CN103675467A - 永磁电机损耗测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试方法，同时公开了一种永磁电机损耗综合测试***，设计要点在于永磁电机假转子或假定子的替换及配合磁悬浮轴承。测试***由源动机、转矩转速仪、被测电机和负载组成。应用本发明所述的***进行测试，能够在电机制造过程中，对电机损耗进行测试，并给出各部分损耗测量结果。测试包括：风摩损耗测试、轴承摩擦损耗测试、铁心损耗测试及涡流损耗测试。该种测试方法尤其适用于高速永磁电机中，可以将电机的铁心损耗、涡流损耗、风磨耗、机械损耗分离。解决了高速永磁体电机损耗分离的困难。本发明提高了损耗测试的准确性，减小损耗测试周期，且易于实现。

Description

永磁电机损耗测试方法

技术领域

本发明涉及一种电机损耗测试方法，特别是一种永磁电机损耗测试方法。

背景技术

随着永磁材料性能的不断提高和电机技术的发展，永磁电机在国民经济的各个领域得到了极其广泛应用。而表面式转子结构的永磁电机由于制造简单、成本低，成为了永磁电机主要结构之一。在表面式永磁电机结构中尤其是高速永磁电机，转子表面一般采用绑扎带或者合金护套对转子永磁体进行固定，而合金护套依靠制造工艺简单，护套导热性能好成为护套材料的首要选择。但是由于气隙磁密谐波磁场的存在，在合金护套中会感应出较大的涡流，形成涡流损耗，如果该损耗过大而热量无法及时散出，将会提高转子温升，降低了永磁体的励磁性能，甚至使得永磁体发生高温失磁，所以对于转子的涡流损耗测试与分析具有重要意义，此外对于电机高频铁耗的测试研究也同样具有重要意义。

近年来很多学者都对永磁体电机损耗的计算进行了大量的研究，不断提出新的计算方法，然而对于永磁电机损耗的测试，尤其是永磁电机杂散损耗的分离及采用表面铁磁合金护套结构永磁电机涡流损耗的测试，仍是电机损耗测试的难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对电机损耗进行有效测试的方法，从而能使电机在不同负荷时具有较高的工作效率。

针对于永磁电机损耗测试技术中存在的问题，本发明提出了一种全新的测试***和测试方法。所述的永磁电机损耗测试包括风摩损耗测试、轴承摩擦损耗测试、铁心损耗测试及涡流损耗测试。

本发明的测试***由源动机、转矩转速仪、被测电机和负载组成。

本发明的测试方法为：将所述的***进行顺序连接后，启动源动机，由转矩转速仪对电机的各种状态进行测试，最后得出电机风摩损耗、轴承摩擦损耗、铁心损耗及涡流损耗值。

本发明的设计要点在于永磁电机假转子或假定子的替换及配合磁悬浮轴承。应用本发明所述的***进行测试，能够在电机制造过程中，对电机损耗进行测试，提高损耗测试的准确性，减小损耗测试周期，且易于实现。测试***由源动机、转矩转速仪、被测电机和负载组成。该种测试方法尤其适用于高速永磁电机中，可以将电机的铁心损耗、涡流损耗、风磨耗、机械损耗分离。解决了高速永磁体电机损耗分离的困难。本发明提高了损耗测试的准确性，减小损耗测试周期，且易于实现。

附图说明

图1是本发明永磁电机损耗测试***的组成示意图；

图2是本发明采用替换转子的方法测试电机损耗的流程图；

图3是本发明采用替换定子的方法测试电机损耗的流程图。

具体实施方式

为了对电机内各部分损耗进行准确测量，电机采用输入功率损耗测试方法对电机内总损耗进行测量分离，测试***如图1所示，由源动机1、转矩转速仪2、被测电机3和负载4组成。

参见图2，本发明包括两种方法，均用同一测试***测试，其测试步骤大致相同，区别仅是：一种方法在测试步骤中采用了假转子作替换进行测试，另一种方法在测试步骤中采用了假定子作替换进行测试。以下分别对两种方法的步骤作详细说明：

永磁电机损耗测试方法一（见图1和图2所示）：

步骤1：将源动机1与转矩转速仪2同轴连接，转矩转速仪2另一侧与被测电机3连接，电机接线端子与负载4连接。

步骤2：

启动源动机1，对运行时的损耗进行测试：将转矩转速仪2测得结果减去负载消耗功率，所得结果为电机总功率损耗P₁。

步骤3：

再按照上述连接方式对电机3空载运行时的功率损耗进行测试，转矩转速仪2测试结果为P₂，将负载总损耗P₁减去空载总损耗P₂及电枢绕组铜耗，可以得到电机3的涡流功率损耗。

