新舊標準三相異步電動機試驗方法的區別

李 斌，王秀山

(奔宇電機集團有限公司，河南長垣453400)

0 引言

電動機試驗是檢測電動機綜合性能的方式，檢測數據的準確性是衡量電動機整體性能優劣的保證，同時為電動機設計人員提供重要的的參考依據。因此，熟悉并掌握《三相異步電動機試驗方法》標準對電動機試驗和設計都非常的重要。

《三相異步電動機試驗方法》歷次版本發布情況如下:首次發布在1968 年，即GB/T 1032—1968;第一次修訂在1985 年，即GB/T 1032—1985;第二次修訂在2005 年，即GB/T 1032—2005。2012 年6 月29 日，國家質量監督檢驗檢疫總局與標準化管理委員共同發布了《三相異步電動機試驗方法》的2012 版，即GB/T 1032—2012，于2012 年11 月1 日實施。

本標準代替GB/T 1032—2005《三相異步電動機試驗方法》。與GB/T 1032—2005 相比，除編輯上有一些變化外，項目次序也進行了適當的調整，以下著重闡述主要技術變化內容。

1 修改和增加了絕緣電阻測量的內容

1.1 對測量絕緣電阻用絕緣電阻表的選擇的規定

(1)2012 版5.1.1.2 表1 中兆歐表的選用比2005 版5.1.2.1 表1 增加了兩個檔位;

(2)2012 版5.1.1.2 表1 中“被測繞組額定電壓UN”的最低和最高電壓有了一些變化，最低“被測繞組額定電壓UN”為UN≤1000，而2005 版的為UN≤500;最高“被測繞組額定電壓UN”為UN＞12000，而2005 版的為UN＞3300;“被測繞組額定電壓UN”分檔也有一些變化;當然，相應的兆歐表的選用也有了相應的變化。

1.2 明確了讀數時間

2012 版5.1.1.3 項中明確規定了“測量時，應在試驗電壓施加1min 后讀取數值，并記錄繞組溫度”的取值方法。

1.3 提出了測量吸收比和極化指數兩項指標

1.3.1 2012 版5.1.1.3 項中規定了吸收比和極化指數兩項指標:若測量吸收比R60/R15，應測取15s和60s 時的絕緣電阻;若測量極化指數R10/R1，應測取1min 和10min 時的絕緣電阻。

1.3.2 極化指數和吸收比都能表示絕緣電阻隨時間變換的快慢，相比絕緣電阻，它的準確度更高。

(1)可以對絕緣結構改進提供實驗數據支持，找出新舊絕緣結構的區別;

(2)可以研究絕緣的壽命;

(3)可以檢測出嵌線過程中磕碰造成的絕緣損傷;

(4)驗證電機設計合理性和可靠性程度。

1.4 新版增加的絕緣電阻測量項目

(1)2012 版5.1.2.1 項中規定了軸承絕緣電阻的測定:軸承絕緣電阻用不大于1 000V 兆歐表測量;

(2)2012 版5.1.2.2 項中規定了埋置式檢溫計絕緣電阻的測量:埋置式檢溫計絕緣電阻按JB/T 10500.1—2005 的規定進行;

(3)2012 版5.1.2.3 項中規定了加熱器絕緣電阻的測量:加熱器絕緣電阻按JB/T 7836.1—2005 的規定進行。

2 修訂了用計算法求取堵轉轉矩的計算公式

將2005 版中用計算求取堵轉轉矩的計算公式(式(17))TK=9.549(PK-PKcu1-PKs)/ns中的PKs(堵轉時的雜散損耗包括鐵耗，對中型低壓電機，取0.05PK;對大中型高壓電機，取0.10PK)改為試驗電壓下的鐵耗PFe，根據(UK/UN)在空載特性曲線上查取，并增加了一個系數C1(計及非基波損耗的降低系數。在0.9 ～1.0 之間變化，如無經驗可循，建議取C1=0.91)，成為:TK=9.549C1(PK-PKcu1-PFe)/ns(2012 版式(33))。

3 修訂了效率測試方法的相關內容

3.1 對B 和B1 法、C 和C1 法、E 和E1 法的損耗計算

(1)2012 版11.3 項中取消了B1 法，即將原來的B 法和B1 法合為一個B 法，但試驗和計算內容實際上是2005 版的B1 法相同(負載各點的鐵心損耗與輸入電流有關);

(2)2012 版11.4 項中取消了C1 法，將原來的C 法和C1 法和為一個C 法;

(3)2012 版11.1.2.3.5 項中規定了負載雜散損耗實測并利用與轉子平均電流二次函數關系進行線性回歸計算(PSL=AX(I22avg)+B)，如果相關系數r ＜0.9 或斜率A 為負數，則應刪去最差一點重新回歸分析;如果斜率A 為正且r≤0.9，則用第二次回歸分析結果;如果斜率A 仍為負數或相關系數r ＜0.9，此次試驗不符合要求，表明測試儀表或讀數、或二者均有誤差，應重做試驗。2012 版負載各點的鐵心損耗取值方法同B 法，和2005 版B1 法相同;

