一、背景

　　電機(jī)是用電量最大的耗電機(jī)械。有統(tǒng)計(jì)顯示，2011年，我國(guó)電機(jī)保有量約17億千瓦，總耗電量約3萬(wàn)億千瓦時(shí)，占全社會(huì)總用電量的64%，其中工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)總用電量為2.6萬(wàn)億千瓦時(shí)，約占工業(yè)用電的75%。我國(guó)電機(jī)能效水平逐步提高，但總體仍然較低，平均水平比國(guó)外低3-5個(gè)百分點(diǎn)，低效電機(jī)造成用電浪費(fèi)。

　　2008年國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)（IEC）制定了全球統(tǒng)一的電機(jī)能效分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并統(tǒng)一了測(cè)試方法；美國(guó)從1997年開(kāi)始強(qiáng)制推行高效電機(jī)，2011年又強(qiáng)制推行超高效電機(jī)；歐洲于2011年也開(kāi)始強(qiáng)制推行高效電機(jī)。我國(guó)2006年發(fā)布了電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)（GB18613-2006），中國(guó)參照IEC標(biāo)準(zhǔn)組織進(jìn)行了修訂，新標(biāo)準(zhǔn)（GB18613-2012）于2012年9月1日正式實(shí)施。

　　按照國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)，截止2013年，我國(guó)生產(chǎn)的電機(jī)產(chǎn)品絕大多數(shù)都不是高效的（高效電機(jī)是指達(dá)到或優(yōu)于GB18613-2012標(biāo)準(zhǔn)中節(jié)能評(píng)價(jià)值的電機(jī)）。

　　工信部2013年3月26日印發(fā)的《2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》通知中就提出，2013年將重點(diǎn)推進(jìn)實(shí)施電機(jī)能效提升專項(xiàng)計(jì)劃。

　　2013年6月21日，工業(yè)和信息化部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了《電機(jī)能效提升計(jì)劃（2013-2015年）》（以下簡(jiǎn)稱《計(jì)劃》）。《計(jì)劃》提出到2015年，實(shí)現(xiàn)電機(jī)產(chǎn)品升級(jí)換代，50%的低壓三相籠型異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品、40%的高壓電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品達(dá)到高效電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；累計(jì)推廣高效電機(jī)1.7億千瓦，淘汰在用低效電機(jī)1.6億千瓦，實(shí)施電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技改1億千瓦，實(shí)施淘汰電機(jī)高效再制造2000萬(wàn)千瓦。預(yù)計(jì)2015年當(dāng)年實(shí)現(xiàn)節(jié)電800億千瓦時(shí),相當(dāng)于節(jié)能2600萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳6800萬(wàn)噸。

　　為提高高壓異步三相電動(dòng)機(jī)的能效測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性，國(guó)家法制計(jì)量管理計(jì)量技術(shù)委員會(huì)能效標(biāo)識(shí)計(jì)量檢測(cè)分技術(shù)委員會(huì)與2012年委托國(guó)家高電壓計(jì)量站及湖南銀河電氣有限公司等單位起草《高壓三相異步電動(dòng)機(jī)能源效率計(jì)量檢測(cè)方法》計(jì)量技術(shù)規(guī)范。同時(shí)，由湖南銀河電氣有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)高電壓計(jì)量站的用于高壓三相異步電機(jī)及低壓異步電機(jī)能源效率評(píng)測(cè)的高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)是依據(jù)GB/T1032三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法及GB18613中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定的試驗(yàn)方法對(duì)電機(jī)的溫升、效率等參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)的綜合測(cè)試系統(tǒng)。

二、設(shè)計(jì)依據(jù)

　　1、用戶要求
　　2、GB755-2008旋轉(zhuǎn)電機(jī)_定額和性能
　　3、GB755-2-2003旋轉(zhuǎn)電機(jī)(牽引電機(jī)除外)確定損耗
　　4、GB/T1032-2012三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法
　　5、GB/T22670-2008變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法
　　6、GB/T25123.2-2010 電力牽引 軌道機(jī)車車輛和公路車輛用旋轉(zhuǎn)電機(jī) 第2部分：電子變流器供電的交流電動(dòng)機(jī)

三、試驗(yàn)原理

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)由試驗(yàn)電源、主電量系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)測(cè)控、輔助參量測(cè)試及自動(dòng)化試驗(yàn)臺(tái)等構(gòu)成。

1、試驗(yàn)電源

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)電源滿足GB/T1032-2012和GB755-2008對(duì)電機(jī)試驗(yàn)電源的要求，受程序控制進(jìn)行相應(yīng)操作。

