GB／T 1029-2021标准规范下载简介
GB／T 1029-2021 三相同步电机试验方法.pdf15.17直轴瞬态开路时间常数
15.17.1由额定转速下电枢绕组开路时的励磁电流衰减试验确定 按14.21.1来确定直轴瞬态开路时间常数，是电压衰减到其初始值的1/e，即0.368倍时所需的 时间。 15.17.2由静态下电枢绕组开路时的励磁电流衰减试验确定 按14.21.2来确定直轴瞬态开路时间常数，是励磁电流衰减到其初始值的1/e，即0.368倍时所需的 时间。 15.17.3从电压恢复试验确定 按14.12来确定直轴瞬态开路时间常数，是电压衰减到其初始值的1/e，即0.368倍时所需的时间 15.17.4从静态下直流衰减试验确定 按15.1.4用已知的特性方程D。（p）=0和D。（p）=0的根来求取同步电机的直轴时间常数。 15.18直轴超瞬态短路时间常数 从三相突然短路试验确定。，是电枢电流的迅变分量衰减到其初始值的1/e，即0.368倍时所需的 时间（见15.1.2）。
[5.17.3从电压恢复试验
GB／T38849-2020标准下载15.19直轴超瞬态开路时间常数
15.19.2从静态下直流衰减试验确定
按15.1.4用已知的特性方程D（p）=0和D。（p）=0的根来求取直轴时间常数
15.20.1从试验值计算确定
15.20.2从静态下直流衰减试验确定
15.22交轴超瞬态短路时间常数
。、。和。按公式（142)计算确定交轴瞬变短路时间
从试验值。（见15.6.1）、α"（见15.7)和%（见15.23)按公式（143）计算确定交轴超瞬态短路时间 常数：
15.22.2从静态下直流衰减试验确定
按15.1.4用已知的特性方程D.（力）=0和D(力)=0的根来求取交轴时间常数。
23交轴超瞬态开路时间
同样按15.1.4用已知的特性方程D。（p）=0和D。（p）=0的根来求取交轴时间常数。 15.24电枢短路时间常数
15.24电枢短路时间常类
.1从三相突然短路试验
电枢短路时间常数Ta是励磁电流周期性分量衰减到其初始值的1/e，即0.368倍时所需的时间 注：对于未使用临时集电环由自带励磁机励磁的无 法来确定 另一种方法是以每一相电枢电流的非周期性分量的衰减来确定时间常数，取各相的这些分量衰减 例其初始值的1/e，即0.368倍时所需的时间的平均值作为时间常数。在确定电枢短路时间常数中，若 某相的非周期性分量初始值小于求得的最大初始值的40%，则宜舍掉， 若在突然短路试验中电枢电流是以无感分流器测量的，则允许采用电枢电流非周期性分量的衰减 来确定电枢短路时间常数
15.24.2从试验值计算确定
额定频率f时的电枢短路时间常数，由已知的试验值X(2)（见15.9)和R。（见15.15）按公式（144 计算确定：
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式中，3(2用饱和值。
.25额定加速时间和储能常数
15.26额定励磁电流
[5.26.1直接测定
验（见14.23）确定电机加速时间和储能常数时，按公
Pmech P Fe ; H= UN At J=UN Aw PN Aa .........(145) 2 SN
额定励磁电流IN是电机运行在额定电压、 额定电流、额定功率因数和额定转速时励磁绕组中的 电流。
用保梯图确定额定励磁电流，应用到空载饱和特性（见14.4.2）、稳态短路特性（见14.5.2)）和保梯电抗X，。 以额定电枢电流向量in沿横坐标展开作为基准，用测得的功率因数角9（对过励发电机取正）为 角度作出额定电压的向量u（见图42）。 由电压向量终端作一额定电枢电流时保梯电抗压降向量（iN）与电枢电流向量相垂直。通常电 枢绕组电阻的压降忽略不计。如有必要，可由电压向量终端作一平行于电流向量的正序电枢绕组电阻 压降向量。
