GB∕T 32877-2022 变频器供电交流电动机确定损耗和效率的特定试验方法.pdf

ICS 29.160.30CCS K 22中华人民共和国国家标准GB/T 328772022/IEC 60034-2-3:2020代替 GB/T 328772016变频器供电交流电动机确定损耗和 效率的特定试验方法Specific test methods for determining losses and efficiency of converterfed AC motors(IEC 60034-2-3：2020,Rotating electrical machinesPart 2-3：Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC motors,IDT)2022-10-12 发布2023-05-01 实施国家市场监督管理总局 i家标准化管理委员会GB/T 328772022/IEC 60034-2-3:2020目 次前言.m引言.vi范围.12规范性引用文件.13 术语和定义.14符号和缩略语.25基本要求.36确定变频器供电的电动机效率的试验方法.47 插值计算任意运行点的损耗.7附录A（资料性）交流电动机的损耗.11附录B（资料性）确定各负载点损耗和效率的范例.13参考文献.15GB/T 328772022/IEC 60034-2-3：2020-AX.k-刖 后本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。本文件代替GB/T 328772016变频器供电交流感应电动机确定损耗和效率的特定试验方法，与GB/T 32877-2016相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）将术语“谐波损耗”变更为“附加高频损耗”（见3.3,2016年版的3.3）；b）删除了 2-3-D量热法（见2016年版的6.5）；c）增加了替代效率确定法（AEDM法”见6.4）；d）增加了计算法确定效率（见6.5）；e）增加了插值计算任意运行点的损耗（见第7章）；f）删除了附录A“试验用变频器输出电压的定义”（见2016年版的附录A）；g）增加了附录A“交流电动机的损耗”（见附录A）；h）增加了附录B“确定各负载点损耗和效率的范例”（见附录B）o本文件等同采用IEC 60034-2-3：2020旋转电机 第2-3部分:变频器供电交流电动机确定损耗和 效率的特定试验方法。本文件做了下列最小限度的编辑性改动：为与现有标准协调，将标准名称改为变频器供电交流电动机确定损耗和效率的特定试验 方法；更正了 5.2.4中开关频率的错误，根据5.2.2的规定，将5.2.4中开关频率由原文中的4 kHz或 8 kHz 更正为 5 kHz 或 10 kHz；一更正了公式Q）中原文笔误，本文件中定义的转速单位为转每分，在计算功率的时候需要除以 60换算为转每秒，因此将原文公式Hc=2l 底兀更正为P2c=2兀Tc f/60；更正了公式（5）中原文笔误，本文件中定义的转速单位为转每分，在计算转矩的时候需要除以60换算为转每秒，因此将原文公式Trd=直工更正为Ti=9 Fn f;iit*ni 6jt nf/6o所有公式补充了序号。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电器工业协会提出.本文件由全国旋转电机标准化技术委员会（SAC/TC 26）归口.本文件起草单位:上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司、青岛中加特电气股份有限公司、安徽省电机产品及零部件质量监督检验中心、江苏嘉轩智能工业科技股份有限公司、美的集团（上海）有 限公司、卧龙电气驱动集团股份有限公司、上海电气集团上海电机厂有限公司、山西电机制造有限公司、中车永济电机有限公司、江苏锡安达防爆股份有限公司、山东华力电机集团股份有限公司、雷勃电气（无 锡）有限公司、安波电机（宁德）有限公司、SEW-电机（苏州）有限公司、上海电器设备检测所有限公司、南方泵业股份有限公司、安徽皖南电机股份有限公司、苏州朗高电机有限公司、徐州潜龙泵业有限公司、昆明电机厂有限责任公司、杭州米格电机有限公司、东方电气（德阳）电动机技术有限责任公司、江西江 特电机有限公司、中认尚动（上海）检测技术有限公司、西门子电机（中国）有限公司、江苏巨杰机电有限 公司、湘潭电机股份有限公司、超同步股份有限公司、温岭市产品质量检验所、上海电器科学研究所（集 团）有限公司、上海电科电机科技有限公司。