[发明专利]异步电动机模拟测取工作特性技术

说明书

本发明涉及一种测取交流异步电动机性能的技术。

目前，国内外测取交流异步电动机的五条工作特性都是用直接负载法来实施的，即在被试电机的出轴端用联轴器拖动另一台电机作为负载来实施，因而费工、费时、耗电。对于大型、立式或单台电机实施起来更为困难，甚至无法测取。

多年来，人们的注意力仅集中在模拟测量电机的温升上。个别学者在论文中也有对模拟测定电机效率的可能性进行过评论。然而，至今尚未有任何对模拟测取异步电动机工作特性的实质性的研究和报道。模拟测温技术故然可以解决电机中一个关键参量的测试，然而作为电机型式试验要求，仍然不能完全摆脱常规的直接负载法这一累赘。

本发明的目的就在于使得电机型式试验实现全部无直接负载化，从而简化试验设备和操作，节约电能。

本发明是由“异步电动机双频馈电反相序模拟测温技术”或“绕线型异步电动机双频双馈拟测温技术”测取数据（参见中国专利申请：88108075.6、88108077.2）和一套数学模型和近似假设及利用常规简便的电机空载、短路试验来实现，其方法是：

一、近似假定：

1.交流供电系统是恒定而对称的。

2.交流异步电机的饱和状态被认为是不变的。

3.忽略气隙磁场的阻尼作用及其引起的附加力矩。

4.交流异步电机定子绕组是三相对称绕制的，忽略集肤效应。

5.忽略鼠笼型转子端环的集肤效应。

6.可变损耗（包含定、转子铜耗与附加耗）近似认为随负载变化，按电流平方的标么值折算。

7.电机在负载变化时，其转速近似不变，即Ω＝C_onst，Ω为机械角速度。

8.认为主磁通φm与转子功率因数Cosφ₂的乘积为常数即：φm°Cosφ₂＝C_onst。

二、由异步电动机双频馈电反相序模拟测温技术或绕线型异步电动机双频双馈模拟测温技术和常规的空载、短路试验测出（或算出）定子电阻γ₁、定子额定电流I₁、转子电阻γ₂、转子电流I₂、输入电功率P₁、额定转速n、杂散损耗Ps由数学模拟近似计算出工作特性参数输出功率P₂、效率η、功率因素Cosφ₁、转差率S、转矩M₂，其步骤为：

1.按照常规的空载试验求得不变损耗，即铁耗P_Fe与风摩损耗P_fω之和P_Fe+P_fω。

2.按照测出定子电阻值γ₁并折算到额定标准电阻值γ₁（75℃）及定子名牌额定电流I₁（设计值）来求出定子铜耗。

。

3.转子铜耗。对绕线型异步电机与定子铜耗求法相同，对鼠笼型异步电机按下式计算：

＝SP_M

式中S为滑差，按额定转速计算值求得。P_M为电磁功率。P_M按下式计算：

式中P₁为输入电功率（直读）

4.由理论推导得：

机械功率为

式中：m为转子相数，P为极对数，ω₂为转子绕组匝数，K_W2为转子绕组系数，I₂为转子电流。

按近似假定可得简化关系，即

P_MX≡I₂

转子电流I₂对绕线型异步电机可在变动负载时直测，对鼠笼型异步电机可由定子电流实测值按磁势平衡求取。

5.输出功率P₂＝P_MX-P_fw-P_S

式中：P_fw为风摩耗

Ps为杂散损耗

6.效率η= (P₂)/(P₁)