电机试验台技术说明

5.3电机试验台技术说明
应用户要求，我公司提供以下双回路测试方案：
第一路：标称容量600A一路，满足37KW～300KW三相异步电动机的测试
第二路：标称容量100A一路，满足37KW以下三相异步电动机的测试
5.3.1、技术指标：
1、电阻量程：0.01Ω～1KΩ，分6档，精度：0.2﹪
分6档：0.02Ω，0.2Ω，2Ω，20Ω，200Ω，1KΩ
2、电压量程：AC30V～AC750V
分4档：AC30V～AC75V AC75V～AC150V，AC150V～AC300V，AC300V～AC750V 精度：0.5 %
3、电流量程：
100A线路分6档：2A、5A、10A、20A、50A、100A
600A线路分6档：12A、30A、60A、120A、300A、600A
精度：0.5 %
4、功率量程：满足电压与电流测量范围的所有功率
分档：包含电压与电流所有分档
精度：1%
5、绝缘电阻：DC500V，500MΩ
精度：5 %
6、冲击匝间：0～3000Vp可调，波前时间0.5us，可分辨1/200相邻匝间短路
电压精度：5 %
7、工频耐压：0～3000V ac可调，1～60秒可设定
泄漏电流：0～50mA可设定
电流精度：2%
8、监视仪表
电压：AC0～750V，精度：2.5%
5.3.2、测试内容及方法：
本测试系统能自动测试电机的直流电阻、绝缘电阻、匝间绝缘强度、工频耐压及泄漏电流、电机堵转特性、空载特性等项目。

两个测试回路均以单台电机为测试对象，不可同时使用。

测试前，先接好测试线，输入或选择该电机型号的标准参数范围，按下对应回路测试起动按钮，系统程序将会按照如下测试项目及顺序进行自动测试。

a、直流电阻
首先测量当前的环境温度，作为电阻的修造依据，再按照输入的标准参数自动选择电阻档位，依次测量三相定子的三个线电阻，并计算电阻的不平衡度，所有和不平衡度都根据标准参数中的上下限自动判断合格与否，不合格则终止该路测试，报警并显示，否则继续下面的测试。

b、绝缘电阻
测试系统将直流500V电压加到各台被试机绕组与外壳（地线）之间，测量出的绝缘电阻扣除本底后作为测试结果输出显示，当所测绝缘电阻值大于500M时显示500M，并根据下限值自动判断合格与否。

c、
按照预先做标准波形时确定的采样速度和放大倍数，对预先调整好的匝间高压通过闸流
管而加到电机绕组上所产生的衰减振荡波形进行采样，三个绕组的波形在屏幕上重叠显示，并根据设定的面积差值上限等标准判断匝间绝缘强度的好与坏。

d、堵转测试
电机在静止情况下，给电机接线段突加一参数设定值附近的低电压，电机将由静止启动并加速，测试系统在电机启动之前或在极低转速下测量加到电机端的电压、通过的线电流、有功功率及电源频率，并根据标准参数中规定的电压值对所测参数进行线性修正，计算功率因数和电流不平衡度，所有数据均显示于屏幕，根据标准参数自动判断合格与否。

完成上述内容后，电机自动切换到空运转状态。

e、空载测试
被试电机在空运转状态下连续运转至损耗稳定后，通过按“二次启动”按钮，将测取该台电机空载下的电压、电流、功率、频率，根据标准参数中规定的电压值所测数据进行线性修正，计算功率因数和电流不平衡度，所有数据均显示于屏幕，根据标准参数自动判断合格与否。

完成上述内容后，电机自动断电。

f、工频耐压和泄漏电流
测量该项目之前，同样需要测量本底泄漏电流，再将相同的工频高压加到被试电机绕组与外壳之间并测量产生泄漏电流，扣除本底后作为最后结果显示，并根据设定的上下限值自动判断合格与否。

按下停止按钮结束本次测试。

以上项目可以全部测试，也可以通过设置或选择，只进行其中一个或几个项目的测试。

关于被试电机超压运行试验，须手动单台进行，被试电机在对应容量的测试线路上接好测试线，计算机在“标准”界面下启动被试机，并将电压调至需要值（如130 %的额定电压），在屏幕上可以显示电机运行时电压、电流、功率、功因等各种参数，人工控制电机的运行时间，结束时，按下停止按钮，并将调压器、计算机测试界面等恢复成正常状态即可。