GB/T 328772022/IEC 60034-2-3：2020本文件主要起草人:周洪发、宋承林、赵云峰、付杰、刘海龙、温崇、谢家清、陈璞、耿涛、陆进生、鞠大鹏、陈理、李建华、张运哲、石彩萍、陈会崇、薛秀慧、刘祺、王传军。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：2016年首次发布为GB/T 328772016；本次为第一次修订。GB/T 328772022/IEC 60034-2-3；2020引 言本文件的目标是为了定义变频器供电电动机确定总损耗和效率的试验方法，总损耗包括附加高频 损耗。附加高频损耗显然是标准正弦波电源供电的、按照GB/T 25442-2018试验方法确定的损耗以 外的。根据本文件得出的结果，将用于比较由变频器供电时的不同电动机的损耗和效率。此外，本文件定义了七个标准运行点以描述涵盖整个转矩/转速范围的损耗和效率的扩展特性，提 供了一个插值计算程序来确定任意运行点（转矩，转速）的损耗和效率。在电气传动系统（PDS）中，电动机和变频器通常由不同制造商提供。相同设计的电动机被大批量 生产，可能由电网或者不同制造商提供的不同型号的变频器来驳动，变频器各自的性能（比如开关频率、直流母线电压等级等）也会影响系统的效率，对每一电动机、变频器、连接电缆、输出滤波器和参数设置 的组合来说，确定电动机损耗是不切实际的，本文件根据被试电动机的电压等级和定额描述了有限的几 个方法。按照本文件确定的损耗不代表实际使用中的损耗，但为比较不同电动机设计是否适合变频器运行 提供了客观的依据。通常，变频器供电时电动机的损耗比运行于标准正弦波系统时要高，附加高频损耗取决于外加变频器 输出量的频谱（电压或电流），该频谱受变频器电路和控制方式影响,更多信息参见GB/T 21209-2017o比较变频器最新经验和理论分析表明，附加高频损耗通常不会随负载而增加，本文件所述方法大部分是基于脉 冲宽度调制（PWM）的变频器供电的。鉴于这些变频器种类多样以及越来越需要验证是否符合国家能效法规，本文件定义了一个所谓的 比较变频器用于测试低压电动机。原则上，比较变频器是一个给被试电机供电的具有典型高频谐波的电压源，其不适用于中压电机。比较变频器应用的局限性需要注意的是，本文件所述的应用比较变频器的试验方法是一个标准化的方法，旨在为标准试验条 件下提供可比较的效率值。通过该方法可以得出电动机与变频器的运行的匹配性，但是不等于确定了 由特定变频器供电的电机的实际损耗，这需要测试由最终应用特定变频器供电的整个电气传动系统（PDSL相比于两电平电压源变频器，多电平电压源或电流源变频器驱动电机时，附加高频损耗更多地取决 于转速和负载，因此，在确定损耗和效率时，优先采用实际应用的同样的变频器与电机一起试验。另一选择是通过计算来确定电动机的附加高频损耗。若这是客户要求,则需要变频器的脉冲模式.本文件不包括此部分程序。所提供的确定任意运行点（转矩，转速）损耗和效率的插值程序，限定在基准转速范围内（恒转矩范 围、恒磁通范围LGB/T 328772022/IEC 60034-2-3：2020变频器供电交流电动机确定损耗和 效率的特定试验方法1范围本文件概述了 GB/T 755-2019范围内的电动机在变频器供电时确定损耗和效率的试验方法及插 值程序，所述电动机也是GB/T 12668.9022021所定义的调速电气传动系统（PDS）的一部分。