负载试验报告分析.docx
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负载试验报告分析
负载试验报告分析总结
我司所使用的B法负载试验，是在完成额定负载热试验.负
载试验和空载试验后，测出总损耗，从中减去风摩耗，定子I2R
损耗，转子I2R损耗及铁耗之和，可确定出负载杂散损耗，确定电机效率的间接测量方法，且负载试验与负载热试验时间顺序相连，不须拆卸电机工装，方便操作。
试验方法
（1）
A法——
输入――输出法；
（2）
B（B1）法
――损耗分析及输入―输出法间接测量杂散损耗；
（3）
C（C1）法
――损耗分析及回馈法间接测量杂散损耗；
（4）
E法一―
损耗分析及直接法测量负载杂散损耗；
（5）
E1法——
损耗分析及推荐负载杂散损耗；
（6）
F法一一
等值电路及直接法测量负载杂散损耗；
（7）
F1法――
等值电路及推荐负载杂散损耗；
（8）
G法――
降低电压负载法及直接法测量负载杂散损耗；
（9）
G1法―
―降低电压负载法及推荐负载杂散损耗；
（10）
H法――
圆图法；
负载试验过程：
I进入热稳定过程：
用合适的设备（如测功机，陪试电机等）给电动机加负载，负载机械与电机轴线应对中并保证安全。
被试电机在额定电压和额定频率下作电动机运行，辅助电机在额定电压和低于额定频率下作发电机运行。
调节辅助电机侧电源频率将被试电机的负载调节至额定值，运行至被试电机达热稳定状态。
II负载取点过程：
加负载的过程是从最大负载开始，逐步按顺序降低到最小负载。
在在不小于25％到100％额定负载之间（包括100％额定负载）大致均匀取四个负载点，在大于100%但不超过150%额定负载之间适当选取2个负载点。
试验应尽可能快地进行，以期减少试验过程中电机的温度变化。
山修正过程：
调高辅助电机侧电源频率，使其在额定电压但高于额定频率下作电动机运行，此时，被试电机仍保持在额定电压和额定频率下作发电机运行。
被试电机各负载点的设置及所需测取的量值与第一部相同。
进行上述第一步和第二步试验时，测量仪表及互感器的接线位置均不变。
由于功率反向流动，所有仪表的校正误差可减至最小。
仪用互感器的相角误差是积累的，精确校正相角误差极为重要，因为这种误差将使求得的损耗小于其真实值。
W结束测量端电阻：
试验结束后迅速测取电机端电阻和电阻温度，以此为电阻基准值。
数据处理测量工作特性在负载试验过程中用符合要求的转矩测量仪器测量输入功率P1,转速n转矩T（仅在A法或B（B1）法时）使用数字功率计实时记录电流I，电压U,频率f。
在之后的报告处理中结合空载试验数据（风摩耗，铁耗）通
过计算求出相应的输出功率P2,定子铜耗Pcu1,转子铜耗Pcu2,
杂散损耗Ps,转差率St
如报告所示：
11（A）
P2（W）
Pcu1（W）
T'（N.m）
St（%）
Pcu2（W）
Ps（W）
243.533
135398.9
5382.2
881.88
2.260
3214.2
3181.3
203.600
116356.6
3811.6
754.56
1.833
2218.1
1990.0
165.767
96130.5
2543.2
620.95
1.447
1440.4
1568.1
134.267
78183.9
1668.5
503.39
1.127
905.2
829.0
74.367
40132.6
508.5
256.94
0.567
231.9
123.3
计算转矩与输出功率
P=T/=2/60NS=/9.549（实验方法公式）
式中——机械角速度
数据处理前须对电机进行连接测功机和断开测功机，以对转矩进
行修约（试验方法附录B），
得：
N
T
T'（N.m）
（r/min）
（N.m）
1466.1
881.880
881.88
1472.5
754.560
754.56
1478.3
620.950
620.95
1483.1
503.390
503.39
1491.5
256.940
256.94
P=T/9.549
式中
机械角速度
P2（W）（计算）
135398.918
116356.6447
96130.52519
78183.86313
40132.58037
与报告数据比较
P2（W）（报告）
135398.9
116356.6
96130.5
78183.9
40132.6
可知计算方法无误
计算转差率St
N
（r/min）
1466.1
1472.51478.3
1483.1
1491.5
三相异步电机（感应电机）转速始终低于磁场的变化，即始
终低于同步的转速。
同步转速：
Ns=60f/p=60*50/2=1500r/min
式中p——极对数
则转差率可求St=Ns-N/Ns,计算得转差率:
St
st（%）（计算）
0.2260000
1.8333333
1.4466666
1.1266666
0.5666666
检验，与报告出示值比较
St（%）（报告）
2.260
