1、JCS 2916030K 23 缮雪中华人民共和国国家标准GBT 131 12008代替GBT 13111989200807-16发布直流电机试验方法Test procedure for direct current machines20090401实施宰瞀髁鬻帮-f量l：紫糌瞥星发布中国国家标准 管理委员会“1GBT 13112008目 次前言I1范围-12规范性引用文件13试验电源、仪表选择及试验前检测14绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定35绕组在实际冷状态下直流电阻的测定36轴电压的测定57电感的测定58空载特性的测定79整流电源供电时电机的电压、电流纹波因数及电流波形因数的测定81
2、0额定负载试验911热试验1012效率的测定1313电机偶然过电流和电动机的短时过转矩试验1914发电机的外特性和固有电压调整率的测定1915电动机的转速特性和固有转速调整率的测定2016转动惯量的测定2117无火花换向区域的测定2218电枢电流变化率的测定2419超速试验-2620噪声的测定262l振动的测定2622电磁兼容性测定2623匝问绝缘试验2624短时升高电压试验2625耐电压试验”27附录A(规范性附录) 输入电流及输入功率的修正方法28附录B(规范性附录)测功机转矩读数的修正30附录C(规范性附录)直流电机的短路方法31附录D(资料性附录) 电机的换向火花等级判定34刖 吾GB
3、T 13112008本标准代替GBT 13111989直流电机试验方法。与前版相比，主要变化如下：引用标准为现行有效标准。32仪表选择中对仪表准确度要求进行了修改，比前版的要求提高了。第7章电感的测定中增加了负载状态下电枢饱和电感的测定。第16章转动惯量的测定中增加了双钢丝法。前版式(20)、式(B1)、式(B2)、式(B 3)有误，进行了修改。增加了附录D火花等级的描述。本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录，附录D为资料性附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国旋转电机标准化技术委员会(SACTC 26)归口。本标准负责起草单位：上海电器科学研究所(集团)有限公司、上海南洋电机
4、有限公司、西安西玛电机(集团)有限公司、卧龙电气集团股份有限公司、永济新时速电机电器有限责任公司、哈尔滨电机厂交直流有限责任公司、杭州金蟒电机制造有限公司、上海电科电机科技有限公司负责起草。本标准参加起草单位：杭州恒力电机制造有限公司。本标准主要起草人：金惟伟、邱毓鸿、庄晓芬、陈伟民、张锦伟、孟凡民、钟幼康、盛君、韩荣灿。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 13111989直流电机试验方法GBT 131 120081范围本标准适用于GB 755规定范围内的一般用途直流电机。对特殊用途或有特殊试验要求的电机凡本标准未规定的试验方法，应在该类型电机的标准中作补充规定。2规范性引用文件下列
5、文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 755旋转电机定额与性能(GB 755 2008，IEC 600341：1996，IDT)GB 4824 2004工业、科学和医疗(IsM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法(CISPR 11：2003，IDT)GB 10068轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及限值(GB 100682008，IEC 6003414：
