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第一章 基础知识1

第一节 电机试验的分类及常用术语1

一、电机试验分类1

二、电机及电机试验常用名词术语3

第二节 电机的工作制与定额5

第三节 电机的安装方式及其代号8

第四节 电机的冷却方法及其代号11

第五节 电机性能指标考核标准容差的一般性规定14

一、保证值和容差的定义14

二、国家标准中对电机性能指标容差的规定15

第六节 旋转电机外壳防护分级（IP代码）17

一、表示方法17

二、第一位表征数字（防固体等级）的内容17

三、第二位表征数字（防液体等级）的内容18

第七节 关于GB/T 21210—2008中提出的起动性能代号问题19

第二章 试验用设备及仪器仪表21

第一节 电动机试验用交流电源设备21

一、对试验用交流电源的质量要求21

二、三相感应调压器23

三、接触式自耦调压器27

四、交流三相单频发电机组27

五、交流变频发电机组28

六、变频器——交流变频电源30

第二节 不平衡电压对三相笼型感应电动机性能的影响30

一、不平衡电压对电动机性能的影响31

二、不平衡百分率的计算32

第三节 试验用直流电源设备33

一、对直流电源的质量要求33

二、直流电源机组33

三、固定输出电压和用晶闸管调压的整流电源35

四、用自耦调压器调压的整流电源36

第四节 电动机试验负载设备39

一、以直流发电机作负载39

二、由交流异步电动机转化成的交流发电机负载40

三、试验专用变频回馈负载46

四、磁粉制动器负载48

五、专用测功机50

六、转矩-转速传感器与机械负载组成的测功机51

七、测功机测量结果的修正53

八、转矩-转速传感器测量结果的修正54

九、微型电动机绳索滑轮加载法54

第五节 发电机试验负载——电负载设备55

一、电阻负载56

二、电感负载设备58

三、交流发电机的回馈负载60

四、变频机组容量小于被试电机容量时的解决办法61

五、直流发电机的回馈负载62

六、直流电机试验用励磁电源65

第六节 电机试验用工装66

一、试验平台和安装固定器件66

二、对小功率电机发热试验用支架及散热板的规定66

三、架电机用弯板67

四、联轴器68

第七节 电量测量仪表及其使用方法71

一、电量测量仪表的分类71

二、仪表的误差和准确度分级72

三、电机试验测量对仪表准确度的要求73

四、仪表使用方法及注意事项的通用部分74

五、电动系交流功率表的使用方法74

六、电机试验中常用的指示仪表79

第八节 数字式仪表79

第九节 电流互感器、电压互感器和分流器81

一、互感器的用途、分类及准确度分级81

二、互感器的误差及其修正方法81

三、电流互感器的使用方法及注意事项85

四、电流互感器及其接线的常见故障和原因88

五、电压互感器的使用方法及注意事项90

六、分流器及其使用方法91

第十节 交流电机试验测量电路93

一、单相交流电流测量电路93

二、三相交流电流测量电路93

三、单相和三相电压测量线路94

四、功率测量线路94

五、电动机三相电流、电压及功率综合测量线路98

六、三相交流同步发电机试验综合测量线路99

七、两表法三相功率测量线路常见故障100

八、用两表法测量三相功率时的读数计算三相负载的功率因数100

第十一节 直流电机试验测量电路101

第十二节 变频器输入、输出电量测量仪表的选用102

第十三节 温度测量仪器103

一、测量仪器类型及要求103

二、膨胀式温度计103

三、半导体点温计105

四、热传感器和温度显示器105

五、红外测温仪108

第三章 电机通用试验及设备109

第一节 绝缘电阻测定试验109

一、试验设备109

二、测量方法及注意事项109

三、测量结果的判断112

四、吸收比考核标准114

五、极化指数（PI）考核标准114

第二节 介电强度试验（耐电压试验）115

一、耐交流电压试验115

