列公式便可计算被测电机1和 陪侍电机2的定子铜耗：
[0041] 步骤九：用钳式电流表测量转子一相电流的方法确定被测电机1和陪侍电机2的 转差率Sti和s M，采用该方法主要是考虑到电机测量环境制约了其他用以确定电机转差率的 实验设备的使用；首先记录电流表指针的摆动次数\、NM，并用秒表记录\、Nm次摆动的时 间V tM;然后使用下列公式确定被测电机1和陪侍电机2的转差率s 和s M:
[0043] 式中，&为被测电机1的额定频率；f μ为陪侍电机2的频率，该频率大于被测电机 1的额定频率；
[0044] 步骤十：工作在电动机状态的陪侍电机2的转子铜耗Pfeu2:P fcu2 = sM(PM1-Pfcul-P ' ;工作在发电机状态的被测电机1的转子铜耗Pfcu2=P fcu2= SG(Pg2_Pgcu1_P， fe)；
[0045] 步骤十一：工作在发电机状态下的被测电机1的杂散损耗Ρ&为：P &= Σ P sPfcu2/ (Pg〇u2+Pm?2)，式中，Σ Ps为被测电机1和陪侍电机2的总杂散损耗，但此时P fcu2为被测电机 1转子铜耗，Pfeu2为陪侍电机2转子铜耗，且Σ P s的计算公式为：
[0047] 步骤十二：结合上述步骤中的测量参数和计算结求取被测电机1负载杂散损耗的 平均值7[为：F = (L 被测电机1在电动机和发电机状态中转子电流的近似平 均值为：
，式中，1:为负载试验时被测电机1在上述步骤中的定子电流，即被 测电机1在电动机状态和发电机状态下的定子电流，Ic为被测电机1空载试验时，额定电压 对应的定子电流。
[0048] 工作原理：实验所需的高温低压测试环境可直接利用高低温低气压实验箱完成， 只需将被测电机连同测量设备放入该实验箱内即可，由于某些测量设备在高温低压环境下 不能正常工作，为此本发明提出利用双机对托的方法测量被测电机的性能参数，即选用与 测试电机规格相同，或与被测电机具有相同的同步转速、功率大于被测电机的其他规格的 电机作为陪试电机。
[0049] 首先对被测电机和陪试电机进行空载试验以确定其铁耗和机械损耗。其测试方法 是将被测电机和陪试电机分别放入高低温低压试验箱内并固定，然后被测电机和陪试电机 分别在额定电压和额定频率下空载运行，达到机械损耗稳定后，通过控制施加在电机定子 绕组上的电压，完成空载试验，并计算得到所需的被测电机的铁心损耗和机械损耗。为确定 电机的空载定子铜耗，每次读取测量参数的同时需读取电机定子绕组的阻值。
[0050] 采用在高温低压情况下，仍能正常工作的联轴器联结被测电机和陪试电机，然后 将联结好后的被测电机和陪试电机一同放入高低温低气压实验箱中，将被测电机与可以输 出额定频率的交流电源相连，陪试电机与频率可调的交流电源相连。再将一些必要的设备 与被测电机和陪试电机联结好后，便可对其进行相关的测量。
[0051] 首先对电机进行空载试验，用以确定被测电机和陪试电机的铁心损耗和机械损 耗。测量过程中让被测电机和陪试电机在额定电压和额定频率下空载运行到机械损耗稳 定，调节施加在定子绕组上的电压，并在这一过程中测量所需的电机性能参数，完成电机的 空载试验。空载试验主要确定被测电机的铁心损耗和机械损耗PfJP P Λ以及陪试电机的铁 心损耗和机械损耗^和P Λ。由于工作在高温低压状态的电机，其定子绕组的阻值会受 到温度和压强的共同影响，所以通常计算阻值的公式再次并不适用，因此必须每次读取所 测参数的同时读取该值。
[0052] 双机对托的方法由两个过程组成，为避免测量结果出现较大的误差，需对测量用 仪表进行校准。
【主权项】
1. 一种高温低压环境下电机的测试方法，其特征在于它的方法步骤为： 步骤一：选择一台与被测电机（1)规格相同，或与被测电机（1)具有相同的同步转速但 功率大于被测电机（1)的其它规格的电机作为陪侍电机（2);将被测电机（1)的输出转轴 通过联轴器（3)与陪侍电机（2)的输出转轴传动连接，将高低温低气压实验箱（4)内的测 试温度设置l〇〇°C~200°C之间，气压压力值设置在小于O.OIMpa，使其接近外太空的真空 环境的压力值； 步骤二：使被测电机（1)工作在电动机状态，陪侍电机（2)工作在发电机状态；第一驱 动器（5)驱动被测电机（1)运转工作，使被测电机（1)在额定频率和额定电压下工作；第二 驱动器（6)驱动陪侍电机⑵工作，使陪侍电机⑵相对于被测电机⑴转向上施加一个 反向驱动；调节第二驱动器（6)使被测电机（1)在额定负载情况下运行到稳定状态； 步骤三：通过第二驱动器（6)调节陪侍电机（2)，使被测电机（1)的定子电流从1. 