基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法，包括：首先确定60HZ电机在50HZ频率下试验时相关参数的设置值；然后依次进行负载试验和空载试验，获取并计算与电机性能指标相关的参数值，负载试验采N个不同流量点下的上述参数值；列出电机60HZ下部分参数值与50HZ频率下得到的对应参数值之间的线性关系计算式，得到60HZ下部分参数的计算值；利用公式得出N组电机电流、效率和功率因数三个参数的计算结果，并推导得出60HZ下这三个参数值与50HZ下各参数的实测值之间的关系和相应的计算公式；最后将得到的N个以输出功率为横坐标，以电流、效率和功率因数为纵坐标的点，拟合成电机的负载特性曲线。

【技术实现步骤摘要】
基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法
本专利技术属于三相异步电动机领域，特别涉及一种基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法。
技术介绍
用泵做电机负载试验是测试电机工作性能的常用方法。但对于60HZ电泵机组，往往因为设备问题只能用50HZ电源做试验。众所周知，50HZ转速下，离心泵的实际轴功率是60HZ转速下的1/1.728，因此，电机一直处于欠载状态，获取的试验数据不能直接反映电机的工作性能。但很明显50HZ下试验获取的电机电流、效率、功率因数和电机60HZ下真实值之间并不是简单的线性关系，需要复杂的推导计算过程。
技术实现思路
本专利技术是为了解决目前存在的技术难题，提出一种基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法。本基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法简单实用，具有很高的推广价值，特别是对那些不具备60HZ电源负载试验条件的生产制造厂商。本专利技术的技术方案为：一种基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法，包括以下步骤：S1、确定60HZ电机50HZ频率下试验时相关参数的设置值，所述相关参数包括额定电压Ue、额定流量Q和额定扬程H；S2、依次进行负载试验和空载试验，获取并计算与电机性能指标相关的参数值，负载试验应采N个不同流量点下的上述参数值；S3、列出电机60HZ下部分参数值与步骤S2获取并计算得到的对应参数值之间的线性关系计算式，得到60HZ下部分参数的计算值；所述部分参数值包括机械损耗Pfw'、铁损耗PFe'、有功电流ip'、无功电流iR'、直流电阻R'、转差率s'、杂散损耗Ps'、输出功率P2'；S4、将步骤S3得到的计算值和线性关系计算式，依次代入60HZ下其余参数值之间的计算公式，可最终得出N组电机电流I'1、效率η'm和功率因数三个参数的计算结果，并推导得出60HZ下这三个参数值与50HZ下各参数的实测值之间的关系和相应的计算公式；所述其余参数值包括电流I'1、定子铜耗P'cu1、转子铜耗P'cu2、输入功率P1'、效率η'm、功率因数S5、将得到的N个以输出功率为横坐标，以电流、效率和功率因数为纵坐标的点，拟合成电机的负载特性曲线。进一步，所述S1中50HZ频率下试验时额定电压Ue、额定流量Q、额定扬程H与60HZ电机额定电压Ue'、额定流量Q'、额定扬程H'的关系如下：额定电压：Ue＝Ue'/1.2；额定流量：Q＝Q'/1.2；额定扬程：H＝H'/1.44。进一步，所述S2中获取的与电机性能指标相关的参数值，包括负载试验下的直流电阻R、转差率s、电流I1、输出功率P2、杂散损耗Ps、功率因数和空载试验下的机械损耗Pfw、铁损耗PFe；计算得出的与电机性能指标相关参数值，包括有功电流ip和无功电流iR，计算公式如下：有功电流：无功电流：进一步，所述S2中的N取值范围为5～8，所取N个不同流量点包括额定点Q。进一步，所述S3中线性关系计算式具体为：S31、电机在50HZ、额定电压Ue下和在60HZ、额定电压Ue'下，磁路系统是相同的，因此铁损耗和无功电流是保持不变的，即：铁损耗：P'Fe＝PFe；无功电流：i'R＝iR；S32、直流电阻与频率无关，保持不变；即：直流电阻：R'＝R；转差率：s'＝s；杂散损耗：Ps'＝Ps；S33、有功电流、输出功率与机械损耗均与频率有关，计算公式如下：有功电流：i'p＝1.44ip；机械损耗：P'fw＝1.2Pfw；输出功率：P'2＝1.728P2。进一步，所述步骤S4中60HZ下其余参数值之间的计算公式如下：电流：定子铜耗：转子铜耗：输入功率：P1'＝P'2+P'cu1+P'cu2+P'fw+Ps'；效率：η'm＝P'2/P1'；功率因数：进一步，所述步骤S4中推导得出的计算公式如下：电流：效率：功率因数：本专利技术的特点及有益效果在于：本专利技术提出的一种基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法适用于驱动离心泵的任何三相异步电动机，适用范围广，且计算过程简单，准确率较高，可满足实际应用需求。本专利技术的计算方法最终推导得出的计算公式，可直接用于计算泵任何工作点处的电机电流、效率和功率因数，计算量小，方便快捷，而拟合得出的电机负载性能曲线可更直观反映电机性能。附图说明图1是本专利技术优选实施例的流程框图；图2是本专利技术优选实施例的电机60HZ负载特性曲线。具体实施方式下面结合附图和实例对本专利技术进一步详细说明如下：说明：在本专利中涉及到60HZ电机和50HZ试验条件，为了便于说明问题，其中：60HZ电机相关参数右上角设角标“’”，50HZ试验条件下的参数右上角不设角标。