三相异步电动机检查试验方法

1三相异步电动机检查试验方法一、适用范围适用于本公司生产的所有高低压三相异步电动机的检查试验。二、本试验方法的主要指导标准1、GB755-2008/IEC60034-1:2004《旋转电机定额和性能》2、GB/T1032-2012《三相异步电动机试验方法》3、GB/T13957-2008《大型三相异步电动机基本系列技术条件》4、GB/T21211-2007《等效负载和叠加试验技术间接法确定旋转电机温升》5、GB/T22670-2008《变频器供电三相笼型感应电动机试验方法》6、GB/T14711-2013《中小型旋转电机通用安全要求》7、GB/T10068-2008/IEC60034-14:2007《轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值》8、GB/T20160-2006《旋转电机绝缘电阻测试》9、GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》三、检查试验的项目及顺序1、定子及绕线转子绕组直流电阻的测定2、定子及绕线转子绕组绝缘电阻的测定3、定子直流泄露电流试验（仅对高压电机进行）4、绕线转子及内反馈绕组开路电压的测定5、堵转试验6、电机及冷却风机旋转方向的测定27、电机空载转速的测定8、超速试验（当有协议规定时进行）9、短时热试验（仅对高压及低压大功率电机进行）10、空载试验11、振动的测定12、机械检查13、工频耐电压试验四、检查试验的方法与结果判定1、定子及绕线转子绕组直流电阻的测定1.1测量绕组直流电阻的目的通过对实测直流电阻值的分析，可以初步判定被试电机绕组的匝数、线径、并绕根数、接线方式及接线质量等是否达到设计或工艺规范的要求，以及绕组匝间有无短路现象等，并且直流电阻是参与损耗和温升计算的必要参数。1.2测量绕组直流电阻的方法（1）在测量绕组的直流电阻时，需先测量被测绕组的温度，绕组温度与环境温度之差应不大于2K，如电机处于实际冷状态，可用周围环境温度代替绕组温度。（2）通常我们使用双臂或单臂电桥测量绕组直流电阻，如绕组的端电阻在1Ω及以下时，必须选用双臂电桥进行测量。在检查试验时一般三相端电阻分别测量一次。（3）相电阻的测量：如电机定子或转子三相绕组首尾端都引出，可分别测量电机各相绕组的直流电阻。3（4）线电阻的测量：线电阻也称为端电阻，如电机定子或转子三相绕组在电机内部已连接为星形（Y）或三角形(△)，外部只引出3条线，则只能测量两相绕组间的端电阻。1.3测量绕组直流电阻注意事项测量时电机转子应保持静止状态，且使用电桥测量时必须保证绕组为不带电状态。定子绕组的端电阻应在电机的出线端上测量，绕线转子绕组端电阻应尽可能在绕组与集电环连接的接线端上测量。1.4相电阻与线电阻的换算关系（1）当电机三相绕组为星形接法时：RU=RM-RVWRV=RM-RWURW=RM-RUV（2）当电机三相绕组为三角形接法时：RU=+RUV-RMRV=+RVW-RMRW=+RWU-RM式中：RURVRW、分别为三相绕组的相电阻，RUVRVWRWU分别为三相绕组间的线电阻，RM=（3）如果各相绕组的线电阻与三相绕组线电阻的平均值R1之差，对于星形（Y）接法三相线电阻不平衡度不大于2%，三角形(△)接法三相线电阻不平4衡度不大于1.5%时，则相电阻RY及RΔ按以下公式计算：Y形接法：RY=0.5R1△形接法：RΔ=1.5R1三相不平衡度的计算：以某一星接绕组为例，三相绕组线电阻分别为0.0841Ω、0.0844Ω、0.0859Ω，三相平均值R1=(0.0841+0.0844+0.0859)/3=0.0848Ω,三相不平衡度为（0.0859-0.0848）/0.0848=0.012972，未超过2%，则相电阻RY=0.5*0.0848=0.0424Ω。