三相异步电动机参数测试
三相异步电动机参数测量
三相异步电动机参数测量三相异步电动机是工业中最常用的电机之一，其参数测量是电机进行运行管理和故障诊断的重要手段之一、三相异步电动机参数测量主要包括定子电阻、定子互感、转子电阻、转子互感、堵转电流等参数的测量。
以下将分别介绍这些参数的测量方法。
一、定子电阻（Rs）的测量：定子电阻是指在额定电流下，定子绕组产生的电阻。
测量定子电阻可以使用直流电阻法和交流电阻法。
1.直流电阻法：直流电阻法是通过使用万用表或电阻仪测量定子绕组的电阻值。
具体操作步骤如下：a.断开电机电源，确保电机处于完全断电状态。
b.在定子绕组两端接上电阻表，记录测得的电阻值。
c.由于定子绕组通常为星形连接，因此需要进行线电压到相电压的转换，即电阻值乘以32.交流电阻法：交流电阻法是通过应用低频交流电源测量定子绕组阻抗，然后根据阻抗和频率之间的关系计算出电阻值。
具体操作步骤如下：a.断开电机电源，确保电机处于完全断电状态。
b.消除电机内外磁场，可通过快速连续通电断电的方法实现。
c.将定子绕组两端接上信号源和信号接收器，分别通过变压器和示波器来产生交流电压和测量电压。
d.改变信号源频率，记录不同频率下的电压和电流值。
e.根据电压和电流的大小计算出阻抗值，并由此求得电阻值。
二、定子互感（Ls）的测量：定子互感是定子绕组内部电流与定子绕组电压之间的相位差。
测量定子互感可以使用交流电压法。
交流电压法是通过给定子绕组施加一个固定频率和固定幅值的交流电压，测量绕组上的电压和电流，并根据电流和电压之间的相位差计算定子互感。
具体操作步骤如下：a.断开电机电源，确保电机处于完全断电状态。
b.在定子绕组两端接上交流电源，并设置合适的频率和电压值。
c.使用示波器测量绕组上的电压和电流。
d.根据电压和电流的相位差计算出定子互感。
三、转子电阻（Rr）的测量：转子电阻是指转子绕组产生的电阻。
由于转子绕组一般无法直接测量，因此可以通过转子频率响应法来间接测量转子电阻。
三异异步电动机负载率现场测试方法
三异异步电动机负载率现场测试方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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兆欧表测量三相异步电动机绝缘电阻
兆欧表测量三相异步电动机绝缘电阻在电力系统中，三相异步电动机是一种非常常见的电动机类型。
为了确保电动机的正常运行和安全性，绝缘电阻是一个重要的参数需要进行监测和测试。
本文将介绍如何使用兆欧表来测量三相异步电动机的绝缘电阻。
我们需要了解什么是绝缘电阻。
绝缘电阻是指电气设备的绝缘材料对电流的阻碍能力。
它反映了电气设备的绝缘状态是否良好。
对于三相异步电动机来说，绝缘电阻的测试是非常重要的，因为如果绝缘电阻过低，就可能导致电机出现漏电现象或者短路，从而造成设备的损坏甚至是发生火灾的危险。
那么，如何使用兆欧表来测量三相异步电动机的绝缘电阻呢？首先，我们需要准备一个兆欧表，这是一种专门用于测量绝缘电阻的仪器。
在进行测试之前，需要确保电动机已经停止运行，并断开所有的电源连接。
接下来，我们需要将兆欧表的两个测试引线分别连接到三相电动机的绝缘材料上。
一般来说，绝缘电阻测试会分为两种情况，一种是测试绕组与地之间的绝缘电阻，另一种是测试绕组之间的绝缘电阻。
对于前一种情况，我们需要将一根测试引线连接到电动机的绕组上，另一根测试引线连接到地线上。
对于后一种情况，我们需要将两根测试引线分别连接到电动机的不同绕组上。
在连接完成后，我们需要设置兆欧表的测试参数。