用本文件的比较变频器法所确定的电动机效率仅用来比较不同的电动机设计，本文件也给出了基于七个标准负载点损耗来确定电动机在基准转速范围内（恒转矩范围、恒磁通范 围）任意负载点（转矩、转速）损耗的程序，此程序适用于按照GB/T 755-2019定额的由变频和调压电 源供电的任何调速交流电机（感应和同步）.2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本C包括所有的修改单）适用于 本文件.GB/T 7552019 旋转电机 定额和性能（IEC 60034-1：2017,IDT）GB/T 12668.902-2021调速电气传动系统 第9-2部分；电力传动系统、电机起动器、电力电子 设备及其传动应用的生态设计 电气传动系统和电机起动器的能效指标QEC 61800-9-2：2017JDT）GB/T 18039.42017电磁兼容 环境 工厂低频传导骚扰的兼容水平QEC 61000-2-4：2002,IDT）GB/T 25442-2018旋转电机（牵引电机除外）确定损耗和效率的试验方法（IEC 60034-2-1：2014,IDT）3术语和定义GB/T 755-2019,GB/T 25442-2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。ISO和IEC在以下地址维护用于标准化的术语数据库：IEC 电子百科：h t t p:w w w.el ec t r opc d ia.or g/ISO 在线浏览平台；h t t p：/w w w.iso.or g/obp3.1变频器供电时电动机的损耗 mot or l osses w it h c on v er t er su ppl y变频器供电时，电动机的损耗由基波频率产生的损耗和变频器高频产生的损耗组合而成。3.2基波损耗 fu n d amen t al l osses电动机的基波损耗可以分为5个部分:铁耗（随电动机频率和基波供电电压变化），风摩耗（随电动 机转速变化），转子绕组损耗、定子绕组损耗和负载杂散损耗（这3个损耗随电动机电流变化基波损 耗是电动机在基波频率不含任何其他高频的额定电压供电运行时的损耗。1GB/T 328772022/IEC 60034-2-3：20203.3附加高频损耗 ad d it ion al h igh fr equ en c y l osses变频器供电时由于电压电流波形非正弦性而产生的高频损耗，其附加在铁耗、风摩耗、转子绕组损 耗、定子绕组损耗和负载杂散损耗（各基波损耗）中。3.4基准转速范围 base speed r an ge电动机从静止直至在正比于转速变化的电压供电时所能达到的最高转速，对感应电机来说保持磁 通恒定恒定压频比（U/f）,对同步电机来说依照最大转矩电流比控制（MTPA在基准转速范围内，若采用恒定磁通控制，最大的电动机转矩是恒定的（恒定转矩范围）。3.5开关频率 sw it c h in g fr equ en c y半导体器件在一秒内的开关次数，它和选择的脉冲模式及变频器拓扑结构一起决定了电机或IPC（内部耦合点）的不可控高频或间谐波的最低频率。注：对于两电平变频器，在连续调制的情况下，相间测量的脉冲频率是3.5中定义的开关频率的2倍；在不连续调制 的情况下，是3.5中定义的开关频率的约L33倍.开关是指一个半导体的一次开启和一次关闭。4符号和缩略语下列符号和缩略语适用于本文件。九频率，单位为赫兹（Hz）/m。,：电动机基频，单位为赫兹（Hz）/n：电动机额定频率，单位为赫兹（Hz）人.开关频率，单位为赫兹（Hz）入：空载电流，单位为安培（A）In;额定电流，单位为安培（A）MTPA：应用于同步电动机的最大转矩电流比控制n:转速，单位为转每分（r/min）“N：额定转速,单位为转每分（r/min）n睥f：基准转速,单位为转每分（r/min）P：功率，单位为瓦特（W）尸：变频器供电下的恒定损耗，单位为瓦特（W）尸根据GB/T 254422018确定的正弦波电源供电下的恒定损耗，单位为瓦特（W）PDS：电气传动系统Plhl：变频器供电下的附加高频损耗，单位为瓦特（W）Fn：额定功率，单位为瓦特（W）基准功率，单位为瓦特（W）Pic：变频器供电下的电动机输入功率，单位为瓦特（W）PL6M34 