CN116520144B - 一种实心转子感应电机转子参数测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实心转子感应电机转子参数测试方法，适用于各种容量光滑实心转子感应旋转电机。首先，取出电机转子，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率的交流电，并获取电机输入端的电流有效值、视在功率和有功功率。然后，用感应测量线圈测量定子表面一个极距在额定输入电压下的感应电压值，计算出定子绕组的交流电阻和漏感。最后，还原电机转子，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率的交流电，并获取电机输入端的电流有效值、有功功率和功率因数，根据测试值，计算出励磁和转子各参数。本发明避免了定转子漏感相等假设给电机参数测试带来的误差。

Description

一种实心转子感应电机转子参数测试方法
技术领域
本发明涉及电机测试领域，特别涉及一种实心转子感应电机转子参数测试方法。
背景技术
实心转子感应电机能够频繁重载起动，长时间工作在制动状态，适合于力矩电机以及动力设备。相对于永磁式电机与鼠笼式电机，实心转子感应电机具有简单结构，价格便宜，机械强度高，耐腐蚀，可靠性高等优点，在中高速电机领域应用广泛。获取实心转子感应电机的精确参数直接关系到矢量控制的平顺性。现有的电机参数获取鼠笼式感应电机测试方法，以获得感应电机T型等效电路中的定子电阻、定子漏抗/>、励磁电阻/>、励磁电抗/>、转子漏感/>、转子电阻/>参数，如图1所示，虽然，其堵转和空载测试方法在感应电机测试中较为成熟可靠，但假设定转子漏感相等，未考虑该型电机定转子漏感的较大差异。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种实心转子感应电机转子参数测试方法，适用于各种容量光滑实心转子感应旋转电机。首先，取出电机转子，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率的交流电，并获取电机输入端的电流有效值、视在功率和有功功率。然后，用感应测量线圈测量定子表面一个极距在额定输入电压下的感应电压值，计算出定子绕组的交流电阻和漏感。最后，还原电机转子，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率的交流电，并获取电机输入端的电流有效值、有功功率和功率因数，根据测试值，计算出励磁和转子各参数。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种实心转子感应电机转子参数测试方法，包括如下步骤：
第一步，取出电机转子，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率/>的交流电，并测量相电流有效值/>，三相有功功率/>，计算定子电阻/>和定子漏抗/>；
第二步，还原电机转子，结合第一步获取的定子电阻和定子漏抗/>及经典感应电机空载试验，得出励磁支路中的励磁电阻/>和励磁电抗/>；所述经典感应电机空载试验为使电机转差率s≈0，认为转子开路，对定子绕组输入端施加预设/>和频率/>的交流电，并测量相电流有效值/>，三相有功功率/>；
第三步，开展电机转子堵转试验，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率/>的交流电，并测量相电流有效值/>，三相有功功率/>，最终计算出转子电阻/>和转子漏抗/>。
进一步地，所述第一步中，定子漏抗为：
（1），
其中：
（2），
式中，为电机取出转子后的总电抗，/>为电机取出转子后的总阻抗；/>为定子磁动势在定子内圆中磁通产生电抗；
通过用细导线在定子表面相距一个极距的两个槽口处装设一个测量线圈，采用高阻电压表测量出所述测量线圈的交流感应电压，则/>为：
（3），
其中，为定子绕组每相串联匝数；/>为测量线圈的匝数；/>为定子绕组的基波绕组系数。
进一步地，所述第三步中，求出堵转时电机的阻抗、电阻/>和电抗/>为：
（4），
其中，m为定子绕组相数；
堵转时，电阻和电抗/>与定子电阻/>、转子电阻/>、定子漏抗/>、转子漏抗/>、励磁电抗/>的关系为：
（5），
结合第一步、第二步中求出的定子电阻和定子漏抗/>，励磁电阻/>和励磁电抗，求解式（5），得到实心转子感应电机的转子电阻/>和转子电抗/>。
有益效果：
