新版的GB/T1032-2012三相異步電動機試驗方法中對電機效率測量方法作了明確規(guī)定:輸入輸出法僅僅適用于1kW以下的電機,功率大于1kW的電機,主要采用損耗分析法測量電機效率。
通過空載、負(fù)載試驗及熱試驗等得出電機的鐵耗PFe、風(fēng)摩耗Pfw、定子銅耗PCu1s、轉(zhuǎn)子銅耗PCu2s、負(fù)載雜散耗Ps等五大損耗。五大損耗之和記為PT=PFe+Pfw+PCu1s+PCu2s+Ps,輸出功率P2=P1-PT(P1為額定負(fù)載下輸入功率),那么電機的效率η=P2/P1=1-PT/P1。
其中電機的風(fēng)摩耗Pfw及鐵耗PFe由空載試驗得出,電機空載試驗功率表的測量準(zhǔn)確度將直接影響損耗測量的準(zhǔn)確度進而影響電機能效計量檢測。
由于電機空載試驗時,定子與轉(zhuǎn)子基本同步,轉(zhuǎn)差率很小,輸入電流主要用于勵磁,所以功率因數(shù)很低。低功率因數(shù)下實現(xiàn)高準(zhǔn)確度功率測量是對電機空載試驗功率表的基本要求。
電機空載試驗功率表的選擇尤為重要,而低功率因數(shù)下的功率測量的準(zhǔn)確度與電機空載試驗功率表的角差指標(biāo)密切相關(guān):相同角差和準(zhǔn)確度等級的電機空載試驗功率表,功率因數(shù)越低,功率測量準(zhǔn)確度越低;相同準(zhǔn)確度等級的電機空載試驗功率表,角差越大,低功率因數(shù)時的功率測量準(zhǔn)確度越低。因此,角差是電機空載試驗功率表的重要技術(shù)指標(biāo)。
傳感器及功率表的角差指標(biāo)直接影響功率測量準(zhǔn)確度,功率因數(shù)越低,同樣的角差對功率測量的準(zhǔn)確度影響越大。
大多數(shù)功率表的功率測量準(zhǔn)確級的參比條件是功率因數(shù)等于1,不明示測量難度大的低功率因數(shù)下的準(zhǔn)確度指標(biāo)。
互感器除外,目前大多數(shù)電壓、電流傳感器,均不標(biāo)稱角差指標(biāo),功率測量系統(tǒng)的角差不明確,功率測量準(zhǔn)確度處于未知狀態(tài)。一般而言,這類傳感器的角差較大,低功率因數(shù)時,功率測量誤差較大,由這樣的測量系統(tǒng)得出的電機能效評定結(jié)果能否作為電機的評定結(jié)果呢?本來已達(dá)到高效電機標(biāo)準(zhǔn)的電機被評定為普通電機,是不是覺得很“冤屈”呢?
目前,國家變頻電量測量儀器計量站可對各種功率表及電壓、電流傳感器的角差進行檢定。用戶在選擇電機空載試驗功率表及相關(guān)傳感器時,應(yīng)要求廠家出具角差指標(biāo)或指定功率因數(shù)下的功率測量準(zhǔn)確度指標(biāo)的檢定證書或校準(zhǔn)證書。
由新恩智能研制的電機智能測試系統(tǒng)與國產(chǎn)化WP4000變頻功率分析儀組成測量系統(tǒng),其功率單元具有極小的角差(C型功率單元50Hz時的典型角差為5′),并采用獨特的相位補償技術(shù),實現(xiàn)了在0.05-1功率因數(shù)范圍內(nèi)的高精度測量,是電機空載試驗功率表的理想選擇。