同步電機,和感應(yīng)電機一樣是一種常用的交流電機。同步電機的效率測量非常重要,只有準確的測量出電機的效率,了解電機的性能特性曲線,才能找到有效的提高同步電機效率的方法。
同步電機是一種常用的感應(yīng)式交流電機,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法,最常用的是直接測定法和間接測定法。
試驗時,測量被試電機的輸出功率和輸入功率以確定效率。直接測量法包括制動法、校準電機法和對拖法。
當(dāng)被試電機作電動機運行時,與制動器或測功機聯(lián)接,用制動器或測功機測量被試電機的轉(zhuǎn)矩,同時測定其轉(zhuǎn)速,以確定電機輸出功率,輸入功率用功率分析儀或者其他電氣儀表測量。
當(dāng)被試電機作發(fā)電機運行時,用測功機拖動被試機,并用測功機測量被試電機的輸入功率,用功率分析儀或者其他電氣儀表測量。
由于電機轉(zhuǎn)速直接影響功率的計算,因此轉(zhuǎn)速的測量要求非常精確。
被試電機與校準過的電機機械耦合,用校準電機測量被試電機的輸入或輸出功率,用功率分析儀或者其他電氣儀表測量被試電機的輸入或輸出功率。
把兩臺相同的電機機械耦合,一臺作電動機運行,另一臺作發(fā)電機運行。用功率分析儀或者其他電氣儀表測量電動機的輸入功率和發(fā)電機的輸出功率,當(dāng)兩臺電機的運行工況基本相同時,可假設(shè)損耗是平均分擔(dān)的,則電動機的輸出功率為輸入功率與總損耗一半的差,而發(fā)電機的輸入功率與總損耗一半的和。
同步電機效率測量間接測量法對試驗測量設(shè)備提出了較高的要求。間接測量法就是損耗分析法,需要分別測定或計算同步電機的各項損耗,包括恒定損耗P0、負載損耗Pcue、勵磁損耗Pf、雜散損耗Pd。
同步電機效率計算公式:
直接測量法和損耗分析法是最常見的同步電機效率測量方法,當(dāng)兩者均不能使用時,可以采用熱量法來測量同步電機的效率。
可以通過空載電動機法和空載發(fā)電機法來確定恒定損耗,再同步電機的空載特性曲線分離出機械耗和鐵耗,可以額定電流運行下的電流測量值計算電樞繞組損耗、勵磁損耗、電刷電損耗等。具體方法參考:GB/T 1029-2005三相同步電機試驗方法的5.3。
自減速試驗主要適用于轉(zhuǎn)動慣量較大以及其他方法測定各項損耗有困難的電機。
試驗時被試電機接到頻率可調(diào)的電源上,也可由其他動力機拖動并由獨立的直流電源供電他勵。先將被試電機加速,使其轉(zhuǎn)速稍高于額定轉(zhuǎn)速,然后切斷電源,使電機自減速。量取從最高轉(zhuǎn)速到設(shè)定轉(zhuǎn)速(隱極機量為95%額定轉(zhuǎn)速、凸極機量為90%額定轉(zhuǎn)速)之間的時間,上下兩個速度點之間的時間測量準確度要求達到2%以內(nèi)。在自減速過程中量取電樞電流和勵磁電流,然后根據(jù)測量得到的數(shù)據(jù)計算機械損耗,恒定損耗,負載損耗、雜散損耗等。
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