在防爆三相异步电动机进行最高表面温度测试的过程中,优选直接负载法对被试电动机施加至额定负载。但当被试电动机无法施加负载的情况下(如立式电机等),可根据GB/T 3836.1—2021《爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求》标准附录E要求,选择GB/T 21211—2017《等效负载和叠加试验技术 间接法确定旋转电机温升》中详述的确定温度的替代方法进行测试,一般采用标准中规定的叠频法进行。

PART.01
一、基本原理
叠频法通过在电机定子侧叠加两个不同频率的电源(主电源和副电源)来模拟实际负载条件下的发热情况。主电源频率(f1)通常为电机的额定频率(如50 Hz),副电源频率(f2)则略低于主频(推荐范围为38~45 Hz)。两者叠加后会产生一个幅值周期性变化的“拍频”电压,其频率为两者之差(Δf=f1−f2)。这种拍频效应会使电机气隙磁场产生周期性振荡,导致转子在电动和发电状态之间切换,从而增加转子损耗(特别是铜耗和铁耗),使电机温升接近额定负载状态。
PART.02
二、关键参数的选择
1.副电源频率(f2):
范围:对于50 Hz电机,推荐f2在38~42 Hz之间。试验表明,当f2低于42 Hz时,温升随f2升高而降低,高于42 Hz时,因铁损饱和可能使温升反而增加。
影响:f2越接近f1,转子电流越大,但频率过高会导致电压电流波动加剧,可能引发铁芯饱和。
2.电压与电流控制:
主电源电压需保持为电机额定电压(UN),副电源电压(U2)一般为UN的10%~30%。调节U2可使定子电流达到额定值(IN),以模拟满载发热。
PART.03
三、试验方法
1.传统机组法:
主电源启动电机至额定空载状态。然后投入副电源机组,调节其频率至目标值(如40 Hz),再调节励磁电流使定子电流升至IN,同时调整主电源以维持端电压为UN。监测温度至稳定状态,记录温升。
2.变频电源法:
采用静止式变频电源,通过软件直接设定f1、f2、UN和IN,系统自动闭环控制。该方法操作简便,且能减少传统方法中电压电流的波动。
参考文献:
GB/T 1032—2023 三相异步电动机试验方法[S].