聯(lián)系信息/contact us
公司新聞
廣州廣一泵業(yè)有限公司 / 新聞動態(tài) / 公司新聞 /水泵輸入功率測量方法:間接與直接
來源:www.shinansj.com.cn/作者:廣一水泵廠日期:2016/12/08瀏覽:
1、間接方法
由于與水泵相連的電動機不僅起著驅(qū)動機的作用,而且又用作測量功率的設(shè)備,所以應(yīng)當在試驗水泵的負載、電壓、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速和溫度等條件下精確地確定各項損耗。因而這些損耗可能會與測量電動機損耗的標準條件下得到的損耗有所不同。
僅當利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)估計的試驗條件下電動機各項損耗的不確定度導致水泵功率測量的不確定度大于本標準規(guī)定的值時,才需要進行專門試驗來確定這些損耗。
1.1 電動機效率的確定應(yīng)考慮IEC 3 4—2(只要它與本標準的規(guī)范不相抵觸)中所規(guī)定的所有各項損耗。當IEC 34-2沒有給出測量這些損耗應(yīng)遵循的方法的詳情時,其測量方法應(yīng)遵照訂購水泵時有關(guān)各方共同協(xié)議所選定的現(xiàn)行正式國家標準的規(guī)定。
通常,電動機的效率是通過間接測量確定的,其實質(zhì)是測量電機的所有機組損耗(總損耗),并假定這些損耗即是接受的輸入電功率與輸出的機械功率之差。實際上,確定上述“總損耗”通常是通過分別測量或計算各種損耗然后將它們總和完成的。因此這種測量效率的方法被稱為“分離損耗法"。
1.2 假如有可能,應(yīng)當在電動機的接線端測量輸入電功率。如果行不通,則應(yīng)在測得的功率中減去電動機接線端至裝設(shè)測量儀表處所發(fā)生的損耗,這些損耗由計算確定。
在水泵的試驗過程中,電動機應(yīng)盡可能在其額定電壓下運轉(zhuǎn),并且對于交流電動機還應(yīng)在其額定頻率下運轉(zhuǎn)。對于同步電動機還應(yīng)在功率因數(shù)等于l的情況下運轉(zhuǎn)。如果這些條件不能得到滿足,須在計算損耗和相應(yīng)的輸入功率時以及在估計可能的測量誤差時進行適當?shù)男拚?/div>
測量電功率應(yīng)采用精密級瓦特計或瓦時計,它們須經(jīng)校準并在必要時配以高精度等級的儀表變換器。對在現(xiàn)場或在試驗臺上進行的電動機輸入功率測量,其精度不會好于±0.2%,此值還取決于儀表變換器的精度等級。變換器的精度應(yīng)不低于儀表的精度。
這些測量儀表設(shè)備的精度應(yīng)使整個測量系統(tǒng)能符合表7的要求。
如果三相電動機的中性線是引出的并連接到電網(wǎng)上或接地,則必須使用三瓦特計(或瓦時計)法。
如果電動機的中性線是引出的但試驗時并未連接到電網(wǎng)上或接地,則或是三瓦特計(或瓦時計)法或是兩瓦特計(或瓦時計)法皆可使用,但推薦使用三瓦特計法。如果電動機的中性線未被引出,則應(yīng)使用兩瓦特計(或瓦時計)法。
可能需要考慮上述儀表的溫度修正。在溫度變動很大的情況下,宜將儀表置于恒溫箱內(nèi)為好(特別是對瓦時計)。
除了在接線端測量輸入功率外,還應(yīng)當用精度等級合適的儀表測量每相電壓、電流,勵磁電壓和勵磁電流。定子繞組的溫度以及為確定試驗條件下電動機的輸入功率和各項損耗所需的其余參數(shù)也應(yīng)進行測量。測量異步電動機的輸入功率時,還須確定轉(zhuǎn)差率的值(通過測量漏磁通量或用頻閃儀測量)。
如果是用直接讀數(shù)的儀表測量功率,讀數(shù)的次數(shù)將視試驗的持續(xù)時間和負載的波動而定。讀數(shù)次數(shù)應(yīng)足夠多以便可以盡可能精確地計算試驗持續(xù)時間內(nèi)的平均功率。建議應(yīng)同時讀出測量功率用的各個瓦特計的數(shù)值。
如果是用瓦時計測量功率,則應(yīng)同時配上直接讀數(shù)的瓦特計使用,并在每次測量過程中對照瓦特計進行校核。積分式儀器的記錄持續(xù)時間應(yīng)當用秒表或其他足夠精確的計時器(至少應(yīng)精確到0.1%)來 測量,并且應(yīng)當在測量水泵流量的同一時間內(nèi)測量功率。
因為用于測量高強度直流電流的分流器可能產(chǎn)生的不精確性,測量直流電功率時可達到的精度可能要比測量交流電功率時低得多。
