对三相异步电动机空载试验的分析

车首斌

摘 要：空载试验不仅是型式试验过程中不可或缺的重要项目，其更是对三相异步电动机进行定性分析的重要手段。因此，为了更好地探明三相异步电动机本身的空载性能情况，笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献，就三相异步电动机空载试验的具体方法展开粗浅的探讨，以给广大同行在今后的电动机检验中提供一些有益的参考借鉴。

关键词：三相异步电动机 空载试验 出厂试验 型式试验

中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（c）-0046-02

所谓的三相异步电动机空载试验就是为被检测的电动机施加额定功率的额定电压，使其进行空载运行的一种试验。而这种试验恰恰是三相异步电动机出厂试验中最为重要的一个检测项目，同时也是对电动机实施定性分析的重要手段。所以，在整个电动机检测过程中空载试验始终占据着十分重要的地位，也备受电机行业的关注。基于此种背景，笔者即对三相异步电动机空载试验展开粗浅的分析，以期为三相异步电动机的生产与检验工作提供有益的参考与借鉴。

1 三相异步电动机空载试验的目的与要求

三相异步电动机开展空载试验，能够取得三相异步电动机在额定电压、额定频率的空载运行时所产生的铁损耗、风摩耗，而这两项损耗属于电动机的恒定损耗，恰恰在三相电动机五大损耗之中占据着举足轻重的地位，不仅是求取三相异步电动机效率的必要参数，也是改进三相异步电动机的重要参数数据。同時，通过空载试验还能够检查出三相异步电机是否存在异常噪音问题、是否存在异常振动问题、轴承温度是否存在过热现象。且试验所得空载电流与空载电压关系曲线，能够最为直接地反映出三相异步电动机铁心材料的性能、几何尺寸以及绕组匝数、定转子气隙大小等参数是否合理，从而准确判断三相异步电机是否存在异常变化。

在开始三相异步电动机空载试验前必须要确保测量绕组对地，绕组间绝缘电阻符合三相异步电动机的基本要求。三相异步电动机的空载试验线路具体如图1所示，其中应将电源调压器的输出电压范围始终控制在20%Un～130%Un之间，且被测电动机的额定输入功率必须要大于容量。测量所用仪器则应使用低功率因素功率表为宜。

2 三相异步电动机的出厂试验

可以说，空载试验是三相异步电动机出厂认证的例行检验项目。所有的三相异步电动机进行出厂试验时都必须要进行空载试验。通过空载试验可以判断，在电机的运行过程中是否存在电机异常声响，轴承发热是否超过标准，空载电流及空载损耗是否在合理范围内。判定三相异步电动机进行空载试验合格后，除了还要进行包装与加贴标签以外，不会再做任何的加工作业。

在出厂试验过程中，对三相异步电动机实施空载试验前，应该按照图1所示方法接好电源线与被测试的三相异步电动机，当电源接通后，对电压进行调节，确保三相异步电动机能够在额定功率的额定电压下进行空载运行。需要注意的是，在电压的调节过程中，需要密切观察三相异步电动机的实际反应，如若出现了不启动，低速运行中伴有嗡嗡声响等不正常的现象，要立刻切断电源。在空载实验过程中，三相电流I01、I02、I03以及三相输入功率P0都是需要测取的试验数据。如若此时的三相电压不平衡度相对较大，那么还应该对三相电压值进行记录。

通过试验求三相电流平均值：Ikt（A）：Ikt=（I01+I02+I03）/3。

三相电流的不平度△Ikt（%）：△Ikt=（Ikmax-Ikt）/Ikt×100%。

电机行业中度：△Ikt数值有着明确的规定，要求△Ikt数值控制在±10%以内方为合格。而根据这一行业标准要求，如若上述公式中所求数值大于这一范围，则需要重新进行空载试验。

需要注意的是，无论是三相异步电机生产，还是检验，因为三相异步电动机所用材料质量波动、生产工艺等因素，不可避免地会发生测量误差问题，影响到试验数据。所以为了解决这一问题，在电力行业之中制定了一个上下限法，也就是说设置出一个允许的波动范围。而如若试验数据在这个允许波动范围内，则认为达到了原样测试机的基本水平。在制定空载功率与空载电流可被允许的范围时，必须要尽可能多地将合格机样品型号数据加以汇总，从而为相关项目的平均值、波动范围计算提供依据。在空载电流与空载损耗的设置上都只设最大值，不设最低值，如若认为有必要的话，可以适当地延长电动机的运转时间，从而得到更加准确的空载损耗。

3 三相异步电动机的型式试验

开展型式试验的根本目的就是为了检验三相异步电动机是否满足相关的技术规范要求，而对其开展的一种试验工作。可以说型式试验是对新品三相异步电动机检验中不可或缺的一个重要环节。只有通过了型式试验，新品三相异步电动机才能够正式被投放生产。而为了更好地达到认证目的，在型式试验过程中则会选取一个或者是多个具有代表性的样品作为合格性评定样本。而空载试验恰恰是型式试验过程中不可或缺的一个重要项目，其开展目的就是为了判断三相异步电动机的铁耗、风摩耗。其中铁耗和风摩耗为电机的恒定损耗，以便为功率因数、效率因数的计算提供可靠的依据。

空载试验往往都在温升试验之后，这样电机的各种损耗处于稳定状态，在试验数据读取与记录前必须要保证输入功率稳定，且相隔半个小时的两个输入功率之间度数差不得大于前一个度数的3%。

对三相异步电动机实施额定功率的额定电压时，电压的控制范围应该是从125%的额定电压逐渐降低到最小空载电流或者是不稳定最低电压。当额定电压处于125%到60%之间时，可以取4个电压点到5个电压点。对于每一个电压点端电阻R0的确认，可以优先测取I0、U0、P0的相关数值，之后再测取θ0、R0，并且根据温度与电阻之间呈现出来的比例关系，结合绕组初始电阻R1、初始温度θ1，从而确定出电压点端电阻。

4 结语

该文笔者对三相异步电动机空载试验加以分析，并提出试验所用的典型试验线路方法，其根本目的就在于通过笔者的阐述，能够为广大同行在今后的具体生产与检验过程中提供有益的参考与借鉴，做好三相异步电动机的空载试验工作，从而使三相异步电动机得到更好的应用，同时也推动整个电机行业的良好发展。

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