6、1996，IDT)GBT 1006912006 旋转电机噪声测定及限值 第1部分：噪声测定方法旋转电机噪声测定方法(ISO 1680：2000，MOD)3试验电源、仪表选择及试验前检测31试验电源311普通电源试验用普通电源包括直流发电机组、蓄电池。312整流电源试验用整流电源的电流纹波因数或波形因数应符合被试电动机技术条件的要求，整流器交流输入电压应对称，输出电压、电流波形应平衡、稳定，无干扰。32仪表选择321测量仪器的准确度试验时，采用的电气测量仪器、仪表的准确度应不低于05级(兆欧表除外)；转速表读数误差在士1 rmin；转矩测量仪及测功机的准确度应不低于05级；测力计的准确度应不低于
7、l级；温度计的误差应不超过士1。选择仪表时，应使测量值位于2095仪表量程范围内。对小功率直流电动机，应按附录A对输入电流和功率的测量值进行修正。322电压电流的测量电压、电流平均值用磁电式仪表或能读出平均值的其他仪表包括数字式仪表来测量。电压、电流有效值用电动式仪表或能真实读出方均根数的其他仪表包括数字式仪表来测量。测量电枢回路电压时，电压表应直接接在绕组出线端上。用分流器测量电流时，测量线的电阻应按所用毫伏表选配。323电动机输入功率的测量输入功率用电压乘电流来计算，试验电源为整流电源时应用真实读数瓦特表或指示电压、电流瞬时值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输入功率，也可分别测量直
8、流功率分量和交流功率分1GBT 13112008量(见123)然后相加求得。33试验前检测331一般检查试验前应检查电机的装配质量和轴承运行情况，以保证各项试验能顺利进行，试验线路和设备应能满足试验要求。332中性线的测定中性线的测定有感应法、正反转发电机法、正反转电动机法。试验前，电刷与换向器工作表面的接触应良好。3321感应法a) 电枢静止，励磁绕组他励，将毫伏表接在相邻的两组电刷上，并交替地接通和断开电机的励磁电流(图1)，逐步移动刷架的位置，在每一个不同位置上测量电枢绕组的感应电势，当感应电势最接近零时，即可认为电利位于中性线上，毫伏表的读数推荐以励磁电流断开时的读数为准。图1b)电枢
9、静止，励磁绕组他励，交替地接通和断开电机的励磁电流，在距离等于或接近于一极距的两片换向片上测量感应电势，沿换向器圆周移动，正负感应电势各量取几点读数，然后按图2所示的作图法求出中性线位置。感应电势my I、I-q一中性线I、 、 图2挠向片组3322正反转发电机法试验时，电机励磁绕组他励，在保持转速、励磁电流及负载(接近额定值)不变的情况下，逐步移动刷架位置，在每一个不同位置上测量电机在正转及反转时的电枢电压，直到两个电压数值最接近时为止，2CaT 13112008此时即可认为电刷位于中性线上。3323正反转电动机法试验时，在保持电机电枢电压、励磁电流及负载(接近额定值)不变的情况下，逐步移动
10、刷架位置，在每一个不同位置上测量电机在正转及反转时的速度，直到两个方向的转速最接近时为止，此时即可认为电枢位于中性线上。4绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定41测量时电机的状态测量电机绕组的绝缘电阻时，应分别在实际冷状态和热状态下测量。检查试验时，可仅测量冷态绝缘电阻，但应保证热态绝缘电阻不低于该类型电机标准的规定。42兆欧表的选用电机额定电压为36 V及以下的用250 V兆欧表测量，额定电压为36 v以上至500 V的用500 V兆欧表测量，额定电压在500 V以上的用1 000 V兆欧表测量。43测量方法电枢回路绕组(不包括串励绕组)、串励绕组和并励绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻应分别进
11、行测量。测量时，兆欧表的读数应在仪表指针达到稳定以后读出。5绕组在实际冷状态下直流电阻的测定51 实际冷状态下直流电阻的测定将电机在室内静置一段时间，用温度计(或埋置检温计)测量电机绕组的温度，当所测温度与冷却介质温度之差不超过2 K时，此时被测绕组的温度即称为实际冷状态下绕组的温度，若绕组的温度无法测量时，允许用机壳的温度代替，对大、中型电机温度计的放置时间应不少于15 min。52绕组直流电阻的测量方法521绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量，测量1 n及以下的电阻时，应采用双臂电桥。522当采用电流表和电压表法测量电阻时，接线如图3或图4所示。图4当测量电压表内阻与被测绕组电阻之比大
