[发明专利]绕线型异步电动机双频双馈模拟测温技术

说明书

本发明涉及一种测量交流异步电动机温升的测试技术，特别是关于绕线型异步电动机温升的测试技术。

在测量交流异步电动机温升测试技术中，对于绕线型异步电动机的温升的测试，现日本已采用转子迭频等值负载法，并由日本感应电机常设专门委员会制定的JEC-37标准已列入国标。该方法在定子侧、转子侧各设有频率为f_A、f_B的主、辅电源，且f_B＜ 1/2 f_A，f_A＝50HZ，调节辅电源的电压U_B和频率f_B，使被测电机定子侧流过满载电流（电流基准法）或接近满载电流（损耗基准法）来进行模拟试验。众所周知，异步电动机的三种运行方式-电动机、发电机与制动运行状态取决于电机的转速、转向，电网的频率将影响电机的转速，而电机的转向不仅与电网的频率有关，而且与交流绕组联接到电网上的相序有关。由于在被试电机的转子中，转子辅压建立的旋转磁场按空间坐标与转子转向和定子旋转磁场均相反，它在定子绕组中感生的旋转磁场与定子旋转磁场同转向，当f_B＜25～0HZ时，在定子中感生的频率为f₂′＝25～50HZ。由于转子的转速n大于该感生的旋转磁场，因而电机相当于在异步发电机运行状态，此时，转子中感生的电流所产生的反力矩为模拟负载时，显然这与定子双频同相序模拟负载测温法类似，所以也同样存在振动较大、仪表指针摆动大、测量不准确等弊病（参见中国专利申请88108075.6）。当辅频的频率低时，由于拍频的减小，在转子上的感生电流亦逐渐减小。且拍频的减小还有将被试电动机牵入同步的可能。

本发明的目的是对绕线型异步电动机采用新的定子、转子双频馈电模拟测温的新方法，以改善上述弊病，使绕线型异步电动机模拟测温时运行稳定、容易整定到额定值，整定范围广，调试容易。

1.反转向模拟测温法

图1为反转向模拟测温法的原理示意图。

图2为反转向模拟测温法被测电机的力矩曲线示意图。

图3为反转向模拟测温法试验线路示意图。

本方法的原理由图1可知，当电机的定子磁势与转子磁势对空间坐标相同时，若二磁势单独馈送，则电机的转向相反，亦即主、辅电源的相序为反相序，此时被试电机就运行在电磁制动状态，其运行时的力矩曲线见图2，即转子上受到与转速n相反的制动力矩M_B在相当宽的转速范围内（或说相当宽的辅频辅压范围内）近于不变，所以被试电机在很广的整定范围内运行稳定，无振荡，因而克服了以前振动较大、仪表指针摆动大、测量不准确的弊病。

图3为本方法的实施例。

首先确定主电源（A）和辅电源（B）的相序，使其为反相序，最简单的办法是将被试电机。（C）的转子短接，定子侧与主电源（A）相接，看其转向，再将定子侧短接，转子侧与辅电源（B）相接，看其转向，两者转向应相反。其次给电机（C）加载，先将转子侧短接，定子侧接到主电源（A），电机（C）转动，再把转子侧打开并同时接到辅电源（B）上，再次调节辅电源（B）的频率f_B到10HZ，使被试电机（C）的定子、转子电流达到额定值，然后按国标要求做温升试验。

2.电源模拟测温法

图4为电源模拟测温法试验线路示意图。

图5为〃〃〃〃〃〃〃原理示意图。

图6为〃〃〃〃〃〃〃被试电机的力矩曲线示意图。

本方法的原理是如图5所示，当被测电机的转子侧馈入与转子和定子旋转磁场均相反的辅电源，即主、辅电源的相序为同相序，且此辅电源的频率接近工频，其旋转磁场的转向虽然与转子相反，但其转速仍略低于转子的转速，因而在定子侧感生与主电源同相序的低频感生电流与磁场，该磁场转速比转子转速慢，因而在转子中产生发电机制动力矩作为模拟机械负载。因此电机转子上就时而受到异步牵引力矩M_A，起到加速作用，时而有发电机制动力矩M_B，起到减速作用（参见图6），因而电机运行的转速不是恒定的，这种微小的转速变化，会致使测试仪表指针的摆动幅度较大。为此，在辅电源电机同轴上加了低速稳定的拖动电机，以迫使辅电源电机转速稳定，从而确保被试电机中的制动力矩稳定。