【国家标准(GB)】 单相异步电动机试验方法

中华人民共和国豪标准
单相异步电动机试验方法
Test procedure for
slngle phase induction motor1主题内容与适用范围
本标准规定了单相异步电动机的试验方法。UDC621.313.333
: 621. 317. 08
GB 9651-88
本标准适用于频率为400Hz及以下的单相异步电动机（不包括单相交流申励电动机>的试验。2试验项目
型式试验及检查试验的项目，应按照GB755《雄转电机基本技术要求》或GB5171《小功率电动机通用技术条件》及该类型电机标准的规定，凡本标准未规定的试验项目或特殊试验项目、方法和要求，应在该类型电机的标准中作补充规定。3试验要求及准备
3.1试验电源
试验电源的电波形正弦性啸变率应不超过5%，在进行温升试验时应不超过2.5%。试验电源的频率与额定频率之差应在额定率的土1%范围内。3.2电气测量
3.2.1测量仪器
试验时，采用的电气测量仪表的准确度应不低于0.5级（兆欧表除外），互感器的准确度应不低于0.2级，电量变送器的准确度应不低于0.5%（检查试验时应不低于1%），数字式转速测量仪及转差率测量仪的准确度应不低于（1。1%士1个字,转矩测量仪及测功机的准确度应不低于1%(直接测定效率时应不低于0.5%），测力计的准确度应不低于1.0级，温度计的误差在土1℃以内，码的精度应不低于5等。wwW.bzxz.Net
选择仪表时,应使测量值位于 20% ~95%仪表量程范围内。测功机的功率，在与被试电机同样的转速下应不超过被试电机额定功率的3倍，转矩测量仪的标称转矩，应不超过被试电机翻定转矩的3倍。3.2.2测量要求
进行电气测基时应遵循下列要求：：对小功率电动机，除堵转试验外不允许采用电流互感器。测量时应按图1接线，电压表先接至电动机端，将电压调至所需的数值并读取其值。然后，将电压表迅速换接至电源端，保持电源端电压不变，读取其他仪表的数值。
在额定电压下空载试验时，或在额定负裁下负载试验时，若电源端电压与电动机端电压之差小于1%额定电压时，电下表可固定在电源谢进行测量。此时，全部试验都不必换接电压表的开关K。注：根措GB2900.27电工名询术语，小功率电动机》的规定，折算至1500r/min时连续额定功率不超过1.1kW国家机械工业委员会1988-06-28批准1989-01-01实施
的电动机，为小功率异步电动机。GB 9651—88
采用互感器时，接入副边回路的仪表总阻抗（包括连接导线）应不超过互感器的额定阻抗值。试验时，各仪表读数应同时读取。d
绘制特性曲线时，各点读数应均句测取。对180W及以下电动机的功率测量数值，必须按附录A对仪器仪表损耗及误差进行修正。其他容量的电动机，如需获得准确的功率测量数值，也可按附录A进行修正。3.3物理量的单位
凡本标准中没有给定单位的物理量一律采用表1中规定的单位和符号。表1
物理盘名称
3.4试验前的准备
单位名称
棘[孩］
状[特]
安[培]
瓦（特）
瓦[特］
牛[衡］米
转每分
摄氏度
开尔文
单位符号
试验前，应对被试电机的装配及运转情况进行检查，以保证各项试验能顾利进行。试验线路和设备应能满足试验要求。试验线路如图1所示。源
4绝缘电阻测定
4.1测量时电动机的状态