一般来说，绝缘电阻测试需要使用直流电压进行测试，常见的测试电压有500V、1000V等。
根据电动机的额定电压和绝缘材料的要求，选择合适的测试电压。
然后，我们需要将兆欧表切换到绝缘电阻测试模式，并设置测试范围。
当一切准备就绪后，我们可以开始进行绝缘电阻测试了。
打开兆欧表的电源，并按下测试按钮，兆欧表会自动施加测试电压并测量绝缘电阻。
测试完成后，兆欧表会显示出测试结果，我们可以根据显示结果来评估电动机的绝缘状况。
需要注意的是，绝缘电阻的测试结果可能会受到一些外界因素的影响，如温度、湿度等。
因此，在进行测试时，我们需要确保测试环境的稳定性，并对测试结果进行合理的分析和判断。
绝缘电阻的测试是三相异步电动机维护和检修工作中非常重要的一部分。
7-7三相异步电动机的工作特性及其测试方法
二、工作特性的求取
异步电动机的工作特性可以通过直接给异步电动机带负载测 得，即直接负载法；也可以利用等效电路计算而得。 直接负载试验是在电源电压为额定电压、额定频率的条件 下，给电动机的轴上带上不同的机械负载，加负载到额定值的 5/4，然后减少负载到额定值的1/4，测量不同负载下的输入功 率 P1 、定子电流 I1 、转速n，然后计算出不同负载下的功率因 数 cos 1 、电磁转矩 T 及效率 等，并画成曲线。
p10 m1I102r1 pFe pm
铁耗是随着定子的端电压变化的，与磁密的平方成正比，近似地看 成为与电动机的端电压成正比。 机械损耗与电压无关，只要转速不变，可认为是常数。这样就可以 2 U p p m 对 1 的关系曲线。 作出 Fe
2、励磁参数与铁耗及机械损耗的确定 （1）机械损耗和铁耗的分离
3、功率因数特性
异步电动机在额定电压和额定频率下，输出功率变化时，定 子功率因数的变化曲线 cos 1 f ( P 2 ) ，称为功率因数特性。
特点：
• 异步电动机是感性阻抗，功率因数滞后， 必须从电网吸取感性的无功功率。 • 空载时， 定子电流用于无功励磁，功率因 数很低，不超过0.2 。 • 负载增加，有功分量增加，功率因数提高。 • 接近额定负载时，功率因数最大。
p P2 P2 1 P P2 p P2 pCu1 pFe pCu 2 pm ps 1
特点：
p P2 P2 1 P P2 p P2 pCu1 pFe ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ pCu 2 pm ps 1
0 。 P2 0 ， • 空载时， • 输出功率增加，效率增加。 • 在正常运行范围内因主磁通变化很小，所以铁损耗变化 不大，机械损耗变化也很小，合起来叫不变损耗。 • 定、转子铜损耗与电流平方成正比，变化很大，叫可变 损耗。 • 当不变损耗等于可变损耗时，电动机的效率达最大。 • 中、小型异步电动机， P2 0.75PN 时，效率最高。 • 如果负载继续增大，效率反而要降低。 • 一般来说，电动机的容量越大，效率越高。
三相异步电动机的工作特性及测取方法
三相异步电动机的⼯作特性及测取⽅法三相异步电动机的⼯作特性及测取⽅法*转速特性*定⼦电流特性*功率因数特性*电磁转矩特性*效率特性异步电动机的⼯作特性在额定电压和额定频率运⾏的情况下，* 电动机的转速n、* 定⼦电流I1、* 功率因数cosΦ1、* 电磁转矩Tem、* 效率η等与输出功率P2 的关系即U1 = UN，f = fn 时的⼀.