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GB／T 13958-2022 小功率永磁同步电动机试验方法.pdfICS 29.160.01 CCS K 20
国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会
某遗址公园古建筑施工组织设计规范性引用文件 术语和定义… 试验的基本要求 试验准备 温升试验 效率的测定· 堵转试验 其他试验项目
GB/T13958 2022
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小功率永磁同步电动机试验方法
本文件描述了小功率永磁同步电动机试验的基本要求、试验准备、温升试验、效率的测定、堵转试验 及其他试验项目 本文件适用于永磁同步、磁滞同步及磁阻同步无直流励磁绕组的小功率同步电动机（可自启动、不 带控制器运行）。 本文件不适用于电磁减速永磁同步电机、有直流励磁绕组的同步电动机
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T755旋转电机定额和性能 GB/T5171.21一2016小功率电动机第21部分：通用试验方法 GB/T5171.22一2017小功率电动机第22部分：永磁无刷直流电动机试验方法 GB/T10069.1旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法 GB/T12350小功率电动机的安全要求 JB/T10490小功率电动机机械振动振动测量方法、评定和限值
4.1 试验环境条件应符合GB/T5171.21—2016中4.1的规定。 4.2 2 试验电源应符合GB/T5171.212016中4.2的规定。 4.3 2 测量仪器的使用应符合GB/T5171.212016中4.3的规定
试验期间应采取措施尽量减少冷却介质温度的变化。 应对被试电动机予以防护以阻挡其他机械或周围环境产生的气流对被试电动机的影响，一般非常 轻微的气流足以使温升试验的结果产生很大的偏差。引起周围空气温度快速变化的环境条件对温升试 验是不适宜的，电动机之间应有足够的空间，容许空气自由流通。 如试验结束时冷却介质温度与使用地点所指定的冷却介质温度之差大于30K，应按照GB/T755 的规定对温升限值进行修正。
应符合GB/T5171.21—2016中6.3的规定
对带有密封圈的电动机，无特别约定时效率测定应在卸掉密封圈后进行。效率测试方法 （A法）进行
应符合GB/T5171.21—2016中7.2的规定
工作特性曲线是电动机在额定电压及额定频率下，输人功率P、定子电流I、效率v、转速n、转 动率因数cos与输出功率P。的关系曲线。 工作特性曲线应在电动机的温度接近热状态时在负载试验中测取。此时，在1.25～0.25倍额定
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率范围内测取6点～8点读数，应至少包含125%、115%、100%、75%、50%和25%额定负载点，每点应 则取下列数值：电压、电流、输入功率、转速及转矩
堵转试验在电动机接近实际冷态下进行。试验时，将转子堵住，在额定电压下测定堵转转矩和堵转 电流。为减少电动机发热，每点电压、电流及转矩的测量通电时间，单相电动机应不大于5s，三相电动 机应不大于8s，三相电动机应测三相电流值。 磁阻式及永磁式同步电动机的堵转转矩，应使用可调转子角位置的一般杠杆或转矩测量仪（传感 器）等进行测定（测定时所配用的磅秤行程越小越好）
磁滞同步电动机应在额定电压下测定，测定可在任何转子位置上进行，只测一点即可。 所有磁阻式及永磁式同步电动机，均应按表1规定的角度范围及每点间隔度数共测定11点或6点， 每点电动机温度均应保持相同，测定结果堵转转矩取其中最小值。堵转电流取其中最大值（三相电动机 应为三相电流平均值）。其他种类电动机参照表1进行测定
表1 堵转的测定点数
