永磁電機(jī)損耗測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)試方法，同時(shí)公開了一種永磁電機(jī)損耗綜合測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于永磁電機(jī)假轉(zhuǎn)子或假定子的替換及配合磁懸浮軸承。測(cè)試系統(tǒng)由源動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀、被測(cè)電機(jī)和負(fù)載組成。應(yīng)用本發(fā)明所述的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，能夠在電機(jī)制造過程中，對(duì)電機(jī)損耗進(jìn)行測(cè)試，并給出各部分損耗測(cè)量結(jié)果。測(cè)試包括：風(fēng)摩損耗測(cè)試、軸承摩擦損耗測(cè)試、鐵心損耗測(cè)試及渦流損耗測(cè)試。該種測(cè)試方法尤其適用于高速永磁電機(jī)中，可以將電機(jī)的鐵心損耗、渦流損耗、風(fēng)磨耗、機(jī)械損耗分離。解決了高速永磁體電機(jī)損耗分離的困難。本發(fā)明提高了損耗測(cè)試的準(zhǔn)確性，減小損耗測(cè)試周期，且易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】永磁電機(jī)損耗測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)損耗測(cè)試方法，特別是一種永磁電機(jī)損耗測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著永磁材料性能的不斷提高和電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，永磁電機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了極其廣泛應(yīng)用。而表面式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁電機(jī)由于制造簡(jiǎn)單、成本低，成為了永磁電機(jī)主要結(jié)構(gòu)之一。在表面式永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)中尤其是高速永磁電機(jī)，轉(zhuǎn)子表面一般米用綁扎帶或者合金護(hù)套對(duì)轉(zhuǎn)子永磁體進(jìn)行固定，而合金護(hù)套依靠制造工藝簡(jiǎn)單，護(hù)套導(dǎo)熱性能好成為護(hù)套材料的首要選擇。但是由于氣隙磁密諧波磁場(chǎng)的存在，在合金護(hù)套中會(huì)感應(yīng)出較大的渦流，形成渦流損耗，如果該損耗過大而熱量無法及時(shí)散出，將會(huì)提高轉(zhuǎn)子溫升，降低了永磁體的勵(lì)磁性能，甚至使得永磁體發(fā)生高溫失磁，所以對(duì)于轉(zhuǎn)子的渦流損耗測(cè)試與分析具有重要意義，此外對(duì)于電機(jī)高頻鐵耗的測(cè)試研究也同樣具有重要意義。
[0003]近年來很多學(xué)者都對(duì)永磁體電機(jī)損耗的計(jì)算進(jìn)行了大量的研究，不斷提出新的計(jì)算方法，然而對(duì)于永磁電機(jī)損耗的測(cè)試，尤其是永磁電機(jī)雜散損耗的分離及米用表面鐵磁合金護(hù)套結(jié)構(gòu)永磁電機(jī)渦流損耗的測(cè)試，仍是電機(jī)損耗測(cè)試的難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)電機(jī)損耗進(jìn)行有效測(cè)試的方法，從而能使電機(jī)在不同負(fù)荷時(shí)具有較高的工作效率。
[0005]針對(duì)于永磁電機(jī)損耗測(cè)試技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種全新的測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法。所述的永磁電機(jī)損耗測(cè)試包括風(fēng)摩損耗測(cè)試、軸承摩擦損耗測(cè)試、鐵心損耗測(cè)試及渦流損耗測(cè)試。
[0006]本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)由源動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀、被測(cè)電機(jī)和負(fù)載組成。
[0007]本發(fā)明的測(cè)試方法為:將所述的系統(tǒng)進(jìn)行順序連接后，啟動(dòng)源動(dòng)機(jī)，由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀對(duì)電機(jī)的各種狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試，最后得出電機(jī)風(fēng)摩損耗、軸承摩擦損耗、鐵心損耗及渦流損耗值。