12、于或等于200时，应采用图3的接线测量绕组的电阻；当测量电流表内阻与被测绕组电阻之比小于1200时，应采用图4的接线测量绕组的电阻。测量时电压3GBT 131 12008表与被测绕组应接触良好，电流必须保持恒定，通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 rain。523当采用数字式微欧计测量绕组电阻时，测棒与被测绕组的接触应良好，通过被测绕组的电流不应太小，但不能超过额定电流的10，通电时间应不超过1 rain。524测量电机各部分绕组直流电阻时，转子应静止不动，每一绕组测量三次，每次读数与三次读数的平均值之差，应在平均值的士05范屡内，取其平均值作为绕组电阻的实际值，并同
13、时记录绕组温度。检查试验时，每一电阻可仅测量一次。53电枢绕组直流电阻的测定531按52测量电枢绕组电阻时，应将电刷自换向器上提起或与换向器绝缘，根据电枢绕组的型式按下列方法进行。a)对单波绕组应在距离等于或最接近于奇数极距的两片换向片上进行测定，测得的电阻即为电枢绕组电阻。b)对无均压线的单叠绕组应在换向器直径两端的两片换向片上进行测定。电枢绕组的直流电阻R。由式(1)计算：R=尝式中：R一测量的电阻值，n；p极对数。c)对装有均压线的单叠绕组，应在距离等于或最接近于奇数极距，并都装有均压线的两片换向片上进行测定，测得的电阻即为电枢绕组电阻。d)对装有均压线的复叠或复波绕组应在距离最接近于一
14、极距，并都装有均压线的两片换向片上进行测定，测得的电阻即为电枢绕组电阻。e)蛙绕组一单蛙绕组应在相隔一个极距的两换向片上测量；双蛙绕组应在相邻的两换向片上测量；三蛙绕组应在相隔一个极距的两换向片上测量。如K2p不是整数时应加修正值m2。电枢绕组的直流电阻R。由式(2)计算：R。一石压干R而j式中：R测得的电阻值；口一蛙绕组的电阻系数，见表1；K一一换向片数；m绕组的重路数。表12声 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24I a 800 2771 6125 11011 17543 25813 35902 47877 61798 77721 95692f)其他型式电枢绕组直流电
15、阻的测量方法应根据绕组的具体结构，采用相应的方法。532按521测量电枢绕组直流电阻时，电刷自换向器上提起或与换向器绝缘有困难而将电刷放在换向器上，应在位于两组相邻电刷的中心线下面，距离等于或最接近于一极距的两片换向片上进行测量。533用于温升试验的电枢绕组冷状态直流电阻的测定，可在位于相邻两组电刷之间，距离约等于极4GBT 131 12008距一半的两片换向片上进行测量，并在这两片换向片上做好标记。大型电机测量电枢绕组冷状态直流电阻时，应在换向器上多选择几组不同位置的换向片。温升试验时，在电机断能停转后，总有一组换向片位于相邻电刷之间，可测量电枢绕组热状态直流电阻。6轴电压的测定轴电压测定见
16、图5。试验前应分别检查轴承座与金属垫片、金属垫片与金属底座间的绝缘电阻。第一次测定时，被试电机应在额定电压、额定转速下空载运行，用高内阻毫伏表测量轴电压u，然后用导线A将转轴一端与地短接，测量另一轴承座对地轴电压u。，测量完毕将导线A拆除。试验时测点表面与毫伏表引线的接触应良好。第二次测定时，被试电机在额定电流、额定转速下短路或额定负载运行，测量轴承电压uz。对调速电机可仅在最高额定转速下进行检查。l轴承座；2绝缘垫片3金属垫片4绝缘垫片5转子。7电感的测定图57I 电枢回路电感的测定711不饱和电感的测定试验开始前电机电刷的安装应接触良好，并(他)励磁场的绕组应短路以避免绕组感应高压。试验时