二、耐直流电压试验121

第三节 绕组匝间耐冲击电压试验123

一、试验仪器的类型和工作原理123

二、匝间仪使用方法及注意事项126

三、交流低压电机散嵌绕组试验方法及试验电压限值127

四、交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验及限值129

五、直流电机电枢绕组匝间绝缘试验规范130

六、电机磁极线圈及磁场绕组的匝间耐冲击电压试验133

七、利用曲线状态人工判定试验结果的方法135

第四节 绕组直流电阻的测定试验138

一、常用直流电阻测量仪及使用方法138

二、三相绕组直流电阻的测量145

三、相电阻与线电阻的换算关系145

四、不同温度时导体直流电阻的换算146

第五节 转子转动惯量的测定试验147

一、计算法147

二、双钢丝实测法148

三、辅助摆摆动实测法149

四、空载减速法150

第六节 非正常工作条件试验151

一、偶然过电流试验152

二、短时过转矩试验152

三、短时过电压试验153

四、三相同步发电机的突然短路试验154

五、超速试验155

六、小功率电机的较长时间堵转试验157

七、小功率三相电动机缺相运行试验158

第七节 热试验158

一、试验目的158

二、试验方法分类159

三、电机部件温度测量方法的选择原则160

四、用电阻法测量和求取绕组温升的试验及计算过程160

五、集电环、换向器温度的测量171

六、轴承温度的测量和限值171

第八节 电机绕组及相关部件的温升或温度限值及有关规定172

一、说明172

二、用空气间接冷却绕组的温升限值172

三、对在非基准条件下试验或运行的电机绕组温升限值的修正174

四、集电环、换向器以及电刷和电刷机构温升或温度限值176

第九节 振动测定方法及限值176

一、测量仪器176

二、测量辅助装置及安装要求177

三、测定方法181

四、测量结果的确定183

五、振动限值183

六、轴振动振幅与速度有效值的关系184

第十节 噪声测定方法及限值185

一、说明185

二、声音的量度185

三、声级测量仪器和辅助装置187

四、电机噪声声压级的测量方法190

五、对试验环境影响因素的修正194

六、试验结果的确定方法195

七、声功率级和声压级之间的转换196

八、电机负载噪声的测试方法197

九、电机噪声限值198

第十一节 电机转速和转差率的测定与计算199

一、转速的直接测量199

二、交流异步电动机转差率的测量和转速的计算201

第十二节 轴伸、集电环和凸缘端盖止口的圆跳动检测203

一、轴伸和集电环径向圆跳动检测204

二、凸缘端盖止口对轴线的径向和轴向跳动测量205

第四章 三相交流异步电动机试验207

第一节 电工半成品试验207

一、外观检查208

二、电气性能检查和试验208

三、对出线相序的检查210

第二节 普通电机成品检查试验212

一、试验项目212

二、堵转试验213

三、空载试验215

第三节 绕线转子三相异步电动机特有试验217

一、检查电刷系统的安装情况217

二、定、转子电压比的测定试验220

三、堵转和空载试验222

四、其他试验223

第四节 三相交流异步电动机出厂标准的确定原则223

一、说明223

二、三相交流异步电动机性能参数正常波动范围224

三、额定电压时的空载电流统计值224

四、额定电流时的堵转电压统计值225

五、三相交流异步电动机出厂试验数据与电机主要性能数据的关系225

六、制订三相交流异步电动机出厂标准的原则和步骤226

第五节 三相交流异步电动机出厂数据分析227

第六节 型式试验项目及说明230

一、试验项目230

二、试验方法及试验报告编制的说明231

第七节 空载特性试验232

一、试验目的232

二、试验过程和有关参数的测定方法233

三、试验结果的计算和特性曲线的绘制234

第八节 堵转特性试验236

一、试验目的236

