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發(fā)電機損耗和效率測定試驗 |
發(fā)電機效率是發(fā)電機的有功輸出功率與有功輸入功率之比，通常用百分數(shù)表示。該指標是發(fā)電機的重要技術(shù)指標之一。其測定方法有兩種：直接負載法和間接負載法。GB/T755.2-2003《旋轉(zhuǎn)發(fā)電機（牽引發(fā)電機除外）確定損耗和效率的試驗方法》和GB/T1029一2005《三相同步電機試驗方法》對三相同步發(fā)電機損耗和效率的試驗和確定方法進行了明確規(guī)定。
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一、間接測量法
量出發(fā)電機本身各部分和輔助設(shè)備的損耗，這些損耗是∶恒定損耗；負載損耗在賣方內(nèi)用電動機將發(fā)電機帶動作空轉(zhuǎn)、空載、三相短路等試驗，分別測耗；勵磁損耗；雜散損耗；輔助設(shè)備損耗等，將所有損耗加起來將得到SP，按下式計算出效率∶
hg=(1-SP/PN+SP)×100%
式中：PN--發(fā)電機額定輸出功率
SP--發(fā)電機在額定負載時所有損耗之和
試驗方法詳見GB1029《三相同步電機試驗方法》
二、直接測量法又稱"量熱法"
1、損耗測定
此方法是在發(fā)電機帶額定負荷下
（1）測量發(fā)電機基準表面內(nèi)部損耗p
這部分損耗包括定子繞組冷卻水帶走的損耗；通過氫冷卻水帶走的損耗，熱傳導(dǎo)到基礎(chǔ)及軸上的損耗機殼表面散掉的熱量（折算成損耗）。
（2）測量基準表面外部損耗
這部分損耗包括勵磁機冷卻水帶走的損耗發(fā)電機軸承油帶走的損耗；氫側(cè)密封油帶走的損耗；空側(cè)密封油帶走的損耗；勵磁機軸承油帶走的損耗。
將所有的損耗加起來即為SP，按上式計算出效率。
（3）直接負載的損耗分析測定法
試驗時，被試發(fā)電機加實際的額定負載測定與額定負載有關(guān)的功率、電流等試驗數(shù)據(jù)并求得負載損耗，通過其他的相關(guān)試驗求得與負載無關(guān)的恒定損耗，最后用這些試驗數(shù)據(jù)計算求出被試發(fā)電機的效率。這種方法被稱為效率的直接負載損耗分析測定法。下面介紹采用直接負載法時各項損耗的測定方法。其中各量的單位均為基本單位，涉及到三相電壓、電流和電阻的數(shù)值均為三相平均值，電阻為修正到基準工作溫度時的數(shù)值。
（4）試驗設(shè)備
試驗設(shè)備的組成和上述方法類似，只是可以不必使用測量機械功率（或轉(zhuǎn)矩）的測功機等儀器設(shè)備，所以組建起來將比第一種方法容易一些。
（5）三相同步發(fā)電機的損耗
三相同步發(fā)電機的損耗由如下四大部分組成。
① 恒定損耗：
包括鐵芯損耗（包含空載雜散損耗）和機械損耗，機械損耗又包含軸承摩擦損耗、通風(fēng)損耗和電刷摩擦損耗等幾部分。
② 負載損耗：
定子繞組（或稱為電樞）中的銅損耗。
③ 勵磁損耗：
由勵磁繞組銅損耗力、變阻器熱損耗力、電刷熱損耗一勵磁機損耗、自帶勵磁裝置的損耗力和自帶輔助繞組的銅損耗等組成。
④ 雜散損耗：
雜散損耗用表示，由電樞繞組導(dǎo)線內(nèi)的雜散損耗和磁路及其他金屬部件（導(dǎo)線除外）內(nèi)的雜散損耗組成。
2、用測功機直接測量機械功率
① 試驗設(shè)備
被試發(fā)電機為發(fā)電機時，用功率適當?shù)钠渌麢C械拖動，發(fā)出的電功率反饋電網(wǎng)或用電負載直接消耗掉。上述負載應(yīng)能夠在一定范圍內(nèi)可調(diào)（見“熱試驗”部分）。
發(fā)電機的輸入機械功率和電動機的輸出機械功率用測功機（含用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和其他機械組成的測功機）或校正過的直流發(fā)電機進行測量或求取。這些測功設(shè)備的測量準確度應(yīng)不低于0.5級，盡可能達到0.2級。
② 試驗方法
試驗時被試發(fā)電機在全部作參數(shù)均為額定的條件下運行到溫升穩(wěn)定（對短時工作制的發(fā)電機，應(yīng)運行到規(guī)定的時間）。記錄溫升穩(wěn)定后的電樞輸出或輸入電流、輸和輸出功率及勵磁電流、電壓等。有必要時，還應(yīng)記錄試驗環(huán)境的溫度、相對濕度和大氣壓等數(shù)值。
3、兩臺同規(guī)格發(fā)電機對拖回饋的直接測定法
用兩臺同規(guī)格發(fā)電機對拖，一臺作為電動機運行，另一臺作為發(fā)電機運行，根據(jù)試驗需要決定被試發(fā)電機是發(fā)電機還是電動機。使被試發(fā)電機在額定工況下運行到溫升穩(wěn)定（或運行到規(guī)定的工作時間）后，測出電動機的輸入功率和發(fā)電機的輸出功率。
4、恒定損耗的測定方法
被試發(fā)電機的勵磁電流由獨立的直流電源供給，作空載發(fā)電機運行。
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