《GB1311-2008直流電機(jī)試驗(yàn)方法》規(guī)定直流電機(jī)效率測量方法有直接法和間接法，直接法建立在輸出和輸入的數(shù)值比較的基礎(chǔ)上，間接法要求將直流電機(jī)的各項(xiàng)損耗通過不同試驗(yàn)得出后通過計(jì)算得出效率。本文主要對(duì)這兩種的試驗(yàn)方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

一直流電機(jī)效率測量直接法

　　直接測量法是指直接測量直流電機(jī)的輸出功率和輸入功率，一般輸入功率采用電工儀表測量，輸出功率采用測功機(jī)、轉(zhuǎn)矩測量儀測量。

　　試驗(yàn)時(shí)，被試電機(jī)應(yīng)在額定功率或額定轉(zhuǎn)矩、額定電壓及額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行至熱穩(wěn)定，讀取輸入或輸出的電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩，并記錄周圍冷卻空氣溫度，然后立即測定串勵(lì)、并勵(lì)及電樞繞組的電阻，并將冷卻空氣溫度換算至25度。

　　被試電機(jī)的輸出機(jī)械功率P2：

　　式中：

　　TM：被試電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，N.m；

　　nM：被試電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min。

　　被試電機(jī)輸入功率P1：

　　式中：

　　TG：被試發(fā)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，N.m；

　　nM：被試發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min。

　　被試電機(jī)輸入功率P1：

　　被試電機(jī)效率ηG

　　式中：

　　P2：被試中發(fā)電機(jī)的輸出電功率：W。

二直流電機(jī)下來測量間接法

　　直流電機(jī)的總損耗=銅耗+電刷電損耗+鐵耗+機(jī)械損耗+勵(lì)磁損耗+雜散損耗。

01銅耗

　　電樞回路銅耗為電樞回路中所有繞組的電阻之和與電樞電流的平方。

02電刷電損耗

　　電刷電損耗為電樞電流與電刷電壓降的乘積，這一電壓將的數(shù)值為：碳-石墨、石墨及電化石墨電刷2V;金屬石墨電刷0.6V。

03鐵耗及機(jī)械損耗

　　試驗(yàn)時(shí)，直流電機(jī)做空載運(yùn)行，運(yùn)行一段時(shí)間使電機(jī)的軸承及電刷摩擦損耗達(dá)到穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速保持在額定值，外施電壓從125%的額定電壓開始，逐步降低至可能達(dá)到的最低值。試驗(yàn)后立即測量電樞回路各部分繞組的電阻。

　　被試電機(jī)的鐵耗(PFe)機(jī)械損耗(Pfw)之和計(jì)算：

　　式中：

　　P0=I0U0（I0：空載電樞電流，A；U0：空載電樞電壓，V），W；

　　Pcu0：電樞回路中各部分繞組的銅耗，為試驗(yàn)后量得的電樞各繞組電阻之和與空載電流平方的乘積，W；

　　Pcub0：空載電刷電損耗，W。

　　為確定鐵耗及機(jī)械損耗，應(yīng)繪制空載特性曲線，繪制出鐵耗及機(jī)械損耗之和對(duì)于電樞電壓平方的曲線，并將其延長至縱軸相交，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為機(jī)械損耗。

直流電機(jī)空載特性曲線

04勵(lì)磁損耗

　　勵(lì)磁繞組銅耗：勵(lì)磁繞組銅耗為勵(lì)磁繞組的電阻與勵(lì)磁電流平方的乘積。

　　主勵(lì)磁回路中變阻器損耗：主勵(lì)磁回路中變阻器損耗為指定負(fù)載時(shí)變阻器的電阻數(shù)值與該負(fù)載時(shí)的勵(lì)磁電流平方的乘積，也可為指定負(fù)載時(shí)變阻器上的電壓降與該負(fù)載時(shí)勵(lì)磁電流的乘積。

　　勵(lì)磁機(jī)損耗：勵(lì)磁機(jī)的輸入功率與勵(lì)磁機(jī)輸出功率之間的差值加上勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁損耗。

05雜散損耗

　　無補(bǔ)償繞組：按額定輸入（電動(dòng)機(jī)）輸出（發(fā)電機(jī)）的1%計(jì)算；

　　有補(bǔ)償繞組：按額定輸入（電動(dòng)機(jī)）輸出（發(fā)電機(jī)）的0.5%計(jì)算。

　　當(dāng)電機(jī)功率不等于額定值時(shí)，雜散損耗值應(yīng)按電流平方成正比而進(jìn)行修正。

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