对于发电机该向量宜如图（见图42)中所示与电枢电流向量同向，对于电动机则方间
额定电压与电抗X。的电压降的向量和即为电势e。向量；从空载曲线上求得对应于此电势的励磁 电流i，并由原点与电势e。向量呈90°角作i向量 在额定电枢电流时补偿电枢反应的励磁电流分量i，等于三相稳态短路特性上对应额定电枢电流 的励磁电流与空载饱和特性上对应额定电枢电流时的X。压降的励磁电流之间的差（见图41）。由ifp 向量终端与电枢电流向量平行作i向量。额定励磁电流i即等于i与i的向量和。 若从保梯图（或从ASA图和瑞典图）求取励磁电流值仅是用于估算励磁电流的额定值，那么，若保 第电抗X，未知，对于额定频率低于100Hz的电机则可在作图42时以a。代替Xp，其中3：为转子移 除时测得的电枢电抗，a为系数，对凸极电机取1.0，而隐极电机取0.6或0.65（除非相同结构的电机有 更准确的经验数据）。若从保梯图（或从ASA图和瑞典图）求取励磁电流值是用于在零功率因数负载 式验中确定励磁绕组温升，则宜从空载特性和三相稳态特性及零功率因数时对应额定电压和额定电枢 电流的励磁电流来确定保梯电抗。 转子移除试验（见14.22)是在电枢绕组端子上外施额定频率的三相电压。选择电源电压使得电枢 电流接近额定值。试验中，测量端电压U、线电流I和输人有功功率P。 15.26.3ASA图
按15.1.1确定电势ep。从空载饱和特性确定额定电枢电压时对应气隙线的励磁电流ig。由原点 沿横坐标作电流i向量。从其终端与垂直线向右呈额定功率因数角（对过励发电机取正)作在三相 稳态短路特性上对应额定电枢电流的励磁电流i（见15.1.1）向量。 △it为空载饱和特性上对应电压ep（见图43)的励磁电流ip和气隙线上对应同一电压ep的励磁电 流i的差，沿这些励磁电流（ig、i）几何向量和的方向作△i向量，这三个向量的和即等于额定励磁 电流。 额定励磁电流也可用公式（146）计算确定（按标幺值或物理值）
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iN=Air+/i+insingN)"+(incosON)
若保梯电抗未知且ASA图仅（无零功率因数负载试验）是用来估算励磁电流额定值，则在作图43 时可用ar，（见15.26.2）来代替
[15.26.4瑞典图
且ASA图仅（无零功率因数负载试验）是用来估算 2)来代替。
用瑞典图确定额定励磁电流，应用到空载饱和特性（见14.4.2）、三相稳态短路特性（见14.5.2）和零 功率因数（过励）时对应额定电压和额定电枢电流的励磁电流（见14.7）。 在横坐标轴上量取三个励磁电流值（见图44）： OD一空载特性上对应额定电压的励磁电流； OB一对应零功率因数时额定电压和电枢电流的励磁电流； OC一稳态短路特性上对应额定电枢电流的励磁电流
由D点作横坐标的垂线FD,取其长度等于1.05倍OC。连接F点和B点为直线，作FB的垂直平 分线，向下与横坐标交于M点，以M点为圆心，画一圆弧通过F点和B点。 由D点作一与FD呈功率因数角（对过励发电机取正）的直线，与FB弧相交于K点。OK的长 度即等于该电机的额定励磁电流。 必要时，可按下列方法确定电枢电阻压降的影响。沿FKB圆弧量取KL，使其长度等于EP。EP 为空载电压增加PG所需的励磁电流分量。PG为额定电流下正序电枢电阻压降。则OL的长度即等 于所求的励磁电流。当电机作为电动机运行时，正序电枢电阻压降由E向下量取，L点在K点的左侧 量取， 若没有零功率因数下额定电压和电流所对应的励磁电流，则使用瑞典图时，可用下述方法确定其数 值。沿纵坐标轴将额定电枢电流下的a。压降（见15.26.2)加在额定电枢电压上（见图41的H点）。 由H'点作一平行于横坐标轴直线，与空载特性交于H点。由此点，向横坐标轴作垂线交于D点 见图41）。D点向右，沿横坐标轴加上i向量（长度为DB）。励磁电流等于OB的长度，就是作瑞典图 时所用到的电流