(4)2012 版對E 和E1 法的負載各點的鐵心損耗值方法同B 法，和2005 版B1 法相同。

3.2 修訂了負載雜散損耗推薦值

3.3 2012 版10.6.6 和附錄B 中增加了實測負載雜散損耗的一種新方法—Eh-star。

目的和意義:根據2007 年9 月10 日正式發布的IEC 60034—2—1《確定損耗和效率的試驗方法(牽引電機除外)》標準對確定電機雜散損耗的方法做了修改，明確規定了四種確定電機雜散損耗的方法:剩余損耗法(即由美國人率先提出的IEEE112B 法)、反轉法、推薦值法、Eh-star 法。以上四種方法各有優缺點:IEEE112B 法測量不確定度為“低”，但它需要高精度的測量設備(包括轉矩儀、傳感器等)，操作復雜、試驗時間長，相對來說，經濟性不好;反轉法測量的不確定度較高，測得的附加損耗普遍偏大，并且需要外部驅動設備;推薦值法不確定度為“中”，它是通過一個與輸出功率有關的函數式計算出來的;Eh-star 法測試的不確定度為“中”，比已列入IEC60034—2 標準中的反轉法的不確定度要低，比112B 法高，其優勢為試驗時不需要連接負載，不需要測功機，方法簡單，操作方便。不足之處在于需要一個可調節的輔助電阻，數據處理相對復雜。

3.4 刪除了2005 版中的附錄D《確定損耗和效率的試驗方法對照表》。

3.5 2012 版11.1.2 表4 中增加了試驗方法與效率不確定度表，還提出應優先采用相對不確定度低的實驗方法。對于大中型電機，根據現場條件，采用適當的方法確定電機的效率。

試驗結果通常是用測試結果和其不確定度一起表示的。對電機效率而言，效率應表示為η±Δη。其中，η 是測試結果，Δη 為不確定度，兩者具有相同的量綱。如果不確定度較大，則表示實際效率的不確定范圍較大;反之，如果不確定度較小，則表示實際效率的不確定范圍較小，即實測結果更為接近實際值。因此，試驗中規定的不確定度表示實測結果的準確性，不確定度越小，表示測量結果的準確度越高。

4 對測量儀器儀表準確度的要求有所修改和補充

4.1 將2005 版“一般試驗用轉矩測量儀(含測功機和傳感器)的準確度應不低于0.5 級。采用B(B1)法測定效率時，轉矩測量儀的準確度等級應不低于0.2 級(滿量程)”改為“測量效率時轉矩傳感器及測量儀的準確度應不低于0.2 級，用于其它試驗時應不低于0.5 級”。

4.2 將2005 版的“用B(B1)法測定效率時，要求不低于0.2 級(滿量程)”修改為“用低不確定度試驗方法測定電機效率時，為保證試驗結果的準確性和重復性，儀器的準確度等級應不低于0.2 級”。

4.3 將2005 版“轉速表讀數誤差在±1r/min 以內”改為“準確度在0.1%以內或誤差在1r/min以內，取兩者誤差最小值”。

5 修改了幾處計算式中的錯誤

6 關于繞組直流電阻的測量問題

強調用A 法和B 法進行效率測定時，要求每個試驗點都要實測繞組直流電阻或溫度(用于計算直流電阻)。

7 給出了測量軸電壓的方法

2012 版12.11 項給出了測量軸電壓的方法和接線圖。2005 版14.7 項“軸電壓的測定”的內容為“軸電壓的測定按GB/T 1029《三相同步電機試驗方法》的規定進行”。

8 增加了軸電流的測定要求和試驗方法

2012 版的12.12 項增加了軸流的測定試驗方法:對使用滾動軸承的電動機，在電動機非軸伸端的軸承與機殼之間加裝絕緣環(軸承和轉軸之間墊入干燥的絕緣片)或者使用絕緣軸承，保證電動機軸承絕緣良好。

將電流表串到與軸承絕緣層兩面接觸的金屬件上，分別在額定電壓、額定頻率下空載運行，測量電流值，即為軸承電流。

對使用滑動軸承和滾動軸承的電動機，如不能按上述方法測量，可采用軸上放置電流互感器的方法測量軸電流。

9 增加了其它熱試驗的方法

2012 版的6.6.3.4項中增加了GB/T 21211—2007《等效負載和疊加試驗技術間接法確定旋轉電機溫升》中規定的其它適用方法，例如感應電機的疊加法(GB/T 21211—2007 第6 章)、感應電動機的等效負載法(GB/T 21211—2007 第10 章)。

［1］ GB/T 1032—2005 三相異步電動機試驗方法.中國標準出版社，2005.

［2］ GB/T 1032—2012 三相異步電動機試驗方法.中國標準出版社，2012.11.

［3］ 李秀英.EH-star 試驗方法驗證情況簡介［J］.電機與控制應用，2008，35，(5):30-35.

［4］ 王鑫，魏尚武，馮翠屏.電機絕緣檢測試驗的分析與探討.絕緣材料資訊2012，6:28-31.