17、，在电机电枢回路端子通以50 Hz或60 Hz的单相交流电。固定电枢防止转动，交流电流应限制在额定电流的20左右，以避免在短暂的试验期间电刷和换向器过热。同时读取交流电压、交流电流、相角或功率，相角也可通过瓦特表间接求得。712饱和电感的测定励磁绕组他励，通以额定励磁电流，励磁用直流电源的电流纹波因数不超过6。测定方法与不饱和电感相同。串励电机电枢回路仅进行饱和电感的测试，此时串励绕组由直流电源他励，通以额定电流，励磁用直流电源的纹波因数不超过6。求得的饱和电感并不包括由于串励磁场引起的附加电感。713负载状态下的饱和电感的测定被试电机作为发电机，在特定的负载电流状态下运行，使用一台交流发电机
18、，一个电容器C和一个电感L，如图6所示，将20左右额定电流的交流电流叠加在直流负载电流上。GBT 13112008电枢回路电感用交流电压、交流电流的有效值，按式(3)计算。714电枢回路电感试验值的计算电枢回路电感试验值应按式(3)计算图6一Usin0一“ 2玎式中：L。电枢回路电感的试验值，H；u交流电压的有效值，V；口交流电压，交流电流间的相角；，频率，Hz；卜一交流电流的有效值，A。72并(他)励励磁绕组电感的测定721不饱和电感的测定试验时，电机励磁绕组用一在被试电机额定励磁电流时电压调整率小于2的电源他励，将电机驱动到额定转速，电枢两端开路，调节励磁使电枢电压至额定，在额定和零之间来
19、回两次，然后降低电枢电压到50额定值左右，记下励磁绕组电压为预定值，再将励磁电压减小到零，断开励磁回路，调节励磁电压到预定值，再合上励磁回路，观察并摄录励磁电压、励磁电流、电枢电压相对于时间的变化过程。722饱和电感的测定试验线路见图7。图7GBT 131 12008试验时，将电机驱动到额定转速，对调速电机，应驱动到最低额定转速，电枢两端开路，闭合开关s，调节励磁电压ur，使电枢两端产生100额定电枢电压，然后打开开关s，调节R。使电枢电压在90110额定值之间变动两次，最终使之停止于90额定值处。闭合开关s，观察并摄录励磁电压、励磁电流、电枢电压相对于时间的变化过程。723励磁绕组电感试验值
20、的计算7231 不考虑铁心涡流效应时励磁绕组电感按式(4)、式(5)计算：LfRfTnLkHRfTAv式中：Lf励磁绕组电感，H；Rr励磁绕组直流电阻，0；Tn励磁电流变化量达到最大值的632时的时间，s；L”励磁绕组有效电感，H；丁iv电枢电压变化量达到最大值的632时的时间，s。7232考虑电机铁心涡流效应时励磁绕组电感按式(6)计算LR，旦(4)(5)式中：Rr励磁绕组直流电阻，n；n在半对数坐标kJrJm与t的关系曲线上，曲线直线部分的延长线与纵坐标轴交点之值(见图8)；I扣c励磁电流的稳态值。c按式(7)计算：一!些二!堕 t2tl式中：t，、b。和tz、bz在曲线的直线部分任取两点
21、P和Q的相应值(见图8)。图88空载特性的测定81空载发电机法试验时，电机以空载发电机方式运行，励磁绕组他励，保持额定转速不变，逐步增加电机的励磁电流，直到电枢电压接近额定值的130时为止，然后逐步减小励磁电流到零，做上升或下降分支时各读GBT 13112008取9点1l点，在电枢电压的额定值左右应多读取几点，每一点上同时读取电枢电压和励磁电流的数值。如电机的磁路比较饱和，电枢电压不能调节到上述数值时，则应调节到可能达到的最大电压时为止，但须注意不使励磁绕组过热。试验过程中，励磁电流只允许向同一方向调节，如需反向调节，应先将励磁电流回复到零(上升分支)或增加到最大值(下降分支)，然后再调节到所
22、需数值。82空载电动机法此法仅限于中小型电动机的检查试验。试验时，励磁绕组他励，并由其他可变电压的直流电源给电枢供电，作空载电动机运行，加在电枢上的电压从额定电压的25左右到120左右调节，保持额定转速不变，同时读取电枢电压和励磁电流的数值。在低电压时，电动机运行很不稳定，应注意不要使电机超速。9整流电源供电时电机的电压、电流纹波因数及电流波形因数的测定91脉动电压、脉动电流最大值、最小值的测定脉动电压、脉动电流最大值、最小值可用示波器记录电压、电流波形进行测定。92电压、电流纹波因数的计算921 电压、电流波形不间断时纹波因数的计算电压、电流波形不问断时(见图9)，其纹波因数应按式(8)、式