2：根据GB/T 254422018试验的电动机输入功率，单位为瓦特（W）Pzc：变频器供电下的电动机输出功率，单位为瓦特（W）:根据GB/T 254422018试验的电动机输出功率，单位为瓦特（W）PWM：脉宽调制T：电机转矩，单位为牛米（N m）Tc：变频器供电下的电机转矩，单位为牛米（N m）2GB/T 328772022/IEC 60034-2-3:2020Tn：额定转矩，单位为牛米（N-m）基准转矩，单位为牛米（N m）Un：电动机的额定电压，单位为伏特（V）Tj:效率5基本要求5.1 仪表5.1.1 通则除非在本文件中另作规定，应使用三相线电流和线电压的算术平均值。当试验电机带载时,输出功率和其他被测量的缓慢波动是不可避免的，因此，对于每个负载点应使 用合适的数字仪表在至少15 s但不超过60 s的时间周期自动读取若干数据，并应使用这些读数的平均 值来确定效率。考虑到变频器所包含的高频会馈人到交流电动机并促成损耗,所以应选取在相应的频率范围内具 有足够准确度的测量设备。对于温度的测量，可以按照GB/T 25442-2018所述，选择使用安装在热点上的温度传感器来 进行.5.1.2 功率分析仪和传感器测量电动机输入功率和电流的仪器应符合GB/T 254422018的要求，但由于高频分量的存在所 以还应符合下述额外要求。在50 Hz或60 Hz,功率计总有功功率的规定不确定度应为电动机额定视在功率的0.2%或更好，此不确定度是指包括传感器的总不确定度。注1：例如，一台三相电动机的额定电压为400 V,电流10 A,则功率计的有功功率不确定度不大于有X4 000 VA 的0.2%,等于13.9 W或者更好.功率计和传感器的带宽应足够宽，以保证在整个频率范围内（超过50 Hz和60 Hz）有功功率洌试 设备的误差小于或等于视在功率的0.3%。注2：通常，带宽从0 Hz到10倍开关频率就足够了.最好将电流和电压直接馈送至功率分析仪。如果需要外接电流传感器，不应使用传统的电流变送 器，而应使用带宽宽的分流器或零磁通的电流传感器。基波电压应在电机端子上用配有合适软件（FFT,快速傅里叶变换）的数字功率分析仪测量。应关闭数字功率计的内部滤波器，可以使用不在信号路径中的同步滤波器（也称为过零滤波器）.对于功率测量，首选三瓦特计法,所有用来传输测量信号的电缆均应被屏蔽，应注意,屏蔽电缆不穿 过电流传感器。5.1.3 电动机的机械输出测量电源须率的仪表满量程精度应为0.1%,转速测量在3 000 r/min及以下分辨率宜为 0.1 r/min以内，精度在0.03%以上.测量转矩的仪器,在额定效率预计低于92%时应至少为0.2级，在效率低于95%时应为0.1级，在 效率更高时应为0.05级或更好。测最的最小转矩应至少在转矩测量设备额定转矩的10%,若使用了更 高精度的设备则允许的转矩范围可以作相应扩展。3GB/T 328772022/IEC 60034-2-3：20205.2 变频器的设置5.2.1 概述对所有试验中使用的比较变频器，要根据本文件的要求对变频器参数进行设置，或者，如果试验的 是变频器和电动机的独特组合,则变频器的参数要根据特定应用需求进行设置.所选择的参数设置应 记录在试验报告中。522对额定电压1 kV及以下比较变频器的设置比较变频器应理解为与负载电流无关的电压源变频器。应注意，所谓的比较变频器的工作模式不是任何商业应用所预定的或要求的，但这是一种典型的设 置。比较变频器设置的目的，是为了给这些设计成与商用变频器一起运行的电动机建立可比的试验 条件。下述定义的基准条件仅被用于验证是否符合国家能效法规,特别是90%速度和100%转矩负载点。对于所有其他目的，包括依据附录A的插值程序等，最好使用初始系统配置。以下是基潴条件的定义：两电平电压源变频器；除了所需要的测量仪器，在比较变频器和电动机之间不应安装其他部件以免影响输出电压或 输出电流；感应电机和同步电机二者均运行于90%转速和额定转矩，保持额定磁通恒定（约90%额定 电压）；注：额定磁通量是由电动机铭牌上给出的额定电压确定的，因此，对权威机构来说,在具有额定磁通量的90%转速 和100%转矩的运行点来进行测量是完全可复制的.