對于大型電機來說，鐵損的試驗值與設(shè)計值往往存在較大偏差，這就是材料問題?是鐵芯制造問題?還是測試分離的問題?這是大型電機制造和試驗中應(yīng)該研究的課題，特別是對于沒有鐵芯制造能力的電機制造商來說，材料的鑒別非常困難，所以我們只能通過特定的方法進行鑒別，并與試驗結(jié)果進行比較，以便對電機性能有一個相對準(zhǔn)確的判斷。

在交流電機的各種測試方法中，一般采用空載試驗來計算電機的鐵心損耗。這種方法由于含有空載雜散損耗，無法真實反映鐵心損耗值，給電機性能分析帶來困難。本文介紹了一種單獨測量鐵芯損耗的方法。

機器鐵芯損耗測試原理

用單相勵磁線圈在定子鐵芯的磁軛處激發(fā)磁場，按B=12000高斯激發(fā)12P以下的電機磁場磁通密度;12P以上電機磁場的磁通密度按B=10000高斯激勵。定子鐵芯磁軛在交變磁場中會產(chǎn)生鐵芯損耗。損耗值是輸入勵磁線圈電路的有功功率減去勵磁線圈的銅損耗。除以定子鐵心磁軛的重量，就可以得到定子鐵心磁軛的實際單位重量損失值。

單相開路測量線圈以90度垂直于勵磁線圈的方向纏繞，在交變磁場中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。通過測量電動勢，可以計算出定子鐵芯的實際磁通密度。根據(jù)所用硅鋼片的磁損耗與磁感應(yīng)強度的關(guān)系曲線，可以求出磁通密度為10000高斯或12000高斯時硅鋼片的理論單位重量損耗。

將定子鐵心轆部實際單位重量損耗值與理論上硅鋼片單位重量損耗進行對比，來判斷定子鐵心損耗是否異常。

被測電機鐵芯應(yīng)為無風(fēng)鐵芯。測試設(shè)備包括絕緣勵磁繞組、測量繞組和一些儀器，包括電壓表、電流表和功率表。勵磁繞組和測量繞組一般采用引線，可重復(fù)使用。

繞組相關(guān)參數(shù)的確定原則

(1)勵磁繞組N1的匝數(shù)根據(jù)公式(1)計算。

在公式(1)中：

AFe=(L-nbv)hjK

U1——試驗時施加在勵磁繞組上的電壓采用交流50Hz電源，電壓為220V或380V;

AFe——鐵芯的截面積，單位為cm2;

L——鐵芯長度，單位為厘米;

N——鐵芯徑向通風(fēng)管道數(shù)量(小容量電機無此項目，即n=0);

Bv——鐵心徑向通風(fēng)道寬度(小容量電機沒有此項，即bv=0)，單位cm;

Hj——鐵芯磁軛長度，即槽底到鐵芯外緣的距離，單位為厘米;

K——鐵芯疊片系數(shù)(實際疊片系數(shù)根據(jù)硅鋼片品牌和鐵芯制造工藝確定)。

(2)勵磁繞組是電流I1，根據(jù)公式(2)計算。

在公式(2)中：

F——單位長度磁勢，以A/m為單位，不同牌號的硅鋼片對應(yīng)不同的數(shù)值。

D——定子鐵芯外徑，單位為厘米。

勵磁繞組中使用的導(dǎo)體截面積與勵磁電流的對應(yīng)關(guān)系可參考下表。

勵磁電流(A) 導(dǎo)線截面積(mm2)

30 6

45 10

60 16

85 25

105 35

130 50

(3)勵磁繞組電源功率PF(kVA)按式(3)

式(3)中：

I1——電源輸出電流，單位A。

U1——電源輸出電壓，單位V。

測量繞組相關(guān)參數(shù)的確定原則

測量繞組的匝數(shù)按式(4)計算。

式(4)中：

U2——測量繞組的端電壓，單位V。

測量繞組中的端電壓U2與鐵芯的磁通密度B(單位T)成反比。磁通密度按式(5)計算。

試驗方法簡述

(1)給勵磁繞組加電壓通電，10min后停電，用手摸定子內(nèi)膛，選擇溫度低的齒放置熱電偶或溫度計。

(2)再給勵磁繞組加電壓通電，10min后停電，用手摸定子內(nèi)膛，選擇溫度高的齒放置熱電偶或溫度計。

(3)在定子內(nèi)膛的其他地方再均勻地放置一些熱電偶或溫度計。

(4)正式加電壓進行試驗90min左右。試驗中每10min記錄一次各點的溫度。試驗中，若發(fā)現(xiàn)任何一點的溫度超過100°℃或出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，應(yīng)立即斷電停止試驗。

試驗結(jié)果判定

對于不同牌號的硅鋼片鐵心，按照比損耗P10 50不超過規(guī)定值判定。

而且經(jīng)過90min試驗后，熱處的溫升不超過45K;各部位的溫差不超過25K，則認(rèn)為鐵心正常可以使用。試驗時的比損耗。(W/kg)按式(6)求取

式(6)中：

k1——電流互感器倍數(shù);

Pw——功率表顯示的值，單位W。

若鐵芯軛部磁密等于10kGs時 ，U2與計算值不等，實測比損耗P1按式(7)計算。

式(7)中：

P0——試驗時的比損耗，單位W/kg;

U2P——測量繞組的計算電壓，單位V。

U2——測量繞組的實際電壓，單位V。

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