23、(9)计算： K一一糙(8)式中：K。cu电压纹波因数；U一脉动电压最大值，v；U。脉动电压最小值，v。式中：Km电流纹波因数；J一脉动电流最大值，A；J一脉动电流最小值，A。，一孳惫图9922电压、电流波形间断时纹波因数的计算电压、电流纹波间断式(见图10)，其纹波因数应按式(10)、式(11)计算8式中：Kocu电压纹波因数；u一脉动电压最大值，V；u。v直流电压平均值，V。式中：K一电流纹波因数；J一脉动电流最大值，A；J。，直流电流平均值，A。GBT 13112008K。一坠亭坠 (10)UavKocz一气93电流波形因数的计算电流波形因数按式(12)计算图10K。一毕av式中：Kt电
24、流波形因数；I电流的有效值，A；Lv电流的平均值，A。10额定负载试验直流发电机的额定负载试验，是当发电机在额定电流、额定电压及额定转速下，确定额定励磁电流。直流电动机的额定负载试验，是当电动机在额定电流，额定电压、额定励磁电流或额定励磁电压下(对不带磁场变阻器的并励电机)校核转速。小功率直流电动机的额定负载试验，是当电动机在额定功率或额定转矩、额定电压、额定励磁电压下，确定额定电流及校核转速。调速电动机的额定负载试验，应分别在最低额定转速及最高额定转速下进行。试验时，应测定电枢电压、电枢电流、励磁电流及转速。对保持额定功率进行试验的小功率直流电动机还应测定转矩。在型式试验中，电机的额定负载试
25、验，应在电机额定运行至各部分的温升达到热稳定时进行。在检查试验中，电机额定运行的持续时间由该类型电机标准规定。电机的换向检查应在电机额定负载试验中同时进行。检查的方法是将负载自空载或14额定负载(对不允许空载的电机)调节到额定负载。此时，在换向器及电刷上的火花等级应不超过GB 755或该9GBT 13112008类型电机标准的规定(电机火花等级判定见附录D)。11热试验”1 热试验时冷却介质温度的测定1 111 开启式电机或无冷却器的封闭式电机(用周围环境空气或气体冷却)环境空气或气体的温度应采用几个温度计来测量。温度计应分布在电机周围不同的地点，距离电机1 m2 m处，其球部高度应为电机高度
26、的二分之一，并应防止热辐射和气流的影响。1112用独立安装冷却器及用远处的空气或气体通过管道冷却的电机初级冷却介质温度应在进入电机处测量。1113 电机机座上或内部装内冷却器的封闭式电机初级冷却介质的温度应在其进人电机处测量。次级冷却介质的温度应在其进入冷却器入口处测量。1114试验结束时冷却介质温度的测定11141对连续定额和断续周期工作制定额的电机，试验结束时的冷却介质温度应取在整个试验过程中最后四分之一时间内，按相等时间间隔测得的几个温度计读数的平均值作为试验中冷却介质温度。11142对短时定额的电机，试验结束时的冷却介质温度，若定额为30 rain及以下，取试验开始与结束时温度计读数的
27、平均值；若定额为30 min90 rain，取12试验时间，与试验结束时温度计读数的平均值，作为试验中冷却介质的温度。11143为了避免由于大型电机的温度不能迅速地随着冷却介质温度相应变化而产生误差，应采取一切适当的措施以减少冷却介质温度的变化。112温升的测定方法1121电阻法利用被测绕组直流电阻在受热后增大的关系来确定绕组的温升，测得的温升是绕组的平均温升。绕组的温升aO(K)由式(13)决定：A0=墨(+乱)+最一以式中：R：试验结束时的绕组电阻，Q；R，实际冷状态下的绕组电阻，n；常数，对铜绕组为235；对铝绕组除另有规定外，应采用225；岛实际冷状态下的绕组温度，以试验结束时冷却介质
