铁耗试验

铁耗试验

一．试验目的

电机定子铁心质量，直接影响电机效率、功率因数和温升，通过铁芯磁化试验其目的就是确认定子铁芯叠压质量，检查硅钢片间是否有短路情况，绝缘是否良好。在电机的使用和维修过程中铁芯硅钢片可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。为了防止电机运行中因片间短路引起局部过热，甚至造成定子绕组绝缘损坏，威胁到电机的安全运行。因此，在定子铁芯嵌线前，进行铁芯磁化试验，及时发现影响电机性能和安全运转的铁心缺陷。

二．试验方法

M1——励磁线圈；M2——测量线圈；TA——电流互感器；f1——频率表；V1、V2——电压表；A——电流表；低功率因数瓦特表。

试验接线原理图

1．试验前的准备

1.1 用有效截面不小于50mm2 的导线将定予机座可靠接地。

1.2 对定子各部位进行彻底的清扫，清除铁心通风沟及上下端处可能残留的金属

遗物；同时，将所有槽内物品取出；移走所有与试验无关的设备。

1.3 根据铁心参数计算励磁功率，确定试验电源容量、励磁电压、励磁绕组匝数与截面积，准备好相关电源设施与仪器、仪表。

1.4 铁损试验的绕线布置应注意下列各项：

1）励磁绕组应在整个铁心圆周上均匀缠绕或对称布置。

2）测量绕组的布置，对于励磁绕组在圆周上均匀缠绕的，可布置在圆周上任意位置:对于励磁绕组为对称布置的，应布置在相邻两励磁绕组的中间位置。

3）试验电源选用50Hz 交流工频，试验电压一般取0.4kV 左右，当定子铁心有效质量M 超过100×103kg时，建议取6.0kV及以上，以免因励磁电流过大而增加励磁绕组绕线难度。

4）测量绕组应包绕于定子有效铁心，不应包括整个机座。

5）通电前，用500V 绝缘电阻表测量各绕组与定子机座之间的绝缘电阻，应不小于1MΩ; 试验电压取3.0kV 及以上时，用2500V 或5000V 绝缘电阻表测量各绕组与定子铁心间的绝缘电阻，应不小于 1 M Ω/kV。

6）各励磁绕组的包绕方向应相同，与铁心接触的棱角部位必须垫设绝缘材料。

1.5沿定子铁心内、外圆周上、中、下部位均匀布置数量适当的温度计，温度计应尽可能放置在铁心轭磁轭部通风沟内。除此之外，现场需另外配备便携式红外线点温计，有条件时，可采用红外成像仪连续监测铁心温度。

2、试验过程

2.1 试验中应避免用金属物件〈如钢尺、无绝缘的电缆线等)靠近铁心。

2;2 检查、测量励磁绕组电压与电流，按测量绕组感应电压值计算实际磁感应强度(磁通密度) B，应在1T (特斯拉) 左右，但最低不应低于0.9T，否则应改变励磁绕组的匝数。

2.3 试验开始10min 后，检查各部温升情况，找出最热点与最冷点，并加强对该处的温升监测。

2.4 观察定于铁心振动情况，及时发现有无松动部位或通风沟、定位筋、拉紧螺杆、机座内部的异常声响。当出现冒烟、局部发热及严重异常声响时，应切断电源，停止试验。

2.5 试验全过程中，每隔10min 记录各表计的读数及温度值，试验持续时间一般为90min ，有必要时，可用专门噪声计测量振动噪声的声压级，以便相互比较。

2.6 由各次测得的结果计算实际磁通密度、功率损耗、单位铁损耗、最高铁心温

升和最大铁心温差，以及记录振动噪声的声压级dB (A) 。

3、铁损试验计算

（1）铁心有效长度L为

（cm）

(2) 铁心轭部宽度h a 为

(c m)

(3) 铁心有效截面积S为

(cm2)

(4) 励磁绕组匝数W1为

(5) 励磁绕组电流I为

(6) 所需电源容量P (二次侧)为

(7) 测量绕组电压U2为

(8) 实际磁通密度B1为

式中：

d i——铁心内径，cm；

d1——铁心外径，cm；

l t ——铁心高度，cm；

h1一一铁心槽深度，cm；

k——铁心叠压系数，一般取0.96~0.97；

b——通风沟高度，cm；

n ——通风沟数量；

H——铁心单位长度安匝数，安匝/厘米，一般取1.5~1.7安匝/厘米；

B——计算磁通密度，取1.0T；

B1——实际磁通密度，T；

f——励磁电源频率，Hz；

U1——励磁电压，V；

U2——测量电压；V；

I——励磁电流，A；

L——铁心有效长度，cm;

h a——铁心轭部宽度，cm；

S ——铁心有效截面积，cm2；

W1——励磁绕组匝数，匝数；

W2——测量绕组匝数，匝数；

P ——所需电源容量，kVA。

试验时，励磁线圈先通电15分钟，试验中用红外线测温仪与酒精温度计测出铁心槽齿、轭部、上下齿压板的温度，计算出温升和温差；找到温度最高及最低的几点并插放温度计。若铁心各点温度无显著差别，则温度计可沿铁心圆周及轴向均匀放置。每隔15分钟读取下列数据：损耗P，测量线圈电压U2，励磁线圈电压U1、铁心温度计室温。通电时间达90分钟后，不管温升稳定与否即可结束试验。

三．试验结果的考核

1. 铁心各槽齿的最大温差小于15℃，最高温升小于25℃。制造良好的铁心，一般最大温差低于10℃，最高温升低于20℃。

2. 无片间松动引起的电磁噪声

铁耗试验中磁通只在铁心中形成回路，齿部应该只有磁滞损耗，但铁心内园挫磨

过多、碰伤或片间绝缘不良时，涡流照样能通过齿部而引起铁耗和温升增高。对温升或温差超过容许值的铁心，应将最热部分拆除重装，或设法撬开冲片灌注绝缘漆。

3. 作为辅助的铁心质量判别方法，频率50Hz，磁感应强度为1T（10000高斯）时，定子铁心比损耗P1不得大于所用硅钢片的标准比损耗（表1-2）的1.3倍。

P1≤1.3P10/50

式中P1——铁耗实测值（瓦）

U2’——测量线圈实际电压（伏）

U2——测量线圈电压计算值（伏）

G——铁心轭部净重，G=π（D0-H）S ρ×10-3

ρ——硅钢片密度（克/厘米3）