频率和极对数所对应的同步转速的偏离,感应电机的转子损耗与转 差率成正比。 转差率测试设备应是比率计,即,在测试进行的时间区间内同时计取电机转速和其供电电源频率。 实例之一就是闪光法,在电动机转轴的端面上,画出与电机极数相同数量的扇形片,并用荧光灯或氛灯 照明,闪光灯具的电源应为被试电机的电源。试验时,计取已知时间段的扇形片转动次数 下述方法基于以上原理,能够非常精确地测试转差率并可将测试结果自动传送到数据采集系统。 图C.1所示是测试系统原理,其中产生两路脉冲波:一路脉冲波直接由被测感应电动机的输出轴产 生;另一路与供电电源频率相关联。如图所示,被测电机和另一台由同一电源供电的小功率同步电机 分别连接一个轴角编码器,要求两个编码器每转所产生的脉冲数一样。 可将基准同步电机的转差视为零。 两串脉冲输人到一台两通道数字计数器,计数器要求具有计算和显示两路输入脉冲频率之比的 功能。 如果使用交流发电机作为供电电源进行感应电机的试验和测量,则第二路(基准)轴编码器可以直 接连接在发电机的轴上。此外,还有一种方法是由锁相环回路通过感应产生基准脉冲频率。 上述双通道计数器产生的比率乘上图C.1中基准(同步)电机的同步转速(如:4极同步电机在名义 频率为50Hz的电源供电下的同步转速为1500r/min),即可依据电源频率显示出被试验电机的轴转 速,而不管被试验电机是几极电机 如此即可直接从显示的轴转速计算转差率。 假如两路计数器开始和停止不同步(即,不是确切的同一时间),实际计数时间也非至关重要,转差 一样的平均时间内进行

图C.1转差率测试系统原理框图

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回归分析的目的是找出两组变量之间的数学关系,以便用一组变量求出另一组变量。线性回归分 折认为如果这两组变量呈线性关系,即用两组变量的一对值(a;,y:)画图,则这些点几乎为一直线。这 些点与直线的吻合程度由相关系数?表示

根据试验数据按表D.1计算

表D1线性回归数据表

D.2.2斜率A的确定

D.2.3截距B的确定

按式(D.2)计算B

D.2.4相关系数r的确定

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图E.1PDS原理图

图E.1显示星形连接的电动机,但本标准也适用于具有内部或外部星点的三角形连接的电动机。 逆变器的输出电压(Uu,Uv,Uw)可以被分成差模电压系统(对称的)(UuD,UvD,UwD)和相当于参 考点的共模电压系统(UccM)。 差模电压也就是电动机的三相电压。每相电压等于逆变器的输入电压减去共模电压。 例如,对U相,按式(E.1)计算

中: 共模电压可以按式(E.2)计算

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E.2参考电压和输出电压波形的产生

UccM=(Uu+Uv+Uw)/3

一个基本控制器生成对于稳定运行状态所需的电动机电压和频率Urel、f1rer绝对值的设定值, 通过变频器控制器按式(E.3)、式(E.4)和式(E.5)计算得到输出给电动机的正弦波电压设定值 (Uim.Uim.U):

然后用一个线性扩展信号 展信号是一个共模电压,它增加了 低次谐波

Uu=UuD+U Uv=Uv+U Uw =U + U

最后将这些信号与三角开关信号比较并计算脉冲调制信号Su,Sv,Sw。三角开关信号是一个周 期性的对称三角波,它的频率定义为逆变器的开关频率。逆变器按照脉冲调制产生输出电压(Uu,Uv, Uw)。图E.2描述了系统框图

图E.2电压生成系统原理图

在试验逆变器中使用的线性扩展信号U被定义为3个正弦波电压设定值(Uup,UvD,UwD)中间值 见图E.3

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U相正弦波电压设定值与三角开关信号生成的参考电压的比较,如图E.4所示。

图E.3正弦波电压设定值和线性扩展电压

图E.4电压设定值和扩展的参考电压

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GB/T 51344-2019 加油站在役油罐防渗漏改造工程技术标准(完整正版,清晰无水印)注1:基频50Hz。 注2:三角开关频率4kHz。

图E.5电动机终端电压的脉冲模式

E.6图E.5放大的标志

心点之间的距离都是三角开关频率的倒数,它与

为了检查施加在电动机上的电压和频率调制的工 行。逆变器的端电压Uu如图E.5和图E.6所示,没有脉冲丢失。两相邻方波中心点之间的距离对于开 关频率为4kHz时应为0.25ms或在开关频率2kHz时应为0.5ms。 如果存在丢失脉冲情况,应升高直流母线电压, 为了检查线性扩展是否正确应用.终端电压U.应通过低通滤波器测量.信号如图E.7给出

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注1:基频为50Hz。 注2:2阶低通滤波器500Hz/0.7。

DB31T 329.8-2019 重点单位重要部位安全技术防范系统要求 第8部分:旅馆、商务办公楼.pdf图E.7逆变器滤波终端电压

唯有明确的双极值形状才可以,信号在顶点或底部不能显示出任何饱和迹象。端电压可选择对直 流母排的正极或负极来测量,测量结果是正或负U。/2。 接地电位不适合作为参考电位

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