28、的温度，。”22埋置检温计法即将电阻检温计、热电偶或半导体热敏元件等在电机制造过程中，埋置于电机制成后所不能达到的部位，检温计应适当分布在电机绕组中，其数量应不少于6个。在保证安全的前提下，应尽可能使检温计埋置于预计绕组为最热点的各个部位，并应有效地防止检温计与初级冷却介质接触。埋置检温计诸元件的最高读数作为绕组温度的读数。1123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。有强交变磁场的地方不能采用水银温度计。用此法测量温度时，应将温度计贴附于电机被测部分可接触到最热点的表面，以测出接触点表面的温度，被测点与温度计的热传导应尽可能良好
29、，并用绝热材料覆盖，以减少热量的泄漏。10GBT 131 120081 13热试验时电机各部分温度的测定1131定子绕组定子绕组温度应用电阻法测定。对低电阻绕组，如串励绕组换向极绕组及补偿绕组，也可用温度计法测定，各绕组所安放的温度计应不少于2支。1132电枢绕组电枢绕组的温度应用电阻法测定，应于电机断能停转后，在测量电枢绕组冷状态直流电阻的同样两片换向片上立即进行。1133电枢铁心电枢铁心齿部和钢丝扎箍的温度，用温度计法或埋置检温计法测定。测定时，应于电机断能停转后，立即测取不少于两点的温度。1134换向器换向器的温度应在电机断能停转后立即测定，测定时建议采用时间常数较小的温度计(如半导体点
30、温计)。1135轴承轴承温度可用温度计法或埋置检温计法进行测量。测量时，应保证检温计与被测部位之间有良好的热传递，滑动轴承或滚动轴承温度的测量应按GB 755的规定进行。114 电机断能停转后所测得温度的修正1141用电阻法测量断能停转后的电机温度时，要求在热试验结束就立即使电机停转，为了能足够迅速地获得可靠读数，需要有精心安排的操作程序和适量的试验人员，电机断能后如能在表2所规定的时间内测得第一点读数，则以该读数计算电机温升而不需要外推至断能瞬间。表2电机的额定功率kW 断能后间隔时间s50 3050200 902005 ooo 1205 ooo 按专门协议1142若在表2规定时间内不能测得
31、第一点读数，则应尽快测得它，以后每隔约1 min读取一次读数，直至这些读数开始明显地从最高值下降为止。将测得的读数作为时间的函数绘成曲线，并根据电机的额定功率，将此曲线外推至表2相应的间隔时间，所获得的电阻或温度即作为电机断能瞬间的电阻或温度值，绘制曲线时推荐采用半对数坐标，电阻或温度值标在对数坐标轴上，如图11所示。电阻或温升 图11时间GBT 131 12008如电机断能后测得第一点读数的时间超过表2规定时间的两倍，则本条所规定的方法只有在制造厂与用户取得协议后才能采用。1143若在断能后测得的电机个别部分的温度先上升，然后再下降，则应取测得温度中的最高数值作为电机断能瞬间的温度。115热
32、试验方法1151连续定额电机的热试验11511连续定额电机的热试验应在额定功率或铭牌电流、额定电压及额定转速下用直接负载法进行，直到电机各部分温升达到热稳定时为止。试验过程中如有可能应测量机壳、并(他)励绕组、串励绕组、补偿绕组、换向绕组、轴承、进出风和冷却介质的温度，至少每小时一次。试验可以从电机在实际冷状态时开始，也可以从热状态开始。对采用强迫通风或闭路循环冷却系统的电机，在电机断能时同时停止冷却介质的供给。恒转矩调速电动机的温升试验，在最低额定转速及最高额定转速下按其相应的额定功率或按该类型电机标准的规定进行。恒功率调速电动机的热试验，在最低额定转速下按其额定功率进行。11512当试验电
33、源为普通电源时，电机加负载的方法一般用回馈法，将被试电机与相应规格的另一台直流电机在机械上和电气上相互连接，其中一台电机作为电动机运行，而另一台则作为发电机运行。两台电机的损耗由线路电源或升压机供给，原理如图12或图13所示。两台电机的损耗也可由线路电源和升压机联合供给，如图14所示。图12M作为电动机的一台被试电机。一作为发电机的一台被试电机S一升压机。图14图13GBX 13112008对于小功率直流电动机，为了保持额定输出功率或转矩不变，一般应采用测功机作负载进行热试验。热试验时所用支架和散热板应按该类型电机标准的规定。11513对于大中型电机，当受试验设备条件限制时，允许采用间接法(空