⼯作特性的分析(⼀) 转速特性输出功率变化时转速变化的曲线n = f (P2)转差率s、转⼦铜耗Pcu2 和电磁功率Pem 的关系式负载增⼤时，必使转速略有下降，转⼦电势E2s 增⼤，所以转⼦电流I2增⼤，以产⽣更⼤⼀点的电磁转矩和负载转矩平衡因此随着输出功率P2的增⼤，转差率s 也增⼤，则转速稍有下降，所以异步电动机的转速特性为⼀条稍向下倾斜的曲线(⼆)定⼦电流特性定⼦电流的变化曲线I1= f (P2)定⼦电流⼏乎随P2按正⽐例增加(三)功率因数特性定⼦功率因数的变化曲线cosΦ1 = f(P2)(1)空载时定⼦电流I1主要⽤于⽆功励磁，所以功率因数很低，约为0.1~ 0.2(2)负载增加时转⼦电流的有功分量增加，使功率因数提⾼，(3)接近额定负载时功率因数达到最⼤(4)负载超过额定值时s 值就会变得较⼤，使转⼦电流中得⽆功分量增加，因⽽使电动机定⼦功率因数⼜重新下降了(四)电磁转矩特性电磁转矩特性Tem = f (P2) 接近于⼀条斜率为1/Ω的直线(五)效率特性异步电动机的效率为当可变损耗等于不变损耗时，异步电动机的效率达到最⼤值中⼩型异步电机的最⼤效率出现在⼤约为3/4的额定负载时异步电动机的⼯作特性可⽤直接负载法求取，也可利⽤等效电路进⾏计算*空载试验*励磁参数与铁耗及机械损耗的确定通过空载试验可以测定异步电动机的励磁参数，异步电动机的励磁参数决定于电机主磁路的饱和程度，所以是⼀种⾮线性参数；通过短路试验可以测定异步电动机的短路参数异步电动机的短路参数基本上与电机的饱和程度⽆关，是⼀种线性参数⼀.空载试验与励磁参数的确定(⼀) 空载试验1.异步电动机空载运⾏指在额定电压和额定频率下，轴上不带任何负载的运⾏状态2.空载试验电路图5.7.1异步电动机空载试验电路3.空载试验的过程定⼦绕组上施加频率为额定值的对称三相电压，从(1.10 ~ 1.30) 倍额定电压值开始调节电源电压，逐渐降低到可能使转速发⽣明显变化的最低电压值为⽌每次记录端电压、空载电流、空载功率和转速，根据记录数据，绘制电动机的空载特性曲线图5.7.2空载特性曲线(⼆) 励磁参数与铁耗及机械损耗的确定从空载特性可确定计算⼯作特性所需等值电路中的励磁参数、铁耗和机械损耗1.机械损耗和铁耗的分离空载试验时输⼊电动机的损耗有：定⼦铜耗、铁耗和机械损耗其中定⼦铜耗和铁耗与电压⼤⼩有关，⽽机械损耗仅与转速有关上式改写为由于可认为铁耗与磁密平⽅成正⽐，因⽽铁耗与端电压平⽅成正⽐，绘制曲线p Fe + p mec = f (U1)2图5.7.3 机械损耗与铁耗的分离作曲线延长线相交于直轴于0ˊ点，过0ˊ作⼀⽔平虚线将曲线的纵坐标分为两部分，由于空载状态下电动机的转速n 接近n0 ，可以认为机械损耗是恒值所以虚线下部纵坐标表⽰与电压⼤⼩⽆关的机械损耗，虚线上部纵坐标表⽰对应于某个电压U1 的铁耗2.励磁参数的确定(1)空载试验时的等效电路图5.7.4 空载试验等效电路(2)励磁参数计算公式⼆. 短路试验与短路参数的确定(⼀) 短路试验对异步电动机⽽⾔，短路是指T 形等效电路中的附加电阻(1-s)r2'/s = 0 的状态，即电动机在外施电压下处于静⽌的状态1.短路试验电路图5.7.5 异步电动机短路试验电路2.短路试验的过程短路试验在电动机堵转降低电源电压情况下进⾏，⼀般从U1 = 0.4 UN 开始，然后逐步降低电压，测量5~7个点，每次记录端电压、定⼦短路电流和短路功率，并测量定⼦绕组的电阻。
三相异步电机怎么测量和如何判断电机好坏
三相异步电机怎么测量和如何判断电机好坏?测量冷态直流电阻测定直流电阻主要是为了检验电机三相绕组直流电阻的对称性，即三相绕组直流电阻值的平衡程度，要求误差不超过平均值的5%。
由于绕组接线错误、焊接不良、导线绝缘层损坏或线圈匝数有误差，都会造成三相绕组的直流电阻不平衡。
根据电机功率的大小，绕组的直流电阻可分为高电阻与低电阻，电阻在10Ω以上为高电阻，在10Ω以下为低电阻。
