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GB/T 40294-2021

基本信息

标准号: GB/T 40294-2021

中文名称:确定电励磁同步电机参数的试验方法

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 励磁 同步电机 参数 试验 方法

标准分类号

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出版信息

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标准简介

GB/T 40294-2021.Methods for determining electrically excited synchronous machine quantities from tests.
1范围
GB/T 40294适用于额定功率为1 kVA及以上的三相同步电机。
GB/T 40294试验方法主要适用于具有励磁绕组且励磁供电回路中带有集电环和电刷的同步电机,对于无刷同步电机某些试验需要特殊处理;对于永磁电机,所述试验方法的适用性有局限,且应采取专门措施以防电机永久性退磁。
GB/T 40294不适用于轴向磁通电机和特殊同步电机,诸如感应型电机、横向磁通电机和磁阻电机。
GB/T 40294所述的任一或全部试验项目并非对任何指定电机都要求执行。一些特定的试验可根据制造商和客户间的协议进行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 755-2019旋转电机 定 额和性能(IEC 60034-1 :2017,IDT)
IEC 60034-2-1旋转电机第2-1部分:确定损耗和效率的试验方法(牵引电机除外)[Rotating electrical machines-Part 2-1: Standards methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)]
IEC 60051(所有部分)直接作用模拟指示电测量仪表及其附件(Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories)

