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第一章 通用知识1

第一节 电机试验的分类1

一、半成品试验1

二、成品试验1

第二节 电机及电机试验常用术语2

第三节 电机试验常用物理量单位符号及相关量之间的换算关系4

一、关于单位用字母书写格式和大小写的规定4

二、量值数量级的字母符号5

三、电机与电机试验常用物理量单位名称及符号5

四、常用非法定计量单位与法定计量单位之间的换算关系6

五、希腊字母及其近似读音6

第四节 电机型号的编制方法及常用电机名称和型号6

一、常用电机型号的编制方法6

二、常用电机名称与型号7

第五节 电机的工作制与定额7

第六节 电机的线端标志与旋转方向10

一、线端标志符号10

二、绕组线端标志的规则和示例11

三、常用电机绕组接线图14

四、旋转方向17

第七节 电机性能指标考核标准容差的一般性规定17

一、保证值和容差的定义17

二、国家标准中对电机性能指标容差的规定17

第八节 不平衡电压对三相笼型感应电动机性能的影响19

第二章 电机试验用电源、负载设备及常用工装22

第一节 电动机试验用交流电源设备22

一、对试验用交流电源的质量要求22

二、三相感应调压器24

三、接触式自耦调压器28

四、交流三相单频发电机组28

五、交流变频发电机组30

六、变频器——交流变频电源31

七、用于回馈法进行负载试验的电子内回馈电源系统32

第二节 试验用直流电源设备33

一、直流电源的分类33

二、直流电源机组33

三、整流电源34

四、用自耦调压器调压的整流电源38

第三节 电动机试验时的机械负载设备38

一、以直流发电机作负载38

二、由交流异步电动机转化成的交流发电机负载39

三、磁粉制动器负载44

四、转矩-转速传感器与机械负载组成的测功机45

五、传统的测功机46

六、测功机转矩读数的修正方法46

七、微型电动机绳索滑轮加载法48

八、发电机负载——电负载设备49

九、变频机组容量小于被试电机容量时的解决办法52

第四节 电机试验用工装52

一、试验平台和安装固定器件52

二、对小功率电机发热试验用支架及散热板的规定52

三、架用凸缘端盖安装的电机用弯板54

四、联轴器54

第三章 电机试验常用仪器仪表和测量电路57

第一节 电量测量仪表及其使用方法57

一、电量测量仪表的分类57

二、仪表的误差和准确度分级58

三、电机试验测量对仪表准确度的要求59

四、常用指示仪表的特征、用途及扩大量程的方法59

五、电动系交流功率表的使用方法60

六、电机试验中常用的指示仪表63

七、电机试验中常用的数字仪表63

第二节 电流互感器、电压互感器和分流器64

一、互感器的误差及其修正方法64

二、电流互感器的用途及准确度分级66

三、电流互感器的使用方法及注意事项67

四、电流互感器及其接线的常见故障和原因69

五、电压互感器的使用方法及注意事项70

六、分流器及其使用方法71

七、霍尔电流传感器72

第三节 交流异步电动机试验测量电路72

一、单相和三相电流测量电路72

二、单相和三相电压测量电路73

三、功率测量电路73

四、三相异步电动机三相电流、电压及功率综合测量电路76

五、两表法三相功率测量电路常见故障77

六、用两表法测量三相功率时的读数计算三相负载的功率因数77

第四节 变频器输出电压、电流和功率的测量问题78

一、对仪器仪表的基本要求78

二、推荐使用的指针式仪表类型78

第五节 直流电机试验测量电路79

第六节 万用表和钳形电流表79

一、万用表79

二、钳形电流表83

第七节 用于电机试验的测温仪器和温度传感器84

一、电机试验对测温仪器的准确度要求和常用种类84

二、红外测温仪84

三、热传感器和热敏开关元件84

四、半导体点温计87

第八节 测量直流电阻的仪器和使用方法87

一、常用仪器的类型87

二、单臂电桥的使用方法和注意事项88

三、双臂电桥的使用方法和注意事项90

第九节 用“电压-电流法”测量直流电阻的电路和有关计算91

一、测量电路和仪表的选用要求91

二、电阻的计算和误差的修正92

三、使用注意事项92

第十节 测量绝缘电阻的仪表92

一、仪表的分类92

二、测量电机绕组绝缘电阻时应选用的绝缘电阻表规格92