1.833
1.447
1.127
0.567
数据处理方法无误
计算定子铜耗
端电流为三相端电流算数平方值
I
（A）（三相）
244.0
242.3
244.3
204.1
202.6
204.1
166.2
165.0
166.2
134.6
133.7
134.5
74.3
74.0
74.8
得
I1
（A）（平均）
243.533
203.600
165.767
134.267
74.367
星型和三角型接法焦耳热（铜耗）求法
电机有两种接法△法法和Y接法。
须证明并不影响用端电阻计算
求取定转子铜损耗（焦耳热损耗）
功率的分析
△接法中可看作是一相支路电阻R和和两相串联电阻2R的并
联，即R（端）=R*2R=Zr（相），端电流可看作是两相电流
R2R3
相差60°的矢量合成，即I（端）=2cos30*l（相）=「3|（相）。
可知电流焦耳热公式为：
P=m*l（相）A2*R（相）=3*[-爭端胛*|r端=1.5*1（端）A2*R（端）式中m——相数，m=3
Y电阻
Y电流
Y接法中端电阻可看作为两相电阻R的串联，即：
R（端）=2R（相）,而端电流就是相电流本身：
I端=1相
可计算出电流焦耳热公式为P=m*I（相）A2*R（相=3*[I
1
（端）]A2*2R（端）=1.5I（端）A2*R（端
测量电机端电阻，端电流即可不受星三角接法影响，直接应用公
式P=1.5I2R求取各种热损耗。
求取各负载点电阻值R
计算定子铜耗
定子铜耗实质是定子绕组的焦耳热损耗
11（A）
R
（Q）
243.533
0.0605
203.600
0.0613
165.767
0.0617
134.267
0.0617
74.367
0.0613
Pcu1=1.5IR
计算得
Pcu1（W）（计算）
5382.23023
3811.599672
2543.153527
1668.456906
508.5249409
与报告示值比较
Pcu1（W）（报告）
5382.2
3811.6
2543.2
1668.5
508.5
数据处理无误
计算转子铜耗
根据电机原理，电机转子铜耗应等与电磁功率和转差率的乘积。
St（%）
2.260
1.833
1.447
1.127
0.567
电磁功率Pm=P1-Pfe-Pcu1=P2+Pcu2+Pfw+Ps
因杂散损耗为本方法（B法）最后求得所以采用公式一，
求取电磁功率Pm=P1-Pfe-Pcu1
Pm
（W）
St（%）
142219.8
2.260
120990.4
1.833
99563.8
1.447
80343.5
1.127
40913.5
0.567
Pcu2=Pm*St
Pcu2
（W）（计算）
3214.16748
2217.754032
1440.688186
905.471245
231.979545
与报告所示Pcu2比较
Pcu2
（W）（报告）
3214.2
2218.1
1440.4
905.2
231.9
与报告数据有一定出入，舍弃报告所示约算值，改用计算值重新
计算。
St（%）（计算）
Pm
（W）（计算）
0.2260000
142219.8
1.8333333
120990.4
1.4466666
99563.8
1.1266666
80343.5
0.5666666
40913.5
数据处理中进行数值修约
St（%）（计算）
Pm
（W）（计算）
0.2260
142219.8
1.8333
120990.4
1.4467
99563.8
1.1267
80343.5
0.5667
40913.5
计算得Pcu2
Pcu2
（W）（计算）
3214.16748
2218.117003
1440.389495
905.2302145
231.8568045
与报告所示Pcu2比较
Pcu2
（W）（报告）
3214.2
2218.1
1440.4
905.2
231.9
经过数值修约数据一致。
数据处理方法无误。
就此已经完成了负载试验中所得电气性能计算。
剩余损耗和杂散损耗的求取是计算结果即报告已给出示值基础上计算的
计算剩余损耗PL
报告中也给出了Ptc1为数据统计的除剩余损耗外的所有损耗和
PPS
报告中给出的Pat1为数据统计总损耗，即输入功率与输出功率的差值，P1-P2
宗上可知剩余损耗可求
PL=P1-Pfe-Pcu1-Pcu2-Pfw-P2=Pat1-Ptc1
Ptc1=Pcu1+Pcu2+Pfe+Pfw
Pcu1（W）
Pcu2（W）
Pfe（W）
Pfw（W）
Ptcl（W）（计算）
5382.2
3214.2
1528
425.3
10549.7
3811.6
2218.1
1528
425.3
7983.0
2543.2
1440.4
1528
425.3
5936.9
1668.5
905.2
1528
425.3
4527.0
508.5
231.9
1528
425.3
2693.7
Pte与报告值一致
Pat仁P1-P2
P1
P2
Pat1（W）（计算）