因為電氣測量儀表要求高精確性(包括儀表變換器),普通型配電盤(開關(guān)柜)不可用于精密級試驗上。
同樣,供瓦特計、瓦時計或其他專為試驗目的裝設(shè)的電氣測量儀表用的儀表變換器應(yīng)當只供該目的使用,而不可以同時又用于裝置的測量電路和保護電路上。只有一種情況可以作為此規(guī)則的例外,即僅當經(jīng)有關(guān)各方同意,業(yè)已判定(并且可能還得通過校準加以核實)使用某些配電盤儀表變換器(考慮到它們的精度等級、它們的有效負載和它們的使用條件)能夠獲得與使用單獨一套專供上述規(guī)定試驗之用的儀表和變換器同樣精度等級時。
2、直接方法
水泵的輸入功率可以用反轉(zhuǎn)矩測功計或用扭力測功計來測量。兩種方法均需要同時測量出凈轉(zhuǎn)矩和軸轉(zhuǎn)速。反轉(zhuǎn)矩測功計的轉(zhuǎn)矩由作用在測功計臂上的有效力和力作用半徑來確定。對扭力測功計(或轉(zhuǎn)矩管)其轉(zhuǎn)矩應(yīng)利用預先校準的數(shù)據(jù)計算得出。
為了得到真實的輸人功率值,應(yīng)如l 0.3.2規(guī)定的那樣對寄生轉(zhuǎn)矩損失加以適當?shù)目紤]。
2.1 反轉(zhuǎn)矩測功計是一種特殊結(jié)構(gòu)的電動機,即它的機殼和磁場繞組安裝在與旋轉(zhuǎn)軸分離的單獨的支承上,這樣整個機殼即可以自由旋轉(zhuǎn)除非依靠轉(zhuǎn)矩測量系統(tǒng)加以阻止。轉(zhuǎn)軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為作用在機殼上的大小相等方向相反的反轉(zhuǎn)矩所平衡,此反轉(zhuǎn)矩即是用砝碼或用某種其他高精度機械電氣方法測得的轉(zhuǎn)矩。
2.2 如果采取下列預防措施,或許可以避免反轉(zhuǎn)矩測功計的轉(zhuǎn)矩誤差:
a)必須限制測功計的旋轉(zhuǎn)運動或者須有一個固定的平衡位置。
b)測功計結(jié)構(gòu)上應(yīng)是可使冷卻流體進人和流出,以避免由于切向速度分量而產(chǎn)生誤差。對于繞組也應(yīng)采取類似的措施。如果使用撓性管連接,應(yīng)使其在受壓時不會產(chǎn)生任何切向阻尼。如使用緩沖器,則應(yīng)證明其在任一方向上對運動的阻力均是相等的。
c)測功計的電氣接線應(yīng)不會施加任何明顯的切向阻尼�?椌帗闲糟~導線或水銀緩沖器皆適合此用。
d)測量測功計的有效半徑臂長的誤差不得超過±0.1%。測力系統(tǒng)的不精確度不得大于讀數(shù)的±0.1%,并應(yīng)該對照經(jīng)過檢定的砝碼在增負荷和減負荷雙向?qū)ζ溥M行檢驗。在立式電動機的情況下,以及有時在其他一些場合下,采用金屬帶和無摩擦滑輪來施加轉(zhuǎn)矩平衡砝碼。
試驗前和試驗后,均須對測功計和聯(lián)動裝置進行仔細的檢驗。
2.3 扭力測功計(或轉(zhuǎn)矩管)有一段供測量扭轉(zhuǎn)應(yīng)變的軸,該軸在以某一特定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)和傳遞一定轉(zhuǎn)矩時的扭轉(zhuǎn)應(yīng)變可用某種簡便方法加以測量。有些扭力測功計利用光學技術(shù)測量角應(yīng)變,另外一些則是使用電容、電感或電阻絲應(yīng)變儀作為電測量變換器。無論使用哪種型式扭力測功計,均應(yīng)在試驗前和試驗后對照某種原始方法進行校準。測功計的設(shè)計,應(yīng)是使轉(zhuǎn)速和溫度不會影響轉(zhuǎn)矩讀數(shù),或者這種影響可以通過實驗或用專門為此設(shè)計的一種特殊儀器定量地加以測得。
對于任何測量設(shè)備而言,高精度實際上沒有多大意義,除非使用者可以很快和很容易地對它進行檢查并證明是令其自己滿意的。在仔細校準和精心使用的情況下,在滿刻度的15%~100%的范圍內(nèi)測量時可獲得實際讀數(shù)的±0.25%的精度,而且隨向高刻度值一頭使用而提高。通常在扭力測功計帶負載運轉(zhuǎn)時,不可能直接對照一個可靠基準對其進行校核。
屬于應(yīng)變儀一類的扭力測功計的實例有采用滑環(huán)和直流勵磁的轉(zhuǎn)矩管以及采用電感耦合和交流勵磁的轉(zhuǎn)矩管�;h(huán)型的可以達到它滿載值的0.1%數(shù)量級的高精度,但需要比電感耦合型更小心使用和維護,后者主要用于轉(zhuǎn)速較高的場合,但也比較適合于精度要求不那么嚴格的永久性裝置使用。