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标准内容

ICS 29.160.01
CCSK 21
中华人民共和国国家标准
GB/T40294—2021/IEC60034-4-1:2018确定电励磁同步电机参数的试验方法Methods for determining electrically excited synchronous machine quantitiesfrom tests
(IEC 60034-4-1 :2018,Rotation electrical machinesPart 4-1:Methodsfor determining electrically excited synchronous machine quantities fromtests,IDT)
2021-05-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-12-01实施
GB/T 40294—2021/IEC 60034-4-1:2018前
规范性引用义件
3术讲和定义
试验概述
6试验程序
7确定各参数
附录A(规范性)
附录B(规范性)
附录((规范性)
参考文献
试验交叉可用
频率响应特性计算方案
常用电机模型…
-rKaeerKa-
GB/T40294—2021/IEC60034-4-1:2018本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本支件使用翻译法等同采用IEC6003441:2018《旋转电机第41部分:确定电励磁同步电机参数的试验方法》。
与本文件中范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:GB/T254422018旋转电机(率引电机除外)确定损耗和效率的试验方法(IEC60034-2-1:2014,IDT)。
本文件作了下列编辑性修收:
修改了文件名称
请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电器工业协会提出。本文件山全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)归口:本文件起草单位:上游电机系统节能工程技术研究中心有限公司上海电器科学研究所(集团)有限公司、东方电气集团东方电机有限公司、重庆大学、上海马拉松革新电气有限公司、巾机国际下程设计研究院有限责任公司、康富科技有限公司、哈尔滨人电机研究所、中车水济电机有限公司、「海电气集团」海电机广有限公司、山东华力电机集团股份有限公司,西安泰富西玛电机有限公司,无锡欧瑞京电机有限公司、浙江临海浙富电机有限公司、台州市台成机电设备有限公司、上海电器设备检测所有限公司、上海电科电机科技有限公司:
本文件主要起草人:土传车、周洪发、金惟伟、周光厚、周伟强、土维、倪立新、万勇、郑守海、张文斌、陈志兴、童陟嵩。
-rrKaeerKAca-
-riKacerKAca-
1范围
GB/T40294—2021/IEC60034-4-1:2018确定电励磁同步电机参数的试验方法本文件适用于额定功率为1kVA及以I.的三相同步电机。本文件试验方法主要适用丁具有励磁绕组且励磁供电叫路中带有集电环和电刷的同步电机,刘丁无刷同步电机呆此试验需要特殊处理:对于永磁电机.所述试验方法的适用性有局限,且应采取专门措施以防电机永久性退磁。
本文件不适用于轴向磁通电机和特殊同步电机,话如感应型电机、横向磁通电机和磁阻电机。本文件所述的任一或全部试验项日并非对任何指定出机都要求执行。一些特定的试验可根据制造商和客户问的协议逊行,
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中,注Ⅱ期的引用文件,仅该日期对应的版本适用丁本文件,不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修收单)适用丁本文件。
GB/T755—2019旋转电机定额和性能(1EC60034-1:2017.1DT)1EC60031-2-1旋转电机第2-1部分:确定损耗和效率的试验方法(牵引电机除外)[Rotatingelectrical machines Part 2-l: Stanclards methods for determining losses and elficiency from lests (exclucling tnachines for traetion vehicles)IEC6o051(所有部分)直接作用模拟指示电测量仪衣及其附件(Directactingindicatinganalogueclectrical mcasuring instrumcnts and thciracccssorics)3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。ISO和IEC在下列网址维护用于标准化的专业术讲数据库::IEC电媒体(IECElectropedia).网址如下:http://clcctropedia.org/::IS0在线浏览平台.网址如下:h1p://iso.org/obp。3.1
初始起动阻抗(同步电动机)initialstartingimpedance(synchronousmotors)电机在静止状态下,施加的电枢电压与稳态平均电枢电流之比。3.2