对于额定转速3 600 r/min及以下的电动机，开关频率应不高于5 kHz；-对于额定转速高于3 600 r/mm的电动机，开关频率应不高于10 kHz。电动机电缆导体横截面面积的选取，宜确保在额定负载时压降不明显，典型的试验设置示例见 GB/T 12668.9022021 o523变频器额定电压高于1 kV时的试缝当变频器的额定电压高于1 kV时，因为大功率变频器的脉冲模式随着制造商的不同而不同，而且 在空载和额定负载下也有较大区别，所以，无法定义一个能够普遍接受的比较变频器和电缆长度这时 电动机、电缆和变频器只能作为一个完整的电力驱动系统来进行测试.5.2.4用其他变频器的试验由产生谐波含量较低的变频器（例如多电平变频器或更高开关频率的变频器）供电的电动机相比于 用比较变频器在开关频率5 kHz或10 kHz时进行测量，通常损耗较低。此时，仍然应在电动机上按上 述基准条件进行基准测量，非基准条件下测得的电动机效率值可以在其文件中提供。6确定变频器供电的电动机效率的试验方法6.1 测定方法选择根据能效分类规划对额定损耗和能效进行验证,应按表1采用6.2中的优选方法。优选方法2-3-A是验证制造商声明的额定效率的强制性方法，此验证可能是来自最终用户和监管 4GB/T 328772022/IEC 60034-2-3：2020机构的要求。对于声明过程及附录A的七个负载点来说,制造商也可以自由使用其他测定方法。表1优选试验方法简称.方法描述章条设备要求2-3-A直接测量输入输出转矩测量6.2满负载的转矩仪或测功机；比较变频器或特定变 频器供电6.3,6.4和6.5规定的效率确定方法可以用于其他要求，见表2。表2其他试验方法简称方法描述章条设备要求2-3-B总损耗最终应用变频器供电 确定附加高频损耗6.3正弦波电源供电和特定变频器供 电空载运行2-3-C替代效率确定 方法(AEDM)根据认证过的分析模型计算6.4认证过的基础模型和足够的计算 工具2-3-D计算法确定效率计算法适用于额定输出功率高于2 MW的电动机6.5特定变频器系统的脉冲模式和足 哆的计算工具6.2 方法2-3-A一直接测量输入输出6.2.1 试验准备本方法用测量电机轴端转矩和转速来确定其机械功率Pzc，同时测量其定子的电功率Pic 06.2.2 试验程序试验应在变频器和基本部件安装到位已装配好的电动机上进行，以获得与正常运行状态相同或接 近的试验条件。按GB/T 25442-2018所述,检查转矩测量设备的偏移量并设置为零。对于永磁电机，物理上断开被试验电机的连接，以免永磁体在无激励情况下感应产生剩余转矩。将被试电动机连接至带有转矩测量设备的负载电机.在额定转矩和转速下运行被试电机直至达到热稳定(每半小时变化率为1 K或更小)。热运行结束时，记录：Tc 输出转矩，单位为牛米(Nm)；n-转速,单位为转每分G/min);Pic电动机输入功率，单位为瓦特(W).停机后检查转矩测量设备的偏移量。当测量几个负载点时，只能仅在最后负载点测完后检查转矩 测量设备的偏移量。按确定的偏移量修正输出转矩TCo6.2.3 确定效率按公式(1)计算输出功率：Pac=2tt Tc n/60.(1)按公式(2)计算效率：5GB/T 328772022/IEC 60034-2-3:2020如果需要区分正弦波电源供电损耗和变频器供电损耗之间的差异，可以在基波电压相同时紧随变 频器供电后（此间要停机）立即进行正弦波电源供电测量，这仅适用于感应电机。6.2.4 测量七个标准运行点按表3给出的七个标准运行点给电机施加负载。本试验系列负载点的第1个点应在达到热稳定（每半小时变化率为1 K或更小）后进行。后续各标准运行点（2,3,4,5,6和7）的测量应快速、连续进行，以尽量减小试验期间电机温度的变 化。或者，运行点的测量顺序可以按照4,2,5,6,3和7。记录电动机输入功率前,七个标准负载点每个点都要设置到精度为额定转速的士 1%和额定转矩的 1%。注：良好的实验室实践每个负载点至少需要15 s,七个运行点测量后，立即检查转矩测量设备的偏移量。