二、试验设备和线路237

三、试验步骤及注意事项238

四、试验结果的计算240

五、采用圆图计算法求取工作特性的深槽和双笼型电动机附加堵转试验242

六、采用等值电路法求取工作特性的堵转试验243

第九节 热试验243

一、直接负载法243

二、等效负载法243

三、绕线转子电动机的试验要求247

第十节 负载试验248

一、试验目的和有关说明248

二、可实测输出功率的额定电压直接负载法249

三、不能实测输出功率的额定电压直接负载法252

四、降低电压的直接负载法253

五、关于绕组直流电阻温度修正的规定温度问题253

第十一节 杂散损耗的测定试验和有关规定254

一、杂散损耗的定义和试验目的254

二、基频杂散损耗测定方法254

三、采用反转法测定高频杂散损耗和求取总杂散损耗的过程255

四、采用B方法计算效率时，杂散损耗的线性回归过程及有关规定258

五、GB/T 1032—2005中规定的杂散损耗推荐值260

第十二节 效率的确定方法260

一、效率确定方法的分类261

二、A法测定效率——效率的直接测定法262

三、B法测定效率——输入-输出损耗分析法263

四、C法测定效率——双机对拖反馈法263

五、E （E1）法测定效率——损耗分析法266

六、G （G1）法测定效率——降低电压负载法266

第十三节 除效率以外其他性能的确定方法268

一、满载功率因数的直接确定方法268

二、满载转差率的直接确定方法268

三、满载转矩的直接确定方法269

四、满载输入电流的直接确定方法269

五、满载温升的直接确定方法269

第十四节 最大和最小转矩的测定试验及计算方法270

一、最大转矩的定义和转矩-转速特性曲线270

二、接近额定电压时的实测最大转矩试验和计算方法271

三、电源和负载设备能力不足时的实测试验和计算方法276

四、最大转矩的圆图计算法277

五、最小转矩测定方法280

第十五节 用损耗分析法（E法）求取效率的型式试验报告计算和编制实例281

一、汇总与试验有关的铭牌数据282

二、测定定子三相绕组的绝缘电阻和冷态直流电阻282

三、堵转试验282

四、热试验284

五、负载试验284

六、杂散损耗试验285

七、空载试验287

八、满载效率、功率因数、定子电流、绕组温升、转矩和转差率的确定289

九、试验结果汇总292

第十六节 三相异步电动机试验报告分析294

一、对试验报告内容的检查294

二、对不合格项目的分析294

第十七节 制动电动机的特殊试验298

一、静制动力矩测定试验298

二、制动时间的测定试验300

第十八节 电磁调速电动机特殊试验302

一、YCT系列电磁调速电动机基本结构302

二、特有或有特殊要求的试验项目、试验方法及特殊要求302

三、对电磁调速控制器的试验305

第十九节 井用潜水电动机试验309

一、主要系列技术条件编号和相关参数309

二、特有或有特殊要求的试验项目、试验方法和有关考核标准310

第二十节YLJ系列力矩三相异步电动机特有试验312

一、性能特点简介312

二、特有或有特殊要求的试验项目、试验方法和有关考核标准313

第二十一节 变频器供电调速电动机的试验314

一、名词解释315

二、对所用仪器仪表的要求和抗干扰问题315

三、试验方法和试验项目说明316

四、试验方法和相关计算316

第二十二节60Hz电动机用50 Hz供电进行试验的计算方法320

一、说明320

二、试验方法320

三、试验数据的折算321

第五章 单相交流异步电动机试验322

第一节 单相交流异步电动机的通用试验322

一、试验电源及电气测量322

二、绝缘电阻的测定试验324

三、绕组直流电阻的测定试验324

四、空载试验324

五、堵转试验325

六、热试验326

七、直接负载法效率、功率因数的测定328

八、各项损耗的确定330

九、转矩-转速特性试验331

十、电容器两端电压的测定试验332

