定子叠频法在异步牵引电机型式试验中的应用参考文本
浅谈三相异步电动机降压叠频温升试验
机 ，是否有一种较准确 而又方便的间接施加 负载 的方 法，来
进 行 定 子 绕 组 的温 升 试 验 。 经 过 研 究 ，提 出 了一 种 “ 相 异 三 步 电动 机 降 压 叠频 温 升 试 验 ” 的方 法 。
子铜 耗 比直 接 负 载 法 时稍 大 一 些 。 如 果 主 副 电源 频 率 之 差 太 大 ， 将 会 导 致 转 子 铜 耗 比直 接 负载 法 时 大 很 多 。 所 以 副 电 源 频 率 应 低 于主 电源 频 率 ２ ％ 宜 。 ０为
流进行温升试验，测量此 时的稳 定温升 Ａ ０ 。 由于此时电机 的电压降为额定电压 的 １ ２ ／ ，当被试 电机为额定 电流时，其输
（ ）试验 方法 的分析 三
“ 相 异 步 电动 机 降压 叠 频温 升 试 验 ”主 要 就 是 将 国 家 三
标准 中推荐 的 “ 降低 电压 负载法 ”和 “ 定子叠频法 ”有机 地 结合起来 ，分别进行 “ 空载状态下的温升试验 ”和 “ 半载状 态下的叠频温升试验 ” ，并把试验的结果利用有关的公式进行 计算，来推 算满载 时绕组 的温升 ，具体方法如下。 １ 以额 定 频 率 和 额 定 电压 进 行 空 载 温 升 试 ，测 量 此 时 ．
应 优 先 采 用 直 接 负 载 法 进 行 电机 的 温 升 试 验 。但 由于 交 流 电 动 机 的单 台容 量 迅 速 增 长 ，而 电 机 试 验 站 的 设 备 条 件 往 往 跟
Ｐ－ 一 额定电压 时的空载输入功率 ； ｏ… Ｐｔ － ／ 额 定电压 时的空载输入功率； ｏ－ １２
【 图分 类 号 】Ｔ ４ ￣ 中 Ｍ３ ３． ２ 【 献 标 识 码 】Ａ 文 【 章编 号 】 １０ — １ １２０ ）２ ０２ — ２ 文 ０ ８ １５ （０８１— １２ ０
叠频温升测试法的实际应用
技术创新《微计算机信息》2012年第28卷第10期120元/年邮局订阅号：82-946《现场总线技术应用200例》测控自动化叠频温升测试法的实际应用The Practical Application of Frequency-superposition Heating Test Method(上海出入境检验检疫局机电产品检测技术中心)韩康玮李子琦王金耀邓谨舒慧张继红HAN Kang-wei LI Zi-qi WANG Jin-yao DENG Jin SHU Hui ZHANG Ji-hong摘要:本文主要介绍了用叠频法进行异步电机温升试验的原理和方法,给出具体电气设计方案和测试步骤,明确了叠频法温升测试的优势,较好地解决了特定电机无法用传统试验方法测试温升的难题。
关键词:变频电源;叠频法;温升试验;电动机;模拟负载中图分类号:TP273文献标识码:B Abstract:The article mainly introduced the principle and method of asynchronous motor temperature rise test using frequency-super -position method.Specific electrical design and testing steps have been given,clear advantage of temperature rise test using frequen -cy-superposition method has also been made.It gives a better solution of the big problem that specific motor can't do the tempera -ture rise test