步骤4：

将原电机3的转子进行替换，替换成转子尺寸相同但不含有永磁体的转子，在无永磁体励磁磁场作用下，对电机空载功率损耗进行测试，转矩转速仪2测试结果为P₃，将空载损耗测试结果P₂与P₃相减，得到永磁电机铁心功率损耗。

步骤5：

在步骤4的基础上，将电机3轴承替换成磁悬浮轴承，转矩转速仪2测得的功率损耗为P₄，该损耗为电机3的风摩擦损耗，将P₃与P₄相减，得到永磁电机3的轴承机械摩擦功率损耗。

永磁电机损耗测试方法二（见图1和图3所示）：

步骤1：将源动机1与转矩转速仪2同轴连接，转矩转速仪2另一侧与被测电机3连接，电机接线端子与负载4连接。

步骤2：

启动源动机1，对运行时的损耗进行测试：将转矩转速仪2测得结果减去负载消耗功率，所得结果为电机总功率损耗P₁。

步骤3：

再按照上述连接方式对电机3空载运行时的功率损耗进行测试，转矩转速仪2测试结果为P₂，将负载总损耗P₁减去空载总损耗P₂及电枢绕组铜耗，可以得到电机3的涡流功率损耗。

步骤4：

将原电机3的定子进行替换，替换成定子尺寸相同但不会产生损耗的定子，在无铁心损耗条件下，对电机空载功率损耗进行测试，转矩转速仪2测试结果为P₃，将空载损耗测试结果P₂与P₃相减，得到永磁电机铁心功率损耗。

步骤5：

在步骤4的基础上，将电机3轴承替换成磁悬浮轴承，转矩转速仪2测得的功率损耗为P₄，该损耗为电机3的风摩擦功率损耗，将P₄与P₃相减，得到永磁电机3的轴承机械摩擦功率损耗。

Claims (4)

1.一种永磁电机损耗测试***，其特征在于：由源动机、转矩转速仪、被测电机和负载组成。

2.一种永磁电机损耗测试方法，其特征在于：将权利要求1所述的***进行顺序连接后，启动源动机，由转矩转速仪对电机的各种状态进行测试，最后得出电机风摩损耗、轴承摩擦损耗、铁心损耗及涡流损耗。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1：将源动机与转矩转速仪同轴连接，转矩转速仪另一侧与被测电机连接，电机接线端子与负载连接；

步骤2：

启动源动机，对负载运行时的损耗进行测试：将转矩转速仪测得的功率减去负载的消耗功率，所得结果为电机总功率损耗P₁；

步骤3：

再按照上述连接方式对电机空载运行时的功率损耗进行测试，转矩转速仪测试结果为P₂，将负载总损耗P₁减去空载总损耗P₂及电枢绕组铜耗，可以得到电机的涡流功率损耗；

步骤4：

将原电机的转子进行替换，替换成转子尺寸相同但不含有永磁体的转子，在无永磁体励磁磁场作用下，对电机空载功率损耗进行测试，转矩转速仪测试结果为P₃，将空载损耗测试结果P₂与P₃相减，得到永磁电机铁心功率损耗；

步骤5：

在步骤4的基础上，将电机轴承替换成磁悬浮轴承，转矩转速仪测得的功率损耗为P₄，该损耗为电机的风摩擦损耗，将P₃与P₄相减，得到永磁电机的轴承机械摩擦功率损耗。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1：将源动机与转矩转速仪同轴连接，转矩转速仪另一侧与被测电机连接，电机接线端子与负载连接。

步骤2：

启动源动机，对负载运行时的损耗进行测试：将转矩转速仪测得结果减去负载消耗功率，所得结果为电机总功率损耗P₁。

步骤3：

再按照上述连接方式对电机空载运行时的功率损耗进行测试，转矩转速仪测试结果为P₂，将负载总损耗P₁减去空载总损耗P₂及电枢绕组铜耗，可以得到电机的涡流功率损耗。

步骤4：

将原电机的定子进行替换，替换成定子尺寸相同但不会产生损耗的定子，在无铁心损耗条件下，对电机空载功率损耗进行测试，转矩转速仪测试结果为P₃，将空载损耗测试结果P₂与P₃相减，得到永磁电机铁心功率损耗。

步骤5：

在步骤4的基础上，将电机轴承替换成磁悬浮轴承，转矩转速仪测得的功率损耗为P₄，该损耗为电机的风摩擦功率损耗，将P₃与P₄相减，得到永磁电机的轴承机械摩擦功率损耗。

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