三、手摇式绝缘电阻表的使用方法93

第十一节 耐交流和直流电压试验仪及其使用方法93

一、交流耐电压试验仪的类型、工作原理和使用方法93

二、直流耐电压试验仪的工作原理和使用方法96

第十二节 绕组匝间耐冲击电压试验仪及其使用方法97

一、仪器的规格和相关要求97

二、试验原理98

三、仪器的使用方法及注意事项99

第十三节 转速表100

一、转速表的类型100

二、转速表的使用方法100

第四章 电机通用试验及设备102

第一节 绝缘电阻测定试验102

一、测量方法及有关要求102

二、测量结果的判断102

三、吸收比考核标准104

四、极化指数（PI）考核标准104

第二节 介电强度试验（耐电压试验）104

一、耐交流电压试验104

二、耐直流电压试验107

第三节 对机壳（对地）耐冲击电压试验107

一、试验设备107

二、试验加压对象和有关规定107

三、试验电压波形、数值及加压时间108

第四节 绕组匝间耐冲击电压试验108

一、交流低压电机散嵌绕组108

二、交流低压电机成型绕组112

三、直流电机电枢绕组113

四、电机磁极线圈及磁场绕组115

第五节 交流高压电机定子成型线圈耐冲击电压水平试验117

一、耐冲击电压水平117

二、耐冲击电压水平试验117

第六节 电机接触电流的测定试验118

一、中小型电机118

二、小功率电机119

第七节 绕组直流电阻的测定试验120

一、试验目的和一般要求120

二、不同温度时导体直流电阻的换算121

三、三相绕组直流电阻的测量和相、线电阻之间的换算121

第八节 电机轴电压的测定试验122

一、试验目的和范围122

二、试验测试方法123

三、合格标准123

第九节 非正常工作条件试验123

一、偶然过电流试验123

二、短时过转矩试验124

三、短时过电压试验124

四、三相同步发电机的突然短路试验125

五、笼型感应电动机的安全运行转速125

六、超速试验126

七、小功率电机的较长时间堵转试验127

八、小功率三相电动机缺相运行试验128

第十节 热试验128

一、试验目的128

二、试验方法分类129

三、电机部件温度（或温升）测量方法的选择原则130

四、用电阻法测量和求取电机绕组温升的试验及计算过程131

五、用埋置检温计法（ETD）测量绕组的温升136

六、热电偶的选择、制备、布置、安装和连接规范137

七、集电环、换向器温度的测量138

八、轴承温度的测量和限值138

第十一节 电机绕组及相关部件的温升或温度限值及有关规定139

一、说明139

二、用空气间接冷却绕组的温升限值139

三、对在非基准条件下试验或运行的电机绕组温升限值的修正140

四、集电环、换向器以及电刷和电刷机构温升或温度限值141

第十二节 振动的测量、评定及限值141

一、对测量量值的规定141

二、测量仪器及设备142

三、测定方法146

四、测量结果的确定146

五、振动限值147

第十三节 电机噪声测定方法及限值148

一、声音的量度149

二、测试仪器和设备150

三、测试场地151

四、电机噪声声压级的测量方法152

五、对试验环境影响因素的修正156

六、试验结果的确定方法156

七、声功率级和声压级之间的转换157

八、电机负载噪声的测试方法158

九、电机噪声限值159

第十四节 电机转速和转差的测定与计算159

一、转差率的定义160

二、转差率测量方法160

第十五节 轴伸、集电环和凸缘端盖止口的圆跳动检测162

一、轴伸和集电环径向圆跳动检测162

二、凸缘端盖止口对轴线的径向和轴向跳动测量163

第五章 三相交流异步电动机绕组和成品检查试验164

第一节 对绕组的检查和试验164

一、对绕组外观的检查和试验164

二、对绕组几何尺寸的检测165

三、直流电阻的测量165

四、对绕组匝数检查166

五、中型高压电机定子成型和少胶整浸线圈绝缘性能试验166

第二节 电工半成品试验168

一、外观检查168

二、电气性能检查和试验168

第三节 电机成品检查试验171

一、通用项目171

二、堵转试验171

三、空载试验173

第四节 出厂合格标准的确定原则175

一、说明175

二、三相交流异步电动机性能参数正常波动范围175