电机的外观需在电机测试前或人工进行检查，电机的噪音、振动及转向（相序）等项目，可在电机空运转期间人工检查。

5.3.3、软件功能介绍
A）标准参数设置与输入功能
该设备软件系统可通过预先输入的质量部门提供的各种型号电机的合格范围参数，在自动测试过程中调入标准参数以实现自动判断被试电机合格与否的功能。

型号相同、电压不同或极数不同的电机在参数数据库中均按照不同型号对待，单独存储。

诸如这种对应电机型号的电机参数，数据库中可存放上万条记录，完全可以容纳用户所有型号电机的参数，该界面还提供参数记录新建、删除、编辑、查找等功能，
B）测试过程控制功能
软件系统在接线完毕按下启动按钮后，可以按照设定好的测试内容与线路对电机执行自动测试。

C）编号管理功能
可以根据型号类型保存相应的电机编号，并在测试时自动递加。

D）测试结果保存功能
有相应的数据管理界面，可以通过时间、型号等方式对数据进行检索。

F）测试报告打印功能
根据要求打印固定格式的报表。

G）数据备份功能
由用户选择路径保存型号库与测试数据库。

测试数据也可以导出为文件，能方便地通过USB口传输。

5.3.4、电机出厂综合试验台主要配置：
序
号
设备名称型号或规格数量产地1 工业控制计算机低功耗处理器、512内存、500G硬盘 1 研祥
2 功能卡
I/O扩展
3 自制匝间波形处理板
3 显示器17寸液晶显示器 1
4 打印机爱普生A4彩色喷墨打印机 1
5 电量测量单元600A 0.5 % 1 自制
6 电阻测量单元0.01Ω～1K，分6档，0.2 % 1 自制
7 绝缘电阻测量单元DC500V，500MΩ，5% 1 自制
8 高压电量测量单元电压、电流、2% 2 自制
9 监视电压表0～750V AC，2.5% 6 东崎
10 电流互感器100/0.5、600/0.5、0.2% 1 自制
11 主回路控制上海人民器件 1 自制
12 自动控制主要器件欧姆龙、禾泉、施耐德器件自制
13 保护控制主要器件梅兰日兰、禾泉器件 1 自制
14 机柜与操作台带操作台的双联铁皮柜、GGD配电柜 2 自制
15 系统软件中文WINDOWS操作平台 1 自制注：测试电源进线、电机测试引线等须由用户提供
5.3.5、电机测试系统主要用户：
SEW—传动设备（天津）有限公司（德资公司）
天津市佳利电梯电机有限公司
佳木斯电机有限公司
德州恒力电机有限公司
章丘海尔电机有限公司
威海泰富西玛电机有限公司
章丘市华轩电气有限公司
石家庄国祥精密机械有限公司
河南华信电机有限公司
新乡市质量技术监督检验测试中心
威灵控股有限公司
宝亚电子有限公司
常州里戈勃劳伊特新亚电机有限公司
常州国茂电机有限公司
南通东利德工具有限公司
杭州万杰减速机有限公司
信质电机股份有限公司
浙江温岭市先科电源电泵技术研究所
浙江新阳光传动设备有限公司
上海应达风机股份有限公司
上海光陆电机有限公司
上海凯仕拜森电机有限公司
福建力源电机有限公司
福建东风电机有限公司
福建珠峰动力机械有限公司
福建新旺电机集团有限公司
安波电机有限公司
5.3.6、电机测试系统参考图
5.4、电源系统特点
1、超强过载能力
逆变部分采用电机专用模块，针对大功率电机负载专门设计，电压瞬态变化小，恢复时间短，启动能力强。

2、显示直观，操作方便
采用四位高清晰LED显示，显示界面清晰、直观：采用10圈电位器控制输出电压、输出频率、操作方便。

3、可靠性高、易维护
电源整体结构设计合理、方便维护、维修，系统设计完全采用自由技术，基础器件均采用国内外知名品牌，可靠性稳定，并且采购渠道畅通，采购周期短，维护、维修成本低，售后响应及时高效。