测量电动机绕组的绝缘电阻时，可在实标冷状态下或热状态下进行。检查试验时，在实际玲状态下进行。4.2兆欧表的选用
GB 9651—88
根据电动机的额定电压，按表2选用兆欧表，表2
电动机额定电压
>36~500
4.3测量方法
兆欧表电压值
主、副绕组回路的始末端均引出机壳外时，则应分别测量主、副绕组回路对机壳及其相互间的绝缘电阻。如绕组已在电动机内部连接，仅引出两个出线端时，则应测量该线端对机壳的绝缘电阻。对电容电动机，电容器应接入副绕组回路(除另有协议外)。测量后，应将绕组对地放电。5在实际冷状态下绕组直流电阻的测定5.1实际冷状态下绕组温度的测定将电机在室内效暨一段时间，用温度计测量电动机绕组端部或铁芯的温度。当所测温度与冷却介质温度之差不超过2K时，则所测温度即为实际状态下绕组的温度。若绕组端部或铁芯的温度无法测量时，允许用机壳的温度代替。
5. 2测量方法
5.2.1绕组的直流电阻值用双臂电桥或单臂电桥测量。电阻在10及以下时，必须果用双臂电桥测量。5.2.2当采用自动检测装罩以电压电流表法测量绕组的电阻时，流过被测绕组的电流应不超过额定电流的10%通电时间应不超过 1 tmin。5.2.3测量时，电动机的转子静止不动。在电动机的出线端测量主、副绕组的直流电阻。每一电阻应测量3饮，每次读数与3饮读数的平均值之差应在平均值的士0.5%范围内，取其平均值作为电阻的实际值。
检查试验时,每一电阻可仅测量 1次。6空裁试验
6.1空载电流和空载损耗的测定
6.1.1测定前，电动机应在额定电压、额定颊率下空载运转，使机械损耗达到稳定，即输入功率相隔半小时的两个读数之差应不大于前~~个读数的3%，对小功率电动机，可空载运转15～30min。检查试验时，空载运转的时间可适当缩短。6.1.2型式试验时，应测敢空载特性曲线，即空载电流1。和空载输入功率P。与空载电压U。的标么值()的关系曲线(图2),U%为额定电压。试验时，施于定子绕组上的电压应从1.1～1.3倍额定电压开始，逐步降低到可能达到的最低电压值，即功率和电流开始回升时为止，其间测取7～9点读数，每点应测取下列数值：电压、电流、输入功率。空载输入功率应采用低功率固数瓦特表测量。试验结束，应立即测量定子绕组的电阻。对空载电流大于70%额定电流的电动机，应尽可能在每点读数后测量定了绕组的电阻。
检查试验时，可仅测取额定电压时的空载电流和空载输人功率，6.2转子绕组等值电阻的测定
GB 9651-88
紧接莉5.1.2项试验后，在转了静比状态下，主绕组施以低值电压，使绕组中的电流等于或接近额定值，测取电压Uko、电流Iro及输入功率Pu以求取转子绕组等值电阻r'2。6.3试验结果的计算
6.3.1转子绕组等值电阻r，按式(1)计算：Ps
式中:rom-
空载试验后测得的主绕组电阻。6.3.2.绕组的空载IR损耗P按式(2)计算：rus
Pau = (ra + 0. 5r'a)
式中.I.-
空载电流：
空载试验后测得的定子绕组电阻。6.3.3铁耗P与机械耗P之和Pr。按式（3)计算：P',= Pt + P. =P.-Pu
+++++++++++( 2 )
(）。延长曲线的直线部分与纵轴交于P点(图2),P点为了分离铁耗和机械耗，作曲线P\。一f(的纵坐标OP即为电动机的机械耗。rr.