34、载短路法)进行热试验。间接法热试验时，被试电机应在额定转速下，分别做额定电流时的短路温升、电枢电压为额定负载时内电势值的空载温升及不加励磁情况下的空转温升试验。在试验过程中如有可能应测量机壳、并(他)励绕组、串励绕组、换向极绕组、补偿绕组、轴承、进出风和冷却介质的温度，至少每小时一次，直到电机各部分温升达到热稳定为止。电机断能后的要求同本标准114。电机各部分绕组在额定负载时的温升AS(K)可用式(14)求得口一以+吼一以式中：吼额定电流时的短路温升，K；乱电枢电压为额定负载时内电势值的空载温升，K；A0，不加励磁情况下的空转温升，K。换向器温升由额定电流时的短路热试验求得。11514电动机的
35、热试验如在铭牌电流下进行时，功率可能与额定功率略有不同。此时试验所得的电枢回路绕组温升数值邰由式(15)换算到额定功率时的数值氏：氐但等X 100应不超过士5。(争)2式中：口对应于试验电流I：的绕组温升，K；h电动机额定输出功率时的电流，A；J。电动机试验时电流，取试验过程中最后1 h内几个相等时间间隔时的电流读数的平均值，A。1152短时定额电机的热试验试验的持续时间即为该定额所规定的时限。试验开始时，电机应为实际冷状态。在试验过程中，按照定额时间的长短每间隔3 min15 min记录一次。其他试验要求同1151的规定。1153周期工作定额电机的热试验对断续负载，应按规定的负载周期连续运行
36、，如无其他规定，试验时每一工作周期应为10 min，直至达到实际上相同的温度循环，即将两个工作周期上的相应点连成直线，其梯度应小于每小时2 K，电机各部分温度的测定应在最后一个工作周期内，产生最大热量时间一半时，切断电源立即进行测量。对用于几个不同负载持续率的周期工作定额的电机，其热试验应按每一负载持续率分别进行。对于他励电机，如果设计中规定他励绕组在全部工作周期内是接在线路中，则在断能停转时他励绕组不应自线路上断开。其他试验要求同1151的规定。12效率的测定效率的测定方法有间接法(由各项损耗之和确定效率和由总损耗确定效率)和直接法。121 由各项损耗之和确定效率试验电源用普通电源。】3GB
37、T 131120081211 电机各种损耗的确定12111铜耗电枢回路铜耗为电枢回路中所有绕组的电阻(换算到基准工作温度，见表3)之和与电枢电流平方的乘积。表3绝缘结构的热分级 基准工作温度cA、E 75B 95F 115H 13012112电刷的电损耗电刷的电损耗为电枢电流与电刷电压降的乘积，这一电压降的数值为：碳一石墨、石墨及电化石墨电刷2 V；金属石墨电刷06 V。12113铁耗及机械损耗铁耗和机械损耗可用下列方法之一测定：a)空载电动机法电机空载运行一段时间，使电机的轴承及电刷摩擦损耗达到稳定。试验时，电机作空载运行，励磁建议采用他励，转速应保持在额定值，外施电压从125的额定电压开始
38、，逐步降低至可能达到的最低值。在每一电压下测量电枢电压、电枢电流及励磁电流。试验后应立即测量电枢回路各部分绕组的电阻。被试电机的铁耗(Pr。)及机械损耗(P“)之和由式(16)计算：Pn+PfwPoPc们一Pc。 (16)式中：P。一LU。(I。空载电枢电流，A；U。空载时电枢端电压，V)，W；Pc。电枢回路中各部分绕组的铜耗，为试验后量得的电枢各绕组电阻之和与空载电流平方的乘积，W；Pc。m空载电刷电损耗，w。为确定铁耗及机械损耗，应绘制铁耗及机械损耗之和对于电枢电压平方的曲线，并将其延长至与纵轴相交(见图15)，交点的纵坐标即为机械损耗。被试电机的铁耗应按相应的感应电势求得，即为被试电机是
39、发电机时，电枢感应电势等于额定电压加上电枢回路各部分绕组的电压降及电刷压降，当被试电机是电动机时，电枢感应电势等于额定电压减去电枢回路各部分绕组的电压降及电刷压降。14 图15uouN)2GBT 13112008b)空载发电机法被试电机应在发电机方式下空载运行一段时间，使轴承及电枢摩擦损耗达到稳定。试验时，被试电机应他励，转速应保持在额定值，被试电机的空载电枢电压调节到等于被试电机在额定运行时的感应电势，此时测功机或转矩测量仪测得的功率即为被试电机的铁耗与机械损耗之和。再使被试电机在空载不励磁情况下运行，此时测功机或转矩测量仪测得的功率即为机械损耗。上述两个损耗间的差值即为被试电机的铁耗。12
