电机效率测试系统整体校准方案

应用分析

技术专家——陈勤

        1983年出生，毕业于中国计量学院测控专业。上海电器科学研究所（集团）有限公司计量事业部负责人，从事仪器设备计量校准工作10年。在低压电器大电流、转矩传感器、电机整机系统、高压、非标大型测试系统计量校准方法方面有较深入的研究和实践，研发建立国内首个0.03%级10kNm扭矩标准机，编制计量行业规范7项，是该领域较有影响的青年专家。

        电机效率测试系统的准确度主要依靠定期的计量来验证，各种电机效率测试系统一般都采用分部式的方法进行校准。即对系统中的电流传感器、功率分析仪、转矩转速传感器及转矩转速测量仪等设备仪器进行拆除后，再送到计量机构进行校准。这种方法不仅费时费力，影响测试系统的正常使用，而且不易评估各部件的校准误差对整个电机效率测试系统综合误差的影响。

        为了解决这一行业难题，上海电器设备检测所计量事业部经过几年的技术研究和实践，提出了一套全新的电机效率测试系统整体校准方法，并于2012年编制了电机效率测试系统校准规范、2014年获得了CNAS的认可。该方法已经在大的电机生产厂家及科研机构得到了推广和应用，已经为安徽皖南、、ABB电机、福建质检等很多企业和检测机构的电机测试系统提供了整体校准的服务，得到了很好的认可。

适用范围

        此校准方法适用于新购置的,使用中的和维修后的电机效率测试系统测量性能的整体校准，校准的参量包括电流、电压、功率、功率因数、电压频率、转矩、转速，并能进行能效评估。校准在用户现场进行，具有测量便捷，测量准确度高、工作效率高的特点。

方法简述

        此校准方法原理图见图1。将电流传感器串接在电机效率测试系统的电流回路，电流传感器输出信号接入功率分析仪。被测电压信号经过高压分压器（低电压无需使用）、隔离放大器（测试现场无影响仪器正常工作的电磁干扰时，可不使用隔离放大器）传输到功率分析仪。通过采集被测的电流、电压信号可以对电压、电流、频率、功率、功率因数、谐波电压、谐波电流等参量的示值误差进行校准。机械量的校准，则由标准转矩转速传感器组合功率分析仪，并使用自制的万用联轴器与被校机械量传感器串接在一起，比较两者所显示出来的扭矩值与转速值，最终计算出其相应的误差。

        简言之，此校准方法通过将校准装置测得的实际值与被测电机效率测试系统的显示值比较，从而得到电机效率测试系统的综合误差。

        根据国家标准GB/T1029-2005《三相同步电机试验方法》、GB/T1032-2012《三相异步电动机试验方法》、GB/T14481-2008《单相同步电机试验方法》、GB/T9651-2008《单相异步电动机试验方法》，单相、三相电动机试验用电量测量仪器的准确度应不低于0.5级（满量程）；测量用仪用互感器的准确度应不低于0.2级（满量程）；电量变送器的准确度应不低于0.5级。要对这样的电动机试验装置的电参量进行校准，整个测量标准装置的综合误差应小于被校电机效率测试系统误差的1/3。也就是说整个测量标准装置电量测量的综合误差应小于0.2级。

图1 电机效率测试系统校准原理框图

图2 电机效率测试系统现场校准安装范例

联系人：上海电器设备检测所 

计量事业部 

陈勤

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