4、多重保护功能
具有输入无熔丝开关，输入欠压、输出过压、过流、过载、过温、短路等保护功能，自动切断输出并报警指示。

5、输出效率高
公司以高品质、低耗能变压器为基础，结合独有设计的专用输出滤波系统，使整体输出效率大大提高。

5.5、300KV A变频电源系统原理框图
5.6、300KV A变频电源电气原理图
5.7、技术要求响应说明
1、能适应上海地区夏天最高气温
响应说明：满足要求
我公司岸电电源集装箱内配一套自动温控系统，可以在-10℃—50℃的环境温度下满载长期运行。

温控系统配置如下：
温度控制板一套
散热风机（直径350mm）四组
1.5匹空调一台
温度控制工作过程见下表。

箱内温度风机空调
低于0℃不工作手动
0℃～20℃不工作手动
20℃～25℃1组工作（轮流）手动
25℃～30℃1组工作（轮流）手动
30℃～35℃1组工作（轮流）手动
高于35℃1组工作（轮流）手动
2、满负荷时能连续运行，包括高温季节。

响应说明：满足要求
我公司岸电电源集装箱内配一套自动温控系统，可以在-10℃—50℃的环境温度下满载长期运行。

2.3要考虑到长兴岛属于海洋性气候，空气中湿度、盐分高的环境影响。

响应说明：满足要求。

我公司从2005年开始，就陆续给船舶修造厂供应变频电源，对船厂码头的作业现场情况比较了解。

所以，我公司岸电电源箱体进风口都有百叶窗、可拆防尘棉片、可拆卸过滤网防水进风窗，能有效防止船厂作业现场的油污、沙尘、铁屑等污染物。

电源内箱、高压柜低压柜、补偿柜都采用框架结构设计，设计强度满足防震要求，电力变压器及输出变压器等重要器件的设计安装也采用抗震设计。

排风口也采用百叶窗、防雨罩方式，进出线线箱也采用密封防水设计，可以满足IP54防护等级，满足防尘、防腐蚀和防鼠咬的要求。

电源内部所有电路板都进行三防处理，铜排都采用镀锡铜排，所有电气连接都通过力矩扳手紧固，保证长期在海边盐雾使用环境的可靠性。

进风窗百叶窗过滤网参考照片：
排风口参考照片：
2．4输出正弦波的畸变程度及向电源端辐射高次谐波的影响程度必须符合国家标准。

响应说明：满足要求。

我公司岸电电源输出的三相AC460V/60Hz交流正弦波符合以下标准：
GB/T 25316-2010 (静止式岸电装置)
GB/T 3859.2-1993 半导体交流器应用导则
GB/T 6994-2006 船舶电气设备定义和一般规定
GB 7251.1-2005 低压成套开关设备和控制设备
GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波
2.5请自报直接启动的电机功率最大为多大。

响应说明：满足要求。

我公司变频电源过载能力为0～105 %长期工作，105～125 %运行10分钟，125～150%运行1分钟，150～200%运行5秒钟，》200%立即保护，电机直接启动时冲击电流一般在5秒之内，可以按150%的过载能力计算直接启动电机的能力，电机直接启动时冲击电流按电机额定电流5倍计算机，300KV A *150%/5倍=90KW。

直接启动电机可启动90KW电机。

我公司变频电源有限流启动电机功能，电机启动电流过大时，可限制最大冲击电流降压启动，实际生产测试中以此方式启动135KW电机，输出最大压降在20%以内。

我公司变频电源的电机启动方式可以设置启动电压、启动频率、和启动时间，输出电压和输出频率同步按设定时间上升方式启动电机，可以启动250KW以上电机。

2.6操作简便，能清晰显示故障功能。

提供详细的书面技术和资料光盘（包括主线路和控制线路）。

响应说明：满足要求。

我公司300KV A变频电源液晶显示屏操作界面简洁直观，下图为显示按键功能介绍：
1—报警指示灯；2―运行指示灯；3～7―功能按键；8―液晶屏；9―电源指示灯；10―确认键；11―移动键；12―减键；13―增键；14―返回键；15―停止按钮；16―运行按钮
变频电源主电路原理图
300KV A变频电源控制电路原理图
2.7适用条件户内式。

