對于大型電機(jī)來說，鐵損的試驗(yàn)值與設(shè)計(jì)值往往存在較大偏差，這就是材料問題?是鐵芯制造問題?還是測試分離的問題?這是大型電機(jī)制造和試驗(yàn)中應(yīng)該研究的課題，特別是對于沒有鐵芯制造能力的電機(jī)制造商來說，材料的鑒別非常困難，所以我們只能通過特定的方法進(jìn)行鑒別，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，以便對電機(jī)性能有一個(gè)相對準(zhǔn)確的判斷。

在交流電機(jī)的各種測試方法中，一般采用空載試驗(yàn)來計(jì)算電機(jī)的鐵心損耗。這種方法由于含有空載雜散損耗，無法真實(shí)反映鐵心損耗值，給電機(jī)性能分析帶來困難。本文介紹了一種單獨(dú)測量鐵芯損耗的方法。

機(jī)器鐵芯損耗測試原理

用單相勵(lì)磁線圈在定子鐵芯的磁軛處激發(fā)磁場，按B=12000高斯激發(fā)12P以下的電機(jī)磁場磁通密度;12P以上電機(jī)磁場的磁通密度按B=10000高斯激勵(lì)。定子鐵芯磁軛在交變磁場中會(huì)產(chǎn)生鐵芯損耗。損耗值是輸入勵(lì)磁線圈電路的有功功率減去勵(lì)磁線圈的銅損耗。除以定子鐵心磁軛的重量，就可以得到定子鐵心磁軛的實(shí)際單位重量損失值。

單相開路測量線圈以90度垂直于勵(lì)磁線圈的方向纏繞，在交變磁場中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。通過測量電動(dòng)勢，可以計(jì)算出定子鐵芯的實(shí)際磁通密度。根據(jù)所用硅鋼片的磁損耗與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線，可以求出磁通密度為10000高斯或12000高斯時(shí)硅鋼片的理論單位重量損耗。

將定子鐵心轆部實(shí)際單位重量損耗值與理論上硅鋼片單位重量損耗進(jìn)行對比，來判斷定子鐵心損耗是否異常。

被測電機(jī)鐵芯應(yīng)為無風(fēng)鐵芯。測試設(shè)備包括絕緣勵(lì)磁繞組、測量繞組和一些儀器，包括電壓表、電流表和功率表。勵(lì)磁繞組和測量繞組一般采用引線，可重復(fù)使用。

繞組相關(guān)參數(shù)的確定原則

(1)勵(lì)磁繞組N1的匝數(shù)根據(jù)公式(1)計(jì)算。

在公式(1)中：

AFe=(L-nbv)hjK

U1——試驗(yàn)時(shí)施加在勵(lì)磁繞組上的電壓采用交流50Hz電源，電壓為220V或380V;

AFe——鐵芯的截面積，單位為cm2;

L——鐵芯長度，單位為厘米;

N——鐵芯徑向通風(fēng)管道數(shù)量(小容量電機(jī)無此項(xiàng)目，即n=0);

Bv——鐵心徑向通風(fēng)道寬度(小容量電機(jī)沒有此項(xiàng)，即bv=0)，單位cm;

Hj——鐵芯磁軛長度，即槽底到鐵芯外緣的距離，單位為厘米;

K——鐵芯疊片系數(shù)(實(shí)際疊片系數(shù)根據(jù)硅鋼片品牌和鐵芯制造工藝確定)。

(2)勵(lì)磁繞組是電流I1，根據(jù)公式(2)計(jì)算。

在公式(2)中：

F——單位長度磁勢，以A/m為單位，不同牌號的硅鋼片對應(yīng)不同的數(shù)值。

D——定子鐵芯外徑，單位為厘米。

勵(lì)磁繞組中使用的導(dǎo)體截面積與勵(lì)磁電流的對應(yīng)關(guān)系可參考下表。

勵(lì)磁電流(A) 導(dǎo)線截面積(mm2)

30 6

45 10

60 16

85 25

105 35

130 50

(3)勵(lì)磁繞組電源功率PF(kVA)按式(3)

式(3)中：

I1——電源輸出電流，單位A。

U1——電源輸出電壓，單位V。

測量繞組相關(guān)參數(shù)的確定原則

測量繞組的匝數(shù)按式(4)計(jì)算。

式(4)中：

U2——測量繞組的端電壓，單位V。

測量繞組中的端電壓U2與鐵芯的磁通密度B(單位T)成反比。磁通密度按式(5)計(jì)算。

試驗(yàn)方法簡述

(1)給勵(lì)磁繞組加電壓通電，10min后停電，用手摸定子內(nèi)膛，選擇溫度低的齒放置熱電偶或溫度計(jì)。

(2)再給勵(lì)磁繞組加電壓通電，10min后停電，用手摸定子內(nèi)膛，選擇溫度高的齒放置熱電偶或溫度計(jì)。

(3)在定子內(nèi)膛的其他地方再均勻地放置一些熱電偶或溫度計(jì)。

(4)正式加電壓進(jìn)行試驗(yàn)90min左右。試驗(yàn)中每10min記錄一次各點(diǎn)的溫度。試驗(yàn)中，若發(fā)現(xiàn)任何一點(diǎn)的溫度超過100°℃或出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，應(yīng)立即斷電停止試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果判定

對于不同牌號的硅鋼片鐵心，按照比損耗P10 50不超過規(guī)定值判定。

而且經(jīng)過90min試驗(yàn)后，熱處的溫升不超過45K;各部位的溫差不超過25K，則認(rèn)為鐵心正常可以使用。試驗(yàn)時(shí)的比損耗。(W/kg)按式(6)求取

式(6)中：

k1——電流互感器倍數(shù);

Pw——功率表顯示的值，單位W。

若鐵芯軛部磁密等于10kGs時(shí) ，U2與計(jì)算值不等，實(shí)測比損耗P1按式(7)計(jì)算。

式(7)中：

P0——試驗(yàn)時(shí)的比損耗，單位W/kg;

U2P——測量繞組的計(jì)算電壓，單位V。

U2——測量繞組的實(shí)際電壓，單位V。

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