using traditional test method.Key words:Variable frequency power supply;Frequency-superposition method;Heating Test;Motor;Simulation load文章编号:1008-0570(2012)10-0146-031引言温升试验是电动机型式试验中比较重要的一项内容,其目的是通过试验得到电机定转子绕组部件在规定的工作条件下运行并达到稳定温升时的温升值,用于考核被试电机所用绝缘材料、生产工艺能否满足电机正常工作及设计寿命的要求。
异步电机定子叠频法温升试验及效率研究综述
日本 和联 邦德 国 已经开始 在相 应 的电机试 验标 准 中
引入叠频 法测 算 温 升 。步入 ２ ０世 纪 ９ ０年 代 ， 欧 美 开始对 双发 电机 叠 频法 进 行 大 量 的实 验 研 究 ； 同期 国内正式 将 叠 频法 引入 Ｇ Ｂ １ ０ ３ ２ — ８ ５标 准 中 ， 并
且 在大 型 、 多极 数 、 立 式 异 步 电 机 中 积 累 试 验 数
时， 试验 容 量则 大 幅 下 降； 若高 于 ７ ２ Ｈ ｚ （ 超 速 时
８ ６ ． ４ Ｈ ｚ ） 时， 发 电机组 将 因转 子 超 速 无 法 满 足过 高 频 率变 频 电机 的叠 频 试 验 ¨ 。 随着 电力 电子技 术 的发展 ， 脉 宽调 制 （ Ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ － Ｗｉ ｄ ｔ ｈ Ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｐ ＷＭ） 技 术得 以在 叠频试 验 电源 中应用 。通过 Ｐ ＷＭ逆 变
３ ．黑 龙 江 省 核 主 泵 工 程 技 术 研 究 中 心 ，黑 龙 江 哈 尔 滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
摘 要 ：大功率及 立 式异步 电机 难 以找 到恰 当的 对拖 机 组 或 负载 ， 需要 通过 定子 叠频 等效 负载 法 来 模 拟 温升试 验 ， 即将 两种相 近频 率主 、 副 电源 矢量 叠加 形 成 新 的拍 频 电 源 ， 将 其加 栽 在 电机 的接 线
第３ ５卷 第 ｌ ０期
２ ０ １ ６年 １ ０月
电 工 电 能 新 技 术
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ
城轨车辆用异步牵引电机的实时故障检测方法
城轨车辆用异步牵引电机的实时故障检测方法引言：随着城市轨道交通的迅猛发展，城轨车辆的运行安全和正常使用变得尤为重要。
其中，异步牵引电机作为城轨车辆的主要动力来源之一，其运行状态的可靠检测对于保障车辆运行的安全性和稳定性具有重要意义。
本文将介绍一种城轨车辆用异步牵引电机的实时故障检测方法，旨在提高城轨车辆的运行安全性和可靠性。
一、介绍异步牵引电机的工作原理1.1 异步牵引电机的构成异步牵引电机是一种三相感应电机，由定子和转子组成。
定子上绕有三相绕组，转子由导线绕成，但不与电源相连。
1.2 异步牵引电机的工作原理当端子上施加电流时，定子绕组产生旋转磁场。
由于转子不直接和电源相连，它会受到旋转磁场的影响，开始旋转。
转子的旋转速度始终滞后于旋转磁场的速度，这就是异步牵引电机的工作原理。
二、异步牵引电机故障检测的重要性2.1 异步牵引电机故障的危害异步牵引电机故障可能导致城轨车辆停机，严重影响线路的运输能力，甚至危及乘客的安全。
2.2 实时故障检测的必要性传统的故障检测方法往往在车辆停机之后才能进行，这不仅导致停机时间延长，还使得故障所造成的后果无法事先得到预防。