7堵转试验
堵转试验在电机接近实际状态下进行。试验时，应将转子堵住。7.1堵转电流和堵转转矩的测定
GB 9651-88
7.1.1型式试验时应测取堵转特性典线，即堵转时的电流I、转矩T与电压U.的关系曲线（图3）。额定电压时的堵转电流Ikn和堵转转距Tkn由堵转特性曲线查取：真
T= RU)
试验时，先在定子组上施以低电压，使堵转电流接近额定电流。保持此电压，调节机座或转子使转子相对于定子产生位移，分别测出堵转转矩为最小、堵转电流为最大的两个位置，并各自做好标记后断开电源。用调节机座的方法时，做好标记后御可将机座固定：用调节转子的方法时，应按照标记调整机座位置，使堵转替恢复至与测力计相垂直后将机座固定。然后，分别在上述两个位置上施于定子绕组的电压从不低于 0.05~1.05倍额定电压值开始,逐步降低电压至堵转电流接近额定电流值为止，其间共测取5~7点读数。每点应同时测取下列数值，电压、电流及转矩，对小功率电动机，可分别在上述两个位置上，于额定电压值一点，测取堵转转矩、堵转电流。每点读数时，通电持续时间应不超过5S，以免绕组过热：
检查试验时，可在任一转子位置上、于额定电流值附近一点，测取堵转时的电压、电流、转矩和输入功率,对小功率电动机，所施定子绕组的电压值，按GB5171或该类型电机标准的规定进行。8温升试验
温升试验可在任一方便的冷却介质温度下进行。8.1温度的测量方法
温度的测量有温度计法和电阻法。8.1.1温度计法
温度计包括膨胀式温度计（例如水银、酒精等温度计）、半导体温度计及非埋置的热电偶或电阻温度计测量时，温度计应紧在被测点表面，并用保温材料覆盖好温度计的测温部分，以免受周圈冷却介质的影响;有交变磁场的地方不能采用水银温度计。8.1.2电阻法
用电阻法测取绕组的温度时,玲热态电阻必须在相同的出线端上测量。此时，绕组的温外△8按式(4)计算，
0 - RR.(K. + ) + - ..
式中,A0-
统组的温升1
Rf—断电瞬间的绕组电阻：
R,实限冷状态下的组电阻
GB 9651—88
9:温升试验结束时的冷却介质温度：8,测量 R,时的冷却介质温度,
K，常数，对铜组为235；对绕组除另有规定外，采用225。8.2温升试验时冷却介质温度的测定8.2.1冷却介质温度的测量方法
对采用周围空气冷却的电机，可用几只温度计分布在冷却空气进入电机的途径中进行测量。温度计应安置在距电机约1～2m处，球部处于电机高度一半的位置，并应防止外来辐射热及气流的影响，取温度计读数的平均值作为冷都介质温度。8.2.2试验结束时玲却介质温度的确定8.2.2.1对连续定额和断续期工作制定额的电机，试验结束时的冷却介质阖度，应取在整个试验过程最后的1/4时间内，按相等时间间隔测得的几个蕴度计读数的平均值。8.2.2.2对短时定额的电机,试验结束时的冷却介质温度，定额为30 min及以下的,取试验开始与结束时温度计读数的平均值;定额为 30 min 以上 90 min 以下的,取其 1/2 试验时间与结束时温度计读数的平均值。
8.3电机绕组及其他各部分温度的测定8.3.1绕组温度的测定
电机绕组的温度用电阻法测量应优先采用带电测温法。8.3.2铁芯温度的测定
铁芯温度用温度计测量。
8.3.3轴承温度的测定
轴承温度用温度计测量。对于滑动轴承，温度计放在最接近轴瓦处，对于滚动轴承，温度计放在最接近轴承外圈处。
8.4电机停机后测得温度值的修正电机各部分的温度或电阻如在切离电源后测得，则所测得的温度值或电阻值应采用外推法修正到断电瞬间。
对小功率电动机，如在切离电源后15s内测得温度或电阻时，允许不外推到断电瞬间。如在七述时间范围内读不出最初读数，按8.4.1进行外推，外推到15$。在切离电源后，电机某些部分的温度继续上升，则应取测得温度中的最高数溢作为电机的最高温度。
8.4.1外推法
电机切离电源后，应立即测取电阻R或温度与对应时间t，点数不少于5点。在坐标纸或半对数坐标纸上绘制R=f(t)或=f(t)曲线，如图 4。延长曲线与纵轴相交,其交点即为断电瞬间的电阻值或温度值。
