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一、变频驱动永磁同步电机的能效检测
1、同步电机的选用
我国的变频驱动永磁同步电机常见的有2种类型:一种是正弦波永磁同步电机,另一种是无刷直流电动机,这2种电动机各有不同特点。其中,正弦波永磁同步电机的主要特点体现在其波形上,其波形成正弦状,在运转时效率较高,噪声较小,定子绕组钢耗较小,转动精度较高,在电机领域范围内被广泛使用,与无刷直流电动机相比,更具有适用性。
2、能效检测的具体方法
根据我国对变频驱动永磁同步电机的标准规定,可用使用“输入-输出”方法,即直接法(A法)对其能效进行检测,计算变频驱动永磁同步电机的效率。进行负载试验需要遵循以下规则:参照由大到小的负载顺序进行试验,并在最短的时间内完成,提高试验的效率,减少因为温度变化对试验结果造成的影响,提高數据的准确性。热试验和负载试验后,可以得到相应的检测数据,以此来修正电机在负载下的功率,输入功率用P1来表示,输出功率用P2来表示,则电机效率η=(P2/P1)×100%,电机总损耗=P2-P1,由此可以计算出变频驱动永磁同步电机的具体效率。
3、负载试验具体流程
负载实验的全过程必须进行变量控制,保持稳定的电压和频率,读数之前,定子绕组和其在进行热实验的温度差应是恒定的,大概是在4K左右,保持电压、频率、温差稳定后,季可开始电机负载试验,在6个负载点处加负载,并使其中4个负载点保持稳定的负载范围,处于25%-100%的额定负载范围内,其余的2个负载点则处于100%-150%的负载范围。
4、确定输入功率P1与输出功率P2
4.1输入功率P1的计算公式:
以上式涉及的参数如下:其中,P1:修正输入功率;Pc:额定温度(25°C)时间段内定子损耗;Pu:试验期间温度对定子绕组造成的损耗;Oi:额定负载条件下进行热试验定子的最高温度;O1:介质冷却温度;K0:0°C时导体材料温度读数的倒数,铝K0 = 225,铜K0 = 235.
4.2输出功率P2的计算公式:
以上式中,涉及的参数P2:修正后输出功率;Td:修正后的转矩;T1:转矩读数;K1:修正后的转矩读数;n1:修正转速;n3:同步转速;n1:修正后的转差。
5、电机能效检测实例
本次试验选用的变频驱动永磁同步电机详细参数如表1-1所示:
选定此台电机,开始进行热试验,其中电机的同步转速约为1500r/min,额定负载定子最高温约为80°C,热试验数据结果如表1-2所示。
对该同步电机进行热实验结束后,对其进行负载试验,在此过程中,使电压维持在380V,使额定频率维持在50Hz,此次负载试验具体数据如表1-3所示。
根据本次负载试验所得结果,读取并记录具体的数据,再根据计算公式算出同步电机的输入功率、输出功率,损耗等,利用直接法进一步计算出此台同步电机的能效值,完成本次能效检测试验,此次电机检测试验能效结果如表1-4所示。
(作者单位:山东省产品质量检验研究院)
1、同步电机的选用
我国的变频驱动永磁同步电机常见的有2种类型:一种是正弦波永磁同步电机,另一种是无刷直流电动机,这2种电动机各有不同特点。其中,正弦波永磁同步电机的主要特点体现在其波形上,其波形成正弦状,在运转时效率较高,噪声较小,定子绕组钢耗较小,转动精度较高,在电机领域范围内被广泛使用,与无刷直流电动机相比,更具有适用性。
2、能效检测的具体方法
根据我国对变频驱动永磁同步电机的标准规定,可用使用“输入-输出”方法,即直接法(A法)对其能效进行检测,计算变频驱动永磁同步电机的效率。进行负载试验需要遵循以下规则:参照由大到小的负载顺序进行试验,并在最短的时间内完成,提高试验的效率,减少因为温度变化对试验结果造成的影响,提高數据的准确性。热试验和负载试验后,可以得到相应的检测数据,以此来修正电机在负载下的功率,输入功率用P1来表示,输出功率用P2来表示,则电机效率η=(P2/P1)×100%,电机总损耗=P2-P1,由此可以计算出变频驱动永磁同步电机的具体效率。
3、负载试验具体流程
负载实验的全过程必须进行变量控制,保持稳定的电压和频率,读数之前,定子绕组和其在进行热实验的温度差应是恒定的,大概是在4K左右,保持电压、频率、温差稳定后,季可开始电机负载试验,在6个负载点处加负载,并使其中4个负载点保持稳定的负载范围,处于25%-100%的额定负载范围内,其余的2个负载点则处于100%-150%的负载范围。
4、确定输入功率P1与输出功率P2
4.1输入功率P1的计算公式:
以上式涉及的参数如下:其中,P1:修正输入功率;Pc:额定温度(25°C)时间段内定子损耗;Pu:试验期间温度对定子绕组造成的损耗;Oi:额定负载条件下进行热试验定子的最高温度;O1:介质冷却温度;K0:0°C时导体材料温度读数的倒数,铝K0 = 225,铜K0 = 235.
4.2输出功率P2的计算公式:
以上式中,涉及的参数P2:修正后输出功率;Td:修正后的转矩;T1:转矩读数;K1:修正后的转矩读数;n1:修正转速;n3:同步转速;n1:修正后的转差。
5、电机能效检测实例
本次试验选用的变频驱动永磁同步电机详细参数如表1-1所示:
选定此台电机,开始进行热试验,其中电机的同步转速约为1500r/min,额定负载定子最高温约为80°C,热试验数据结果如表1-2所示。
对该同步电机进行热实验结束后,对其进行负载试验,在此过程中,使电压维持在380V,使额定频率维持在50Hz,此次负载试验具体数据如表1-3所示。
根据本次负载试验所得结果,读取并记录具体的数据,再根据计算公式算出同步电机的输入功率、输出功率,损耗等,利用直接法进一步计算出此台同步电机的能效值,完成本次能效检测试验,此次电机检测试验能效结果如表1-4所示。
(作者单位:山东省产品质量检验研究院)