交流电机铁芯损耗试验
交流电机铁芯损耗试验测量方法
在各种交流电机的试验方法中，一般都是利用空载试验来求取电机的铁芯损耗，这种方法因其包含着空载杂散损耗而不能真实地反应铁芯损耗的数值，给分析电机的性能造成了一些难度，有关内容将在以后的章节中详细讲述。
本节介绍一种单独测定铁芯损耗的方法，供使用时参考。
一、试验设备
试验的电机铁芯应为无绕组铁芯。
试验设备包括绕在被试电机铁芯上的绝缘励磁绕组、测量绕组及一些仪表，见下图所示。
（一）励磁绕组
（1）励磁绕组的匝数N 1用下式计算求得：
Fe
11A U 45N = ()e j v Fe K h nb l A -= 式中U 1————试验时励磁绕组所施加的电压，为交流50Hz ，220V
或380V ；
A Fe ————铁芯截面积，cm 2；
l ————铁芯长度，cm ；
n ————铁芯轴向通风槽数目（较小容量的电机无此项）； b v ————铁芯轴向通风槽宽（较小容量的电机无此项），cm ；
h j ————铁芯轭部长度（槽底到铁芯外缘的距离），cm ；
K e ————铁芯叠压系数，见下表。
铁芯叠压系数
（2）励磁绕组中流过的电流I 1（A ）用下式计算：
1j
1h 033.0N D F I -=
式中F ————单位长度上的磁式，A/m,对于DR610-50和DR530-50
牌号的硅钢片，取F=200～250，对于DR510-50和DR490-50牌号的硅钢片，取F=450～500；
D ————定子铁芯外径，cm 。
励磁绕组所用导线的截面积与励磁电流的对应关系见下表：
（3）励磁绕组电源必要的功率P F (kVA)为：
1000/P 11F U I =
式中 I 1————电源输出电流，A ；
U 1————电源输出电压，V 。
（4）测量绕组
测量绕组的匝数N 2用下式求取：
1
212U U N N = 式中 U 2————测量绕组的端电压，V 。
测量绕组的端电压U 2与铁芯中的磁密B （T ）成正比。
若此电压
与计算值不符，说明铁芯磁密不是1T ，试验时的铁芯磁密
22
Fe 2U N A 45kU ==B 二、试验方法
（1）给励磁绕组加电压通电，10min 后停电，用手摸定子内腔，选择温度最低的齿放置热电偶或温度计。
（2）再给励磁绕组加电压通电，10min 后停电，用手摸定子内腔，选择温度最高的齿放置热电偶或温度计。
（3）在定子内腔的其他地方在均匀放置一些热电偶或温度计。
（4）正式加电压进行试验90min 左右。
试验中没10min 记录一次各点的温度。
试验中，若发现任何一点的温度超过100℃或出现冒烟现象，应立即断电停止试验。
三、试验结果的确定
对于DR610-50和DR530-50牌号的硅钢片铁芯，比损耗p 10.50不超
过2.5W/kg ；对于DR510-50和DR490-50牌号的硅钢片铁芯，比损耗p 10.50不超过5.5W/kg ；而且经过90min 试验后，最热处的温升不超过
45K ，各部位的温差不超过25K ，则认定铁芯正常，可以使用。
则试
验时的比损耗p 0（W/kg ）用下式求取：
()2
1j Fe w i 0N N h D A P k 40p ∙-= 式中 k i ————电流互感器的比数；
P w ————功率表显示的功率值，W 。
若轭部磁密等于10kGs 时，U 2不等于计算值，则实际的比损耗p 1用下式求取：
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=2p 201U U p p 式中 p 0————试验时的比损耗，W/kg ；
U 2p 和U 2————测量绕组的计算电压和实际电压，V 。
各类高压电气设备试验项目及要求标准
各类高压电气设备试验项目及要求标准1.范畴本标准规定了各种电力设备预防性实验的项目、周期和要求,用以判定设备是否符合条件，预防设备损坏、保证安全运行。
本标准适用于500KV以下的交流电力设备。
本标准不适用于高压直流输电设备、矿用及其它专门条件下使用的电力设备，也不适用于电力系统的继电爱护装置、自动装置、测量装置等电器设备和安全用具。
从国外进口的设备应以该设备的产品标准为基础，参照本标准执行。
从国外进口的设备应以该设备的产品标准为基础，参照本标准执行。