6.3 方法2-3-B变频器供电空载运行确定附加高频损耗的总损耗6.3.1 概述经验表明，电压源变频器供电电动机的附加高频损耗通常与负载无关，因此，变频器供电产生的附 加高频损耗可以通过基波频率电源供电的空载试验和变频器供电的空载试验来确定，两项试验测得的 损耗的差就是附加高频损耗.6.3.2 试验准备除变频器供电进行试验外,还应采用符合GB/T 18039.4-2017中规定的1级正弦波电源（标称正 弦波电源）进行试验。本试验所用的变频器是用于最终应用的特定变频器。6.3.3 试验程序试验顺序如下：按GB/T 254422018用正弦波电源供电（频率和电压）进行指定运行点的空载试验，确定恒 定损耗尸.；用测试变频器供电（频率和电压）进行指定运行点的空载试验，确定恒定损耗P-.应一个接一个快速进行这些测量。测试变频器供电运行时的空载损耗Pg和正弦波电源供电时的空载损耗的差，即电动机附加 高频损耗,按公式（3）计算。P LHL=P Coon P Un.（3）6.3.4 确定效率按GB/T 254422018用正弦波电源供电确定电动机基波损耗，基波损耗应加上电动机附加高频损耗Plhl,即可求得变频器供电电动机的效率。变频器供电时的效率1?按公式（4）确定:P2 60034-2-1P l_6OO34-2-I+PLHL(4)76GB/T 328772022/IEC 60034-2-3,20206.4 方法2-3C一替代效率确定法（AEDM法）本方法是用一个工具（有时称为分析模型）来计算效率,需要多个步骤来认证模型。由于这个计算 会受到制造技术的影响，因此每个制造商都应认证其自己的分析模型。认证模型需要满足下述条件：1根据6.2使用认可的试验程序；实验室应在需要的准确度下可靠地进行认证试验应选取足够多的各种型号或基础模型来进行试验并证明此计算工具用于所有产品都是准 确的；所有输入均要基于统计分析确保其准确。注1：本文所述足够，指每个选定的模型至少有3样.选定的基础模型通常宜覆盖额定功率、壳体、转速、电气性能和其他影响其能耗或效率的各物理或 功能特性等。注2：有望在本文件的未来版本中进一步完善AEDM法，使其成为替代优选方法，6.5 方法2-3-D计算法确定效率对于额定输出功率大于2 MW的大型电动机，若其定额超出试验能力，用计算法确定变频器供电 的附加高频损耗给出一个附加高频损耗的数量级或许是可行的办法。此算法基于变频器的实际脉冲模 式、电动机的频率相关的等值电路参数和使用能覆盖更高频影响的电机模型。7插值计算任意运行点的损耗7.1 通则为了确定任意运行点的损耗，第6章给出的测量或计算损耗的程序都可以用于插值点，由一个插值 函数来计算其他任意运行点的损耗。对于感应电动机，在所有试验点，其相对电压不宜低于相对频率。对同步电动机来说，设计上允许 在低磁通电压比情况下运行（例如，出于效率原因），第7负载点也允许减少磁通。这种情况应在电动机 文件中注明磁通减少量。本试验的第1个负载点（90%速度和100%转矩）应在达到热稳定（每半小时变化率为1或更低）后 进行，其他6个负载点的温度宜尽可能接近第1个负载点。插值程序的应用实例，见附录B。7.2 插值程序在本条中，转速，、转矩T和功率P用相对值（在。1范围内）来表示，对应到基准转速几I、基准 转矩Th和基准功率Pm。基准转速是额定转速N。基准功率Pi是额定转速作时的额定功率Pn.基准转矩T融是由基准转速和基准功率按公式（5）计算得出：P入=.（5）zn nref/bO对于同步电机，相对电源频率/等于相对速度对于感应电机，当轴端转速为明任意给定转速的相对电源频率f可以从测量电动机端子上的基波 频率来确定.7GB/T 328772022/IEC 60034-2-3,20207.3 分析确定任意运行点的相对损耗任意运行点的损耗C相对速度n和相对转矩T从。1)应按插值公式(6)求得：Pl(”,T)=CL1+1_2 +cu 般2+CL4 n 72+CL5 2 T?+Cu T+C _7，T?.(6)注，A.5中的风耗取决于速度的三次方，然而，大量试验显示这一项几乎没有实际影响.