[发明专利]一种低温低压环境下电机的测试方法

说明书

技术领域

本发明属于低温低压环境下电机特性测试的技术领域。

背景技术

随着人类对外太空领域的不断探索，作为航空航天中必不可少的执行和功能部件的电机，会越来越多的应用在各种极端环境中，例如低温低压环境，在电机使用之前须对电机的性能进行相应的测试，以验证其能否正常工作在低温低压这种极端环境下，且性能满足设计需求。但现有电机的测试方法多适用于常温常压情况，并不能满足低温低压情况下电机的测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温低压环境下电机的测试方法，是为了解决现有电机的测试方法多适用于常温常压情况，并不能满足低温低压情况下电机的测试的问题。

所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种低温低压环境下电机的测试方法，它的方法步骤为：

步骤一：选择一台与被测电机1规格相同，或与被测电机1具有相同的同步转速但功率大于被测电机1的其它规格的电机作为陪侍电机2；将被测电机1的输出转轴通过联轴器3与陪侍电机2的输出转轴传动连接，然后放入高低温低气压实验箱4内固定好，将高低温低气压实验箱4内的测试温度设置在-150℃～-200℃之间，并等间隔取温度测试点，气压压力值设置在小于0.01Mpa，使其接近外太空的真空环境的压力值；

步骤二：使被测电机1工作在电动机状态，陪侍电机2工作在发电机状态；第一驱动器5驱动被测电机1运转工作，使被测电机1在额定频率和额定电压下工作；第二驱动器6驱动陪侍电机2工作，使陪侍电机2相对于被测电机1转向上施加一个反向驱动；调节第二驱动器6使被测电机1在额定负载情况下运行到稳定状态；

步骤三：通过第二驱动器6调节陪侍电机2，使被测电机1的定子电流从1.5倍额定电流逐渐变到0.5倍额定电流，在这一过程中读取作为电动机运行的被测电机1的三相线电流I_M11、输入功率P_M11、定子绕组电阻值R_M11，试验过程中需保持被测电机1的频率和电压始终为额定值；同时读取工作在发电机状态的陪侍电机2的三相线电流I_G11、输出功率P_G21、定子绕组电阻值R_G11；利用上述测量得到的实验数据并结合下列公式便可计算被测电机1和陪侍电机2的定子铜耗：

步骤四：用钳式电流表测量转子一相电流的方法确定被测电机1和陪侍电机2的转差率s_M1和s_G1，采用该方法主要是考虑到电机测量环境制约了其他用以确定电机转差率的实验设备的使用；首先记录电流表指针的摆动次数N_M1、N_G1，并用秒表记录N_M1、N_G1次摆动的时间t_M1、t_G1；然后使用下列公式确定被测电机1和陪侍电机2的转差率s_M1和s_G1：

式中，f_M1为被测电机1的额定频率；f_G1为陪侍电机2的频率，该频率小于额定频率；

步骤五：工作在电动机状态的被测电机1的转子铜耗P_Mcu21：P_Mcu21＝s_M1(P_M11-P_Mcu11-P_fe1)；工作在发电机状态的陪侍电机2的转子铜耗P_Gcu21：P_Gcu21＝s_G1(P_G21-P_Gcu11-P`<sub>fe1</sub>)；其中，P<sub>fe1</sub>为被测电机1的铁心损耗，P`_fe1为陪侍电机2的铁心损耗；

步骤六：工作在电动机状态下的被测电机1的杂散损耗P_Ms：P_Ms＝∑P_s1P_Mcu21/(P_Gcu21+P_Mcu21)，式中，∑P_s1为被测电机1和陪侍电机2的总杂散损耗，且∑P_s1的计算公式为：