2．定义、符号2．1 预防性实验为了发觉运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏，对设备进行的检查、试验或监测，也包括取油样或气样进行的试验。
2．2 在线监测在不阻碍设备运行的条件下，对设备状况连续或顶事进行的监测，通常是自动进行的。
2．3 带电测量对在运行电压下的设备，采纳专用一起，由人员参与进行的测量。
2．4 绝缘电阻在绝缘结构的两个电极之间施加的直流电压值与流经该对电极的泄流电流值之比。
常采纳兆欧表直截了当测得绝缘电阻值。
本规程中，假设无说明，均指加压1min时的测得值。
2．5 吸取比在同一次试验中，1min时的绝缘电阻值与15s时的绝缘电阻值之比。
2．6 极化指数在同一次试验中，10min时的绝缘电阻值与1min时的绝缘电阻值之比。
2．7 本规程所用的符号U n设备额定电压〔对发电机转子是指额定励磁电压〕；U m设备最高电压；U0/U 电缆额定电压〔其中U0为电缆导体与金属套或金属屏蔽之间的设计电压，U 为导体与导体之间的设计电压〕；U1mA避雷器直流1mA下的参考电压；tgδ介质损耗因数；3．总那么3．1 试验结果应与该设备历次试验结果相比较，与同类设备试验结果相比较，参照相关的试验结果，依照变化规律和趋势，进行全面分析后做出判定。
3．2 遇到专门情形需要改变试验项目、周期或要求时，对要紧设备需经上一级主管部门审查批准后执行，对其他设备可由本单位总工程师审查批准后执行。
发电机定子铁芯损耗试验方案
发电机定子铁芯损耗试验施工方案批准：初审：编制：设备管理部2015年01月14日发电机定子铁芯损耗试验方案一、施工项目简介我厂发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-600-2YHG型汽轮发电机，发电机采用内部氢气循环，定子绕组水内冷，定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却，转子绕组氢气内冷的冷却方式。
为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，必须进行铁芯损耗试验。
二、施工方案1、施工准备1.1物资准备1.2人员准备哈尔滨电机厂现场服务人员负责密封垫更换工作，设备管理部电气专业人员配合。
1.3机械设备准备根据现场实际情况，准备扳手、螺丝刀、热成像仪等。
2、施工方案2.1试验原理在发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入一定的工频电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，通常取励磁磁感应强度为1～1.4 T，铁芯在交变磁通中产生涡流和磁滞损耗，铁芯发热，温度很快升高。
同时，使铁芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的局部涡流，温度急剧上升，从而找出过热点。
试验中用红外线测温仪测出定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线热成像仪扫描查找定子铁芯局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测出铁芯中不同时刻的磁感应强度，并根据测得的励磁电流、电压计算出铁芯的有功损耗。
把测量、计算结果与设计要求相比较，来判断定子铁芯的制造、安装整体质量。
2.2试验接线图W1:励磁绕组W2:测量绕组A：测量绕组电流表W：测量绕组功率表V2：测量绕组电压表2.3试验标准2.3.1《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596-1996），励磁磁通密度为1.4T（特斯拉）下持续时间为45min,齿的最高温升不得超过25℃,齿的最大温差不大于15℃,单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值(一般在1T时为2.5W/kg).2.3.2《电力设备交接和预防性试验规程》（大唐集团公司Q/CDT 107 001－2005），磁密在1T下齿的最高温升不大于25℃，齿的最大温差不大于15℃，单位损耗不大于1.3倍参考值。
电机定子热套对铁芯损耗的影响因素研究
