新旧标准三相异步电动机试验方法的区别

李 斌，王秀山

(奔宇电机集团有限公司，河南长垣453400)

0 引言

电动机试验是检测电动机综合性能的方式，检测数据的准确性是衡量电动机整体性能优劣的保证，同时为电动机设计人员提供重要的的参考依据。因此，熟悉并掌握《三相异步电动机试验方法》标准对电动机试验和设计都非常的重要。

《三相异步电动机试验方法》历次版本发布情况如下:首次发布在1968 年，即GB/T 1032—1968;第一次修订在1985 年，即GB/T 1032—1985;第二次修订在2005 年，即GB/T 1032—2005。2012 年6 月29 日，国家质量监督检验检疫总局与标准化管理委员共同发布了《三相异步电动机试验方法》的2012 版，即GB/T 1032—2012，于2012 年11 月1 日实施。

本标准代替GB/T 1032—2005《三相异步电动机试验方法》。与GB/T 1032—2005 相比，除编辑上有一些变化外，项目次序也进行了适当的调整，以下着重阐述主要技术变化内容。

1 修改和增加了绝缘电阻测量的内容

1.1 对测量绝缘电阻用绝缘电阻表的选择的规定

(1)2012 版5.1.1.2 表1 中兆欧表的选用比2005 版5.1.2.1 表1 增加了两个档位;

(2)2012 版5.1.1.2 表1 中“被测绕组额定电压UN”的最低和最高电压有了一些变化，最低“被测绕组额定电压UN”为UN≤1000，而2005 版的为UN≤500;最高“被测绕组额定电压UN”为UN＞12000，而2005 版的为UN＞3300;“被测绕组额定电压UN”分档也有一些变化;当然，相应的兆欧表的选用也有了相应的变化。

1.2 明确了读数时间

2012 版5.1.1.3 项中明确规定了“测量时，应在试验电压施加1min 后读取数值，并记录绕组温度”的取值方法。

1.3 提出了测量吸收比和极化指数两项指标

1.3.1 2012 版5.1.1.3 项中规定了吸收比和极化指数两项指标:若测量吸收比R60/R15，应测取15s和60s 时的绝缘电阻;若测量极化指数R10/R1，应测取1min 和10min 时的绝缘电阻。

1.3.2 极化指数和吸收比都能表示绝缘电阻随时间变换的快慢，相比绝缘电阻，它的准确度更高。

(1)可以对绝缘结构改进提供实验数据支持，找出新旧绝缘结构的区别;

(2)可以研究绝缘的寿命;

(3)可以检测出嵌线过程中磕碰造成的绝缘损伤;

(4)验证电机设计合理性和可靠性程度。

1.4 新版增加的绝缘电阻测量项目

(1)2012 版5.1.2.1 项中规定了轴承绝缘电阻的测定:轴承绝缘电阻用不大于1 000V 兆欧表测量;

(2)2012 版5.1.2.2 项中规定了埋置式检温计绝缘电阻的测量:埋置式检温计绝缘电阻按JB/T 10500.1—2005 的规定进行;

(3)2012 版5.1.2.3 项中规定了加热器绝缘电阻的测量:加热器绝缘电阻按JB/T 7836.1—2005 的规定进行。

2 修订了用计算法求取堵转转矩的计算公式

将2005 版中用计算求取堵转转矩的计算公式(式(17))TK=9.549(PK-PKcu1-PKs)/ns中的PKs(堵转时的杂散损耗包括铁耗，对中型低压电机，取0.05PK;对大中型高压电机，取0.10PK)改为试验电压下的铁耗PFe，根据(UK/UN)在空载特性曲线上查取，并增加了一个系数C1(计及非基波损耗的降低系数。在0.9 ～1.0 之间变化，如无经验可循，建议取C1=0.91)，成为:TK=9.549C1(PK-PKcu1-PFe)/ns(2012 版式(33))。

3 修订了效率测试方法的相关内容

3.1 对B 和B1 法、C 和C1 法、E 和E1 法的损耗计算

(1)2012 版11.3 项中取消了B1 法，即将原来的B 法和B1 法合为一个B 法，但试验和计算内容实际上是2005 版的B1 法相同(负载各点的铁心损耗与输入电流有关);

(2)2012 版11.4 项中取消了C1 法，将原来的C 法和C1 法和为一个C 法;

(3)2012 版11.1.2.3.5 项中规定了负载杂散损耗实测并利用与转子平均电流二次函数关系进行线性回归计算(PSL=AX(I22avg)+B)，如果相关系数r ＜0.9 或斜率A 为负数，则应删去最差一点重新回归分析;如果斜率A 为正且r≤0.9，则用第二次回归分析结果;如果斜率A 仍为负数或相关系数r ＜0.9，此次试验不符合要求，表明测试仪表或读数、或二者均有误差，应重做试验。2012 版负载各点的铁心损耗取值方法同B 法，和2005 版B1 法相同;