直轴同步电抗direct-axis synchronous reactance电机在额定转速下运行时·出占轴电枢电流产生的占轴电枢绕组总磁链所感应的持续交流基波电压与交流基波电流之比,
[来源:G3/T2900.25—2008,411-50-071
-riKacerKAca-
GB/T40294—2021/IEC60034-4-1:20183.3
直轴瞬态电抗direct-axis transient reaclance电机在额定转速下运行时,由直轴电枢绕红总磁链产生的电枢电压中交流基波分量在突变时的初始值,不考虑开始儿周内的快速衰减部分,与同时变化的占轴电枢交流基波分量之比L来源:GB/T2900.25—2008.4115009」3.4
直轴超瞬态电抗direcl-axissuh-lransienlreactance电机在额定转速下运行时,由直轴绕红总磁链产生的电枢电压中交流基波分量在突变时的初始值,与同时变化的占轴电枢交流基波分量之比。L来源:GB/T2900.25—2008.41150113.5
交轴同步电抗quadralure-axis synchronous reactance电机在额定转速下运行时,由交轴电枢电流产生的交轴电枢绕红总磁链所感应的持续交流基波电压与交流基波电流之比。
L来源:GB/T2900.25—2008.4115008」3.6
交轴瞬态电抗quadralurc-axis transien reactance电机在额定转速下运行时,由交轴电枢红总磁链产生的电枢电压中交流基波分量在突变时的初始值,不考虑开始儿周内的快速基诚部分,与同时变化的交轴电枢交流基波分量之比L来源:GB/T2900.25—2008.41150103.7
交轴超瞬态电抗yuadralure-axissuh-lransienlreaclance电机在额定转速下运行时,由交轴电枢绕红总磁链产生的电枢电压中交流基波分量在突变时的初始值,与同时变化的交轴电枢交流基波分量之比。L来源:GB/T2900.25—2008.41150123.8
正序电抗
positive sequence reactance
电机在额定转速下运行时,由额定频率正弦正序电枢电流所引起的正序电枢电压无功基波分量与该电流之比。
L来源:GB/T2900.25—2008.41150143.9
负序电抗negalive seguencereactance电机在额定转速下运行时,由额定频率正弦负序电枢电流所引起的负序电枢电压无功基波分量与该电流之比。
L来源:GB/T2900.25—2008.4115015」3.10
零序电抗
zerosequence reactance
电机在额定转速下运行时·由额定频率零序电枢基波电流所引起的零序电枢电压无功基波分量与该电流之比。
L来源:GB/T2900.25—2008,41150163.11
保梯电抗
Polier reactance
以保梯法计算有载裁刷磁时用以替代电板漏抗的等值抗,该电抗值考虑了刷磁红在负载时和过-rKaeerkca-
励情况下的溺磁。
[米源.3/T2900.25—2008,1[-50-133.12
电枢漏抗armature-leakage reactanceGB/T 40294—2021/IEC60034-4-1:2018电机在额定转速下运行时,电枢绕组漏磁所引起的电枢电压无功分量与电枢基波电流之比。3.13
电枢电阻
armalureresislance
对应于某一绕组温度,在电枢绕两端间用直流测得的电阻,以每一相值米表示。3.14
励磁绕组电阻excitationwinding resistance对应于某绕组温度,在励磁绕组两端间用直流测得的电阻。3.15
正序电阻positive sequence resistance电机在额定转速下运行时,出电枢绕组中对应丁正弦正序电枢电流的电阳损耗和负载杂散损耗所引起的同相正序电枢电压与该电流之比[来源:GB/T2900.25—2008,41150183.16
Inegative sequence resistance负序电阻
电机在额定转速下运行,山额定频率正弦负序电枢电流所引起的负序电枢电压的同相基波分量一该电流之比
[来源:GB/T2900.25—2008,41150193.17
零序电阻
zero sequenceresistance
电机在额定转速下运行时,山额定赖率零序电枢基波电流所引起的零序电枢电压的同相基波分量与该电流之比。
[来源:GB/T2900.25—2008,41150203.18
短路比 short-circuit ratio
电机在额定转速下运行时:具电枢开路并保持额定电压时的励磁电流与电枢稳态刘称短路并保持额定电流时的励磁电流之比
【来源:GB/T2900.25—2008,41150213.19
直轴瞬态开路时间常数direct-axistransientopen-circuittimeconstant电机在额定转速下运行.当运行条件产生突变后,山丁占轴磁通所产生的电枢绕组开路电压的渐变分量衰减到其初始值的1/e即0.368倍时所需的时问来源.GB/T2900.25—2008,41148273.20
直轴瞬态短路时间常数direct-axis trausient short-circuittimeconstant电机在额定转速下运行,当运行条件产生突变后,占轴短路电枢绕组电流的渐变分量衰减到具初始宜的1/e,即0.368倍时所需的时问,[来源:GB/T2900.25—2008,41148283
