對三相異步電動機空載試驗的分析

車首斌

摘 要：空載試驗不僅是型式試驗過程中不可或缺的重要項目，其更是對三相異步電動機進行定性分析的重要手段。因此，為了更好地探明三相異步電動機本身的空載性能情況，筆者即結合個人實踐工作經驗與相關參考文獻，就三相異步電動機空載試驗的具體方法展開粗淺的探討，以給廣大同行在今后的電動機檢驗中提供一些有益的參考借鑒。

關鍵詞：三相異步電動機 空載試驗 出廠試驗 型式試驗

中圖分類號：TM343 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（c）-0046-02

所謂的三相異步電動機空載試驗就是為被檢測的電動機施加額定功率的額定電壓，使其進行空載運行的一種試驗。而這種試驗恰恰是三相異步電動機出廠試驗中最為重要的一個檢測項目，同時也是對電動機實施定性分析的重要手段。所以，在整個電動機檢測過程中空載試驗始終占據著十分重要的地位，也備受電機行業的關注。基于此種背景，筆者即對三相異步電動機空載試驗展開粗淺的分析，以期為三相異步電動機的生產與檢驗工作提供有益的參考與借鑒。

1 三相異步電動機空載試驗的目的與要求

三相異步電動機開展空載試驗，能夠取得三相異步電動機在額定電壓、額定頻率的空載運行時所產生的鐵損耗、風摩耗，而這兩項損耗屬于電動機的恒定損耗，恰恰在三相電動機五大損耗之中占據著舉足輕重的地位，不僅是求取三相異步電動機效率的必要參數，也是改進三相異步電動機的重要參數數據。同時，通過空載試驗還能夠檢查出三相異步電機是否存在異常噪音問題、是否存在異常振動問題、軸承溫度是否存在過熱現象。且試驗所得空載電流與空載電壓關系曲線，能夠最為直接地反映出三相異步電動機鐵心材料的性能、幾何尺寸以及繞組匝數、定轉子氣隙大小等參數是否合理，從而準確判斷三相異步電機是否存在異常變化。

在開始三相異步電動機空載試驗前必須要確保測量繞組對地，繞組間絕緣電阻符合三相異步電動機的基本要求。三相異步電動機的空載試驗線路具體如圖1所示，其中應將電源調壓器的輸出電壓范圍始終控制在20%Un～130%Un之間，且被測電動機的額定輸入功率必須要大于容量。測量所用儀器則應使用低功率因素功率表為宜。

2 三相異步電動機的出廠試驗

可以說，空載試驗是三相異步電動機出廠認證的例行檢驗項目。所有的三相異步電動機進行出廠試驗時都必須要進行空載試驗。通過空載試驗可以判斷，在電機的運行過程中是否存在電機異常聲響，軸承發熱是否超過標準，空載電流及空載損耗是否在合理范圍內。判定三相異步電動機進行空載試驗合格后，除了還要進行包裝與加貼標簽以外，不會再做任何的加工作業。

在出廠試驗過程中，對三相異步電動機實施空載試驗前，應該按照圖1所示方法接好電源線與被測試的三相異步電動機，當電源接通后，對電壓進行調節，確保三相異步電動機能夠在額定功率的額定電壓下進行空載運行。需要注意的是，在電壓的調節過程中，需要密切觀察三相異步電動機的實際反應，如若出現了不啟動，低速運行中伴有嗡嗡聲響等不正常的現象，要立刻切斷電源。在空載實驗過程中，三相電流I01、I02、I03以及三相輸入功率P0都是需要測取的試驗數據。如若此時的三相電壓不平衡度相對較大，那么還應該對三相電壓值進行記錄。

通過試驗求三相電流平均值：Ikt（A）：Ikt=（I01+I02+I03）/3。

三相電流的不平度△Ikt（%）：△Ikt=（Ikmax-Ikt）/Ikt×100%。

電機行業中度：△Ikt數值有著明確的規定，要求△Ikt數值控制在±10%以內方為合格。而根據這一行業標準要求，如若上述公式中所求數值大于這一范圍，則需要重新進行空載試驗。

需要注意的是，無論是三相異步電機生產，還是檢驗，因為三相異步電動機所用材料質量波動、生產工藝等因素，不可避免地會發生測量誤差問題，影響到試驗數據。所以為了解決這一問題，在電力行業之中制定了一個上下限法，也就是說設置出一個允許的波動范圍。而如若試驗數據在這個允許波動范圍內，則認為達到了原樣測試機的基本水平。在制定空載功率與空載電流可被允許的范圍時，必須要盡可能多地將合格機樣品型號數據加以匯總，從而為相關項目的平均值、波動范圍計算提供依據。在空載電流與空載損耗的設置上都只設最大值，不設最低值，如若認為有必要的話，可以適當地延長電動機的運轉時間，從而得到更加準確的空載損耗。

3 三相異步電動機的型式試驗

開展型式試驗的根本目的就是為了檢驗三相異步電動機是否滿足相關的技術規范要求，而對其開展的一種試驗工作。可以說型式試驗是對新品三相異步電動機檢驗中不可或缺的一個重要環節。只有通過了型式試驗，新品三相異步電動機才能夠正式被投放生產。而為了更好地達到認證目的，在型式試驗過程中則會選取一個或者是多個具有代表性的樣品作為合格性評定樣本。而空載試驗恰恰是型式試驗過程中不可或缺的一個重要項目，其開展目的就是為了判斷三相異步電動機的鐵耗、風摩耗。其中鐵耗和風摩耗為電機的恒定損耗，以便為功率因數、效率因數的計算提供可靠的依據。

空載試驗往往都在溫升試驗之后，這樣電機的各種損耗處于穩定狀態，在試驗數據讀取與記錄前必須要保證輸入功率穩定，且相隔半個小時的兩個輸入功率之間度數差不得大于前一個度數的3%。

對三相異步電動機實施額定功率的額定電壓時，電壓的控制范圍應該是從125%的額定電壓逐漸降低到最小空載電流或者是不穩定最低電壓。當額定電壓處于125%到60%之間時，可以取4個電壓點到5個電壓點。對于每一個電壓點端電阻R0的確認，可以優先測取I0、U0、P0的相關數值，之后再測取θ0、R0，并且根據溫度與電阻之間呈現出來的比例關系，結合繞組初始電阻R1、初始溫度θ1，從而確定出電壓點端電阻。

4 結語

該文筆者對三相異步電動機空載試驗加以分析，并提出試驗所用的典型試驗線路方法，其根本目的就在于通過筆者的闡述，能夠為廣大同行在今后的具體生產與檢驗過程中提供有益的參考與借鑒，做好三相異步電動機的空載試驗工作，從而使三相異步電動機得到更好的應用，同時也推動整個電機行業的良好發展。

參考文獻

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