因此，实时故障检测方法的研究与应用势在必行。
三、异步牵引电机实时故障检测的方法3.1 电机参数检测通过对异步牵引电机的电流、电压、转速等传感器所获取的参数进行实时检测，可以判断电机是否存在故障。
例如，当电机转速明显下降时，可能存在转子断条的故障。
3.2 振动检测通过安装振动传感器监测异步牵引电机的振动情况，可以提前发现电机的反馈振动异常，并据此判断是否存在故障。
例如，电机的振动频率突然增加可能意味着存在轴承故障。
3.3 温度检测利用温度传感器监测异步牵引电机的温度变化，可以检测电机是否过热、绝缘是否存在问题。
过高的温度表明电机可能存在绝缘故障或电机通风不良。
3.4 声音检测通过安装声音传感器对异步牵引电机的工作声音进行监测，可以检测电机是否存在异常噪音。
异步电机的原理及应用
异步电机的原理及应用异步电机的原理异步电机是一种最常见的电动机类型，也称为交流感应电动机。
它基于电磁感应原理工作，通过交变电流在转子和定子之间产生旋转磁场来驱动转子运动。
异步电机的主要组成部分包括定子、转子和外部电源。
定子是固定的，由线圈绕成，称为定子绕组。
转子是可旋转的，通常由导体材料制成。
当外部电源施加到定子绕组上时，产生的交变电流在定子绕组中产生磁场。
这个磁场通过铁芯传导到转子中。
由于转子中的导体处于磁场中，感应出一个电动势，产生一个根据Lenz定律反方向的涡流。
涡流和磁场之间产生的力使转子开始旋转。
由于涡流的存在，转子始终滞后于磁场，这也是异步电机的名称来源。
异步电机的旋转速度由固定在定子绕组中的极对数和供电频率决定。
旋转速度与供电频率成正比，而与极对数成反比。
常用的异步电机速度为1500转/分钟和3000转/分钟。
异步电机的应用异步电机具有结构简单、运行可靠、维护方便等特点，广泛应用于各个领域。
以下是一些异步电机的应用示例：1.工业应用：–机械传动：异步电机广泛应用于各种机械传动系统，如风力发电机组、泵站、压缩机等。
–制造业：在制造业中，异步电机用于驱动各种设备，如搅拌机、输送带、研磨机等。
–压缩空气系统：异步电机驱动空气压缩机，用于供应工厂的压缩空气。
2.家用电器：–洗衣机：洗衣机中的电机通常采用异步电机，它能够提供足够的转矩和转速来驱动洗涤筒。
–净水器：异步电机被用于推动净水器中的水泵，以提供高效的净化流程。
3.交通运输：–电动汽车：异步电机作为电动汽车的驱动器件之一，提供高效的动力输出。
–地铁：地铁列车的牵引系统中通常采用异步电机，以提供高功率和可靠性。
4.农业：–水泵系统：农业领域经常使用异步电机驱动水泵，用于灌溉和提供养殖业务所需的水源。
–粉碎器：异步电机被用于驱动农业领域的粉碎器，用于处理农作物残渣等材料。
异步电机的优势异步电机相对于其他类型的电机有以下优势：•结构简单：异步电机结构相对简单，由于没有刷子、可旋转的转子以及复杂的控制电路，使得它们在制造和运行方面都更加可靠。
定子叠频法在异步牵引电机型式试验中的应用
定子叠频法在异步牵引电机型式试验中的应用随着现代工业的快速发展，对于电机的需求也越来越大。
而在这些电机中，异步牵引电机是一种非常重要的组成部分。
异步牵引电机是利用交流电动力来产生旋转力的一种电动机，它具有可靠性高、体积小、重量轻等优点，因此在许多领域中经常被使用。
随着牵引电机的不断推广，越来越多的型式试验也被引入到其中，其中就包括了定子叠频法。
定子叠频法是一种用来测量电机参数的方法，它利用了定子电压和电流之间的相位差来获得有关电机参数的信息。
在使用定子叠频法进行异步牵引电机型式试验时，首先需要确定三个重要参数：电机的转子电阻、定子的电感和转子的漏感。
这些参数通常由频谱分析仪测量得到，并被用来计算电机的各种性能参数，例如电机的效率、功率因数和涡流损耗等。
在定子叠频法中，对于电机的定子，一般采用空载电流和定子电流的相位差来表示。