40、114励磁损耗a)励磁绕组铜耗励磁绕组铜耗为励磁绕组的电阻(换算到基准工作温度)与励磁电流平方的乘积。当计算电机在额定负载下的效率时，如励磁电流不能由直接负载试验测定，可取下列数值：对并励或他励发电机(不论有无换向极)按电机空载电压等于额定电压加上额定电流时电枢回路(包括电枢绕组、电刷、换向绕组)的压降所需励磁电流的110；对带有补偿绕组的并励或他励发电机，按电机在空载电压等于额定电压加上额定电流时电枢回路(包括电枢绕组、换向绕组、补偿绕组及电刷)电压降时的励磁电流；对平复励发电机，取空载电压等于额定电压时的励磁电流；对过复励及欠复励发电机，由制造厂与用户协议；对电动机，取额定电压、额定转速时
41、的空载励磁电流。b) 主励磁回路中变阻器损耗主励磁回路中变阻器损耗为指定负载时变阻器的电阻数值与在该负载时的励磁电流平方的乘积，也可为指定负载时变阻器上的电压降与该负载时励磁电流的乘积。c)励磁机损耗由被试电机驱动并为其专用的励磁机，其损耗应计人被试电机的励磁损耗内。此项损耗为励磁机的输入功率(除励磁机本身的机械损耗外)与励磁机输出功率问的差值加上励磁机的励磁损耗(如励磁机为他励时)。励磁机的输出功率即为上述a)项及b)项之和。如励磁机可从被试电机轴上拆下而单独进行试验时，则励磁机在指定输出时的输入功率可用测功机或转矩测量仪来测定；如励磁机不能拆下时，则可将被试电机由独立的电源他励，在电动机状
42、态下运行，测定励磁机在负载及空载不励磁时整个机组的损耗，两个损耗的差值即为励磁机的输入功率。如上述方法都不能应用时，则励磁机损耗可以用本条所述的损耗分析法确定，但已计人在被试电机中的机械损耗不应计入。12115杂散损耗在额定负载时杂散损耗应按下列办法确定：a)无补偿绕组额定输入的1(电动机)；额定输出的1(发电机)。b)有补偿绕组额定输入的05(电动机)；额定输出的05(发电机)。当电机功率不等于额定值时，杂散损耗值应按电流平方成正比而进行修正。对恒速电机，额定输入或额定输出是指最高额定电压及最大额定电流时的输入和输出。对借调节外施电压改变转速的调速电动机，每一特定转速时的额定输人是指最大额定
43、电流与该特定转速时的电压乘积。对借励磁改变转速的调速电动机，额定输入是指额定电压与最大额定电流的乘积。对借励磁保持恒压的调速发电机，额定输出是指额定电压与最大额定电流时的输出。上列百分数是指在最低额定转速时的杂散损耗。在其他转速时，应再乘以表4的校正系数。GBT 131 12008表4速比系数注：速比是指某一实际转速与连续运行的最低额定转速之比。对于未列出的转速比，其相应的校正系数可用插入法求取。1212效率12121电机总损耗总损耗一铜耗+电刷电损耗+铁耗+机械损耗+励磁损耗+杂散损耗。12122效率的计算直流电动机的效率：式中：弧直流电动机的效率；P，电动机输入功率，w；P总损耗，w。直流
44、发电机的效率：和一与竽X100啦一F南Xi00式中：啦直流发电机的效率；P。发电机输出功率，W；P总损耗，w。122总损耗确定效率试验电源用普通电源，由单电源回馈试验测定总损耗。1221方法和要求两台相同规格的电机，机械耦合并接在同一电源上，如图16所示。其中一台作为发电机运行，而另一台作为电动机运行。电机各部分的温度应接近热稳定，两台电机应由独立的直流电源他励，应调节励磁电流使电机在额定转速时满足下列要求：a)两台电机电枢电流的平均值应等于电机在额定运行时的电枢电流；b)两台电机的电枢感应电势应等于电机在额定运行时的电枢感应电势。电枢回路中的电压降由升压机补偿。图16GBT 131120081222效率的计算直流电动机的效率：r 1 一伽一I、 寺(uck+uJG)+uTL Ix 100(19)L上 UMIM J直流发电机的效率：r 1 (ucJc+usfG)+uTIT一11一1一IXl00(20)uGJG+寺(ucJc+