电机定子热套对铁芯损耗的影响因素研究发布时间：2022-10-26T03:47:38.046Z 来源：《中国科技信息》2022年6月第12期作者：李宏涛[导读] 本文主要分析定子和壳体以热缩收方式进行固定时李宏涛广东美芝精密制造有限公司广东省佛山市 528333摘要：本文主要分析定子和壳体以热缩收方式进行固定时，影响电机铁损和电机效率的相关因子探究。
主要因子有过盈量大小、硅钢材料的厚度、切边优化等。
通过对上述3个因子进行仿真和模拟定子热套后电机性能和电机损耗测试得出：电机铁损随着过盈量的增大而增大；硅钢材料越薄，定子越易受到壳体对定子抱紧力影响，电机铁损增加更多；在定子轭部增加缓和部,能降低壳体对定子的压缩应力的影响，电机铁损下降。
关键词：过盈量；切边优化；铁损 Research on the influence factors of motor stator hot sleeve on core loss Li Hong-tao（Guangdong Meizhi Precision Manufacturing Co., Ltd，Guangdong Shunde，528333） Abstract: The factor that affect the iron loss and efficiency of the motor when the stator and housing are fixed by heat shrinkage is mainly analyzed in this paper. The main factors contain the size of interference, the thickness of silicon steel materials, trimming optimization and so on. Through the simulation of the above three factors and the test of motor performance and motor loss after simulating the stator hot sleeve, it is concluded that the motor iron loss increases with the increase of interference; The thinner the silicon steel material is, the more vulnerable the stator is to the clamping force of the shell on the stator, and the motor iron loss increases more; The influence of the shell on the compression stress of the stator can be reduced and the iron loss of the motor can be reduced by adding a relaxation part to the stator yoke. Keywords: interference；trimming optimization；iron loss1引言在压缩机行业，电机定子和压缩机壳体是通过热套方式进行固定的，这种固定方式会因壳体的热缩收产生对定子的压缩应力，定子所用的硅钢材料在受到外界的压缩应力时，其磁性能劣化，导致电机铁损增大。
电机铁损试验
发电机铁损试验作者：佚名转贴自：点击数： 304 更新时间：2008-7-6发电机铁损试验原理与实际运用通过对发电机铁损试验原理的阐述及实际运用的介绍，使电气一次子铁芯数据：铁芯轭部面积：28413cm2铁芯轭部重量：146200kg二、方法一：（,6Kv电源）试验标准：1、根据DL/T596-1996《电气设备预防性试验规程》，励磁磁通密度为(特斯拉)下持续试验时间为45min。
齿的最高温升不超过25K，齿的最大温差不大于15K，单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值（一般在1T时为kg）。
2、试验时的各部分温升和铁损值与出厂值比较，不应有明显增大。