其测量方法如下：(1) 高电阻的测量用万用表测量，或通以直流电，测出电流I和电压U，再按欧姆定律计算出直流电阻R；(2) 低电阻的测量用精度较高的电桥测量，应测量三次，取其平均值。
测量绝缘电阻兆欧表测量绕组的对地绝缘电阻和相间绝缘电阻是先将三相绕组的6个端头分出U、V、W三相的3对端头，再把兆欧表“E”(地)端接其中一相，“L”(线)端接在另一相上，以120r/min的转速均匀摇动1分钟(转速允许误差±20%),随之读取兆欧表指示的电阻值。
用此法测三次，就测出U-V、V-W、W-U之间的相间绝缘电阻值。
然后将U、V、W三相的3个尾端头(或首端头)绞接在一起，把兆欧表的“L”(线)端接上，再把“E”(地)端接机座，以测相间绝缘电阻的方法，同样测得对地绝缘电阻值。
低压电机通常采用500V兆欧表，要求对地绝缘电阻和相间绝缘电阻都不能小于0.5MΩ。
若绝缘电阻值偏小，说明绝缘不良，通常是槽绝缘在槽端伸出槽口部分破损或末伸出槽口或没有包好导线，使导线与铁心相碰所致。
处理方法是在槽口端找出故障点，并以衬垫绝缘纸来消除故障点。
如果没有破损仍低于此值，必须经干燥处理后才能进行耐压试验。
测量转子开路电压转子不动，在定子绕组上加额定电压，测量各相间电压。
转子开路电压不超过铭牌规定数值的±5%，转子三相绕组间的相电压与其平均值之间的误差不大于±2%。
扩展资料1、故障现象机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热，致使电动机无法正常运行。
三相异步电动机的参数测定
三相异步电动机的参数测定在异步电机的矢量控制系统中，电动机的参数是十分重要的物理量。
在电机学中利用电动机的参数构成等值电路，以此为基础可以对三相电动机的各种运行特性进行分析。
变频调速中采用的矢量控制，控制系统性能完全依赖于所使用的电机参数的准确程度，如果参数不准确，将直接导致矢量控制性能指标下降，其至导致变频器不能正常工作。
三相异步电动机的基本参数包括定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感、定转子互感。
这些参数的确定，可以利用电机设计制造时的技术数据进行理论计算，但计算复杂，并且与实际有较大误差，也可以采用试验方法确定，下面具体介绍在变频器中采用试验的方法对各参数的测试。
在变频器中，测试参数主要有两种方法：一种是在线测试，一种是离线测试。
在线测试方法主要有卡尔曼滤波法、模型参考自适应法、滑模变结构法等，这些方法要求处理器具有较高的处理速度，对系统硬件要求较高，离线测试方法主要有频率响应试验、阶跃响应试验等，但测试精度不高，存在计算复杂、程序计算量大等问题，故很少采用。
主要介绍根据传统的电机学试验原理，在变频器中对电机参数进行离线测试，通过对其采取相应的措施达至测试参数的高精确度。
在变频器系统中，采用直流伏安法测试定子电阻的关键是如何得到低压直流电源，当变频器直接连接到电网时，其直流母线电压较高，通常的办法是对直流母线进行电压斩波控制，得到一个平均值很低、周期固定且占空比固定的高频电压脉。
在实际的应用中，对电机进行堵转比较困难，在此采用单相短路试验代替三相试验，当电机加上单相正弦电压时，没有电磁转矩产生，其电磁现象与三相堵转时基本相同，测试中，让电机的某一相开路，在另外两相之间通入单相的正弦交流电，然后通入一定的电流，此时测试定子上的电压，电流和输入功率，这样即可计算出电机的短路电阻和短路电抗。
三相异步电动机测试方法
故障诊断与预防
通过测试发现电机的潜在 故障和问题，及时进行维 修和保养，预防运行过程 中出现故障。
优化电机性能