Pat1（W）（报告）
（W）
（W）
149130
135398.9
13731.1
13731
126330
116356.6
9973.4
9973
103635
96130.5
7504.5
7505
83540
78183.9
5356.1
5356
42950
40132.6
2817.4
2817
数据处理中Pat1经过了数值修约，有误差
剩余损耗Pl（W）:
Pl=Pte1-Pat1
Pat1（W）
Ptcl（W）
PL（W）（计算）
Ps（W）（报告）
13731
10549.7
3181.3
3181.3
9973
7983.0
1990.0
1990.0
7505
5936.9
1568.1
1568.1
5356
4527.0
829.0
829.0
2817
2693.7
123.3
123.3
以上数据比较说明，在剩余损耗求取中，由于分成两次计算
所得的剩余损耗由于Pat1的数值修约，略有偏差
PL（W）:
PL=P1-Pfe-Pcu1-Pcu2-Pfw-P2
P1
（W）
Pfe（W）
Pcu1（W）
Pcu2（W）
Pfw（W）
P2
（W）
PL（W）
（计算）
Ps（W）（报告）
149130
1528
5382.2
3214.2
425.3
135398.9
3181.4
3181.3
126330
1528
3811.6
2218.1
425.3
116356.6
1990.4
1990.0
103635
1528
2543.2
1440.4
425.3
96130.5
1567.8
1568.1
83540
1528
1668.5
905.2
425.3
78183.9
829.0
829.0
42950
1528
508.5
231.9
425.3
40132.6
123.7
123.3
报告中所示参数均已求出。
I1（A）
P2（W）
Pcu1（W）
T'（N.m）
St（%）
Pcu2（W）
Ptcl（W）
Ps（W）
Pat1（W）
243.533
135398.9
P5382.2
881.88
2.260
3214.2
10549.7
3181.3
13731
203.600
116356.6
3811.6
754.56
1.833
2218.1
7983.0
1990.0
9973
165.767
96130.5
2543.2
620.95
1.447
1440.4
5936.9
1568.1
7505
134.267
78183.9
1668.5
503.39
1.127
905.2
4527.0
829.0
5356
74.367
40132.6
508.5
256.94
0.567
231.9
2693.7
123.3
2817
剩余损耗验算过程
剩余损耗Pl试验数据的回归分析：
由于Pl与T2呈线性关系，对其进行线性回归分析（见附录C）
得到回归方程：
Pli=AT2+B（30）
T所测转矩
A,B为任意常数A为斜率，B为转矩
相关系数r:
反映试验数据点与拟合曲线中点的相关程度的
参数F为相关系数。
对于B法,r>0.90;对于B1法，r>0.95。
若相关系数r（见附录C）小于上述规定值，删除最差的点，重新回归分析，如果r》规定值，则用第二次回归分析结果。
如果r仍小于上述规定值，说明测量仪表（包括转矩测量仪）或试验读数，或两者均有较大误差。
应分析产生误差的根源并校正再重复做试验。
此即为B法的坏点检验过程。
Pl=AT2+B线性分析为:
T*T
777712.3
569360.8
385578.9
253401.5
66018.16
Pl
3181.3
1990
1568.1
829
123.3
可知相关系数平方值R八2=0.9856,斜率+0.0042截距为负
180.29,
报告数据：
相关系数
0.9856
斜率
0.00419
截距
-180.3
报告中给出的相关系数是相关系数的平方值
R八2,而不是相
关系数本身
相关系数满足要求，所以得B法坏点检验结果：
无坏点
求取负载杂散损耗Ps
首先手动计算线性回归的斜率A
线性回归数据表
Line
T2
Pl
（T2）2
（Pl）2
PlXT2
1
777712.3
P3181.3
6.048364216E11
10120669.69
2474136140
2
569360.8
1990
3.241717206E11
3960100
1133027992
3
385578.9
1568.1
1.486710881E11
2458937.61
604626273.1
4
253401.5
829
0.642123202E11
687241
210069843.5
5
66018.16
123.3
0.04358376324E11
1520289
8140039.128
刀2052071.66
刀7691.7
刀11.46249927E11
刀187472373
刀4430000288
表中：
t――确定输出转矩（N?