为防止电动机发热，减少冷却时间，上述试验可在不小于0.5倍额定电压下进行，找出堵转转矩最 小点后，再在该点测定额定电压下的堵转转矩。 当用转矩测量仪测定堵转转矩时，亦可将二次仪表上输出的转矩模拟量电压，接至XY函数记录仪 的Y轴，记录仪的X轴作为时间轴，再用固定在负荷电机端转轴上的制动装置，使转轴慢慢匀速转动 时，则可在XY函数记录仪的坐标纸上直接画出堵转转矩与转子角位置的关系曲线，此时堵转转矩最小 值可由曲线上直接测得。 用最小堵转转矩数字显示仪测定最小堵转转矩时，按最小堵转转矩数字显示仪的要求，将被试电动 机用联轴器连接，在接通试验电源情况下，从显示屏中读取堵转转矩最小值，
额定电压U时的堵转电流IkN及堵转转矩TkN按式（1)和式（2)换算：
IN=IU UN Tw=T.()
应符合GB/T5171.21—2016中9.1的规定
9.3额定电压失步转矩的测定
测定时，被试电动机与测功机之间应用联轴器连接。被试电动机起动后，在保持额定电压情况下， 逐渐增加负载转矩，并随时读取转矩值。当负载转矩增至最大值时，被试电动机开始失步，读取此失步 前的转矩最大值。此值即为所测得的额定电压失步转矩。 测定磁滞同步电动机的额定电压失步转矩时，电动机是否失步，应用同步闪光灯照射被试电动机转 轴上的标记来确定：标记转动时为异步运行，标记不转动时为同步运行。 测定时，应取被试电动机在第一次失步后，减小负载转矩使其刚刚返回同步转速时再增大负载转 矩，使之第二次失步时的失步转矩值。此值为额定电压失步转矩值中的最小值，它与牵入转矩值接近
用磁滞、磁粉及涡流等测功机测定额定电压失步转矩时，被试电动机与测功机之间应用联轴器连 接 测定方法及要求与9.3.1相同
绳索滑轮法适用于30W以下的同步电动机及记录仪表用同步电动机。 试验时·滑轮直接固定在被试电动机轴伸端·如图1所示
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9.3.4转矩测量仪法
转矩测量仪法适用于100W以上的同步电动机。 测量时，转矩传感器的两个轴伸端应用联轴器分别与被试电动机及负荷电机连接。测定方法及要 求与9.3.1相同。额定电压失步转矩值应由数字表上直接读取。当需要用自动记录仪画出被试电动机 的转矩转速特性曲线时，则额定电压失步转距亦可在该曲线上求得。
电动机在起动过程中最小转矩的测定方法有如下几种： 电机测功机法； 磁滞或磁粉测功机法； 一一测功机计算机辅助检测系统； 一 转矩测量仪法。 测定时，被试电动机应接近实际冷状态，在额定频率和额定电压下进行测定。 一些电动机在起动过程的最小转矩可能低于牵人转矩，起动过程的转矩转速（T；一n）曲线通常称 为非稳定区，这种情况下，励磁电流固定的测功机不能或者难以在电动机的非稳定区施加稳定负载，从 而检测到最小转矩。应使被试电动机起动过程的（T；一n)曲线和负载的（T2一n)曲线有稳定的机械特 性交点。在（T一n）曲线和（T2一n）曲线上交点k的导数关系表达为式（4）：
T一被试电动机转矩，单位为牛顿米（N·m）； T2一一测功机或负载电机对电动机的阻力转矩，单位为牛顿米（N·m）； n一一被试电动机和测功机的同轴转速，单位为转每分（r/min）。 典型的实现方法有： 对不同非稳定区机械特性的电动机选配相应的机械特性类型测功机 通过励磁电流的控制，调整测功机机械特性，满足各种电动机的测量 逐次逼近测量
9.4.2电机测功机法
用同步测功机、直流测功机、永磁同步测功机或其他类型电机测功机作被试电动机的负载。最小转 矩从测功机测力计上读取。 试验时，被试电动机与测功机用联轴器连接。测定应由堵转状态开始，使转速逐步升高。测定过程 中宜尽可能减少被试电动机的温度变化。测定方法有连续测定法和点测定法两种。 a）连续测定法。 磁滞同步电动机及起动电流较小不易发热的电动机，可用同步或永磁同步测功机以连续测定 方法测定最小转矩。 测定时，先将同步测功机的励磁电流调至一定值并保持不变。再将同步或永磁同步测功机的 三相负载电阻调至零（短路）。然后在额定电压下起动被试电动机，并保持额定电压不变的情 况下逐步增加测功的负载电阻。被试电动机的转速使由接近零值起逐渐升高，若随着转速不 断升高，转矩值由大变小，然后再变大时，则其中的最小值即为所测得的最小转矩。如果没有 出现上述现象，则说明被试电动机不存在最小转矩。 测定时，测功机的负载电阻调节宜尽可能均匀而迅速。每起动一次的连续测定时间，应以被试 电动机温度无明显变化为限。 b）点测定法。 对单相、三相磁阻同步及三相永磁同步电动机，因起动电流大、发热快，用上述连续测定法测 定最小转矩，一般较难进行，此时，可用点测定法测定最小转矩。