测试结果可以为电机的优 化设计和改进提供依据， 提高电机的性能和效率。
测试的重要性
保障生产安全
三相异步电动机是工业生产中重要的 动力设备，其正常运行直接关系到生 产线的稳定性和安全性，因此准确的 测试至关重要。
机械故障
电机转子不平衡、安装不良或机械卡滞等问题可能导致电机振动或异 响。需要检查电机的安装和机械部分，确保电机运行平稳。
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提高运行效率
降低维护成本
及时的测试和故障诊断可以避免电机 在运行过程中出现故障，减少维修和 更换电机的成本。
通过测试可以评估电机的效率和性能， 帮助用户合理选用电机，避免大马拉 小车等不匹配现象，提高运行效率。
测试的分类
交接测试
01
在电机安装完成后进行，主要检查电机的初步运行状态和基本
性能指标。
定期测试
故障诊断流程
观察与初步检查
观察电机外观是否有异常，如破损、松动、 变色等。检查电源和线路是否正常，是否有 异味或异常声音。
仪表检测
使用万用表或钳形电流表等工具检测电机绕组阻值 、绝缘电阻和电源电流等参数，判断电机是否存在 故障。
故障诊断
根据初步检查和仪表检测结果，结合电机的 运行情况和历史维护记录，分析可能存在的 故障原因。
常见故障及排除方法
绕组短路
如果电机出现异常声音、发热或冒烟等现象，可能是绕组短路。需要 拆开电机检查绕组是否有短路痕迹，修复或更换绕组。
轴承故障
轴承磨损或润滑不良可能导致电机振动、发热或异响。需要更换轴承 或对轴承进行润滑保养。
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三相异步电机参数的测试
摘要介绍了根据传统的电机学试验原理，在变频器中对电机参数进行离线测试，通过对其采取相应的措施以达到测试参数的高精确度。
关键字矢量控制；电机参数；离线测试
0 引言
在异步电机的矢量控制系统中，电动机的参数是十分重要的物理量。
在电机学中利用电动机的参数构成等值电路，以此为基础可以对三相电动机的各种运行特性进行分析。
变频调速中采用的矢量控制，控制系统性能完全依赖于所使用的电机参数的准确程度，如果参数不准确，将直接导致矢量控制性能指标下降，甚至导致变频器不能正常工作。
三相异步电动机的基本参数包括定子电阻、定子漏感、转子电阻、转子漏感、定转子互感。
这些参数的确定，可以利用电机设计制造时的技术数据进行理论计算，但计算复杂，并且与实际有较大误差；也可以采用试验方法确定，下面具体介绍在变频器中采用试验的方法对各参数的测试。
1 参数测定试验
在变频器中，测试参数主要有两种方法：一种是在线测试，一种是离线测试。
在线测试方法主要有卡尔曼滤波法、模型参考自适应法、滑模变结构法等，这些方法要求处理器具有较高的处理速度，对系统硬件要求较高；离线测试方法主要有频率响应试验、阶跃响应试验等，但测试精度不高，存在计算复杂、程序计算量大等问题，故很少采用。
这里主要介绍根据传统的电机学试验原理，在变频器中对电机参数进行离线测试，通过对其采取相应的措施达到测试参数的高精确度。
1.1 采用直流伏安法测试电机的定子电阻
在变频器系统中，采用直流伏安法测试定子电阻的关键是如何得到低压直流电源，当变频器直接连接到电网时，其直流母线电压较高，通常的办法是对直流母线进行电压斩波控制，得到一个平均值很低、周期固定且占空比固定的高频电压脉冲系列，这样经过定子绕组中的电感滤波后，就得到一个脉动很小的直流电流。
如果占空比为D，直流母线电压为Udc，电流为I，则相应的定子电阻值为
在测试中为了防止变频器出现过电流，应该正确考虑占空比的设定，在实际测试中可以采用电流闭环加PI 调节器得出占空比的方法控制电流大小，如图1 所示。