十一、耐交流电压试验332

十二、起动过程中起动元件（离心开关）断开转速的测定试验332

十三、其他试验项目333

第二节 单相交流串励电动机试验特点334

一、单相交流串励电动机的结构及其特点334

二、试验前的检查工作334

三、堵转电流和堵转转矩的测定试验334

四、额定负载试验和换向检查试验335

五、超速试验335

六、耐交流电压试验335

第三节 单相离合器电动机试验335

一、离合器加速时间和制动时间的测定试验336

二、电动机空载起动时间的测定试验338

三、振动和噪声测定试验339

四、热试验339

第四节 外转子电动机试验方法339

一、安装方法与要求339

二、试验方法及要求340

第五节 电容器电容量的测定和故障判断341

一、电容器好坏的简易判断方法341

二、用电压和电流表测定电容器的容量343

第六节 单相异步电动机常见故障分析344

第六章 同步电机试验346

第一节 三相同步电机试验项目及有关规定346

第二节 绕组绝缘电阻和直流电阻的测定试验347

一、绝缘电阻的测定347

二、直流电阻的测定348

第三节 空载特性测定试验348

一、发电机法349

二、电动机法350

第四节 三相稳态短路特性测定试验351

一、发电机法351

二、电动机法（自减速法）352

第五节 励磁电流测定试验353

一、空载过励并在额定电枢电压和电流时的励磁电流测定试验353

二、额定励磁电流的测定354

三、测定保梯电抗Xp的试验和计算方法356

第六节 固有电压调整率的测定试验358

一、直接负载法358

二、额定励磁电流法358

第七节 自励恒压发电机电压调整性能和三相不对称负载试验358

一、电压调定范围检查试验358

二、稳态电压调整率的测定试验359

三、冷、热态电压变化率测定试验360

四、不对称负载工作时三相电压偏差的测量试验361

第八节 热试验361

一、通用部分361

二、直接负载法温升试验362

三、降低负载热试验363

四、不对称负载工作时各绕组温升试验364

第九节 效率的测定试验364

一、用测功机直接测量输入或输出机械功率的直接测定法364

二、两台同规格电机对拖回馈的直接测定法365

三、直接负载的损耗分析测定法366

四、其他负载时效率的求取方法371

第十节 异步起动的同步电动机堵转性能试验371

一、试验设备372

二、试验过程和注意事项372

三、降低电压的试验方法372

第十一节 同步电动机标称牵入转矩和失步转矩测定试验374

一、标称牵入转矩测定试验374

二、失步转矩测定试验377

第十二节 过电流（过载）和机械强度试验379

一、偶然过电流（过载）试验379

二、突然短路机械强度试验379

第十三节 瞬态电压调整率和恢复时间的测定试验381

一、试验设备和试验方法381

二、试验结果的处理和计算383

第十四节 发电机输出线电压波形质量的测定试验384

一、电压波形正弦性畸变率和谐波电压因数（H VF）385

二、电压总谐波畸变量（THD）的测定试验385

第十五节 不可控相复励三相同步发电机的试验特点386

一、在相关试验中励磁系统的调整方法387

二、励磁系统常见故障现象及原因388

三、空载电压调整范围对稳态电压调整率的影响390

第十六节 小功率及无直流励磁绕组同步电动机试验特点390

一、对测量仪器仪表的要求和测量线路391

二、空载感应电压的测定试验393

三、热试验394

四、效率和功率因数的测定试验394

五、堵转转矩和堵转电流的测定试验395

六、牵入转矩的测定试验396

七、额定电压失步转矩的测定试验398

八、起动过程中最小转矩的测定试验399

九、定子绕组短时升高电压试验401

第十七节 三相永磁同步电动机的特有试验401

一、空载试验402

二、空载反电势测定试验403

三、堵转试验404

四、负载试验404

五、各项损耗的确定405

六、失步转矩（最大转矩）、最小转矩和转矩-转速特性测定试验405