rKaeerkca-
GB/T40294—2021/1EC60034-4-1:20183.21
直轴超瞬态开路时间常数direcl-axis suh-transient open-circuit tinme constant电机在额定转速下运行,当运行条件产生突变后,由于直轴磁通所产生的电枢绕组开路电压在开始儿周内出现的迅变分量衰减到其初始值的1/,即0.368倍时所需的时问。L来源:GB/T2900.25—2008.41148293.22
直轴超瞬态短路时间常数direci-axissuh-lransient short-circuil limeconstan电机在额定转速下运行,当运行条件产生突变后,直轴短路电枢电流在开始几周内出现的迅变分量衰减到其初始值的1/e,即0.368倍时所需的时问。L来源:GB/T2900.25—2008.41148303.23
交轴瞬态开路时间常数quadralure-axis Lransienl open-circuit lime constant电机在额定转速下运行,当运行条件产生突变后,由于交轴磁所产生的电枢绕组开路电压的渐变分量衰减到其初始值的1/e,即0.368倍时所需的时问。L来源:GB/T2900.25—2008.41148323.24
交轴瞬态短路时间常数quadraturc-axis Iransieni short-circuil time constant电机在额定转速下运行,当运行条件产生突变后,交轴短路电枢绕组电流的渐变分量衰减到其初始值的1/e.即0.368倍时所需的时问。L来源:GB/T2900.25—2008.41148333.25
交轴超瞬态开路时间常数yuadralure-axissuh-lransientopen-circuil timeconstant电机在额定转速下运行,当运行条件产生突变后,由于交轴磁所产生的电枢绕红开路电压的迅变分量衰减到其初始值的1/e,即0.368倍时所需的时问。L来源:GB/T2900.25—2008.4114834]3.26
直轴开路等效阻尼电路时间常数direct-axisopen-circuitequivalentdampercircui timeconstant电机在额定转速下运行,在枢绕组和励磁绕纽均开路情况下运行条件产生突变后,等效电路中的感应电流分量衰减到其初始值的1/e,即0.368倍时所需的时问。3.27
直轴短路等效阻尼绕组时间常数direct-axisshort-circniteguivalentdamperwindingtimeconstant电机在额定转速下运行,在出枢绕纠短路和励磁绕红元路情况下运行条件产牛突变后,等效出路的感应电流分量衰减到其初始值的1/e,即0.368倍时所需的时间,3.28
交轴超瞬态短路时间常数quadrature-axis sub-transient short-circuit time constant电机在额定转速下运行,当运行条件产牛突变后,交轴短路电枢绕组电流在开始几周内出现的迅变分量衰减到其初始值的1/c,即0.368倍时所需的时间[米源:GB/T2900.252008,411-48-35]3.29
电枢绕组短路时间常数short-circuit time constant of armature windings电机在额定转速下运行,当运行条件产牛突变后,短路电枢绕组电流中古流分量衰减到其初始值的1/c,即0.368倍时所需的时间。[米源:GB/T2900.252008.411-48-31]4
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单位加速时间unii acceleralion timeGB/T 402942021/IEC60034-4-1:2018在加速转矩等于额定有功功率与额定角速度之比并保持不变的情况下,电机旋转部件白静止加速到额定转速所需的时间。
L来源:GB/T2900.25—2008.41148153.31
储能常数stored energy conslant额定转速运行的转子中储存的动能与额定视在功率之比:3.32
raled excitation current
额定励磁电流
电机在额定电压、额定电流、额定功率因数和额定转速下运行时,励磁绕红中的电流、3.33
额定电枢短路电流时的励磁电流excitation current, corresponding to the rated armature short-circuit current
电机电板(一次)绕红短路,保持额定电板电流在额定转速下运行时,励磁绕红中的电流3.34
额定电压调整率ratedvoltageregulation转速和励磁电流不变,从额定运行状态切换到电枢开路的无负载状态时电机端电压的变化3.35
频率响应特性frequencyresponsecharacteristics额定供电频率下,除非另有规定,-组对成于转差率(slip)的特性曲线或者是由朴关的复导纳或其复阻抗的倒数(或名他们的组合)米表达的分析式,3.36
直轴电抗频率响应特性frequencyresponsecharacteristic of direct-axisreactance是转差率的函数,电机励磁绕组短接,在给定的转差率下运行,由轴电枢电流所产生的电枢电压基波分量的稳态复值(相量)与该电流基波分量的矢量的复数比注:术语相量或久量,是以复数表示的单一额卒的正旦.是本文件使用的术语。3.37