三、三相交流异步电动机出厂试验数据与电机主要性能数据的关系176

四、制定出厂标准的建议176

第五节 Y系列电机额定电压时的空载电流和额定电流时的堵转电压统计值176

一、额定电压时的空载电流统计值176

二、额定电流时的堵转电压统计值178

第六节 三相交流异步电动机出厂数据分析178

一、通电后不起动178

二、通电后不起动或缓慢转动并发出“嗡嗡”的异常声响179

三、三相电阻不平衡度较大179

四、三相电阻平衡但都较大或较小179

五、空载电流三相不平衡度超过标准限值179

六、空载电流较大或较小179

七、堵转电流三相不平衡度超过标准限值180

八、堵转电流较大或较小180

九、空载损耗较大180

十、堵转损耗较大或较小180

第六章 普通三相交流异步电动机成品型式试验181

第一节 试验项目和试验顺序181

一、试验项目181

二、试验顺序181

第二节 堵转特性试验182

一、试验目的182

二、试验设备和线路182

三、试验步骤及注意事项183

四、试验结果的计算185

五、采用圆图计算法求取工作特性的深槽型和双笼型电动机附加堵转试验187

六、采用等效电路法求取工作特性的附加堵转试验187

第三节 空载特性试验187

一、试验目的187

二、试验过程和有关参数的测定方法188

三、试验结果的计算和特性曲线的绘制188

四、求取机械损耗及铁心损耗190

五、求取额定电压时的空载电流和空载损耗190

第四节 热试验190

一、直接负载法190

二、间接负载法190

第五节 负载试验192

一、试验目的和说明192

二、直接负载试验方法之一——额定电压负载法193

三、直接负载试验方法之二——降低电压负载法194

四、直接负载试验方法试验结果的计算194

第六节 杂散损耗的测定试验和有关规定195

一、杂散损耗的定义和试验目的195

二、基频杂散损耗测定方法195

三、采用反转法测定高频杂散损耗的试验和计算过程196

四、采用输入-输出法测定高频杂散损耗和求取总杂散损耗的试验计算过程198

五、绕线转子电动机杂散损耗的另一种直接测定法199

六、采用测功机输入-输出法求取杂散损耗（对应效率测试的B法）的确认问题200

七、杂散损耗的线性回归过程及有关规定201

八、GB 18613—2002规定的杂散损耗限值202

九、GB/T 1032—2005中规定的杂散损耗推荐值202

第七节 效率的确定方法203

一、效率确定方法的分类203

二、A法测定效率——效率的直接测定法203

三、B（B1）法测定效率——输入-输出损耗分析法205

四、C（C1）法测定效率——双机对拖反馈法207

五、E（E1）法测定效率——损耗分析法209

六、F（F1）法测定效率——等效电路法209

七、G（G1）法测定效率——降低电压负载法212

八、H法测定效率——圆图计算法213

第八节 除效率以外其他性能的确定方法216

一、满载功率因数的直接确定方法216

二、满载转差率的直接确定方法217

三、满载转矩的直接确定方法217

四、满载输入电流的直接确定方法217

五、满载温升的直接确定方法217

六、性能数据的间接确定方法217

第九节 最大转矩、最小转矩、转矩-转速特性曲线的测定试验218

一、最大转矩、最小转矩的定义和转矩-转速特性曲线218

二、实测最大转矩的方法219

三、最大转矩的圆图计算法222

四、最小转矩的测试方法225

第十节 GB/T 20137—2006《三相笼型异步电动机损耗和效率的确定方法》简介225

一、说明和相关规定225

二、试验程序226

第十一节 采用输入-输出法（B法）求取效率的型式试验报告计算和编制实例228

一、汇总与试验有关的铭牌数据（额定数据）229

二、测定定子三相绕组的绝缘电阻229

三、测定定子三相绕组的冷态直流电阻229

四、堵转试验229

五、热试验231

六、负载试验233

七、空载试验233

八、满载效率、功率因数、定子电流、绕组温升、转矩和转差率的确定236

九、最大转矩和最小转矩测试试验及计算240

十、噪声测试及计算242

十一、振动测试及计算242

十二、其他试验242

十三、试验结果汇总242

第十二节 用损耗分析法（E1法）求取效率的型式试验报告计算和编制实例244

