永磁電機損耗測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測試方法，同時公開了一種永磁電機損耗綜合測試系統(tǒng)，設計要點在于永磁電機假轉子或假定子的替換及配合磁懸浮軸承。測試系統(tǒng)由源動機、轉矩轉速儀、被測電機和負載組成。應用本發(fā)明所述的系統(tǒng)進行測試，能夠在電機制造過程中，對電機損耗進行測試，并給出各部分損耗測量結果。測試包括：風摩損耗測試、軸承摩擦損耗測試、鐵心損耗測試及渦流損耗測試。該種測試方法尤其適用于高速永磁電機中，可以將電機的鐵心損耗、渦流損耗、風磨耗、機械損耗分離。解決了高速永磁體電機損耗分離的困難。本發(fā)明提高了損耗測試的準確性，減小損耗測試周期，且易于實現(xiàn)。
【專利說明】永磁電機損耗測試方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機損耗測試方法，特別是一種永磁電機損耗測試方法。
【背景技術】
[0002]隨著永磁材料性能的不斷提高和電機技術的發(fā)展，永磁電機在國民經濟的各個領域得到了極其廣泛應用。而表面式轉子結構的永磁電機由于制造簡單、成本低，成為了永磁電機主要結構之一。在表面式永磁電機結構中尤其是高速永磁電機，轉子表面一般米用綁扎帶或者合金護套對轉子永磁體進行固定，而合金護套依靠制造工藝簡單，護套導熱性能好成為護套材料的首要選擇。但是由于氣隙磁密諧波磁場的存在，在合金護套中會感應出較大的渦流，形成渦流損耗，如果該損耗過大而熱量無法及時散出，將會提高轉子溫升，降低了永磁體的勵磁性能，甚至使得永磁體發(fā)生高溫失磁，所以對于轉子的渦流損耗測試與分析具有重要意義，此外對于電機高頻鐵耗的測試研究也同樣具有重要意義。
[0003]近年來很多學者都對永磁體電機損耗的計算進行了大量的研究，不斷提出新的計算方法，然而對于永磁電機損耗的測試，尤其是永磁電機雜散損耗的分離及米用表面鐵磁合金護套結構永磁電機渦流損耗的測試，仍是電機損耗測試的難點。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種對電機損耗進行有效測試的方法，從而能使電機在不同負荷時具有較高的工作效率。
[0005]針對于永磁電機損耗測試技術中存在的問題，本發(fā)明提出了一種全新的測試系統(tǒng)和測試方法。所述的永磁電機損耗測試包括風摩損耗測試、軸承摩擦損耗測試、鐵心損耗測試及渦流損耗測試。
[0006]本發(fā)明的測試系統(tǒng)由源動機、轉矩轉速儀、被測電機和負載組成。
[0007]本發(fā)明的測試方法為:將所述的系統(tǒng)進行順序連接后，啟動源動機，由轉矩轉速儀對電機的各種狀態(tài)進行測試，最后得出電機風摩損耗、軸承摩擦損耗、鐵心損耗及渦流損耗值。
[0008]本發(fā)明的設計要點在于永磁電機假轉子或假定子的替換及配合磁懸浮軸承。應用本發(fā)明所述的系統(tǒng)進行測試，能夠在電機制造過程中，對電機損耗進行測試，提高損耗測試的準確性，減小損耗測試周期，且易于實現(xiàn)。測試系統(tǒng)由源動機、轉矩轉速儀、被測電機和負載組成。該種測試方法尤其適用于高速永磁電機中，可以將電機的鐵心損耗、渦流損耗、風磨耗、機械損耗分離。解決了高速永磁體電機損耗分離的困難。本發(fā)明提高了損耗測試的準確性，減小損耗測試周期，且易于實現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明永磁電機損耗測試系統(tǒng)的組成示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明采用替換轉子的方法測試電機損耗的流程圖；[0011]圖3是本發(fā)明采用替換定子的方法測試電機損耗的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]為了對電機內各部分損耗進行準確測量，電機采用輸入功率損耗測試方法對電機內總損耗進行測量分離，測試系統(tǒng)如圖1所示，由源動機1、轉矩轉速儀2、被測電機3和負載4組成。
[0013]參見圖2，本發(fā)明包括兩種方法，均用同一測試系統(tǒng)測試，其測試步驟大致相同，區(qū)別僅是:一種方法在測試步驟中采用了假轉子作替換進行測試，另一種方法在測試步驟中采用了假定子作替換進行測試。以下分別對兩種方法的步驟作詳細說明:
[0014]永磁電機損耗測試方法一(見圖1和圖2所不):
[0015]步驟1:將源動機I與轉矩轉速儀2同軸連接，轉矩轉速儀2另一側與被測電機3連接，電機接線端子與負載4連接。
[0016]步驟2:
[0017]啟動源動機1，對運行時的損耗進行測試:將轉矩轉速儀2測得結果減去負載消耗功率，所得結果為電機總功率損耗P1。
[0018]步驟3:
[0019]再按照上述連接方式對電機3空載運行時的功率損耗進行測試，轉矩轉速儀2測試結果為P2,將負載總損耗P1減去空載總損耗P2及電樞繞組銅耗，可以得到電機3的渦流功率損耗。
[0020]步驟4:
[0021]將原電機3的轉子進行替換，替換成轉子尺寸相同但不含有永磁體的轉子，在無永磁體勵磁磁場作用下，對電機空載功率損耗進行測試，轉矩轉速儀2測試結果為P3，將空載損耗測試結果P2與P3相減，得到永磁電機鐵心功率損耗。
[0022]步驟5:
[0023]在步驟4的基礎上，將電機3軸承替換成磁懸浮軸承，轉矩轉速儀2測得的功率損耗為P4,該損耗為電機3的風摩擦損耗，將P3與P4相減，得到永磁電機3的軸承機械摩擦功率損耗。
[0024]永磁電機損耗測試方法二 (見圖1和圖3所示):
[0025]步驟1:將源動機I與轉矩轉速儀2同軸連接，轉矩轉速儀2另一側與被測電機3連接，電機接線端子與負載4連接。
[0026]步驟2:
[0027]啟動源動機1，對運行時的損耗進行測試:將轉矩轉速儀2測得結果減去負載消耗功率，所得結果為電機總功率損耗P1。
[0028]步驟3:
[0029]再按照上述連接方式對電機3空載運行時的功率損耗進行測試，轉矩轉速儀2測試結果為P2,將負載總損耗P1減去空載總損耗P2及電樞繞組銅耗，可以得到電機3的渦流功率損耗。
[0030]步驟4:
[0031]將原電機3的定子進行替換，替換成定子尺寸相同但不會產生損耗的定子，在無鐵心損耗條件下，對電機空載功率損耗進行測試，轉矩轉速儀2測試結果為P3，將空載損耗測試結果P2與P3相減，得到永磁電機鐵心功率損耗。
[0032]步驟5:
[0033]在步驟4的基礎上，將電機3軸承替換成磁懸浮軸承，轉矩轉速儀2測得的功率損耗為P4,該損耗為電機3的風摩擦功率損耗，將P4與P3相減，得到永磁電機3的軸承機械摩擦功率損耗。
【權利要求】
1.一種永磁電機損耗測試系統(tǒng),其特征在于:由源動機、轉矩轉速儀、被測電機和負載組成。
2.一種永磁電機損耗測試方法，其特征在于:將權利要求1所述的系統(tǒng)進行順序連接后，啟動源動機，由轉矩轉速儀對電機的各種狀態(tài)進行測試，最后得出電機風摩損耗、軸承摩擦損耗、鐵心損耗及渦流損耗。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，具體步驟為: 步驟1:將源動機與轉矩轉速儀同軸連接，轉矩轉速儀另一側與被測電機連接，電機接線端子與負載連接； 步驟2: 啟動源動機，對負載運行時的損耗進行測試:將轉矩轉速儀測得的功率減去負載的消耗功率，所得結果為電機總功率損SP1 ; 步驟3: 再按照上述連接方式對電機空載運行時的功率損耗進行測試，轉矩轉速儀測試結果為P2，將負載總損耗P1減去空載總損耗P2及電樞繞組銅耗，可以得到電機的渦流功率損耗； 步驟4: 將原電機的轉子進行替換，替換成轉子尺寸相同但不含有永磁體的轉子，在無永磁體勵磁磁場作用下，對電機空載功率損耗進行測試，轉矩轉速儀測試結果為P3，將空載損耗測試結果P2與P3相減，得到永磁電機鐵心功率損耗； 步驟5: 在步驟4的基礎上，將電機軸承替換成磁懸浮軸承，轉矩轉速儀測得的功率損耗為P4,該損耗為電機的風摩擦損耗，將P3與P4相減，得到永磁電機的軸承機械摩擦功率損耗。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，具體步驟為: 步驟1:將源動機與轉矩轉速儀同軸連接，轉矩轉速儀另一側與被測電機連接，電機接線端子與負載連接。 步驟2: 啟動源動機，對負載運行時的損耗進行測試:將轉矩轉速儀測得結果減去負載消耗功率，所得結果為電機總功率損耗P1。 步驟3: 再按照上述連接方式對電機空載運行時的功率損耗進行測試，轉矩轉速儀測試結果為P2，將負載總損耗P1減去空載總損耗P2及電樞繞組銅耗，可以得到電機的渦流功率損耗。 步驟4: 將原電機的定子進行替換，替換成定子尺寸相同但不會產生損耗的定子，在無鐵心損耗條件下，對電機空載功率損耗進行測試，轉矩轉速儀測試結果為P3，將空載損耗測試結果P2與P3相減，得到永磁電機鐵心功率損耗。 步驟5: 在步驟4的基礎上，將電機軸承替換成磁懸浮軸承，轉矩轉速儀測得的功率損耗為P4,該損耗為電機的風摩擦功率損耗，將P3與P4相減，得到永磁電機的軸承機械摩擦功率損耗。
【文檔編號】G01R27/26GK103675467SQ201310728455
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】李偉力, 邱洪波, 李金陽, 張曉晨, 沈稼豐, 李棟 申請人:北京交通大學