枢稳态短路电流对应的励
15.27.1从三相稳态短路试验确定
15.27.2从零功率因数过励试验确定
在额定电枢电流i下进行14.26试验，将试验点以电压对励磁电流的关系作图，见图45。绘制成 条曲线即是零功率因数曲线的上半部分。将空载饱和曲线（见15.1.1)也绘制在同一图中。然后将零 率因数曲线平行于空载曲线外推直至相交于横坐标轴。OD的长度即为对应额定电枢稳态短路电流 时的励磁电流i。在零功率因数曲线上取对应额定电压的A点，横坐标轴上OB的长度等于零功率因 数过励下额定电压和额定电流时的励磁电流
15.28频率响应特性 15.28.1 概述
5.28频率响应特性 15.,28.1 概述
图45从零功率因数过励试验确定励磁电流
频率响应特性是帕克同步电机方程的专用传递函数。这些传递函数可用于同步电机的瞬态现象的 ，对实心转子电机尤为重要。 对于静态下的电机，传递函数可按公式（147）和公式（148）表达： ud(p)=[r+prd(p)]·ia(p)+G(p)·ir(p) .·（147) u(p)=[r+p,(p)] · i(p) 式中： 力 拉普拉斯算子； id(p),i,(p),it(p) 电枢电流的直轴和交轴分量、励磁电流，单位为安培（A）； d(p)、,() 直轴电抗因子和交轴电抗因子； G（力） 一传递因子。 注：f（t）拉普拉斯变换式定义为公式（149）：
频率响应特性是帕克同步电机方程的专用传递函数。这些传递函数可用于同步电机的瞬态现象的 究，对实心转子电机尤为重要。 对于静态下的电机，传递函数可按公式（147）和公式（148）表达： ud(p)=[r+prd(p)]·ia(p)+G(p)·ir(p) .·(147) u(p)=[r+p,(p)]· i(p) 式中： 力 拉普拉斯算子； id(p),i(p)i(p) 电枢电流的直轴和交轴分量、励磁电流，单位为安培（A）； d(p),(p) 直轴电抗因子和交轴电抗因子； G（力） 一传递因子。 注：(t）拉普拉斯变换式定义为公式（149）：
频率响应特性是帕克同步电机方程的专用传递函数。 研究，对实心转子电机尤为重要。 对于静态下的电机，传递函数可按公式（147)和公式（148)表达：
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页率响应特性1/r（is）和G（is）是p=is时的复数表
15.28.2从降低电压同步运行试验确定
在每个转速（转差率）点按公式（150）、公式（151)和公式（152)计算阻抗、电阻和电抗
Z(s) = 3I z(s) = ax R(s) Pas r(s): P /31
5.28.3从静态下外施可调频率电压试验确定
6低频时的频率响应特性
已由记录求得某一试验频率，下的U和I以及它们各相的差异（见14.27），则静态下的回路阻抗按公 式（153）确定：
Z sa (js): T(js) • Keon
Ztt(js) 外施的各频率电压时电机沿交轴和直轴位置的稳态阻抗，单位为欧姆（Q2）； U(js) 外施频率为f.的电压，以转差率表示s=f./fN，单位为伏特（V)； I(js) 测得的电流，单位为安培（A）； Kon 基于电枢绕组连接方式的因子。若端子外施电压时第三端子开路，则Kcoa=1/2；若 两相并行连接并与第三相串接，则K=2/3。
预率电压以转差率s运行的电机，其阻抗按公式（15
Zstat(js)如上; R1 外施电压和频率时的交流电枢绕组电阻。可从频率对应于s时的移除转子试验确定 或者按公式（155）计算