一、汇总与试验有关的铭牌数据、测定定子三相绕组的绝缘电阻和冷态直流电阻244

二、堵转试验245

三、热试验246

四、负载试验247

五、杂散损耗试验248

六、空载试验248

七、满载效率、功率因数、定子电流、绕组温升、转矩和转差率的确定250

八、试验结果汇总253

第十三节 采用圆图计算法求取最大转矩的计算实例254

第十四节 三相异步电动机试验报告分析256

一、对试验报告内容的检查256

二、对不合格项目的分析256

第七章 绕线转子及其他特殊用途三相异步电动机试验260

第一节 绕线转子三相异步电动机试验260

一、绕线转子三相异步电动机简介260

二、出厂检查试验项目260

三、特有通用试验项目及试验方法261

四、YZRW系列起重及冶金用涡流制动绕线转子三相异步电动机试验263

五、冶金起重用强迫通风型绕线转子三相异步电动机试验266

六、YZR-Z系列起重专用绕线转子三相异步电动机试验266

第二节 电动葫芦用锥形转子制动三相异步电动机试验268

一、常用系列及其技术条件268

二、制动的工作原理268

三、基本参数269

四、特殊试验项目及试验方法269

第三节 制动电动机的制动性能试验269

一、电机类型、结构和制动工作原理270

二、静制动力矩测定试验271

三、制动时间的测定试验273

第四节 YCT系列电磁调速电动机试验275

一、YCT系列电磁调速电动机基本结构275

二、特有或有特殊要求的试验项目、试验方法及要求275

三、对配套控制器的要求277

四、对电磁调速控制器的试验及相关要求277

第五节 井用潜水电动机试验280

一、主要系列和相关参数280

二、特有或有特殊要求的试验项目、试验方法和有关考核标准280

第六节 YLJ系列力矩三相异步电动机特有试验282

一、性能特点简介282

二、特有或有特殊要求的试验项目、试验方法和有关考核标准282

第七节 变频器供电调速电动机的试验方法283

一、名词解释283

二、对所用仪器仪表的要求和抗干扰问题284

三、试验方法和试验项目说明284

四、试验方法和相关计算285

五、GB/T 755.2—2003中给出的确定损耗和效率的方法287

第八节 60Hz电机用50Hz供电进行试验的计算方法290

一、说明290

二、试验方法291

三、试验数据的折算291

第八章 单相异步电动机试验292

第一节 单相交流异步电动机的原理接线图292

一、分相起动类单相交流异步电动机292

二、罩极起动类单相交流异步电动机293

三、单相串励式电动机293

四、单相多速电动机294

第二节 单相异步电动机的通用试验294

一、试验电源及电气测量294

二、绕组绝缘电阻和直流电阻的测定试验296

三、空载试验和转子绕组等值电阻的测定试验296

四、堵转试验297

五、热试验297

六、直接负载法效率、功率因数的测定298

七、各项损耗的确定300

八、转矩-转速特性试验301

九、电容器两端电压的测定试验301

十、耐交流电压试验301

十一、起动过程中起动元件（离心开关）断开转速的测定试验301

十二、其他试验项目303

第三节 单相交流串励电动机试验特点303

一、单相交流串励电动机的结构及其特点303

二、试验前的检查工作305

三、堵转电流和堵转转矩的测定试验305

四、额定负载试验和换向检查试验305

五、超速试验305

六、绕组对机壳的绝缘耐交流电压试验306

第四节 单相离合器电动机试验306

一、离合器加速时间和制动时间的测定试验306

二、电动机空载起动时间的测定试验307

三、电容器两端电压的测定试验308

四、振动和噪声测定试验308

五、热试验308

第五节 洗衣机用单相电动机试验308

一、XD型洗衣机洗衣用电动机试验308

二、XD型洗衣机脱水用电动机试验308

第六节 外转子电动机试验方法310

第七节 电容器电容量的测定和故障判断312

一、电容器好坏的简易判断方法312

二、用电压和电流表测定电容器的电容量313

第八节 单相异步电动机常见故障分析314

第九章 同步电机试验316

第一节 三相同步电机试验项目及有关规定316

第二节 绕组直流电阻的测定试验317

第三节 空载特性测定试验317

一、试验目的317

二、试验方法318