[0008]本發(fā)明的設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于永磁電機(jī)假轉(zhuǎn)子或假定子的替換及配合磁懸浮軸承。應(yīng)用本發(fā)明所述的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，能夠在電機(jī)制造過程中，對(duì)電機(jī)損耗進(jìn)行測(cè)試，提高損耗測(cè)試的準(zhǔn)確性，減小損耗測(cè)試周期，且易于實(shí)現(xiàn)。測(cè)試系統(tǒng)由源動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀、被測(cè)電機(jī)和負(fù)載組成。該種測(cè)試方法尤其適用于高速永磁電機(jī)中，可以將電機(jī)的鐵心損耗、渦流損耗、風(fēng)磨耗、機(jī)械損耗分離。解決了高速永磁體電機(jī)損耗分離的困難。本發(fā)明提高了損耗測(cè)試的準(zhǔn)確性，減小損耗測(cè)試周期，且易于實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明永磁電機(jī)損耗測(cè)試系統(tǒng)的組成示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明采用替換轉(zhuǎn)子的方法測(cè)試電機(jī)損耗的流程圖；[0011]圖3是本發(fā)明采用替換定子的方法測(cè)試電機(jī)損耗的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了對(duì)電機(jī)內(nèi)各部分損耗進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，電機(jī)采用輸入功率損耗測(cè)試方法對(duì)電機(jī)內(nèi)總損耗進(jìn)行測(cè)量分離，測(cè)試系統(tǒng)如圖1所示，由源動(dòng)機(jī)1、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2、被測(cè)電機(jī)3和負(fù)載4組成。
[0013]參見圖2，本發(fā)明包括兩種方法，均用同一測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試，其測(cè)試步驟大致相同，區(qū)別僅是:一種方法在測(cè)試步驟中采用了假轉(zhuǎn)子作替換進(jìn)行測(cè)試，另一種方法在測(cè)試步驟中采用了假定子作替換進(jìn)行測(cè)試。以下分別對(duì)兩種方法的步驟作詳細(xì)說明:
[0014]永磁電機(jī)損耗測(cè)試方法一(見圖1和圖2所不):
[0015]步驟1:將源動(dòng)機(jī)I與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2同軸連接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2另一側(cè)與被測(cè)電機(jī)3連接，電機(jī)接線端子與負(fù)載4連接。
[0016]步驟2:
[0017]啟動(dòng)源動(dòng)機(jī)1，對(duì)運(yùn)行時(shí)的損耗進(jìn)行測(cè)試:將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2測(cè)得結(jié)果減去負(fù)載消耗功率，所得結(jié)果為電機(jī)總功率損耗P1。
[0018]步驟3:
[0019]再按照上述連接方式對(duì)電機(jī)3空載運(yùn)行時(shí)的功率損耗進(jìn)行測(cè)試，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2測(cè)試結(jié)果為P2,將負(fù)載總損耗P1減去空載總損耗P2及電樞繞組銅耗，可以得到電機(jī)3的渦流功率損耗。
[0020]步驟4:
[0021]將原電機(jī)3的轉(zhuǎn)子進(jìn)行替換，替換成轉(zhuǎn)子尺寸相同但不含有永磁體的轉(zhuǎn)子，在無永磁體勵(lì)磁磁場(chǎng)作用下，對(duì)電機(jī)空載功率損耗進(jìn)行測(cè)試，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2測(cè)試結(jié)果為P3，將空載損耗測(cè)試結(jié)果P2與P3相減，得到永磁電機(jī)鐵心功率損耗。
[0022]步驟5:
[0023]在步驟4的基礎(chǔ)上，將電機(jī)3軸承替換成磁懸浮軸承，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2測(cè)得的功率損耗為P4,該損耗為電機(jī)3的風(fēng)摩擦損耗，將P3與P4相減，得到永磁電機(jī)3的軸承機(jī)械摩擦功率損耗。
[0024]永磁電機(jī)損耗測(cè)試方法二 (見圖1和圖3所示):
[0025]步驟1:將源動(dòng)機(jī)I與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2同軸連接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2另一側(cè)與被測(cè)電機(jī)3連接，電機(jī)接線端子與負(fù)載4連接。
[0026]步驟2:
[0027]啟動(dòng)源動(dòng)機(jī)1，對(duì)運(yùn)行時(shí)的損耗進(jìn)行測(cè)試:將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2測(cè)得結(jié)果減去負(fù)載消耗功率，所得結(jié)果為電機(jī)總功率損耗P1。
[0028]步驟3:
[0029]再按照上述連接方式對(duì)電機(jī)3空載運(yùn)行時(shí)的功率損耗進(jìn)行測(cè)試，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2測(cè)試結(jié)果為P2,將負(fù)載總損耗P1減去空載總損耗P2及電樞繞組銅耗，可以得到電機(jī)3的渦流功率損耗。
[0030]步驟4:
[0031]將原電機(jī)3的定子進(jìn)行替換，替換成定子尺寸相同但不會(huì)產(chǎn)生損耗的定子，在無鐵心損耗條件下，對(duì)電機(jī)空載功率損耗進(jìn)行測(cè)試，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2測(cè)試結(jié)果為P3，將空載損耗測(cè)試結(jié)果P2與P3相減，得到永磁電機(jī)鐵心功率損耗。
[0032]步驟5:
[0033]在步驟4的基礎(chǔ)上，將電機(jī)3軸承替換成磁懸浮軸承，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀2測(cè)得的功率損耗為P4,該損耗為電機(jī)3的風(fēng)摩擦功率損耗，將P4與P3相減，得到永磁電機(jī)3的軸承機(jī)械摩擦功率損耗。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁電機(jī)損耗測(cè)試系統(tǒng),其特征在于:由源動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀、被測(cè)電機(jī)和負(fù)載組成。
2.一種永磁電機(jī)損耗測(cè)試方法，其特征在于:將權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)進(jìn)行順序連接后，啟動(dòng)源動(dòng)機(jī)，由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀對(duì)電機(jī)的各種狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試，最后得出電機(jī)風(fēng)摩損耗、軸承摩擦損耗、鐵心損耗及渦流損耗。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，具體步驟為: 步驟1:將源動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀同軸連接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀另一側(cè)與被測(cè)電機(jī)連接，電機(jī)接線端子與負(fù)載連接； 步驟2: 啟動(dòng)源動(dòng)機(jī)，對(duì)負(fù)載運(yùn)行時(shí)的損耗進(jìn)行測(cè)試:將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀測(cè)得的功率減去負(fù)載的消耗功率，所得結(jié)果為電機(jī)總功率損SP1 ; 步驟3: 再按照上述連接方式對(duì)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的功率損耗進(jìn)行測(cè)試，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀測(cè)試結(jié)果為P2，將負(fù)載總損耗P1減去空載總損耗P2及電樞繞組銅耗，可以得到電機(jī)的渦流功率損耗； 步驟4: 將原電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行替換，替換成轉(zhuǎn)子尺寸相同但不含有永磁體的轉(zhuǎn)子，在無永磁體勵(lì)磁磁場(chǎng)作用下，對(duì)電機(jī)空載功率損耗進(jìn)行測(cè)試，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀測(cè)試結(jié)果為P3，將空載損耗測(cè)試結(jié)果P2與P3相減，得到永磁電機(jī)鐵心功率損耗； 步驟5: 在步驟4的基礎(chǔ)上，將電機(jī)軸承替換成磁懸浮軸承，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀測(cè)得的功率損耗為P4,該損耗為電機(jī)的風(fēng)摩擦損耗，將P3與P4相減，得到永磁電機(jī)的軸承機(jī)械摩擦功率損耗。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，具體步驟為: 步驟1:將源動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀同軸連接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀另一側(cè)與被測(cè)電機(jī)連接，電機(jī)接線端子與負(fù)載連接。 步驟2: 啟動(dòng)源動(dòng)機(jī)，對(duì)負(fù)載運(yùn)行時(shí)的損耗進(jìn)行測(cè)試:將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀測(cè)得結(jié)果減去負(fù)載消耗功率，所得結(jié)果為電機(jī)總功率損耗P1。 步驟3: 再按照上述連接方式對(duì)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的功率損耗進(jìn)行測(cè)試，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀測(cè)試結(jié)果為P2，將負(fù)載總損耗P1減去空載總損耗P2及電樞繞組銅耗，可以得到電機(jī)的渦流功率損耗。 步驟4: 將原電機(jī)的定子進(jìn)行替換，替換成定子尺寸相同但不會(huì)產(chǎn)生損耗的定子，在無鐵心損耗條件下，對(duì)電機(jī)空載功率損耗進(jìn)行測(cè)試，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀測(cè)試結(jié)果為P3，將空載損耗測(cè)試結(jié)果P2與P3相減，得到永磁電機(jī)鐵心功率損耗。 步驟5: 在步驟4的基礎(chǔ)上，將電機(jī)軸承替換成磁懸浮軸承，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀測(cè)得的功率損耗為P4,該損耗為電機(jī)的風(fēng)摩擦功率損耗，將P3與P4相減，得到永磁電機(jī)的軸承機(jī)械摩擦功率損耗。
【文檔編號(hào)】G01R27/26GK103675467SQ201310728455
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】李偉力, 邱洪波, 李金陽(yáng), 張曉晨, 沈稼豐, 李棟 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)