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测定时，先将同步测功机的励磁电流调至一定值，并保持不变。再将同步或永磁同步测功机 的负载电阻由接近零（短路）值起逐点增大。在每点阻值上均在额定电压下起动一次被试电 动机，当转速稳定后即可测得一对应的转矩与转速值。在不小于1/13～1/7同步转速范围内 均匀测取不少于5点的转矩与转速值，并绘制成转矩转速曲线。最小转矩即由曲线上求得。 为减少被试电动机因发热而影响测定值的准确性，每点测定时间应不大于5s~7s，各测定点 的被试电动机温度设法保持相同。 单相电容起动磁阻同步电动机的最小转矩，有时发生在离心开关断开转速点上，此时应用点测定法 或连续测定法测出被试电动机的整条转矩转速特性曲线，最小转矩再由曲线上求得。
9.4.3磁滞或磁粉测功机法
起动被试电动机，在额定电压下调节负载转矩，使它约等于最小转矩值。然后在保持测功机励磁电 流不变的情况下，使被试电动机断电停转。停转后再重新起动被试电动机，视其能否起动并加速至接近 同步转速。如能，则应稍微加大负载转矩，然后再断电停转，停转后进行第二次起动。如仍能起动并加 速至接近同步转速，则应逐渐地加大负载转矩、断电停转、停转后再起动被试电动机，直至被试电动机稳 定在低速运行而不能加速至接近同步转速（或不能转动）为止。此时前一点测得的负载转矩即为最小转 矩。当被试电动机不能转动时，则堵转转矩即为最小转矩
测功机计算机辅助检测系统法的测功机主要是磁滞或磁粉测功机，控制和测定方法如下。 通过磁滞或磁粉测功机励磁电流的转速正反馈控制，调整测功机机械特性，满足各种电动机的测 量，测功机直流电源的输出电压或电流与测功机转速之间有自动的正反馈控制关系；用测功机计算机辅 助检测系统测定最小转矩时，应使用检测系统画出被试电动机整条转矩转速特性曲线。最小转矩从曲 线上求得。 试验时，测功机用联轴器与被试电动机连接，起动被试电动机带动测功机，从堵转（或接近堵转）状 态开始，使转速逐渐升高，直至空载同步转速为止，再从空载同步转速下逐步加载直至堵转。整条曲线 的数据扫描采集时间应在20s～30s之内。系统扫描采样记录各输出转矩T2下对应的转速n、输入功 率P定子电流I，根据采集及计算数据，按需画制各种关系曲线，一般称为电动机综合特性曲线，其 中包括转矩转速特性曲线。
SPM_平安金融中心项目_施工管理阶段_主体结构施工方案_46地下室人防结构施工组织设计.pdf9.4.5转矩测量仪法
用转矩测量仪测定最小转矩时，应使用自动记录仪画出被试电动机整条转矩转速特性曲线。最小 转矩从曲线上求得。 试验时，转矩传感器两端轴伸应用联轴器分别连接被试电动机及可调负载的电机（如同步测功机 三相同步发电机及直流电机等）。转矩转速特性曲线的测定应从堵转（或接近堵转）状态开始，使转速逐 渐升高，直至同步转速为止。用同步测功机做负载电机测定时，应保持励磁电流不变，负载电阻由零起 逐渐增加来测定特性曲线，在测定过程中，应保持被试电动机的电压为额定值。转速的调节应平滑均 匀。整条曲线的测定时间应在10s~15s之内。如被试电动机不易发热，可适当延长时间，如被试电动 机发热较快，则整条曲线应分为两段测定，每段测定时间为5s～8s左右。为减少惯性力矩的影响，负 载电机的容量或体积不宜选得太大.在最小转矩附近处的角加速度应适当减小
应符合GB/T10069.1的规定
测定前，电动机应在额定电压、额定频率下空载运转，使机械损耗达到稳定，即输入功率相隔半小时 的两个读数之差不大于前一个读数的3%；对小功率电动机测定前应空载运转10min～30min。 试验时，施加在定子绕组上的电压应为额定电压、额定频率，并在空载运转时测定，读取空载电流和 空载损耗。
住宅小区屋面防水施工方案9.13.2感应电压测定
感应电压测定为三相永磁同步电动机的试验项目，测定方法如下。 试验时，用直流电动机、同步电动机或同步测功机作为原动机与被试电动机用联轴器连接。原动 力被试电动机在同步转速下作为空载发电机运行。分别测量被试电动机的三个出线端的感应电 UU，取其平均值作为空载感应电压值
应符合GB/T5171.21—2016中9.15的规定。