请参阅图1和图2：一种基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法；包括如下步骤：1)确定60HZ电机50HZ频率下试验时相关参数的设置值，包括额定电压Ue、额定流量Q和额定扬程H。50HZ频率下试验时额定电压Ue、额定流量Q、额定扬程H与60HZ电机额定电压Ue'、额定流量Q'、额定扬程H'的关系如下：额定电压：Ue＝Ue'/1.2；额定流量：Q＝Q'/1.2；额定扬程：H＝H'/1.44。2)在额定频率50HZ、额定电压Ue下，进行负载试验，在额定频率50HZ下，进行空载试验，获取与电机性能指标相关的各参数值，包括负载试验下的直流电阻R、转差率s、电流I1、输出功率P2、杂散损耗Ps、功率因数和空载试验下的机械损耗Pfw、铁损耗PFe；负载试验应采N个不同流量点下的上述参数值，N取值范围为8～10，所取流量点应包括额定点Q。根据获取的电流I1和功率因数计算有功电流ip和无功电流iR，计算公式如下：有功电流：无功电流：3)列出电机60HZ下部分参数值与步骤2)获取并计算得到的对应参数值之间的线性关系计算式，得到60HZ下部分参数的计算值。具体叙述如下：3-1)电机在50HZ、Ue下和在60HZ、Ue'下，磁路系统是相同的，因此铁损耗和无功电流是保持不变的，即：铁损耗：P'Fe＝PFe；无功电流：i'R＝iR；3-2)直流电阻与频率无关，保持不变，而转差率、杂散损耗对后续计算影响不大，可认为近似不变，即：直流电阻：R'＝R；转差率：s'＝s；杂散损耗：Ps'＝Ps；3-3)有功电流、输出功率与机械损耗均与频率有关，计算公式如下：有功电流：i'p＝1.44ip；机械损耗：P'fw＝1.2Pfw；输出功率：P'2＝1.728P2。4)将步骤3)得到的计算值和线性关系计算式，依次代入以下公式，即可得出N组电机电流I'1、效率η'm和功率因数三个参数较为准确的计算结果，并推导得出60HZ下这三个参数值与50HZ下各参数的实测值之间的关系和相应的计算公式。电流：定子铜耗：转子铜耗：输入功率：P1'＝P'2+P'cu1+P'cu2+P'fw+Ps'；效率：η'm＝P'2/P1'；功率因数：所述步骤4)推导得出的计算公式如下：电流：效率：功率因数：5)将得到的N个以输出功率P'2为横坐标，以电流I'1、效率η'm和功率因数为纵坐标的点，拟合成电流、效率和功率因数的负载特性曲线。下面结合具体的实际案例对上述技术方案进行详细阐述：某60HZ电泵机组额定流量Q'为400m3/h；额定扬程H'为60m；额定电压Ue'为480V。1)确定50HZ频率下试验时相关参数的设置值，试验时额定电压Ue本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定60HZ电机50HZ频率下试验时相关参数的设置值，所述相关参数包括额定电压Ue、额定流量Q和额定扬程H；S2、依次进行负载试验和空载试验，获取并计算与电机性能指标相关的参数值，负载试验应采N个不同流量点下的上述参数值；S3、列出电机60HZ下部分参数值与步骤S2获取并计算得到的对应参数值之间的线性关系计算式，得到60HZ下部分参数的计算值；所述部分参数值包括机械损耗Pfw'、铁损耗PFe'、有功电流ip'、无功电流iR'、直流电阻R'、转差率s'、杂散损耗Ps'、输出功率P2'；S4、将步骤S3得到的计算值和线性关系计算式，依次代入60HZ下其余参数值之间的计算公式，可最终得出N组电机电流I1'、效率η'm和功率因数

【技术特征摘要】
1.一种基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定60HZ电机50HZ频率下试验时相关参数的设置值，所述相关参数包括额定电压Ue、额定流量Q和额定扬程H；S2、依次进行负载试验和空载试验，获取并计算与电机性能指标相关的参数值，负载试验应采N个不同流量点下的上述参数值；S3、列出电机60HZ下部分参数值与步骤S2获取并计算得到的对应参数值之间的线性关系计算式，得到60HZ下部分参数的计算值；所述部分参数值包括机械损耗Pfw'、铁损耗PFe'、有功电流ip'、无功电流iR'、直流电阻R'、转差率s'、杂散损耗Ps'、输出功率P2'；S4、将步骤S3得到的计算值和线性关系计算式，依次代入60HZ下其余参数值之间的计算公式，可最终得出N组电机电流I1'、效率η'm和功率因数三个参数的计算结果，并推导得出60HZ下这三个参数值与50HZ下各参数的实测值之间的关系和相应的计算公式；所述其余参数值包括电流I′1、定子铜耗P′cu1、转子铜耗P′cu2、输入功率P′1、效率η′m、功率因数S5、将得到的N个以输出功率为横坐标，以电流、效率和功率因数为纵坐标的点，拟合成电机的负载特性曲线。2.如权利要求1所述的基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方法，其特征在于，所述S1中50HZ频率下试验时额定电压Ue、额定流量Q、额定扬程H与60HZ电机额定电压Ue'、额定流量Q'、额定扬程H'的关系如下：额定电压：Ue＝Ue'/1.2；额定流量：Q＝Q'/1.2；额定扬程：H＝H'/1.44。3.如权利要求1所述的基于50HZ电源做60HZ电机负载的分析方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣，王曦梅，张殿强，王广生，
申请(专利权)人：天津市百利溢通电泵有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12