8.4.2第点读数时间
采用外推法时，从电机切离电源至测得冷却曲线第一点读数的时间应不超过表3规定的数值。表3
电机的额定功率，W
>4 000
第一点读数的时间，
8.5温升试验方法
GB9651-88
温升试验方法采用直接负载法，即在额定频率、额定电压、额定功率下进行试验。8.5.1连续定额(S,工作制)电动机8.5.1.1额定负载温升试验
试验时，被试电机应保持额定负载直到电机各部分温度达到热稳定状态时为止。试验过程中，每隔半小时记录被试电机的电压、电流、输入功率、转矩和转速以及定子铁芯、轴承、风道进出口的冷却介质和周围冷却介质的温度。如采用带电测温时，还应测量绕组的电阻。试验期间应采取措施尽量减少冷却介质温度的变化。为了缩短试验时间，在温升试验开始时可适当过载一段时间。对有几种额定数据电动机的温升试验，应在产生最高温升的额定数据下进行。若不能预先确定时，应在每一种额定数据下逐一进行。8.5.1.2堵转温升试验
对电容起动和电阻起动的电动机进行堵转温升试验时，被试电机应在热状态下或在温升试验结束后迅速将转子堵住，并施以额定电压，持续5后切离电源，立即测量主、副绕组的电阻，以求取绕组的温升。
8.5.1.3空载温升试验
对电容运转和双值电容电动机进行空载温升试验时，被试电机在赖定频率、额定电压下空载运行，直至电机各部分温度达到热稳定状态后切离电源，立即将电机停转，迅速测量主、副绕组的电阻值，以求取绕组的温升。
8.5.2短时定额(S,工作制)电动机试验应从实际冷状态下开始，试验的持续时间按定额的规定。试验时，按定额时限的长短，每隔5~～15min记录一次试验数据。其他要求按8.5.1.1进行。8.5.3断续周期工作制定额(S，工作制)电动机如无其他规定，试验时每一个工作周期应为10min，并记录一次试验数据，直到电机各部分温度达到热稳定状态为止。每一工作周期的运行时间结束时，电动机应在3内停止转动。温度的测定应在最后一个二作周期中负载时间的一半终了时进行。为了缩短试验时间，在试验开始时，负载可适当地持续一段时间，其他要求同8.5.1.1。9效率、功率因数及转差率的测定9.1工作特性曲线的测取
GB 9651-88
工作特性曲线是电动机在额定电压及额定频率下,糖入功率 P1,定子电流 I1、效率 n、功率 cOs中,转差率s(或转速n)与输出功率P的关系曲线(图5)。工作特性曲线应在电动机的温度接近热状态时在负载试验中测取。此时，在1.25～0.25倍额定功率范围内测取6~8点读数，每点应测取下列数值：电压、电流、输入功率、转差率(或转速)及转矩。Pnf
P,-fP 2
f,=fp)
S = f(P+)
9.2转差率(或转速)的测定
电动机转差率(或转速)的测量方法有下列四种：数字式转差率(或转速）测量仪：感应线圈法：
转速测量仪，
数字频率计。
数字式转差率(或转速)测量仪
在旋转轴上安置一个当电机旋转时不产生明显负载的光电反射标记或磁电感应装置。由光电传感器或磁电感应器将转速信号变换成脉冲信号。测量仪将这一信号与电源频率信号进行运算处理后，直接显示出被试电机的转差率（或转速）。9.2.2感应线图法
在电动机机壳上放置一只带铁芯的多匝线圈，并与磁电式检流计或阴极示波器连接。试验时，用秒表测定检流计指针或示波器波形全摆动N次所需要的时间 t,转差书 5 按式(5)计算:s
.（5)
式中：f——被试电机的电源频率。9.2. 3 转速测量仪
GB 965188
试验时，用转速测量仪测量电动机的转速并同时用数字频率计测量被试电机电源的频率于。转差率：按式(6)计算：
对应于被试电机实际电源频率f,时的同步转速。式中:
9.2.4数字频率计
使用同步机型测功机进行负载试验时，将数字频率计接至该测功机的定子绕组山线端上，测出测功机的频率，按式(7)换算成被试电机的转速n：nt =
式中：f—数学频率计测得的额率；万
测功机的极对数。
9.3功率因数的求取
电动机的功率因数按式（8)计算：60f
式中;P—输入功率;
U,—…定子电压;
1,——定了电流.