交轴电抗频率响应特性frequencyresponsecharacteristic ofquadrature-axisreactance是转差率的函数,电机励磁绕组短接,在给定的转差率下运行,由交轴电枢电流所产牛的电枢电压基波分量的稳态相量与该电流基波分量的失量的复数比。3.38
励磁因数频率响应特性frequencyresponsecharacteristicofexcitationfactor电机在额定转速下运行,励磁绕组电流在频率时产生的电枢电压的稳态相量与施川在励磁绕红「的电压复值的复数比。
4符号
下列符号适用于本文件。
/:频率,单位为赫兹(Hz)
fk:额定频率,单位为赫兹(IIz)((js):励磁因数频率响成特性复数H:储能常数.单位为秒(s)
rKaeerkca-
GB/T402942021/1EC60034-4-1:2018I,i:电流,单位为安培(A)
I:额定电流,单位为安培(A)In:额定电枢短路电流时的励磁电流,单位为安培(A)I爪:额定励磁电流,单位为安培(A)K:短路比
Rm:零序电阻.单位为欧姆(2)
尺:正序电枢绕红电阻.单位为欧姆(Q)R(2:负序电阻,单位为欧姆(Q)R,:电枢直流电阳,单位为欧姆(2R:励磁绕组直流电阳,单位为欧姆(Q)s:转差率,转差除以同步转速的标么估Sv:额定视在功率,单位为千伏安(kVA)iN:额定电压,单位为伏特(V)U,u:电压,单位为伏特(V)
X):零序电抗,单位为欧姆(Q)X1):正序电抗,单位为欧姆(2)X:\:负序电抗.单位为欧姆(Q)X:直轴同步电抗,单位为欧姆(Q)X:直轴瞬态电抗.单位为欧姆(Q)X\:直轴超瞬态电抗,单位为欧姆(Q)X,:保梯(Potier)电抗,单位为欧姆(a)X,:交轴同步电抗,单位为欧姆(2)X,:交轴瞬态电抗,单位为欧姆()X:交轴超瞬态电抗,单位为欧姆(Q)X。:电枢漏抗,单位为欧姆(Q)X(is):占轴电抗频率响应特性复数X.(js):交轴电抗频率响应特性复数Z:阻抗,单位为欧姆(2)
/:额定阻抗,单位为欧姆(2)
A:额定电压调整率,单位为百分数(%):功角,单位为弧度(rad)
t.:电枢短路时问常数,单位为秒(s)k:直轴短路等效阻尼绕组时间常数,单位为秒(s)t:直轴开路等效阻尼电路时间常数,单位为秒(s):直轴瞬态短路时闻常数,单位为秒(s):直轴瞬态元路时间常数,单位为秒(s):交轴瞬态短路时间常数,单位为秒(s)t:交轴瞬态开路时问常数,单位为秒(s),:古轴超瞬态短路时间常数,单位为秒(st:直轴超瞬态开路时间常数,单位为砂(s)\:交轴超瞬态短路时间常数,单位为秒(s)r%:交轴超瞬态开路时问常数,单位为秒(s)t:单位加速时问,单位为秒(s)6
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5试验概述
GB/T40294—2021/1EC60034-4-1:2018确定同步电机参数的试验和优选方法见表1,同步电机各参数及具试验方法的关系应符合附录A中衣A.1.
表 1试验方法和交叉引用表
直轴同步电抗X
直轴瞬态电抗X
直轴超瞬态电抗X
交轴同步电抗X,
交轴瞬态电抗入。
交轴超瞬态电抗x
零序电抗X()
负序电抗X
电枢蒲抗入,
保梯电抗X,
序电阳R.
正序电报电阳R.
负序电阻R(2)
空裁饱和,一相稳态短路
电动机空载试验
负载试验测定功角
一二相突然短路
电压恢复
静态电极绕组直流衰减
由试验值计算
相突然短路
电压恢复
转子处于止轴和交轴位置时的外施电压试验转子处于任意位置时的外施电压试验反励谜
低转茶率
负载试验测定功市
静态流衰减试验
中试验值计算
转了处」直轴和交轴位置时的外施电压试验转子处于任意位置时的外施电压试验相绕组外施单相电压试验
两相对中性点稳态短路
两相稳念短路
逆和序
由试验值计算
静态电枢绕组流衰减试验
转子移除
空裁饱和,一相稳态短路
三机绕组外施单机电压试验
两相对中性点稳态短路
由试验值计算
两相稳态知路
逆相序
-rrKaeerKAca-
6.4和6.5
6.4和6.5免费标准bzxz.net
优选/
不确定度
优选(不饱和)
优选(不饱和)
GB/T 40294—2021/IEC 60034-4-1:2018表1
试验方法和交叉引用表(续)
电枢电阻R,
刷绕组电阻R
时间常数
直轴瞬态短路时问常数
直轴瞬态并路时问常数
直轴超瞬态短路问带
直轴超瞬态开路时问常
交轴瞬态短路时问常数
交轴瞬态开路时间常数
交轴超瞬态短路时间常
交轴超瞬态开路时问带
电枢短路时问常数t.
其他参数
单位如速时问储能
常数H
额究励磁电流IN
额宠电枢短路电流时的
励磁电流Iik
率响应特性
电流电压表法或电桥法
电流电压表法或电桥法
二相突然短路
静态电枢绕组直流衰诚
额定转速、电枢绕组开路时的励磁电流衰减试验静态下电枢绕组开路时的励磁电流衰减试验电压恢复
静态电极绕纠直流衰减
相突然短路
电压恢复
静态电救绕组直流衰诚
由试验值计算
静态电枢绕组直流衰诚
静态电板绕纠直流衰减
由试验值计算
静态电枢绕组流衰减
静态电枢绕组直流衰诚
相突然短路
由试验值计算
空载自减速
直接测量法
保梯图法
ASA图法
瑞典图法
一相稳态短路试验
零功率因数时的过励磁利可调电枢绕组电压降乐异步运行
静态外施可调频率电压
静态电极绕组直流衰减
-rrKaeerkAca-
6,21,1
优选/
不确定度
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