[发明专利]一种常温高压环境下电机的测试方法

说明书

技术领域

本发明属于常温高压环境下电机特性测试的技术领域。

背景技术

随着人类对资源和能源需求量的不断增加，而海洋中蕴藏着极其丰富的人类所需的资源和能源，对于海洋资源的探索离不开作为执行和功能部件的电机，随着深度的增加，电机受到的压力也逐渐加大，因此电机能否在高压情况下正常工作成为制约深海资源勘测和采集的关键因素，在电机应用在深海勘测前对其在可能工作的高压环境进行准确的测试评估就显得至关重要，同时准确的测试也为电机优化提供了相关的依据。鉴于现有的电机测试方法多适用于常温常压情况，即使有些电机测量方法考虑了应力对于电机的影响，但采用的方法也多为机械方法提供测量所需的应力，使得作用在电机上的应力方向相对单一，在某些情况下并不符合电机的实际工作环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种常温高压环境下电机的测试方法，是为了解决现有电机的测试方法多适用于常温常压情况，并不能满足常温高压情况下电机的测试的问题。

所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种常温高压环境下电机的测试方法，它的方法步骤为：

步骤一：选择一台与被测电机1规格相同，或与被测电机1具有相同的同步转速但功率大于被测电机1的其它规格的电机作为陪侍电机2；将被测电机1的输出转轴通过联轴器3与陪侍电机2的输出转轴传动连接，然后放入高压密封桶4内固定好，将高压密封桶4内部充满实验用油，将高压密封桶4内的测试温度设置在20℃左右，油压压力值根据电机的实际工作环境的压力值进行设置，同时也应考虑所用高压密封桶的耐压程度；

步骤二：使被测电机1工作在电动机状态，陪侍电机2工作在发电机状态；第一驱动器5驱动被测电机1运转工作，使被测电机1在额定频率和额定电压下工作；第二驱动器6驱动陪侍电机2工作，使陪侍电机2相对于被测电机1转向上施加一个反向驱动；调节第二驱动器6使被测电机1在额定负载情况下运行到稳定状态；

步骤三：通过第二驱动器6调节陪侍电机2，使被测电机1的定子电流从1.5倍额定电流逐渐变到0.5倍额定电流，在这一过程中读取作为电动机运行的被测电机1的三相线电流I_M11、输入功率P_M11、定子绕组电阻值R_M11，试验过程中需保持被测电机1的频率和电压始终为额定值；同时读取工作在发电机状态的陪侍电机2的三相线电流I_G11、输出功率P_G21、定子绕组电阻值R_G11；利用上述测量得到的实验数据并结合下列公式便可计算被测电机1和陪侍电机2的定子铜耗：

步骤四：用钳式电流表测量转子一相电流的方法确定被测电机1和陪侍电机2的转差率s_M1和s_G1，采用该方法主要是考虑到电机测量环境制约了其他用以确定电机转差率的实验设备的使用；首先记录电流表指针的摆动次数N_M1、N_G1，并用秒表记录N_M1、N_G1次摆动的时间t_M1、t_G1；然后使用下列公式确定被测电机1和陪侍电机2的转差率s_M1和s_G1：

式中，f_M1为被测电机1的额定频率；f_G1为陪侍电机2的频率，该频率小于被测电机1的额定频率；

步骤五：工作在电动机状态的被测电机1的转子铜耗P_Mcu21：P_Mcu21＝s_M1(P_M11-P_Mcu11-P_fe1)；工作在发电机状态的陪侍电机2的转子铜耗P_Gcu21：其中，P_fe1为被测电机1的铁心损耗，为陪侍电机2的铁心损耗；

步骤六：工作在电动机状态下的被测电机1的杂散损耗P_Ms：P_Ms＝∑P_s1P_Mcu21/(P_Gcu21+P_Mcu21)，式中，∑P_s1为被测电机1和陪侍电机2的总杂散损耗，且∑P_s1的计算公式为：