在试验中，通常会通过电源将电压加入到电机定子中，以便测量空载电流和相位差。
在测量过程中，通过改变电机的转速，找到所需的频率范围，然后使用频谱分析仪来测量电流和电压之间的相位差。
使用合适的计算程序，就可以从所得到的数据中获得电机参数。
在异步牵引电机型式试验中，定子叠频法的应用能够提供有用的信息。
特别是在电机设计和优化中，它可以为研究人员提供有价值的数据。
例如，在设计高效率电机时，定子叠频法可以帮助测量电机的效率和功率因数，以便更好地理解电机的性能。
在电机健康状态监测中，定子叠频法还可以帮助检测电机的故障，例如定子匝间短路和转子损坏等。
总的来说，定子叠频法是一种可靠的方法，可以有效地测量电机的各种参数，并提供有价值的信息，从而帮助电机设计者和研究人员更好地理解电机的性能和故障情况。
在异步牵引电机型式试验中的应用也将愈发广泛，不断推动着电机科技的发展。
异步牵引电机在城轨车辆中的定子和转子设计
异步牵引电机在城轨车辆中的定子和转子设计引言：异步牵引电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于城轨交通领域。
在城轨车辆中，异步牵引电机的定子和转子设计是关键因素，直接影响电机的性能和效率。
本文将分别针对异步牵引电机的定子和转子设计进行详细阐述，并展示各自的优化方法和技术。
一、异步牵引电机定子设计定子是异步牵引电机的静止部分，其设计对电机的效率和运行稳定性有重要影响。
以下将介绍几个关键的定子设计因素。
1.1 铁心设计定子的铁心主要由三相绕组、铁芯片和缺口组成。
合理设计铁心结构可以减小磁漏损和涡流损耗，提高电机效率。
一种常见的优化方法是采用槽铁心结构，通过选择合适的槽形和槽宽深比，可以减小槽绕组中的铜损耗和对应的散热问题。
1.2 绕组设计定子的绕组是将电流导向转子的部分。
合理设计绕组可以提高电机的功率密度和转矩性能。
在城轨车辆中，电机载荷变化较大，因此绕组设计需要考虑到电机在不同负载条件下的性能。
通常采用鼠笼式绕组，绕组线圈之间的连接可以通过并联、串联等方式来实现，以提高电机的效率和稳定性。
1.3 绝缘设计定子绕组需要具备良好的绝缘性能，以防止绕组在运行过程中受到损坏。
绝缘设计应考虑到电机的工作环境，选择合适的绝缘材料和绝缘结构。
同时，绝缘设计要兼顾电机的散热性能，以保证电机在高负载情况下的稳定运行。
二、异步牵引电机转子设计转子是异步牵引电机的旋转部分，其设计对电机的启动性能、运行平稳性和转矩特性有重要影响。
以下将介绍几个关键的转子设计因素。
2.1 材料选择对于城轨车辆中的异步牵引电机，通常选用铝合金或铸铁等材料作为转子的材料。
铝合金具有较低的比重和良好的导电性能，适合用于高速旋转的转子；铸铁则具有较高的机械强度和稳定性，适合用于大功率的牵引电机。
在材料选择上，需要根据电机的具体应用场景和要求，进行合理的权衡。
2.2 结构设计转子的结构设计对电机的转矩和振动有很大影响。
针对城轨车辆中的异步牵引电机，可以采用带有凸极的鼠笼式转子结构。
用定子叠频法进行温升试验
ｕ主 电源 电压 ，主 电源 频 率 ｕ 副 电源 电压
厂 副 电源 频 率
被试 电机端 电压
厶被 试 电机 定 子 电流
驹转 速 值 。 额 定 频 率 为 ５ Ｈｚ 电 对 ０ 的Fra bibliotek应 在
ｌｗ ｒｄｔｒｕ ｈａｊｓ ｎ ｏ ｅ ｅ￣ ｑ ｅ ｃ ｆｈ ｏ ｅｅ ｏ ｇ ｄｕｔ ｔｏｌｗ ｒ ｈ ｅ ｕｎ ｙｏ ｅ ｈ ｍｅ ｔ ｔ ｔ
按 国标 ＧＢ１３—５ ８５２２ 定子 叠 频法 做 ０ ２８第 ．．．条 温升 试验 ， 其试 验 线 路如 图 １ 电源 和 副 电 源 。主
的电压 系主、 电源电压之和 ， 副 必须始 终保 持额定值 ， 因 此 将它 的数学表 达 式 推导 出来 ， 是十分 必要 的 。 中发 式
