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堵转电流和堵转转矩的测定
来源:艾诺仪器

缺相运行是电机的头号杀手,然而,电机堵转对电机造成的危害却也不容忽视。对于流水线,一旦电机长时间堵转,将烧坏电机乃至损坏设备,造成不可挽回的损失。因此,电机的堵转保护很有必要,而保护的整定则要从电机的堵转测试开始。

电机堵转即电机在零转速时依然输出扭矩的一种状态,一般都是异物,机械损伤或者人为造成的。当电机负载过大、异物卡死、拖动设备机械故障、轴承损伤等,都会造成电机无法启动或者停止转动。

电机正常转动时,定子产生的旋转磁场带动着转子跟随磁场旋转方向转动,转子转动过程中,切割磁感线而产生感应电流,感应电流产生的磁场随着转子转动,也在定子中产生反向的感应电流,从而抑制定子绕组的电流。


若电机堵转,定子中无法产生反向的感应电流,即作用于绕组线圈中的电压大大增加,为输入电压,因此,绕组中的电流大大增加。此时,电机的功率因数极小,堵转电流迅速增加,根据电机的容量和加工工艺的不同,堵转电流可达额定电流的5~12倍,因此,堵转时间稍长便会烧毁电机。

为了防止堵转造成严重危害,电机一般应装设过流保护装置,当电机合闸启动后长时间不能转动,电流不能降下来,过流保护装置应能及时跳开电机的电源开关,保护电机,防止过热。而电流的整定则需要借助测试来完成,对于研发新型电机,这一过程必不可少,而对于电机的出厂测试,堵转测试尤为重要。

堵转测试是为了测取额定电压时的堵转电流Ik和堵转转矩Tk以及堵转损耗Pk。而对于三相异步电机还可以同时测取堵转电流,堵转转矩,堵转输入功率与输入电压的关系曲线,即为堵转特性曲线,通过对堵转电流大小和三相平衡情况的分析,能反映出电机定、转子绕组及定,转子所组成磁路的合理性和一些质量问题。能为改进设计和工艺提供有关实测数据,为故障电机查找原因和确定修理内容提供帮助。

Ainuo电机测试平台对于堵转电流测试,有一套完整的方案。堵转测试分为常规堵转测试和国标堵转测试。常规堵转测试,是经市场检验的易于使用和愿意接受的方案,过程简单,成本较低。当设备准备就绪后,给被测电机以额定电压,使其运行在空载状态下,运行稳定后给电机加载并逐渐增加负载,直至被测电机转速降低并堵转;或者采用Ainuo电机测试系统为客户定制的堵转件直接将电机堵转,再给电机施加额定电压。在电机停转的短时间内,利用高速、高精度数据采集系统采集被测电机的扭矩、电压、电流等数据并计算得出关于电机的测量参数和计算参数,并通过功率分析仪和工控机显示在屏幕上并储存下来,所存储的数据均可方便导出和打印,大大方便电机堵转数据的分析。由于采用了高速高准确性的数据采集模块,整个堵转测试过程所需时间可以很短,完美地保护电机,以防止电机烧毁。

国标堵转测试,是指按国标《GB/T 1032-2012 三相异步电动机试验方法》第9章“堵转电流和堵转转矩的测定”中规定的测试方法进行的测试,而这一方法,仅仅是针对三相电动机而言的。国标堵转测试与常规堵转测试主要区别在于适用类型和是否需要增加额外的调压设备,如果采用程控可调的三相交流电源,则整个国标堵转测试亦可实现自动化。


无论是常规堵转测试或者是国标堵转测试,均可为电机的堵转研究提供真实可靠的数据,为电机的设计提供依据,同样通过测试,也可检验电机的堵转性能。有了这些数据,电机的堵转保护将有所依据,也为电机的故障诊断变得更加方便。所以电机的堵转测试对于电机生产和设计来说,是很有必要的。

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