图1 中，I ＊为控制目标，即给定电流，I 为反馈电流，即实际运行电流。
试验时，变频器中的开关器件IGBT 的导通压降，对测试值的影响是不能忽略的，对导通压降补偿的正确与否直接影响到测试电阻精度的高低，导通压降除了IGBT的导通压降，还有续流二极管的导通压降。
同时，由于IGBT在开通和关断过程中都有一定的延时，为了准确计算输出的直流电压，这部分延时也不能忽略。
1.2 利用堵转试验测试转子电阻及定转子漏感
在实际的应用中，对电机进行堵转比较困难，在此采用单相短路试验代替三相试验，当电机加上单相正弦电压时，没有电磁转矩产生，其电磁现象与三相堵转时基本相同，测试中，让电机的某一相开路，在另外两相之间通入单相的正弦交流电，然后通入一定的电流，此时测试定子上的电压，电流和输入功率，这样即可计算出电机的短路电阻和短路电抗。
在堵转试验中，为了防止过电流现象，可以采用测定子电阻的方法加入一个PI 闭环控制，但同时也需要考虑IGBT 的压降和续流二极管的压降产生的影响。
在变频器运行测试中，为了防止变频器中的上下桥臂直通现象，逆变器同一桥臂的上下开关之间的动作必须加入一段死区时间，一般为3～5μs，由于死区时间产生的误脉冲对系统性能的影响较大，必须重点考虑，因此，对高精度的参数测试，死区时间是不可忽略的一个重要因素。
在考虑到死区时间的影响和IGBT 的开通关断的时间后，实际的输出电压和给定的PWM 脉冲之间的关系表示如图3 所示。
从图3 中可以看出，死区时间对实际输出电压的影响，在负载电流大于零时，实际的相电压输出比控制要求减少了td+tr-tf的时间；在负载电流小于零时，实际的相电压输出比控制要求增加了一段td+tr-tf的时间。
在实际中如果根据采样得到的电机电流对PWM 脉冲进行相应的调整，就可以对逆变器系统引入的控制偏差进行补偿，从而使得变频器系统实际的输出电压和控制要求一致。
1.3 利用空载试验测试定转子间的互感
在三相异步电动机的空载试验中，由于电动机处于空载状态，转子电流很小，转差可以近似为0，等效电路如图4 所示。
图中，rm为励磁电阻，jXm为互感电抗。
如果测试中测得的额定电压为U1，空载电流为I1，空载输入功率为P0，则可以计算出空载时阻抗Z0，短路电阻Rk 和短路电抗Xk，这样就可以按照堵转试验的计算方法计算异步电机空载等值电路中的电抗和电感。
电机励磁电抗为
在试验中，功率器件的开关延时和死区时间的控制比较重要，死区时间的引入使输出电压下降，相位漂移，从而使电机电流偏小，测量的阻抗偏大，为了提高空载试验的测量精度，实际测试中可以采用电流前馈和电流反馈相结合的方法，通过检测电流的
极性和幅值来确定输出电压的大小。
2 试验验证
用一台11 kW/380V 的变频器带动4kW 的电机进行了参数测试，变频器控制CP
U 采用的芯片是TMS320F2812，并把测试的结果与常规电机学测试结果作以比较。
在常规的电机学测试中，用FLUKE 公司的F41B 测试仪测试电压、电流和功率，以便得出准确的参数。
测试结果及参数分别如表1、表2、表3 所列。
通过试验数据可以看出，变频器测试的结果与常规电机学试验的结果相差较小，误差基本在5%以内，试验表明，参数测试的精度完全可以满足矢量控制的要求，这对于准确测定三相异步电动机的参数具有特别重要的意义和参考价值。
3 结语
对三相异步电机参数的试验测试，是变频器进行矢量控制的关键。
只有准确地输入电机的参数，矢量控制功能才能得到发挥，从而能对电机进行可靠的控制。
本文介绍的方法比单纯依据电机铭牌数据输入要准确得多，是获取电机参数的较理想的措施。