空载试验下的电动机损耗分类计算

1.试验方法

定子施加额定电压，转子空转。测量电压、电流和功率。为了防止偶然性误差，可接入自耦调压器，使电源电压在（0.6～1.2）U_N之间进行调节，如图2-28a所示。并将测量数据记录在如图2-28c所示的表格中。

图2-28 异步电动机的空载试验

a）试验电路 b）空载等效电路 c）测量记录

2.等效电路特点

因为电动机未带负载，转子转速接近于同步转速，转差率s≈0，r₂′≈∞，转子的等效电路相当于开路，电动机的等效电路如图2-28b所示。

3.测量结果

（1）电流 所测得的电流是励磁电流I₀，这是空载试验得到的主要数据。

（2）功率 因为没有输出功率，所以，测得的功率全部都是损耗功率P₀。包括定子的铜损耗和铁损耗以及机械损耗：

P₀=P_Cu1+P_Fe1+P_m （2-28）

式中 P₀——空载损耗，kW；

P_Cu1——定子铜损耗，kW；

P_Fe1——定子铁损耗，kW；

P_m——机械损耗，kW。

上述各项损耗功率中，因为定子电阻已经另行测量得到，所以，定子铜损耗可以直接计算：

P_Cu1=3I₀²r₁ （2-29）(www.xing528.com)

由式（2-28）和（2-29）得

4.分离机械损失

当电压趋于0时，空载电流和磁通也都趋于0：

U₁≈0→I₀≈0，Ф=0

因此，铜损耗和铁损耗也趋于0：

P_Cu1≈0，P_Fe1≈0

但是，因为在空载试验过程中，电动机的转速不变，所以机械损耗P_m也不变。或者说，机械损耗P_m和电压无关。

由此可见，当电压趋于0时，空载损耗里将只剩下机械损耗了。

如图2-29a所示，是根据图2-28c里的数据作出的曲线，曲线①是空载损耗曲线；曲线②是电流曲线。

所以，延长曲线①，和纵坐标相交于M，则OM即等于机械损耗。

如电压等于额定电压（U₁*=1.0），则AB等于铜损耗与铁损耗之和；BC=OM等于机械损耗。

又由于铁损耗和磁通的二次方成正比，也就大体上和电压的二次方成正比。所以，根据式（2-30）可以作出P_Fe1+P_m=f（U₁^*2）的曲线，如图2-29b的曲线③所示。曲线③基本上是直线，所以作延长线时准确度较高。

图2-29 求出机械损耗

a）空载功率和电流曲线 b）机械损耗的分离