m）
Pl――确定的剩余杂散耗（W）
斜率A的确定
用下式计算A
iPLT2PLT2
A2222
iT2T2
式中：
i是负载试验的点数，本例为5
A=0.004188
求得斜率A之后，每个负载点的Ps由下式计算：
Ps=AT2
T*T
777712.3
569360.8
385578.9
253401.5
66018.16
Ps
3258.6
2385.6
1615.6
1061.8
276.6
Pl
3181.3
1990
1568.1
829
123.3
报告中给出的杂散损耗PS,事实上是剩余杂散耗Pl,而不是计算得到的杂散损耗Ps，杂散损耗与制造工艺直接有关，国家规定在现有的条件下必须实际测出。
效率与功率因数求取
效率=P2/P1
P1
（W）
P2（W）
149130
135398.9
0.9079253
126330
116356.6
0.921052798
103635
96130.5
0.927587205
83540
78183.9
0.935885803
42950
40132.6
0.934402793
因为P仁mU（相）1（相）COS
COS=P1/mU（相）1（相）=P1/3U（端）I（端）
m为相数m=3
cos
0.883203907
0.894692972
0.901249893
0.897609569
0.933608793
对电气特性作曲线拟合，在曲线上取出25%,50%,75%,100%,
125%负载时各项电气参数（如下）
125%~25%
Load
UN（V）
f（Hz）
P1（W）
I1（A）
n
（r/min）
T（N•m）
Cos©
Eff（%）
125%
400
50
121878.3
196.18
1475.6
728.0
0.897
91.97
100%
400
50
96500.5
154.42
1481.7
580.0
0.901
93.23
75%
400
50
71911.1
116.23
1486.9
433.5
0.890
93.83
50%
400
50
48110.2
81.61
1491.3
288.1
0.849
93.52
25%
400
50
25097.7
50.56
1494.7
143.7
0.756
90.89
（8*^：
ftt11X1*）
R法特性曲线
（%）
E11i'..I2j
'.■•AV
（X）06（SD2«000：
1那OlK
cnso-r（[*2）
附录
B法负载试验报告（-）
型号：
YE2-280M-4额定电压：
400V功率：
90kW产品编号：
0006（SD2800011）
No
U
（V）
I
（A）
P1
（W）
N
（r/min）
f
（Hz）
T
（N.m）
R
（Q）
Tt
（C）
1
400.3
244.0
242.3
244.3
149130
1466.1
49.99
881.880
0.0605
132.0
2
400.4
204.1
202.6
204.1
126330
1472.5
50.01
754.560
0.0613
136.4
3
400.5
166.2
165.0
166.2
103635
1478.3
50.00
620.950
0.0617
139.0
4
400.2
134.6
133.7
134.5
83540
1483.1
50.01
503.390
0.0617
139.2
5
400.0
74.3
74.0
74.8
42950
1491.5
49.99
256.940
0.0613
136.5
△T（N.m）
0
Pfw（W）
425.3
Pfe（W）
1528
相关系数
0.9856
斜率
0.00419
截距
-180.3
I1（A）
P2（W）
Pcu1（W）
T'（N.m）
St（%）
Pcu2（W）
Ptcl（W）
Ps（W）
Pat1（W）
243.533
135398.9
5382.2
881.88
2.260
3214.2
10549.7
3181.3
13731
203.600
116356.6
3811.6
754.56
1.833
2218.1
7983.0
1990.0
9973
165.767
96130.5
2543.2
620.95
1.447
1440.4
5936.9
1568.1
7505
134.267
78183.9
1668.5
503.39
1.127
905.2
4527.0
829.0
5356
74.367
40132.6
508.5
256.94
0.567
231.9
2693.7
123.3
2817
R1（端）
0.0583
T1（C）
122.1
R1Ref
0.0563
Ts（C）
110.0
B法负载试验报告
（二）
P1（A）
Pcu1（W）
Sref（%）
Pcu2（W）
Ps（W）
P2（W）
n（%）
cos①
149130.0
5008.6
2.121
3024.4
3256.7
135887.0
91.1
0.883
126330.0
3500.7
1.699
2060.9
2384.2
116430.9
92.2
0.895
103635.0
2320.6
1.331
1328.2
1614.6
96418.3
93.0
0.901
83540.0
1522.4
1.036
833.9
1061.1
78169.3
93.6
0.898
42950.0
467.0
0.525
215.0
276.5
40038
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