均为发电机 ， 电源发 电机 的额定电流应不小于 副 被试电机的额定电流， 电压等级应与被试 电机相
同。
现 二 电压叠 加后 ， 其波 形为拍 振形 状 。 中有两 个相位 式
差变化 较大 ， 致使 副 电源电压变化 较 大 ， 对铁 耗有 较 大 的影响。 以通 过调节 副电源 的频率 ， 可 使相位 差变小 ， 从 而使 铁 耗变 小 ， 以达 到 或者接 近 于额 定总损 耗值 。 电 使 机能在 额定 电压 、 额定 电流和额 定总损 耗下进行 温升 试
～
验。
关键词 ： 定子叠频 法
相位 差
初相
主
中图分类号 ： Ｍ３ ６ 文献标识 码： Ｔ ０ Ａ
ＤＯＩ 编码 ： ０３ ６ ／ ｉｓ ｌ ０ －８ ７２ １ ．４０ ０ １ ．９ ９ｊ ｓ ｎ ０ ６２ ０ ．０ ２０ ．２ ．
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定子叠频法在异步牵引电机型式试验中的应用参考
文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
定子叠频法在异步牵引电机型式试验中
的应用参考文本
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采用定子叠频法进行异步牵引电机热试验，介绍了定
子叠频法的基本工作原理，研究了合成磁场与主副电源参
数之间的函数关系，明确了采用定子叠频法进行电机加热
的调节规律并阐述了具体的试验调试方法，较好地解决了
采用传统试验方法进行温升试验难以满足异步牵引电机超
速试验要求的难题。
异步牵引电机超速试验需要在热状态下进行，目前在
工厂试验条件下的电机加热方法主要有直接负载法加热，
烘焙加热，等效负载法。
使用直接负载法由于能耗类负载
耗能大、经济性差等因素现在已很少使用，被普遍采用的
热试验方式是通过联轴器将被试电机与陪试电机机械连接
实现对拖升温，但是对于已压装或热套联轴器的电机来说，在加热稳定后难以在极短时间内迅速将其拆除并脱离陪试电机，此外受陪试电机型号，转轴系同轴度以及转动惯量的影响，也无法让陪试电机实现同步超速。
对电机进行整体烘焙容易造成轴承内油脂迅速稀释流失，若将电机解体只烘焙定子部分，则加热后的电机在装配后又会冷却，均难以达到超速试验要求。
本文采用定子叠频法进行异步牵引电机加热试验，以满足热态下的超速试验要求。
试验原理分析
定子叠频法热试验主接线图如图1所示，其核心思想是将两种不同频率的主电源和副电源串联后作为被试电机M的供电电源，在被试电机绕组上产生类似于直接负载法的损耗从而达到加热的效果。
一般主电源选择频率为50Hz 的工频交流电源，为确保被试电机在额定电压下的运行，主电源电压等级与被试电机相同，副电源频率一般低于主
电源频率数赫兹，通常取额定频率的80%。
此外，为确保被试电机在额定电流下运行，副电源额定电流应大于被试电机额定电流，副电源电压通常取额定电压的10%～20%。
试验方法
采用定子叠频法对异步牵引电机进行加热试验，由于主副电源的串联关系，在试验前需要确保主副电源同相序，即电机转向一致。
试验时，具体步骤如下：
试验结果及分析
本次验证以一台三相异步牵引电机作为试验对象，采用定子叠频法进行异步牵引电机加热试验，以满足热态下的超速试验要求。
试验电机参数为：额定功率145kw，额定电压880V，额定电流130A，额定频率50Hz，额定转速1457r/min。
采用定子叠频法进行异步牵引电机超速试验前加热试
验，达到了良好的试验效果，同时减少了对组装配时间，提高了生产效率，降低了试验成本，该方法特别适用于难以对组或者没有合适陪试电机的热试验，具有良好的实用价值。
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