三、铁损试验（）原理图及参数计算1号发电机出厂试验数据：励磁电流：1465A 励磁线圈匝数：2匝次级电压：883V磁通密度：铁芯损耗值：159kW 单位损耗：kg（下）试验接线图：铁芯损耗试验原理图图中，B：励磁变压器，20kV/，2300kVA CT：电流互感器，1500A/5A，级PT: 3000V/400V V ：电压表Wl：励磁绕组W2：测量绕组损耗测试仪：400V，60A G：被试发电机铁芯3．2．1励磁变压器容量的计算：在电源容量足够大的前提下，励磁侧的励磁电压应为：U1=KU2=2×883=1766（V）由于励磁电流为1465A，因此，单侧励磁电源容量为：S0=U1I1=1766×1465=2588（KVA）如果用一台三相变压器作为励磁电流，则三相变压器的容量至少为：S1=√3S0=×2588=（KVA）3．2．2励磁电压及励磁绕组匝数容量的计算：根据公式：U1= W1，其中：电源频率50H Z，B：铁芯中的磁密，S：铁轭面积选取W1=7，此时：U1= W1=×50×××7=(V)U2=U1/k=7=(V)也就是说，当监测U2达到时，铁芯中的磁密即达到了。
3．2．3实际励磁电流的计算：当选取U1=6225V时，励磁电流为I1=S0/ U1=2588×1000/6225=416（A）计算补充说明：上述参数均是在励磁电源容量足够大的前提下计算出来的，当励磁电源容量并非足够大时，某些参数将有少许出入。
（完整版）关于Ansoftmaxwell中电机铁耗和涡流损耗计算的说明
（完整版）关于Ansoftmaxwell中电机铁耗和涡流损耗计算的说明考虑到最近很多⼈在问这个问题，因此专门整理出来，供新⼿参考。
先谈⼀下什么情况下需要做铁耗分析。
对常规交流电机（同步或者异步电机），只有定⼦铁⼼才会产⽣铁耗，转⼦铁⼼是没有铁耗的，学过电机的⼈都明⽩的。
因此，只需要对定⼦铁⼼给出B-P曲线（也就是铁损曲线）。
注意，B-P 曲线分为单频和多频两种，能给出多频损耗曲线最好，这样maxwell算得准些。
设置完铁损曲线以后，还要记得在excitations/set core loss，对定⼦铁⼼勾选才⾏。
此时，不需要给定⼦和转⼦铁⼼再施加电导率，这是初学者容易忽视的问题。
后处理中，通过result/create transient reports/core loss查看铁耗随时间变化曲线。
再谈⼀下什么情况下需要做涡流损耗分析。
对永磁电机，永磁体受空间⾼次谐波的影响，会在表⾯产⽣涡流损耗；对实⼼转⼦电机，由于是⼤块导体，因此涡流损耗占绝⼤部分。
以上两种情况需要考虑做涡流损耗分析。
现以永磁电机为例，具体阐述。
对永磁体设置电导率，然后对每个永磁体分别施加零电流激励源，在excitations/set eddy effect，对永磁体勾选。
注意，若只考虑永磁体的涡流损耗，⽽不考虑电机其他部分（定转⼦铁⼼）的涡流损耗，则只需要给永磁体赋予电导率值，其他部件不需要赋电导率，这是初学者容易搞错的地⽅。
简⽽⾔之，只对需要考虑涡流损耗的部件，施加电导率，零电流激励和set eddy effect。
后处理中，通过results/create transient reports/retangular report/solid loss查看涡流损耗随时间变化曲线。
最后，再次强调⼀下，做涡流损耗分析，需要skin depth based refinement ⽹格剖分才⾏。
以上⽅法，适⽤于Ansoft maxwell 13.0.0及以上版本，并适⽤于所有电机种类。
基于ELCID的发电机定子铁芯损耗试验
基于ELCID的发电机定子铁芯损耗试验解兵【摘要】铁芯是发电机的重要组成部分,其片间绝缘故障将影响发电机的安全运行,并可能造成严重的设备损伤,铁芯试验能较早地发现铁芯的故障点,避免故障扩大.文中介绍了ELCID(Electro-magnetic Core Imperfection Detector)铁芯试验的原理、方法,并通过实例详细介绍了ELCID在大型发电机铁芯试验中的试验情况及相关注意事项.结果表明,ELCID铁芯试验能够有效地对发电机铁芯状况作出判断.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2010(029)005【总页数】4页(P33-36)【关键词】发电机;铁芯;ELCID铁芯试验【作者】解兵【作者单位】江苏省电力试验研究院有限公司,江苏,南京,211103【正文语种】中文【中图分类】TM835铁芯是发电机的重要组成部分，由相互绝缘的硅钢片叠压而成。
