如何用B法(投入产出损失分析法)确定电机效率
方法b称为“投入/产出损失分析法”,是电机通过节能认证时所需的效率测试方法(主要针对产品能效限定控制要求,GB18613标准有规定)。沈女士今天将和你就B法测试进行交流。
B法测试相关说明
用B法计算效率时,需要在额定电压和频率下进行直接负载试验和空载试验,获得几组输入电流、输入功率、输出功率(或转矩)、转速、铁心损耗和机械损耗值,然后对相关试验值进行相关修正,计算修正后的输入功率和输出功率。最后,将输出功率与输入功率进行比较,计算每个测试点的效率,绘制效率与输出功率的关系曲线,并在该曲线上找到额定输出功率下的效率值。
通常利用计算过程中得到的额定电压和频率的相关数据,在与上述效率曲线相同的坐标系中绘制输入电流、输入功率、输出转矩、转差率(或转速)和输出功率的关系曲线,称为“电机工作特性曲线”。
所需数据的来源和处理
采用这种方法时,关键是要获得额定电压和频率下几组不同负载下的五种损耗值,即定子铜损耗、转子铜损耗、铁芯损耗(简称“铁损”)、机械损耗和杂散损耗。
低定子铜损耗Pu1
定子铜损的Pcu1由公式(1)计算,修正为环境温度为25时的值。热试验后应立即测量定子电阻RN;N为绕组热温度;t是热状态下的环境温度;k为常数,铜绕组取235。
低转子钢损耗Pu2
转子钢损耗Pu2由公式(2)计算。滑动被校正到指定的温度。
Pcu2=s(P1-Pcu1-PFe) ……………(2)
低铁芯损耗PFe
在方法b中,铁芯损耗PFe通过空载试验获得。它被认为是一个只与定子电压有关的量。负荷试验时,定子电压始终为额定值,因此认为各电流点的铁心损耗不变。
B1法认为,铁心损耗主要与定子电压有关,也与定子电流和输入功率有关。首先利用定子电流l1、定子绕组电阻R1和输入功率P1,根据下面的公式得到一个电压,然后通过空载试验的相关曲线得到Ub对应的铁心损耗。
根据GB/T 1032,Ub按公式(3)计算:
在公式(3)中
U——负载测试期间的定子电压(v);
I1——负载测试期间的定子电流(a);
Rt——定子绕组温升稳定时的DC电阻();
P1——负载测试期间的输入功率(w)。
根据上述内容和cos2sin2=1的关系,可以得到公式(4)的简化公式。
机械损失Pm
机械损耗Pm是通过空载试验得到的,是一个与转速有关的量。负载测试时,各电流点的转速变化不大,可以考虑作为一种测量。
低杂散损耗Ps
投入产出法测算,线性回归曲线确定。
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