响应说明：满足要求。

我公司变频电源放置在4米的集装箱内，集装箱内装有一套自动温控系统，防护等级为IP54,可以放置在室外环境使用，也可以放置在室内环境使用。

在室内环境使用时，室内应满足基本通风要求，即集装箱内排出的热风不应造成室内温度超过40℃。

2.9在额定电压、额定功率的状态下，输出电压稳定度静态<2%；动态<5%：波形总谐波失真度：THD<5%；输出电压峰波系数：CF=1.48，输出频率：频率变化在±0.2Hz以内。

我公司300KV A变频电源在额定电压、额定功率的状态下，输出电压稳定度静态<1.5%；动态<5%：波形总谐波失真度：THD<3%；输出电压峰波系数：CF=1.48，输出频率：频率变化在±0.2Hz以内。

被测变频电源说明：型号：AP-200，容量：容量200KV A，输入电压：三相380V/50HZ （三相五线：A、B、C+N线+PE线），输出电压：三相440V/60HZ（三相五线：A、B、C+N 线+PE线），输出额定电流：265A
200KV A变频电源外形尺寸（宽*高*深）1600* 1900* 1000（mm）
测试仪表说明：PLUKE43B,用SAGS&SEELLS(下落与上扬)功能测量测试变频电源负载突变时，因为输出电流突变引起的输出电压变化；用SCOPE(示波器)功能记录变频电源负载突变时输出电压、电流波形的变化，SCOPE模式设定扫描时间为1S/d。

测试负载及测试条件说明：被测变频电源输出电压440V/60HZ运行，突加功率因数0.8左右的测试负载或电机负载时，测试变频电源输出端的电压、电流、频率特性。

以下几项测试均为此条件。

变频电源测试用可调负载箱45KW/60HZ电机
波形说明：PLUKE43B在SAGS&SEELLS模式，记录了负载电流从0到241A突变时，输出电压最小值399V，最大值445V，（440V-399V）/440V=9.3%
波形说明：PLUKE43B在SCOPE模式，记录了0-100%负载变化时输出电压、电流波形电压波形500V/d，电流波形200A/d，扫描时间1S/d。

我们公司现有变频电源的静态负载电压波形如下：
我们公司现有的变频电源的突加突卸100%阻性负载稳态电压波形如下：
完全可以满足电源输出电压稳压率（0～100%负荷）动态<5%的要求
将输出电压波形展开为：
波形说明波形说明：PLUKE43B在HARMONICS(谐波)模式，记录了0-100%负载变化时变频电源输出电压波形失真度的变化，电源运行在440V/60HZ，空载时输出电压波形失真度为0.5%，突加负载过程中输出电压波形失真度从0.5%变化到2.0%，负载稳定后失真度为
1.8%。

被测变频电源还是上述200KV A变频iany。

突加负载为阻性负载。

2.10 440V/60HZ变频电源满足启动电动机的试验要求，具备软启动功能，输出频率从50060HZ可调，既可自动也可手动实现，输出电压20V-460V可调。

我公司300KV A变频电源为电机测试试验设计，具有软启动功能，可以设置变频电源启
动电压（范围：20V-预置电压）、启动频率（范围：30HZ-预置频率）、启动时间（范围：50秒-60秒）。

响应说明：满足要求
我公司300KV A变频电源输出频率范围50HZ―65HZ，频率设置和显示分辨率为0.1HZ，输出电压范围20V―460V，输出电压显示和设置分辨率为0.1V。

2.11、440V60HZ变频电源输出变压器：采用逆变隔离变压器，要求电源输入输出端相互隔离，输出端为Y接法，三相四线制。

响应说明：满足要求
我公司300KV A变频电源输出配DZN0型变频隔离变压器，抗不平衡能力强，输出谐波小。

输入输出隔离，输出端为Y接法，三相四线制。

2.12、440V60HZ变频电源输入/输出总开关选用抽屉式智能断路器各一个，输出开关箱630A、300A、150A各一个，100A、50A开关各两个分路开关选用塑壳开关。

响应说明：满足要求：
440V60HZ变频电源输入/输出总开关选用抽屉式智能断路器各一个，输出开关箱630A、300A、150A各一个，100A、50A开关各两个分路开关选用塑壳开关。