9.4效率的测定
效率的测定方法采用直接法。
9.4.1效率的直接测定法
直接测定效率时，电动机的输入功率用瓦特表测量，输出功率可用以下方法测量：商、
测功机（或校正过的直流电机）转矩测量仪法：
绳索滑轮法。
9.4.1.1测功机法和转矩测量仪法下同>法：
测功机用联轴器与被试电机联接：转矩测量仪按规定的使用要求与被试电机和负载电机联接。直流电机的校正方法和试验时的要求,按GB 1032 三相异步电动机试验方法中 9. 4. 1 进行。9.4. 1.1. 1试验方法
试验时，被试电机应达到热稳定状态。在1.25～0.25倍额定功率范阐内，测量负载下降及上升时的I.作特性曲线：
对小功率电动机可仅测取下降曲线。每条曲线测取6～8点数读，每点应测取下列数值：定子电压、定子电流、输入功率、输出转矩、转速和定子绕组的电阻，并记录周圈冷介质温度。如定了绕组的电阻在切离电源后测得，按8.4规定执行。9.4.1.2绳索滑轮法
GB 9651—88
从测力计端垂直吊下来的一根细绳绕在置于电动机转轴上的滑轮上，绳索的自由端吊以磁码（如图7），改变绳索的圈数或码以调节电机的负载。础码和测力计的合力与滑轮和绳素半径的乘积，即是电动机的机械输出转矩。在测取转矩时同时测取转速，电动机的输出功率P，按式(9)计算：(F -Q)rn:
式中:P,—一电动机输出功率;
测力计读数：
码连同容器重量；
常数，当F、Q以牛顿为单位时，C为9.55当F、Q以公斤力为单位时，C为0.9738滑轮和绳索半径，m;
电动机的转速。
9.4.1.3输出转矩的修正
用测功机、转矩测量仪或绳素滑轮测得的输出转矩，应进行风摩耗转矩的修正。测功机、转矩测量仪或滑轮的风摩耗转矩T按式(10)计算：C(P, - P)
Tw = 9
式中P
（10）
电动机在额定电压下驱动测功机、转矩转速传感器或带动滑轮时的输入功率。此时，测功机的电枢和励磁回路均应开路；转矩转速传感器应与负载器械脱离；绳索应与滑轮脱离：一在额定电压下，被试电机的空载（不带测功机、转矩转速传感器或滑轮）输入功率；Ta测量 P, 时测功机的转矩值;
n——测量P,时电动机的转速。
电动机修正后的输出转矩T。按式（11)计算：T=T, +T
式中:T-
试验时测得的输出转矩。
（11）
9.4.1.4输出功率的修正
GB 9651—88
试验时的冷却介质温度应换算到25℃。如试验时的冷却空气温度在20℃至35℃范围内，可不必换算。
被试电机修正后的输出功率P按式(12)计算：Pt -
9.4.1.5效率的求取
电动机不同负载时的效率按式(13)计算。对测功机法和转矩测量仪法作效率曲线引一f(P2)。若测量负载下降及上升时的工作特性曲线时，则取两条曲线的平均值作为所求的效率曲线。Pz
10电容器端电压的测定
（13）
电容运转和双值电容电动机的电容器端电压的测定，应使电动机在额定电压、额定频牵和负裁情况下运行，用电压表测量副绕组回路中电容器两端的电压值。11短时过转矩试验
短时过转矩试验应在额定电压、额定频率下进行。试验时，电动机在热状态下逐渐增加负赖。过转矩倍数和时间按GB755或GB5171及该类型电机标准的规定，
12最大转矩的测定