主：转差率值为0.25及以下时，R1～R。，其误差在5%以内。 电机的导纳可用Z(is）值的倒数确定，按公式（156)计算：
Y(js)=Z(iS
用由数据记录或其他合适的设备求得的电压和电流间的角度9，对应以某一转差率运行的电机白 电抗和电阻的值按公式（157）和公式（158）计算：
IZ . (js) | cosP1 is)=Re[Z. (is)l+R. +R ·（158
田此试果 电机的频率响应即为求得的每一轴的参数的转差率函数曲线 利用频率响应特性可求得同步电机的各参数（电抗、电阻和时间常数）。转差率为1时的电抗和电 阻约等于超瞬态值。电抗和电阻外推至零转差率则得到同步时的值
15.28.4从静态下电枢绕组的直流衰减试验确定
以下各特性均以标么值表示。按15.1.4从14.15试验求得的各值： ·i(t) 电枢绕组试验电流（或是试验曲线和稳态值的差值）与此电流初始值的比； ·i(t) 衰减中的励磁绕组电流标么值； ·i0 以标么值表示的电枢绕组直轴或交轴电流的初始值； · 电枢绕组回路相电阻标么值公式（159）确定。 r=r.+Kcon△r ·（159 式中： ra 电枢绕组直流电阻标么值； r 附加（外部的）电枢回路电阻标么值； 基于电枢绕组连接方式的因子。若端子外施电压时第三端子开路，则Kcm三1/2；若两相 并行连接并与第三相串接，则Ko=2/3。 频率响应函数的实际计算，应符合附录B的规定。 应将参数Xd、X、X。和X与用本文件给出的方法求得的各值进行核验，且频率响应特性应进行 应修正。若差异大于10%，直流衰减应重复进行，以便与实际频率响应特性更接近一致。
从空载饱和特性和三相稳态短路特性确定短路比K。，取空载饱和曲线上对应额定电压时的励磁电 流与短路特性曲线上对应额定电流时的励磁电流之比（见图32)，按公式（160)计算
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15.30额定电压调整率 15.30.1直接测定 从直接测量来确定额定电压调整率见14.2。 15.30.2从空载饱和特性和已知的额定负载时的励磁电流来确定 从空载特性（见14.4)和按15.26求得的额定励磁电流Iin用作图法来确定额定电压调整率△U~。 直接测量法为优选方法。当被试电机进行零功率因数负载时采用作图法。当在额定工况运行过程 中采用直接测量法确定额定励磁电流时，被试电机应以其自带的自动调节系统来励磁，因为当电机用自 动系统励磁时的励磁电流可能与采用他励励磁（尤其是带静态励磁系统的电机）时的励磁电流存在 差异。
5.30额定电压调整率
15.30额定电压调整率
[5.30.1直接测定
从空载特性（见14.4)和按15.26求得的额定励磁电流Iin用作图法来确定额定电压调整率△U~。 直接测量法为优选方法。当被试电机进行零功率因数负载时采用作图法。当在额定工况运行过程 中采用直接测量法确定额定励磁电流时，被试电机应以其自带的自动调节系统来励磁，因为当电机用自 动系统励磁时的励磁电流可能与采用他励励磁（尤其是带静态励磁系统的电机）时的励磁电流存在 差异。
15.31同步电动机初始起动阻抗
初始起动阻抗可从电机堵转试验（见14.24)按公式（161)确定：
式中： U一外施的线电压； I一一试验中测得的稳定状态三相线电流的平均值。 若试验是在几个降低的电压下进行的，则对每个电压计算初始起动阻抗的值，且额定电压时的值可 在Z.对所施电压的关系曲线上外推初始起动转矩至额定电压来确定 若测得了输入功率，则初始起动电阻和电抗分别按公式（162)和公式（163)确定：
直可近似按公式（A.1)计算
空载短路法求取励磁绕组温升时的A0值
....................(A.