相反，微小的测量误差可 能导致显著的波动，因此插值公式中忽略了风耗。插值公式主要针对压频比(U/f)控制的感应电动机，因此在n 0.25和/或Tr ef Uh/Ucm.(14)式中：Avd基浓电压压降比；Un 额定电压(基波电压)，单位为伏特(V)；一变频器运行时电机端子的实际基波电压，单位为伏特(V).举例来说，若变频器所能供电的最大基波电压为360 V,电动机额定电压为400 V,则相比于外推损耗或400 V 基波电压运行时额定转速点的总损耗，将至少增加11%(400/360=1.11).7.5 替代运行点确定插值系数表4中的运行点可作为非标准替代运行点用于分析确定7.2中的插值常数。表4非标准替代运行点参数nTPp;111Pt0.510.5pt0,2510.25p;10.50.5pso.s0.50.25ps0.50.250.125p.0.250.250,062 59GB/T 328772022/IEC 60034-2-3:2020注：相比于表3,只有运行点P；和产；有变化，标注了星号。满磁通量额定转速下测试，要求变频器供电电压高于电动机额定电压以补偿内部IGBT的压降。变频器输入电压等于电动机额定电压时进行测量，因为电动机基波电压减小，所以这些运行点的损耗将 增加。用公式(15)、公式(16)、公式(17)、公式(18)、公式(19)、公式(20)和公式(21)确定插值常数：cL1=.Pli+*Pl2 Fu+-Pu Pls ,Pls+,L7Li 9 口丁 45 45 u 9 u 9 u 45 u 45 L7(15)2 D.6 D 8 D 8 D.8 D,128 D 128 D c u Pli-V 尸国+标 Pd 一 可尸以 十 5 Pls+京 Pls 一记 P(16)8 p,.56 16,32 32 256 2562=一Pu+后F-布尸”+豆P以一 一行 Pu+石 PL7(17)8 D.56 D 128 D 8 D.8 D 128 D,128 D c u=-T-Pu+T*Pu-If-Pu+T-Pu-yPu-Tr-Pu+1J-Pu(18)32 416 门，256 c 32 c.,32 n，256,256、=豆】一九+九一八十彳.口-+4九一记Cls 2 Pl2+10 Pls-8 Pls.一4 P*28 128 4 68 368 128(19)(20)(21)7.6 可选确定插值误差可以用一组运行点的原(测得)损耗尸32和插值损耗广藤呼51的平均标准差来确定插值误差。宜在电动机额定转速的相对转速冗=0.25、0.5、0.75、0.9和额定转矩的相对转矩T=0.25、0.5、0.75.1.0的十六个测量点进行测量。插值误差Qbt(ISI,in t er pol at ion st abil it y in d ex,插值稳定性指数)按公式(22)计算如下：D Tneamurcd _ rj interpohtcdr=Un,n=2T(n measured r LgD(22)基于十六测量点，通过对最小插值误差进行数字优化，也可确定插值系数，一个合适的算法叫牛顿-拉夫逊(Nc w t on-Raph son)法,这个算法已经包含在很多商业用数字软件包中。相比于公式(22)给出的 解析公式，基于这个数字优化算法确定的插值系数，常常会得到更好的插值结果，GB/T 328772022/IEC 60034-2-3；2020附录A（资料性）交流电动机的损耗A.1概述本附录给出电机产生损耗的物理效应的基本信息，当单个损耗分量已由计算或测量获知时，可作为 基础被用于计算各种速度和负载（转矩）下的损耗。下文提到的损耗分量并非适用于所有种类的交流电 动机。本方法假定使用的是恒磁通控制，这意味着用这种控制方式的感应电动机可能相对计算精度高于 其他电动机，如同步电动机.A.2定子和转子绕组12K损耗Pgl Pu+Pu c）这些损耗与频率无关且随转矩平方而变化（因为电流基本上随转矩而变化）。但是,磁化电流的偏 移量（空载电流）需要考虑。因此，任意负载点的绕组损耗PlsrS,T）可由额定速度/N和额定转矩Tn下的绕组损耗Plsr插值 计算：a）定子绕组损耗按公式（A.1）计算：Pu Gn TXP兀n，TQ +（1-（丹）丁，.