第十八节 单相同步电机试验方法406

一、相关标准和试验项目406

二、额定励磁电流和固有电压调整率测定试验406

三、失步转矩的测定试验408

四、离网型风力发电机组用发电机特有试验408

第七章 直流电机试验411

第一节 直流电机的结构及接线型式411

一、电磁式直流电机411

二、其他类型的直流电机416

三、直流电机各绕组的两端标志416

第二节 对组装前电工部件的检查和试验417

一、对电枢绕组的检查和测量417

二、对励磁绕组、换向绕组及补偿绕组的检查与测量419

三、对其他部件的检查421

第三节 直流电机的成品试验项目及说明422

第四节 绕组直流电阻的测定试验424

一、励磁绕组和换向绕组直流电阻的测定方法424

二、电枢绕组直流电阻的测定方法424

第五节 电刷中性线位置的测定和调整试验426

一、感应法426

二、正反转发电机法427

三、正反转电动机法428

第六节 空载特性的测定试验428

一、空载特性的定义和试验目的428

二、试验方法429

三、空载电枢电压允许值和调整方法430

第七节 额定负载试验431

一、试验目的和试验方法分类431

二、加直接负载的试验方法431

三、额定负载时换向火花的测定和等级判定标准432

第八节 热试验432

一、直接负载法432

二、等效法（空载短路法）433

第九节 效率的测定试验436

一、用损耗分析法求取效率的计算式436

二、直流电机各项损耗的求取方法437

三、用回馈法试验求取效率441

四、试验电源为整流电源时直流电动机效率的测定方法442

五、效率的直接测定法443

第十节 发电机的偶然过电流和电动机的偶然过转矩试验445

一、发电机的偶然过电流试验445

二、电动机的偶然过转矩试验445

第十一节 电动机转速特性和固有转速调整率的测定试验445

一、转速特性的测定试验446

二、固有转速调整率的测定试验446

第十二节 发电机外特性和固有电压调整率的测定试验447

一、外特性的测定试验447

二、发电机固有电压调整率的测定试验448

第十三节 直流电机主要试验结果分析449

一、空载特性曲线分析449

二、电磁式直流电动机常见故障及原因分析449

三、电磁式直流发电机常见故障及原因分析449

附录453

附录1电机综合标准编号和名称453

附录2三相异步电动机标准编号和名称456

附录3单相异步电动机标准编号和名称463

附录4同步电机标准编号和名称465

附录5直流电机标准编号和名称466

附录6 Y和Y2系列三相异步电动机额定电压时的空载电流和额定电流时的堵转电压统计平均值467

附录7电机换向火花等级的确定标准469

附录8 T分度铜-康铜和K分度镍铬-镍硅热电偶分度表（0～+200℃，冷端温度为0 ℃）469

附录9铜热电阻分度表470

附录10 BA1和BA2 （Pt100）型铂热电阻分度表470

附录11电机振动限值（GB 10068—2008）471

附录12旋转电机（附录13规定的除外）空载A计权声功率级限值（GB 10069.3—2008）471

附录13冷却方式为IC411、 IC511、 IC611三种方式的单速三相笼型异步电动机空载A计权声功率级限值（GB 10069.3—2008）472

附录14小功率异步电动机（IP44） A计权声功率级限值473

附录15额定负载工况超过空载工况的A计权声功率级允许最大增加量473

附录16 Y （IP44）和Y2 （IP54）系列三相异步电动机噪声声功率级限值474

附录17 Y系列（IP44）三相异步电动机堵转转矩T*k、堵转电流I*k（倍数）限值475

附录18电机轴线对底脚支撑面的平行度公差475

附录19电机轴伸直径D、键槽宽F、 G尺寸及其公差、对称度公差、轴伸长度一半处的径向圆跳动公差476

附录20凸缘止口直径、凸缘止口对电机轴线的径向圆跳动及凸缘配合面对电机轴线的端面圆跳动公差477

参考文献478