△试验时测得的励磁绕组的温升，单位为开尔文(K)； 一对应于△0时的冷却介质温度，单位为摄氏度（℃）； 一见公式（51），铜绕组取235，对铝绕组则为225。 △0值也可由图A.1或图A.2中取得，图A.1适用于铜绕组；图A.2适用于铝绕组
图A.1励磁绕组（铜）温升近似值
图A.2励磁绕组（铝）温升近似值
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从试验得到的函数于（t)近似为指数函数的和。设于(t)为一个短路电流函数i（t），由初始值i利 指数α。为特征的"个分量组成，如公式（B.1)
函数中，α为实数，且对应时间常数T:=一1/α。 相关拉普拉斯变换如公式（B.2)：
电流时间函数和该电流拉普拉斯变换如公式(B.3)：
(t)=Zi(t);→i(p)= p+α
电流函数可能包含一常数分量，这种情况下α三0。拉普拉斯变换可表达为力的多项式函数。
从14.14和15.1.4所述过程求得电流i（t)和i，（t），且它们表现为指数函数，故电抗和传递 公式（B.4）、公式（B.5）和公式（B.6）计算如下：
1 Dd(p) 1(αidp)(α2dp).(αadp) rd(p)=aD(p) (ala+p)(α2d+p)...(αd+p) 1 D,(p) 1(α1+)(α2+)...(αn+) (p)rD(p) (αai+p)(α2+).(α+p) G(p)=N A(p) (+)(2+).(+) Da(p) N (αid+p)(α2d+p)...(αnd+p)
B,.4 ......(B.6)
.·( B, 4 +...++...+....( B.5 ...B.6
设p=js时，即得到频率响应特性1/ad（js）、1/z。（js）和G(js）。 计算特性方程Da（p)=0、D（p)=0、D.（p）=0、D。（p）=0和A（p）=0的根求得各参量。也可 安15.1.4利用ik的幅值和电流衰减曲线的指数衰减因子入来确定：
是公式（B.9)的根： 1 af =0 b +A
利用已知的特性方程的根的值，频率响应特性按公式（B.10）、公式（B.11)和公式（B.12)计算如下：
Ca() 1 i Ckd 1+ ()
............B.10
公式(B.15)中的N按公式(B.16)计算
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以帕克方程为基础，电机可用直、交轴分量的等值电路模型来表示。图C.1是凸极电机的模型，每 个轴上包含一个阻尼网；它考虑了励磁漏磁耦合和直轴阻尼绕组。 注1：图C.1模型以电动机基准系统绘制。
磁链定义见公式（C.1）
其中各电抗分量按公式（C.2)公式（C.6)进行计算：
主2：耦合电抗值X可能是正（如透平发电机)或页（如在多数凹极电机日 主3：通常【河南地标】12YN8 地源热泵系统设计与安装，用X=0米简化电机模型，这导致转子参数计算误差较大。 本文件描述的程序所求得的参量用等值电路参量表示如下： 一电抗按公式（C.7)～公式（C.9)进行计算：
图C.1凸极电机的等值电路模型
w Xa X md X md XD X pf wW. X. Xm WD wYQ [X mg X md X。 Y Xp X,
公式（C.6）进行计算： Xa=Xmd +X s X=Xmg+X。s Xp=X+XD=Xmd +Xr +XL XQ=Xmg+X.q X=Xu+X.=Xm+X.+X.
Xa=Xmd+Xs X=Xmg+X。s X p=X+XD=Xmd +Xr +XD XQ=Xm+X.q X,=Xm+X.=Xm+X.+X
(C.10 ) (C.11 ) (C.12) (C.13) ( C.14 ) .(C.15)
江苏省地勘基金预算标准(试行)（江苏省国土资源厅 财政厅2012年7月）GB/T 10292021
17GB/T2900.25—2008电工术语旋转电机