1.5不同温度时绕组直流电阻的换算R2=K+t2K+t1×R1式中R1——温度为t1时的绕组直流电阻R2——温度为t2时的绕组直流电阻K——绕组材料在0℃时电阻温度系数的倒数，铜为235，铝为2252、定子及绕线转子绕组绝缘电阻的测定2.1兆欧表的选取测量绕组绝缘电阻时应按下表选取对应电压等级的兆欧表（俗称“摇表”）。如电机的额定电压为多电压的，则按其中高电压值进行判定。被测试绕组的额定电压兆欧表的测量电压UN≤10005001000UN≤250010002500UN≤500025005000UN≤1200050005UN12000100002.2测量绕组绝缘电阻的方法如无其他规定，一般检查试验可只测量实际冷状态下绕组的绝缘电阻，测量绕组绝缘电阻时，如各相绕组的首尾两端都引出，则分别测量各相之间和各相与机壳之间的绝缘电阻，不参与测量的绕组应与机壳连接并可靠接地。如各相绕组在电机内部已连接为星形或三角形，则测量任意一相对机壳的绝缘电阻。对绕线转子电机还应按上述方法测量转子绕组的绝缘电阻，测量时应在试验电压施加1min后数值稳定方可读取。2.3测量绕组绝缘电阻注意事项为防止被测绕组在试验后储存的电荷电击，测量完后应立即对被测绕组对地放电。2.4绝缘电阻的结果判定根据GB14711-2013中的规定，对额定电压为1000V及以下的电机绕组，冷态绝缘电阻应不低于5MΩ。对额定电压为1000V以上的电机绕组，冷态绝缘电阻应不低于50MΩ。3、定子直流泄露电流试验3.1测量定子直流泄露电流的目的泄露电流是指在直流高电压下通过被试绕组的电流，由于绕组绝缘中存在的某些缺陷或弱点，只有在较高电场强度下才能暴露出来，因此通过泄露电流的大小及变化规律可以判断绕组绝缘是否存在缺陷。3.2测量定子直流泄露电流的方法（1）测量前必须先不接被试绕组，将测量电压上升到测量值，这时微安表6应无读数，如有则记下此读数I0,然后接上被试绕组测得泄露电流为I1，则被试绕组的实际泄露电流为：I=I1-I0（2）测量时最大测试电压为3UN，然后按每级相差0.5UN均匀分为6点，依次升高测试电压进行测量，每点测量时应保持1min，并记录泄露电流值。（3）测量时如各相绕组的首尾两端都引出，则分别测量各相绕组的泄露电流，不参与测量的绕组应与机壳连接并可靠接地。如各相绕组在电机内部已连接为星形或三角形，则只需测量任意一相的泄露电流。3.3直流泄露电流结果的判定（1）通常我公司的电机被试绕组内部已连接为星形或三角形，内部标准定为：H500及以下不大于25微安，H500以上不大于30微安。（2）如被试绕组的首尾两端都引出，则各相绕组的泄露电流值之差应不大于泄露电流值最小相的50%。3.4测量定子直流泄露电流注意事项（1）如果微安表读数波动，则可能是由于电源波动、整流后电流电压的脉动系数比较大以及被试绕组有充放电过程，如果摆动较小，则取其平均值作为测量结果。（2）如果微安表读数突然出现不规则的很大摆动，则可能是被试绕组产生间断性放电引起的。（3）如果微安表读数随时间不断增大，这说明被试绕组的绝缘性能差。（4）如发生以上(2)和(3)的情况应立即降低电压停止试验，否则可能发生被试绕组的击穿。74、绕线转子及内反馈绕组开路电压的测定4.1测定方法（1）测量转子开路电压时，转子三相绕组端头必须开路，先在低电压下确认转向后将转子用工装可靠的堵住，给定子绕组施加额定频率的额定电压，然后在转子集电环间分别测量各相间线电压，测量时连接线要牢靠，防止触电或短路。对于转子额定电压高于600V的电动机，允许适当降低给定的定子电压。如有电压不平衡现象，通常在几个不同转子位置测量转子电压，取算术平均值作为转子开路电压。（2）测量内反馈绕组开路电压时，如各相绕组的首尾两端都引出，则先用连接片在外部端子上连接为星形或三角形，再测量各相绕组间的线电压，如各相绕组在电机内部已连接为星形或三角形，则直接测量各相绕组间的线电压。