发电机运行时，主磁通随着转子旋转，这种交变磁场在铁芯中产生磁滞损耗和涡流损耗，使铁芯温度升高。
如果铁芯的片间绝缘损坏，就会造成铁芯故障部位局部过热，使得片间绝缘的进一步损坏，如此恶性循环导致故障范围的进一步扩大。
因此，在发电机交接试验、局部或全部更换定子绕组前后以及在发现定子铁芯有损伤等缺陷时，必须对定子进行铁芯损耗试验，发现并处理铁芯缺陷部位，避免故障扩大化[1]。
随着发电机容量越来越大，发电机铁损试验所需的励磁电源也越来越大，而且励磁电缆的要求也越来越高，使得传统的铁芯损耗试验变得更加困难和难以实现。
20世纪70年代末，英国中央发电局研发了一种新的发电机定子铁芯故障测试技术，即ELCID铁芯试验，通过这些年来的研究，ELCID铁芯试验已经在试验中不断地完善[2]。
目前，ELCID试验在发达国家一些大的电力生产和制造行业已得到较为广泛的应用；我国的发电机生产厂家及部分电力试验单位也开始利用ELCID设备开展发电机铁芯检测工作，并取得了一些成绩[3,4]。
电动机定子铁损试验
电动机定子铁损实验的探讨摘要：铁损是电动机能量损失之一，不仅影响电动机效率、功率因数，而且可能因铁芯内部硅钢片短路产生妨碍电动机安全运转的局部过热点，加速铁芯绝缘和定子线圈绝缘的老化，严重时可能造成铁芯烧损及线圈击穿事故。
所以，在检修电动机时，尤其是出现扫膛状况时，为检查铁芯受损情况，需进行定子铁损试验。
对于大型电动机，这是检查中必不可少的试验项目。
关键字：绝缘，扫膛，铁损试验Abstract:Iron loss is one of the motor energy loss, not only affect the motor efficiency, power factor, but also may impede the safe operation of local hot spots generated by the motor iron core internal short circuit of silicon steel slice, accelerate the insulation core and stator coil insulation aging, may cause the iron core loss and winding breakdown accident severity. In the maintenance of the motor, especially the sweep chamber condition, in order to check the damage situation of iron core, stator iron loss test. For large motor, it is essential to test the project inspection.Key words:insulation, sweep, chamber, iron loss test1.概述本文所论述的电动机定子铁芯铁损试验就是其中之一。
Maxwell 铁耗计算和涡流损耗
Maxwell help文件为Maxwell2D/3D的瞬态求解设置铁芯损耗一、铁损定义（core loss definition）铁损的计算属性定义（Calculating Properties for Core Loss(BP Curve)要提取损耗特征的外特性（BP曲线），先在View/EditMaterial对话框中设置损耗类型（Core Loss Type）是硅钢片（Electrical Steel）还是铁氧体（Power Ferrite）。
以设置硅钢片为例。
1、点击Tools>Edit Configured Libraries>Materials.或者，在左侧project的窗口中，往下拉会有一个文件夹名为definitions，点开加号，有个materials文件夹，右击，选择Edit All Libraries.，“Edit Libraries”对话框就会出现。
2、点击Add Material，“View/Edit Material”对话框会出现。