针对采用笼式感应电机参数测试方法中未考虑电机定转子漏感较大差异的问题，本发明采用取出电机转子的实验测试方法，以获取独立的电机定子绕组参数，避免了定转子漏感相等假设给电机参数测试带来的误差。
附图说明
图1为感应电机T型等效电路图；
图2为本发明的一种实心转子感应电机转子参数测试方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明采用的感应电机T型等效电路中，定子电阻和定子漏抗/>串联后连接两个并联支路，即励磁支路和转子支路；励磁支路由励磁电阻/>和励磁电抗/>串联构成，转子支路由转子电阻/>和转子电抗/>串联构成。
如图2所示，本发明的一种实心转子感应电机转子参数测试方法包括如下步骤：
第一步，取出电机转子，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率/>的交流电，并测量相电流有效值/>，三相有功功率/>。定子漏抗/>为：
（1），
其中：
（2），
式中，为电机取出转子后的总电抗，/>为电机取出转子后的总阻抗。/>为定子磁动势在定子内圆中磁通产生电抗；
可通过用细导线在定子表面相距一个极距的两个槽口处装设一个测量线圈，高阻电压表测量出这个线圈的交流感应电压，则/>为：
（3），
其中，为定子绕组每相串联匝数；/>为测量线圈的匝数；/>为定子绕组的基波绕组系数。
第二步，还原电机转子，结合第一步获取的定子电阻和定子漏抗/>及经典感应电机空载试验（使电机转差率s≈0，认为转子开路，对定子绕组输入端施加预设/>和频率/>的交流电，并测量相电流有效值/>，三相有功功率/>），得出励磁支路中的励磁电阻/>和励磁电抗/>。
第三步，开展电机转子堵转试验，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率/>的交流电，并测量相电流有效值/>，三相有功功率/>。可求出堵转时电机的阻抗/>、电阻/>和电抗/>：
（4），
其中，m为定子绕组相数。
堵转时，电阻和电抗/>与图1中定子和励磁支路参数的关系为：
（5），
结合第一步、第二步中求出的定子电阻和漏抗/>，励磁电阻/>和电抗/>，求解式（5）中的二元二次方程组，得到实心转子感应电机的转子电阻/>和转子电抗/>。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种实心转子感应电机转子参数测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，取出电机转子，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率/>的交流电，并测量相电流有效值/>，三相有功功率/>，计算定子电阻/>和定子漏抗/>，定子漏抗/>为：
（1），
其中：
（2），
式中，为电机取出转子后的总电抗，/>为电机取出转子后的总阻抗；/>为定子磁动势在定子内圆中磁通产生电抗；
通过用细导线在定子表面相距一个极距的两个槽口处装设一个测量线圈，采用高阻电压表测量出所述测量线圈的交流感应电压，则/>为：
（3），
其中，为定子绕组每相串联匝数；/>为测量线圈的匝数；/>为定子绕组的基波绕组系数；
第二步，还原电机转子，结合第一步获取的定子电阻和定子漏抗/>及经典感应电机空载试验，得出励磁支路中的励磁电阻/>和励磁电抗/>；所述经典感应电机空载试验为使电机转差率s≈0，认为转子开路，对定子绕组输入端施加预设电压/>和频率/>的交流电，并测量相电流有效值/>，三相有功功率/>；
第三步，开展电机转子堵转试验，在电机定子绕组输入端施加预设电压和频率/>的交流电，并测量相电流有效值/>，三相有功功率/>，最终计算出转子电阻/>和转子漏抗/>，包括：
求出堵转时电机的阻抗、电阻/>和电抗/>为：
（4），
其中，m为定子绕组相数；
堵转时，电阻和电抗/>与定子电阻/>、转子电阻/>、定子漏抗/>、转子漏抗/>、励磁电抗/>的关系为：
（5），
结合第一步、第二步中求出的定子电阻和定子漏抗/>，励磁电阻/>和励磁电抗/>，求解式（5），得到实心转子感应电机的转子电阻/>和转子电抗/>。
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一种基于静态特性的直线感应电机参数辨识方法;何晋伟, 史黎明;电工电能新技术;第28卷(第4期);50-53+70 *

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