4.2结果计算与判定（1）我公司对转子及内反馈绕组三相开路电压的不平衡度内部标准按任意相不大于±3%，计算方法按下式：UP=3)++(UUUMLKMLK式中（UP为转子三相绕组线电压的平均值,ULK、UKM、UML为转子三相绕组线电压的测量值）例如计算ULK的不平衡度则为：UUPLK（2）我公司对测定的转子开路电压内部标准定为转子额定电压（即铭牌值）U2N的±3%以内，例如判定ULK时则为：UUU2N2NLK-如限于设备，测量时定子电压U1未达到额定电压UN，则判定ULK时按下8式计算：UUUUU2N2NLK1N-*5、堵转试验5.1堵转试验方法（1）试验应在电机实际冷状态下进行，试验前将电机底脚牢靠固定于试验平台，并用工装将转子卡住静止不动，对于绕线式转子电机还须将转子三相绕组在集电环上短路。（2）试验时，在额定电流附近取一点（一般定为型式试验的最低电压点）测取IK、和PK。（3）对于更换定子或转子线圈绕组及转子有所变动的电机须重新进行堵转试验。5.2堵转试验结果判定（1）如用两表法测量功率，则通过功率因数计算值校核堵转数据的准确性，方法如下：cosФ′=22121)(311cosФ=根据(cosФ′-cosФ)/cosФ计算求得值须在±1%之间，如超出则要重新采集数据。（2）测取的UK、IK、和PK根据该规格型式试验制定的合格区进行判定。6、电机及冷却风机转向的测定96.1测定电机及冷却风机转向的目的由于部分电机安装有内风扇或外置风机冷却，转向错会直接影响电机的冷却效果，并且转向须和用户要求的一致，因此在电机检查试验时须每台测定电机及冷却风机的转向。6.2测定电机及冷却风机转向的方法测定前须保证试验电源的相序与电机或冷却风机出线端的相序保持一致，然后在电机启动时低转速下观察转向，如相反则须要重新确认或处理后方可继续进行试验。7、电机空载转速的测定7.1测定电机空载转速的目的测定电机转速可有效防止电机定、转子装配的错误，核对电机级数是否正确，以及从电机空载转速初步判断电机的设计是否有重大漏洞。7.2测定电机空载转速的方法测定时，电机须在额定频率、额定电压下空载运行，读数时须在数值稳定后方可读取，测量的转速应接近同步转速。8、超速试验8.1超速试验的方法超速试验一般仅在有协议规定时进行，试验时，将电动机的转速提高到1.2倍的最高额定转速或协议中规定的最高转速，持续时间为2min。提高转速的方法为提高电源频率或用原动机直接驱动，试验完毕后，电机的各部件应无松动或异常变形。8.2超速试验注意事项10超速试验时应做好被试电机周身的安全防护措施，防止任何人员靠近，测量转速时应尽量在远距离进行。9、短时热试验9.1短时热试验方法（1）通常我公司仅对高压及低压大功率电机进行短时热试验，对于H500以下的电机热试验时间为30min，H500及以上的电机热试验时间为1h，滑动轴承类的电机热试验时间为2h。（2）短时热试验我们通常采用定子叠频法（定子馈电），被试电机的定子同时由两套不同频率的电源供电（例如发电机GS1和GS2），一个为主电源（GS1），一个为副电源（GS2），试验时，先用主电源起动被试电机，使其在额定频率、额定电压下空载运行，再调节副电源发电机组的频率到约为额定频率的80%,然后调节副电源发电机的励磁电流，使被试电机的定子电流达到满载电流值（铭牌电流值），调节过程中如被试电机以及发电机组振动较大或仪表数据摆动较大，应先降低副电源电压，重新调节一个副电源频率再进行试验。（3）试验过程中应每隔10min记录一次绕组或铁心温度，轴承温度及冷却介质温度，且随时监控被试电机的运行情况，对于水冷电机还应记录每点的循环空气温度及水流量、水压。9.2短时热试验结果判定（1）短时热试验后的绕组或铁心温升（短时热试验结束时测得的温度与冷却介质温度之差）应接近该规格温升试验时同时间下的温升值。（2）试验过程中滚动轴承温度应不超过95℃，滑动轴承温度应不超过80℃，如每点温度增长较快则应运行至稳定再判定。1110、空载试验10.1空载试验方法（1）空载试验在热试验后进行，电机应在额定电压和额定频率下空载运行，其轴端应无任何的机械负载。如不做热试验，可空载运行15-30min后再进行，（2）在额定电压下测取空载损耗