2.13、440V60HZ变频电源输入/输出设有三相电压，三相电流检测及数显功能。

显示功能：输出端总回路装置智能仪表一只，可对总输出电源频率、三相电压、三相线电流、有功功率、功率因数等参数进行显示，3路分路需分别配备数字显示仪表一只，具备同时检测三相电压和三相电流功能，以方便监控分路电机启动状态。

响应说明：满足要求。

300KV A变频电源采用320* 240液晶显示屏，可以显示输入、输出、预置、状态等多项电源参数，显示界面参照下图：
预置界面
输出界面
每路输出设置独立的数字三相电压、三相电流表，方便监控每路电机启动状态。

2.14、400V60HZ变频电源应具备下列保护功能：过压保护，欠压保护，超温保护，接地故障报警，具备长延时报警，短延时报警和瞬时报警保护功能。

响应说明：满足要求。

我公司300KV A变频电源具有完善的过压、欠压、过流、短路、过热、缺相、浪涌电压缓冲吸收、接地等保护功能，并可以通过液晶屏把报警各类报警信息清晰的显示出来，各类保护的具体方案分述如下：
1、输入过压：通过软件实时检测母线电压，当母线电压达到540V的15%时，软件检测到
这个点之后，就会报输入过压故障。

输出过压：通过软件实时检测输出电压，超过设定电压值15%产生输出过压保护，停止输出。

2、输入欠压：变频器处于运行状态时，当软件检测到母线电压达到540V的15%时。

提示
欠压。

输出欠压：通过软件实时检测输出电压，低过设定电压值15%产生输出欠压保护，停止输出。

3、过流：0～105%长期工作，105～125%运行10分钟，125～150运行一分钟，150～200%
运行5秒钟，>200%～立即保护
4、短路：变频电源内部电路检测IGBT管压降，管压降达到保护限定值，表示输出端输出
电流过大，判定为输出短路保护，停止输出。

5、过热：当温度传感器检测到模块的温度达到75℃时，就会报模块温度过热故障。

当电源
发生过热后故障保护。

6、缺相：输入、输出都有缺相保护，检测输入、输出电压其中一相电压偏离时产生缺相保
护。

7、浪涌电压缓冲吸收：是通过内部的点解电容和吸收电容来吸收的
8、接地保护：变频器上电检测是否有存在接地故障。

若存在，电源产生接地保护故障。

2.15、单相电流电源部分：0V-250V可调50A输出开关箱二个。

响应说明：满足要求。

直流电源在集装箱上安装两个输出空开，便于用于连接负载，每个空开50A。

2.16、试验台部分：能自动测试电机的直流电阻、绝缘电阻、匝间绝缘强度、工频耐压及鞋扣电流、电机堵转特性、空载特性等项目，并有记录、打印等功能。

响应说明：满足要求。

详情参阅5.3电机试验台技术说明
5.8、电源技术规范介绍
5.8.1、变频电源内电气柜的装配和配线
电气柜的设计制造和安装必须符合GB7251.1-1997、GB7251.3-1997、GB50171-1992、GB/T3787-89等国家行业标准。

电气柜的各种电气原件、辅件、零件和导线必须安装整齐和牢固。

各电器元件的安装距离应符合各元件本身标准的规定，并保证满足操作、拆修等项的要求。

各电器元件之间的布线整齐美观。

主电路街头的相序和色标符合国家相关标准要求。

5.8.2、电气线路
都采用板前安装、板前配线和板前维修方式。

电源线和接触性采用下进下出方式，应分设PE和N线铜母排。

小容量的进出线应通过接线端子连接。

外接线端子离地高度大于350mm。

所以接线色标应为国标：黄、绿、红（A、B、C）。

接头箱的金属壳体，须有保护接地螺母，并在明显处标志保护接地符号。

接地螺钉尺寸应与保护导体匹配，保护导体的截面积应符合相关标准要求。

设备的金属体或可能带电金属体（包括因为绝缘损耗可能会带电的金属件）与接地螺母间，必须包装具有可靠的电气连接。

其连接电阻实测值，不得超过0.1Ω。

电气柜的协议书规定的适用条件下能长期连续使用。

5.8.3、电气柜的绝缘性能
电气接头箱主电路的绝缘电阻大于1MΩ，柜内电气元件的绝缘电阻应符合各自产品标准的要求。