三相异步电动机效率检测中绕组温度测量方法研究分析 电气工程专业VIP免费

三相异步电动机效率检测中绕组温度测量方法研究摘要随着全球工业化进程的不断加快，对电机的需求也在不断增长。电机产品作为通用工业设备，每年消耗我国60%的电力能源，据财政部权威数据表明：我国电机耗电量约为2万亿千瓦时，占全国用电总量的60%和工业用电量的80%，电机节能无疑对我国节能减排目标的实现有着至关重要的作用。因而2012年5月11日国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布了全新的强制性国家能效标准GB18613-2012《中小型三相异步电机能效限定值及能效等级》，并于2012年9月1日起强制实施，此标准对中小型三相异步电动机的能效等级、能效限定值、目标能效限定值、节能评价值和试验方法作出了规定。GB18613-2012，是在GB18613-2006基础上进行修订，为了让国内电动机效率水平符合国际标准内容要求，此外借鉴国际标准IEC60034-30《单速三相笼型感应电动机效率分级》，清楚表明电动机效率需要依照GB/T1032内的B法——计算输入－输出功率的损耗分析法进行后续统计。GB/T1032-2012标准要求B法计算效率时，在开展负载测试、空载测试时需要共同测试全部负载试验点、电压试验点的绕组温度θ或绕组电阻R；此外，指出定子、转子铜损耗应换算到规定温度下的损耗。规定温度θs是绕组工作温度θw修正到冷却介质温度为25℃时的温度值。绕组工作温度θw可按以下方法确定：（一）直接法进行额定负载热试验，热试验断电停机后，按外推法，作热电阻读数对断电后冷却时间的关系曲线外推至t=0时取得电阻值，从而确定绕组工作温度θw；（二）由热电偶温度计直接测得绕组工作温度θw。因此就可以知道，B法计算效率，测试的时候需要使用温度计法统计绕组温度或开展带电测绕组电阻。当前带电测试电阻设备费用过高，且问题频发，所以当前使用B法效率测试时通常使用热电偶温度计法进行，因此会牵连到热电偶分布情况，此时标准GB/T1032－2012中缺少与之相关的内容。电动机运行产生损耗，损耗又以热能的形式散失，进而形成温度场；由于与散热条件有关，其中内部各个位置的热量分布状况出现差异，电机内部绕组各点的温度也会略有不同。效率求解公式繁多而复杂，绕组温度值的不同会导致多个变量随之改变，所以绕组温度的测量，对最终效率的测试结果影响较大。本论文以2.2kW三相笼型异步电动机为例,通过有限元软件ANSYS下Workbench平台创建三相异步电动机稳态温度场模型，对其额定情况下稳态温度场开展深入研究统计，得出定子绕组区域温度分布情况，以便全面掌握设备日常运作时的温度场分布状况，进而明确B法效率测试时绕组温度测试方法（热电偶测量的布置方案），并探寻了绕组温度测量的等效方式:外推法,为完善优化三相异步电动机效率试验方法提供了一些经验和建议。关键词：三相异步电动机；效率；绕组温度；测量方法Researchonwindingtemperaturemeasuringmethodinthecheckofthree-phaseasynchronousmotor’sefficiencyAbstractAstheglobalindustrializationdevelopsrapidly,thedemandformotorisgrowing.Motorproductsasgeneralindustrialequipmentconsume60%oftheelectricenergyinChina;accordingtothedataofministryoffinance,itindicatesthatChina’selectricpowerconsumptionisabout2trillionkW·h,accountingfor60%ofthetotalelectricityand80%ofindustrialelectricity.Motorenergy-savingcertainlyplaysavitalroleintherealizationofenergyconservationandemissionsreductioninChina.So,onMay11,2012,StateAdministrationforQualitySupervisionandInspectionandQuarantine(AQSIQ)andStandardizationAdministrationofChinajointlyreleasedanewversionofmandatorynationalstandardGB18613-2012“smallandmediumthree-phaseasynchronousmotor’sallowablevalueofenergyefficiencyandenergyefficiencygrade”,andin2012,September1,itwasenforced;thestandardmakestherulesforsmallandmediumthree-phaseasynchronousmotor’sefficiencylevel,allowablevalueofenergyefficiency,limitvalueoftargetenergyefficiency,energysavingevaluationandtestmethod.GB18613-2012isbased...