3、在“Core Loss Type”行，有个“Value”的框，单击，会弹出下拉菜单，可以拉下选择是硅钢片（Electrical Steel）还是铁氧体（Power Ferrite）。
其他的参数出现在“Core Loss Type”行的下面，例如硅钢片的Kh,Kc,Ke,and Kdc，功率铁氧体的Cm,X,Y,and Kdc。
如果是硅钢片，对话框底部的“Calculate Properties for”下拉菜单也是可以使用的，通过它可以从外部引入制造厂商提供的铁损曲线等数据（Kh,Kc,Ke,and Kdc）确定损耗系数（Core Loss Coefficient）。
4、如果你选择的是硅钢片，按如下操作：①从对话框底部的“Calculate Properties for”下拉菜单中选择损耗系数的确定方法（永磁铁permanent magnet、单一频率的铁损core loss at one frequency、多频率的铁损core loss versus frequency）,然后会蹦出BP曲线对话框。
电动机定子铁损实验的探讨
Ｄ Ｏ Ｉ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ０ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ — ６ ３ ７ ５ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ｌ １
ห้องสมุดไป่ตู้
工业科技
电动机定子铁损 实验 的探讨
胡 国立 ， 赵乃宽 ， 党 宇
（ 中国石油 兰州石化 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ６ ０ ）
定 子铁 芯轭 部高 度
ｈ ￣ ＝ （ Ｄ ａ － Ｄ ） ／ ２ － ｈ ￣ ＝ （ ０ ． ３ － ０ ． １ ６ ） ／ ２ － ０ ． ０ １ ＝ ０ ． ０ ６ （ ｍ）
定 子铁 芯轭 部截 面积
Ｓ ＝ Ｌ ｘ ｈ ＝ ０ ． ０ ６ ｘ Ｏ ． １ ６ ３ ２ ＝ ０ ． ０ ０ ９ ８ （ ｍ）
炼 油 厂 的油 路 运输 、 冷却循环 、 鼓 风 起 吊等 重要 环 节 。 因而 ， 确保 电动 机 的正 常运行 就显 得 十分重 要 。而 在使 用 过 程 中 ，由于 交 流 电动机 定 子铁 芯 质 量差 或 受 到损
次测量结果进行 比较 ，通常尽可能使铁芯 内磁感应强 度为 １ Ｔ和供电电源的频率为 ５ Ｏ Ｈ ｚ 。
Ｗ￣ Ｅ ＝ １ ９ ｘ ２ ． １ ７ ５ ６ ＝ ４ １ ． ３ ３ ６ ４ （ Ｖ １
（ ５ ） ９ ０ ｍ ｉ ｎ后 ， 切断 电源 ， 整理 试验 数据 。
各部位声音及振动情况 ，若有严重发热或者震动剧烈
等异 常情 况 时 ， 应 立 即跳 开感 应调 压器 开关 。
（ ３ ） 先通电 １ ０ ｍ ｉ ｎ ， 跳开感应调压器 开关 ， 检查有
无 异常 情况 。根据 电压 、 电流 值核 实 试验 状 况 ， 通 过计 算， 磁 通 密度 应 在 １ ． ０ Ｔ左 右 ， 否 则 应 根 据 试验 情 况 改 变励 磁绕 组 匝数 。（ 见表 １ ）
交流异步电机 空载损耗
交流异步电机的空载损耗主要包括两部分：铁损和转矩损耗。
1. 铁损：交流异步电机在空载状态下，电机内部的铁芯产生磁通损耗和涡流损耗。
磁通损耗是由于铁芯中的磁通量发生变化而产生的磁化强度变化所引起的，涡流损耗是由于铁芯中的电势差在磁通变化时产生的反向电动势所引起的。
这两种损耗统称为铁损，它们与电机铁芯的材质、几何形状、磁通密度以及频率等因素有关。
2. 转矩损耗：交流异步电机在空载状态下，电机的转子不产生转矩，但由于电机内部的电磁场仍然存在，因此转子上的导体会受到电磁力的作用，从而产生转矩损耗。
转矩损耗的大小与电机的转速、磁通密度、转子导体的材料和几何形状等因素有关。
因此，为了减小交流异步电机的空载损耗，可以采取以下措施：
1. 选择合适的电机铁芯材料和几何形状，以降低铁损。
2. 控制电机的空载时间和空载电流，以降低转矩损耗。
3. 在电机设计时，可以考虑加入空载保护电路或自动切断空载电路，以避免电机空载运行时间过长，从而减少空载损耗。
4. 在电机运行时，可以通过优化控制策略和调整电机参数等措施，以降低电机的空载损耗。