第四节 三相稳态短路特性测定试验319

一、试验目的319

二、试验方法319

第五节 励磁电流测定试验321

一、空载过励并在额定电枢电压和电流时的励磁电流测定试验321

二、额定励磁电流的测定321

三、测定保梯电抗Xp的试验和计算方法322

第六节 固有电压调整率的测定试验323

一、直接负载法324

二、额定励磁电流法324

第七节 自励恒压发电机电压调整性能试验324

一、电压调整性能试验324

二、三相不对称负载试验325

第八节 热试验326

一、通用部分326

二、直接负载法温升试验326

三、降低负载热试验328

四、间接法之一——低功率因数负载法温升试验328

五、间接法之二——空载短路法温升试验329

第九节 效率的测定试验330

一、用测功机直接测量输入或输出机械功率的直接测定法330

二、两台同规格电机对拖回馈的直接测定法331

三、直接负载的损耗分析测定法331

四、其他负载时效率的求取方法336

第十节 异步起动的同步电动机堵转性能试验337

一、试验设备337

二、试验过程和注意事项337

三、采用降低电压试验方法时额定电压堵转性能数据的求取办法337

四、采用降低电压试验方法时，额定电压堵转性能数据的对数曲线计算法338

第十一节 异步起动的同步电动机标称牵入转矩测定试验339

一、标称牵入转矩的定义339

二、减速试验法339

三、加速试验法340

第十二节 同步电动机的失步转矩测定试验341

一、直接负载法341

二、分析法341

第十三节 过电流（过载）和机械强度试验342

一、偶然过电流试验342

二、过载试验342

三、突然短路机械强度试验342

第十四节 瞬态电压调整率和恢复时间的测定试验343

一、试验设备和试验方法343

二、试验结果的处理和计算345

第十五节 线电压波形质量的测定试验346

一、说明346

二、电压波形正弦性畸变率的测定试验346

三、电压电话谐波因数的测定试验347

四、电压总谐波畸变量（THD）的测定试验348

第十六节 三相同步电机参数的名称及试验项目348

第十七节 小型无刷三相同步发电机试验特点350

一、起动三相异步电动机试验350

二、空载特性的测定试验350

三、励磁机空载特性的测定试验351

四、三相稳态短路特性的测定试验351

五、励磁机短路特性的测定试验352

六、电压调整范围的调定试验352

七、过载试验352

八、效率计算中的有关问题353

第十八节 不可控相复励三相同步发电机的试验特点353

一、在相关试验中励磁系统的调整方法354

二、励磁系统常见故障现象及原因355

三、空载电压调整范围对稳态电压调整率的影响356

第十九节 无直流励磁绕组同步电动机试验特点356

一、对测量仪器仪表的要求和测量电路356

二、空载感应电压的测定试验358

三、热试验358

四、效率和功率因数的测定试验358

五、堵转转矩和堵转电流的测定试验359

六、牵入转矩的测定试验360

七、额定电压失步转矩的测定试验361

八、起动过程中最小转矩的测定试验362

第二十节 三相永磁同步电动机试验方法363

一、试验方法标准和试验项目363

二、试验方法及相关要求363

第二十一节 单相同步电机试验方法364

一、试验项目364

二、对测量仪器仪表和测量电路的要求365

三、额定励磁电流和固有电压调整率测定试验366

四、失步转矩的测定试验366

五、风轮直接驱动充电型小型同步风力发电机特有试验366

第十章 直流电机试验368

第一节 直流电机的结构及接线型式368

一、电磁式直流电机368

二、永磁式直流电动机369

三、无刷直流电动机371

四、直流电机各绕组的两端标志372

第二节 对组装前电工部件的检查和试验373

一、对电枢绕组的检查和测量373

二、对励磁绕组、换向绕组及补偿绕组的检查与测量375

三、对其他部件的检查376

第三节 直流电机的成品试验项目及说明377

第四节 绕组直流电阻的测定试验378

一、励磁绕组和换向绕组直流电阻的测定方法378

二、电枢绕组直流电阻的测定方法379

第五节 电刷中性线位置的测定和调整试验380

一、感应法380

二、正反转发电机法381

三、正反转电动机法381

第六节 空载特性的测定试验381