2、主電量測(cè)試

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的主電量測(cè)試采用WP4000變頻功率分析儀，實(shí)現(xiàn)電機(jī)試驗(yàn)過(guò)程中的電參量的幅值、頻率和功率因數(shù)在寬范圍內(nèi)的高精度測(cè)量。

3、開(kāi)關(guān)測(cè)控

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)采用DMC300分布式測(cè)控系統(tǒng)的DC系列分布式I/O子站完成對(duì)包括電源柜、測(cè)量開(kāi)關(guān)柜等系統(tǒng)中所有開(kāi)關(guān)的控制和測(cè)試。

4、輔助參量測(cè)試

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)采用DMC300分布式測(cè)控系統(tǒng)的DM系列分布式測(cè)試子站完成對(duì)8路溫度和1路扭矩及轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)光纖傳輸?shù)皆囼?yàn)臺(tái)的變頻功率分析儀。

5、自動(dòng)化試驗(yàn)臺(tái)

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與所有測(cè)控設(shè)備的通信控制、獲得試驗(yàn)過(guò)程的電量和非電量測(cè)量數(shù)據(jù)；

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)電機(jī)試驗(yàn)測(cè)控報(bào)表軟件可根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目完成對(duì)試驗(yàn)電源的配置，對(duì)開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)項(xiàng)目的過(guò)程控制，完成試驗(yàn)過(guò)程，并獲取相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)電機(jī)試驗(yàn)測(cè)控報(bào)表軟件可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得試驗(yàn)結(jié)果，形成試驗(yàn)報(bào)告；試驗(yàn)報(bào)告存儲(chǔ)、打印；

四、試驗(yàn)項(xiàng)目

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)下述試驗(yàn)項(xiàng)目：

　　◆ 空載試驗(yàn)：（自動(dòng)完成）
　　◆ 堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)：（人工輸入堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)，自動(dòng)完成）
　　◆ 低頻堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)：（人工輸入堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)，自動(dòng)完成）
　　◆ 負(fù)載試驗(yàn)：（自動(dòng)完成）
　　◆ 效率的確定 ：按照GB/T1032-2012規(guī)定的A、B、B1、E1、F1、G1、H法,共七種；（自動(dòng)完成）。
　　◆ 變頻器供電電動(dòng)機(jī)負(fù)載特性測(cè)定：（自動(dòng)完成）
　　◆ 溫升試驗(yàn)：
　　　★直接負(fù)載法：對(duì)拖法（自動(dòng)完成）
　　　★等效負(fù)載法：降低電壓負(fù)載法、降低電流負(fù)載法、定子疊頻法。（自動(dòng)完成）
　　◆ 最大轉(zhuǎn)矩的測(cè)定：（自動(dòng)完成）
　　◆ 最小轉(zhuǎn)矩的測(cè)定：（自動(dòng)完成）
　　◆ T-N曲線的測(cè)定：（自動(dòng)完成）包括：正向、反向曲線。加載時(shí)，最低轉(zhuǎn)速應(yīng)＜2%Ne。
　　◆ 過(guò)轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)：（自動(dòng)完成）
　　◆ 超速試驗(yàn)：（自動(dòng)完成）
　　◆ 耐壓試驗(yàn)：(買(mǎi)方自備耐壓設(shè)備,人工完成，手動(dòng)輸入)
　　◆ 短時(shí)升高電壓試驗(yàn)：（自動(dòng)完成）
　　◆ 絕緣電阻的測(cè)定：(買(mǎi)方自備絕緣電阻儀，人工試驗(yàn)、手工輸入)
　　◆ 冷態(tài)直流電阻的測(cè)定：(買(mǎi)方自備直流電阻儀, 人工試驗(yàn)、手工輸入)

五、展望

　　高效電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)于2013年3月投入使用，2013年7月4日，國(guó)家質(zhì)檢總局舉辦了“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”專項(xiàng)檢查結(jié)果匯報(bào)會(huì)。會(huì)上，總局充分肯定了國(guó)家高電壓計(jì)量站在高壓電機(jī)專項(xiàng)抽查的工作成果，并將國(guó)家高電壓計(jì)量站作為技術(shù)依托單位列入工信部和國(guó)家質(zhì)檢總局聯(lián)合頒布的《電機(jī)能效提升計(jì)劃（2013-2015年）》。

 

擴(kuò)展閱讀：

　　電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控整體解決方案

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