5倍 额定电流逐渐变到0.5倍额定电流，在这一过程中读取作为电动机运行的被测电机（1)的 三相线电流IM1、输入功率PM1、定子绕组电阻值RM1，试验过程中需保持被测电机（1)的频率 和电压始终为额定值；同时读取工作在发电机状态的陪侍电机（2)的三相线电流L、输出 功率Pe2、定子绕组电阻值Rei;利用上述测量得到的实验数据并结合下列公式便可计算被测 电机⑴和陪侍电机⑵的定子铜耗：步骤四：用钳式电m表测重转于一相电m的万法确定被测电机（1)和陪侍电机（2)的 转差率SM和se，采用该方法主要是考虑到电机测量环境制约了其他用以确定电机转差率的 实验设备的使用；首先记录电流表指针的摆动次数NM、Ne，并用秒表记录NM、Ne次摆动的时 间tM、te;然后使用下列公式确定被测电机⑴和陪侍电机⑵的转差率sM和se: *7 式中，fM为被测电机（1)的额定频率；为陪侍电机（2)的频率，该频率小于额定频率； 步骤五：工作在电动机状态的被测电机（1)的转子铜耗Pfcu2:PMra2=sM(PM1-Pfeul-PfJ; 工作在发电机状态的陪侍电机（2)的转子铜耗Pfcu2:Pfcu2=sJPm-PG^-P'fJ; 步骤六：工作在电动机状态下的被测电机（1)的杂散损耗PMs:PMs=EPsPfeu2/ (P^+PmJ，式中，EPs为被测电机（1)和陪侍电机（2)的总杂散损耗，且EPs的计算公式 为： ^Ps= ?Ml_PG2_PMcul_PGcul_PMcu2_PGcu2_Pfe_Pfe_PA_PA； 步骤七：将被测电机（1)和陪侍电机（2)停止运转工作；使被测电机（1)工作在发电机 状态，陪侍电机（2)工作在电动机状态；第二驱动器（6)驱动陪侍电机（2)运转工作，使陪 侍电机（2)在额定电压下和大于额定频率条件下工作；第一驱动器（5)驱动被测电机（1) 工作，使被测电机（1)相对于陪侍电机（2)转向上施加一个反向驱动；调节第一驱动器（5) 使陪侍电机（2)的负载值与被测电机（1)标称负载值相等情况下运行到稳定状态； 步骤八：通过第一驱动器（5)调节被测电机（1)，使陪侍电机（2)的定子电流从1. 5倍 额定电流逐渐变到0.5倍额定电流，在这一过程中读取作为电动机运行的陪侍电机（2)的 三相线电流IM1、输入功率PM1、定子绕组电阻值RM1，试验过程中需保持被测电机（1)的频率 和电压始终为额定值；同时读取工作在发电机状态的被测电机（1)的三相线电流Id、输出 功率Pe2、定子绕组电阻值Rei;利用上述测量得到的实验数据并结合下列公式便可计算被测 电机⑴和陪侍电机⑵的定子铜耗：步骤九：用钳式电流表测量转子一相电流的方法确定被测电机（1)和陪侍电机（2)的 转差率se和sM，采用该方法主要是考虑到电机测量环境制约了其他用以确定电机转差率的 实验设备的使用；首先记录电流表指针的摆动次数Ne、NM，并用秒表记录Ne、NM次摆动的时 间te、tM;然后使用下列公式确定被测电机⑴和陪侍电机⑵的转差率se和sM:式中，fe为被测电机（1)的额定频率；fM为陪侍电机（2)的频率，该频率大于被测电机 (1)的额定频率； 步骤十：工作在电动机状态的陪侍电机⑵的转子铜耗Pfeu2:Pfeu2= sM(PM1-Pfeul_P'J ; 工作在发电机状态的被测电机（1)的转子铜耗Pfcu2:Pfcu2= sJPm-Ps^-PfJ ; 步骤十一：工作在发电机状态下的被测电机（1)的杂散损耗P&为：Pes=E PsPfcu2/ (Pg〇u2+PmJ，式中，E Ps为被测电机⑴和陪侍电机⑵的总杂散损耗，但此时Pw2为被测 电机⑴转子铜耗，陪侍电机⑵转子铜耗，且E Ps的计算公式为： ^ Ps - P Ml_P(；2_PMcul_PGcul_PMcu2_P(；cu2_Pfe_P fe_P & ； 步骤十二：结合上述步骤中的测量参数和计算结求取被测电机（1)负载杂散损耗的平 均值厂为：P = (/;,、+ /),、）/2 :被测电机⑴在电动机和发电机状态中转子电流的近似平均 值石为= ，式中，1:为负载试验时被测电机⑴在上述步骤中的定子电流，即被 测电机（1)在电动机状态和发电机状态下的定子电流，Ic为被测电机（1)空载试验时，额定 电压对应的定子电流。
【专利摘要】一种高温低压环境下电机的测试方法。它属于高温低压环境下电机特性测试的技术领域。它的方法步骤为：被测电机与陪侍电机放入高低温低气压实验箱内；被测电机工作在电动机状态，陪侍电机工作在发电机状态；被测电机的定子电流从1.5倍逐渐变到0.5倍额定电流；工作在电动机状态的被测电机的杂散损耗PMs；被测电机工作在发电机状态，陪侍电机工作在电动机状态；陪侍电机的定子电流从1.5倍额定电流逐渐变到0.5倍额定电流；工作在电动机状态的被测电机的散损耗PGs；结合上述测量参数和计算结求取被测电机负载杂散损耗的平均值。本发明方法能对电机进行高温低压环境下各参数进行测量，采用双机对拖的方法测试该环境下的电机，并能准确的计算出电机的各项损耗值。
【IPC分类】G01R31/34
【公开号】CN105116332
【申请号】CN201510566606
【发明人】邹继斌, 徐永向, 肖利军, 赵博, 王骞, 赵猛, 王宝超
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月8日