一、空载特性的定义和试验目的381

二、试验方法382

三、空载电枢电压允许值和调整方法383

第七节 额定负载试验和额定负载时换向火花的测定383

一、额定负载试验383

二、额定负载时换向火花的测定384

第八节 热试验384

一、电机各部分温度的测量方法和相关规定384

二、试验方法385

第九节 效率的测定试验387

一、由各项损耗之和确定效率387

二、用回馈法试验求取效率（用总损耗确定效率）390

三、试验电源为整流电源时直流电动机效率的测定方法391

四、效率的直接测定法392

第十节 发电机偶然过电流和电动机的短时过转矩试验393

一、偶然过电流试验393

二、电动机的短时过转矩试验393

第十一节 电动机转速特性和固有转速调整率的测定393

一、转速特性的测定试验394

二、固有转速调整率的测定试验394

第十二节 发电机外特性和固有电压调整率的测定试验395

一、外特性的测定试验395

二、发电机固有电压调整率的测定试验395

第十三节 无火花换向区域的测定试验396

一、换向电流的馈电方式及试验电路396

二、试验方法及步骤396

第十四节 电枢电流变化率的测定试验397

一、试验电路和测定方法397

二、试验结果的计算398

三、电路参数的估算398

第十五节 直流电机试验报告记录表格398

第十六节 直流电机主要试验结果分析402

一、空载特性曲线分析402

二、无火花换向区域分析402

三、电磁式直流电动机常见故障及原因分析403

四、电磁式直流发电机常见故障及原因分析405

第十七节 其他类型直流电机的试验406

一、铁氧体永磁直流电动机406

二、电动自行车用电动机408

三、蓄电池车辆用直流电动机413

附录416

附表1 电机综合常用标准编号和名称416

附表2 三相异步电动机常用标准编号和名称417

附表3 单相异步电动机常用标准编号和名称421

附表4 同步电机常用标准编号和名称422

附表5 直流电机常用标准编号和名称423

附表6 国家选定的非国际单位制单位及其符号424

附表7 国际单位制的基本单位及辅助单位名称及符号424

附表8 国际单位制中有专门名称的导出单位425

附表9 常用非法定计量单位与法定计量单位之间的换算关系表425

附表10 希腊字母（大、小写，正体）及其近似读音426

附表11 电机常用基本系列及其代号426

附表12 电机主要系列规格代号的组成内容（其中中心高和内外径尺寸单位为mm）427

附表13 特殊环境代号427

附表14 三相异步电动机常用产品名称与代号427

附表15 单相交流异步电动机产品名称与代号429

附表16 潜水电泵系列名称与字母代号对照表429

附表17 纺织机械专用三相异步电动机系列名称与字母代号对照表430

附表18 同步发电机产品名称与代号430

附表19 同步电动机产品名称与代号430

附表20 直流电动机产品名称与代号431

附表21 直流发电机产品名称与代号431

附表22 交流换向器电机产品名称与代号431

附表23 BA1和BA2（Pt100）型铂热电阻分度表432

附表24 电机振动限值（GB/T 10068—2008）432

附表25 旋转电机（附表26规定的除外）空载A计权声功率极限值（GB 10069.3—2008）433

附表26 冷却方式为IC411、IC511、IC611三种方式的单速三相笼型异步电动机空载A计权声功率极限值（GB 10069.3—2008）433

附表27 小功率异步电动机（IP44）A计权声功率极限值434

附表28 Y（IP44）和Y2（IP54）系列三相异步电动机噪声声功率极限值434

附表29 Y系列（IP44）三相异步电动机堵转转矩T＊ K、堵转电流I＊ K（倍数）限值435

附表30 某厂Y系列（IP44）三相异步电动机空载电流统计平均值436

附表31 电机轴线对底脚支撑面的平行度公差437

附表32 电机轴伸直径D、键槽宽F、G尺寸及其公差、对称度公差、轴伸长度一半处的径向圆跳动公差438

附表33 凸缘止口直径、凸缘止口对电机轴线的径向圆跳动及凸缘配合面对电机轴线的端面圆跳动公差439

附表34 电机换向火花等级的确定标准439

附表35 两功率表读数之比W1/W2与功率因数cos？的关系440

参考文献441