(4)2012 版对E 和E1 法的负载各点的铁心损耗值方法同B 法，和2005 版B1 法相同。

3.2 修订了负载杂散损耗推荐值

3.3 2012 版10.6.6 和附录B 中增加了实测负载杂散损耗的一种新方法—Eh-star。

目的和意义:根据2007 年9 月10 日正式发布的IEC 60034—2—1《确定损耗和效率的试验方法(牵引电机除外)》标准对确定电机杂散损耗的方法做了修改，明确规定了四种确定电机杂散损耗的方法:剩余损耗法(即由美国人率先提出的IEEE112B 法)、反转法、推荐值法、Eh-star 法。以上四种方法各有优缺点:IEEE112B 法测量不确定度为“低”，但它需要高精度的测量设备(包括转矩仪、传感器等)，操作复杂、试验时间长，相对来说，经济性不好;反转法测量的不确定度较高，测得的附加损耗普遍偏大，并且需要外部驱动设备;推荐值法不确定度为“中”，它是通过一个与输出功率有关的函数式计算出来的;Eh-star 法测试的不确定度为“中”，比已列入IEC60034—2 标准中的反转法的不确定度要低，比112B 法高，其优势为试验时不需要连接负载，不需要测功机，方法简单，操作方便。不足之处在于需要一个可调节的辅助电阻，数据处理相对复杂。

3.4 删除了2005 版中的附录D《确定损耗和效率的试验方法对照表》。

3.5 2012 版11.1.2 表4 中增加了试验方法与效率不确定度表，还提出应优先采用相对不确定度低的实验方法。对于大中型电机，根据现场条件，采用适当的方法确定电机的效率。

试验结果通常是用测试结果和其不确定度一起表示的。对电机效率而言，效率应表示为η±Δη。其中，η 是测试结果，Δη 为不确定度，两者具有相同的量纲。如果不确定度较大，则表示实际效率的不确定范围较大;反之，如果不确定度较小，则表示实际效率的不确定范围较小，即实测结果更为接近实际值。因此，试验中规定的不确定度表示实测结果的准确性，不确定度越小，表示测量结果的准确度越高。

4 对测量仪器仪表准确度的要求有所修改和补充

4.1 将2005 版“一般试验用转矩测量仪(含测功机和传感器)的准确度应不低于0.5 级。采用B(B1)法测定效率时，转矩测量仪的准确度等级应不低于0.2 级(满量程)”改为“测量效率时转矩传感器及测量仪的准确度应不低于0.2 级，用于其它试验时应不低于0.5 级”。

4.2 将2005 版的“用B(B1)法测定效率时，要求不低于0.2 级(满量程)”修改为“用低不确定度试验方法测定电机效率时，为保证试验结果的准确性和重复性，仪器的准确度等级应不低于0.2 级”。

4.3 将2005 版“转速表读数误差在±1r/min 以内”改为“准确度在0.1%以内或误差在1r/min以内，取两者误差最小值”。

5 修改了几处计算式中的错误

6 关于绕组直流电阻的测量问题

强调用A 法和B 法进行效率测定时，要求每个试验点都要实测绕组直流电阻或温度(用于计算直流电阻)。

7 给出了测量轴电压的方法

2012 版12.11 项给出了测量轴电压的方法和接线图。2005 版14.7 项“轴电压的测定”的内容为“轴电压的测定按GB/T 1029《三相同步电机试验方法》的规定进行”。

8 增加了轴电流的测定要求和试验方法

2012 版的12.12 项增加了轴流的测定试验方法:对使用滚动轴承的电动机，在电动机非轴伸端的轴承与机壳之间加装绝缘环(轴承和转轴之间垫入干燥的绝缘片)或者使用绝缘轴承，保证电动机轴承绝缘良好。

将电流表串到与轴承绝缘层两面接触的金属件上，分别在额定电压、额定频率下空载运行，测量电流值，即为轴承电流。

对使用滑动轴承和滚动轴承的电动机，如不能按上述方法测量，可采用轴上放置电流互感器的方法测量轴电流。

9 增加了其它热试验的方法

2012 版的6.6.3.4项中增加了GB/T 21211—2007《等效负载和叠加试验技术间接法确定旋转电机温升》中规定的其它适用方法，例如感应电机的叠加法(GB/T 21211—2007 第6 章)、感应电动机的等效负载法(GB/T 21211—2007 第10 章)。

［1］ GB/T 1032—2005 三相异步电动机试验方法.中国标准出版社，2005.

［2］ GB/T 1032—2012 三相异步电动机试验方法.中国标准出版社，2012.11.

［3］ 李秀英.EH-star 试验方法验证情况简介［J］.电机与控制应用，2008，35，(5):30-35.

［4］ 王鑫，魏尚武，冯翠屏.电机绝缘检测试验的分析与探讨.绝缘材料资讯2012，6:28-31.