最大转矩的测定方法有下列两种测功桃法（或校正过的直流电机)+b.：转矩测量仪法。
测定时，应在额定频率、额定电压下进行。当试验电压在0.9~1.1倍额定电压范围内变化时，最大转矩值按12.3条换算。
12.1测功机法
试验时，将被试电机与测功机用联轴器联接，使两者的旋转方向一致。逐渐增加被试电动机的负载，至测功机显示最大值，并同时读取被试电机的端电压。试验过程中，应防止被试电机过热而影响测量的准确性。被试电机的端电压应在其出线端上测。12.2转矩测量仪法
用转矩测量仪法测定最大转矩时，必须测取被试电机的转矩-转速特性曲线，最大转矩从曲线上求取。
转矩-转速特性曲线可逐点测定后由人工绘制，也可用自动记录仪直接绘制。测取点数应达到正确求取各种转矩（最大转矩、最小转矩、同步转矩、堵转转矩）的需要。在这些转矩附近，测量点应尽可能密些。
试验过程中，应防止被试电机过热而影响测量的推确性。12.2.1对负载的要求：负载器的特性如能满足测取整条转矩-转速特性曲线时，则调节方便，运行稳定，数据可靠。
GB 9651-88
12.2.2以直流电机作负载时，被试电机与转矩测量仪、直流电机相联接。使直流电机他励，其电枢由可调电压和可变极性的电源供电。被试电机与直流电机的转向应一致。调节直流电机的电源，逐渐增加被试电机的负载，并同时读取转矩、转速和被试电机的电压值，或用自动记录仪绘制转矩-转速特性曲线和被试电机的端电压与转速的关系曲线。用自动记录仪绘制曲线时，建议在被试电机转速上升和下降的情况下测取两条转矩-转速特性曲线，取其平均值。每条曲线的绘制速度要均勾，绘制时间应不少于15s。12.3最大转矩值的换算
最大转矩T按式(14)换算：
（14）
式中：Tmx—在试验电压U.下测得的最大转矩。13最小转矩的测定
笼型电机在起动过程中摄小转矩的测定方法有下列两种：a.测功机法(或校正过的直流电机)；b.转矩测量仪法：
测定时，被试电机应接近实际冷状态，在额定频率和额定电压下进行。当试验电压在0.95～1.05倍额定电压范囤内时，最小转矩按13.3条换算。13.1测功机法
试验时，将被试电机与测功机用联轴器联接。先将被试电机通以低电压，调节测功机的端电压（或励磁电流），以确定被试电机出现最小转矩的转速。断开被试电机的电源，将电压升至额定值时再接通，迅速调节测功机的电压（或励磁电流），直至加速到额定转速期间测功机的读数出现最小值，读取此数值并同时读取被试电机的端电压。试验过程中，应防止试电动机过热。13.2转矩测量仪法
用转矩测量仪法测定最小转矩时，必须从堵转状态开始使转速逐渐升高，以测取被试电机的转矩-转速特性曲线，最小转矩从曲线上求取。试验时，被试电机与负载直流电机的转向可以一致或相反。首先使直流电机在极低转速下运行，然后在额定电压或接近额定电压下起动被试电机，增加或逐渐减小被试电机的负载，直至其额定转速。其他试验方法及要求同12.2。
13.3最小转矩值的换算
最小转矩T按式(15)换算：
式中：Tin——在试验电压U.下测得的最小转矩。14起动过程中起动元件断开转滤的测定起动过程中电机的起动元件断开转速的测量方法有下列两种：-(15)
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