（A.1）b）转子绕组损耗按公式（A.2）计算：Pu T）=PLK（nN,TN）-T2.（A.2）c）总绕组损耗按公式（A.3）计算：Plsr-=Pu（nNTN）（打+（1-（丹 T+PlrGn,Tn）-T2（A.3）A.3铁耗Pl/铁耗可分为两部分，可按公式（A.4）计算：磁滞损耗Pu.Cfe，和频率（转速）成正比；涡流损耗Pu e （1c G,和频率（转速）平方成正比.若不知道这两部分的准确分布，实践中按相等分布（Cfe=0.5）应能得到满意的结果。在恒磁通（基准频率或恒定转矩）范围内，铁耗与磁通（B场,B-Iiel d）无关。,T）=ck Put（nNlTN）+（1 cle）Pue（nN,Tn）,nz.（A.4）A.4负载杂散损耗Pu负载杂散损耗是指支撑机构（外壳、法兰）中的损耗和副作用（转子导条间的环流、永磁体中的涡流 等）引起的损耗。负载杂散损耗可分为两部分，可按公式（A.5）计算：一负载杂散损耗Pllcll,由正比于频率（转速）的损耗和正比于转短平方的损耗构成；负载杂散损耗Pll（1-Cll）,这部分损耗由涡流所导致，因此与频率（转速）和转矩成正比。若不知道这两部分负载杂散损耗的准确分布,应假定为相等分布。注：一小部分负载杂散损耗发生在空载条件下，这部分损耗虽然大部分为涡流损耗但通常存在于风摩耗，因此也是11GB/T 328772022/IEC 60034-2-3：2020与频率的平方成正比的.=cll Pu/n，Tn),T2-n+(1-fix)PllGin，Tn)T 2.(A.5)A.5风摩耗Pl%风摩耗可分为两部分，可按公式（A.6）计算：摩擦损耗 c.,正比于频率（转速）；一风耗Pu*（1 3）,这部分损耗由涡流所导致，因此与频率（转速）和转矩成正比。当无法通过试验来明确通风自冷电动机两部分风摩耗的准确分布时,可按表A.1给出的推荐值。表A.1 IC411通风自冷电动机风摩耗分布推荐值额定转速 r/minCfw1-。3 0。03 6000.70.31 5001 8000.50.51 000 1 2000.30.78.75 N m)p，248=248/5 500=0.045 09运行点 5(1 500 i7min、8.75 N m)160=160/5 500=0.029 09运行点 6(1 500 r/minM4.38 N m)Ps96=90/5 500=0.017 45运行点 7(750 r/min,4.38 N m)p?69=69/5 500=0.012 55插值系数可用相对损耗值按7.3给出的公式直接确定。计算好的插值系数，见表B.4。13GB/T 328772022/IEC 60034-2-3：2020表B.4插值系数参数符号数值运行点1插值系数Cu-0.000 157运行点2插值系数C20.005 375运行点3插值系数g0.016 506运行点4插值系数cu0.010 439运行点5插值系数Cd0.025 448运行点6插值系数Cm0.041 480运行点7插值系数Cu-0.004 808制造商也可提供七个插值系数，代替标准运行点的损耗。由于有几种方法确定系数,其中有些方法 包括了使用额外的测量数据，因此，若可能的话，总是首选使用供应商提供的系数。B.3 计算特定运行点的损耗和效率例如，电动机的用户规定了下述运行点，见表氏5。表氏5用户规定运行点转速 r/min转矩N*m相对运行时间计算好的输出功率 W400110%=2kX 400/60)XI=421 400560%=2X(1 400/60)X57332 8001530%=2nX(2 800/60)X15=4 398用7.3给出的插值公式,可计算用户规定的三个运行点的相对损耗，见表B.6。表B.6计算用户规定运行点的损耗相对转速相对转矩相对损耗损耗 W效率=400/3 000=0.133 3=1/17.5=0.057 10.003 2=0.003 2X5 500=18=42/(424-18)=70.3%=1 400/3 000=0.466 7=5/17.5=0.285 60.018 2=0.018 2X5 500=100=733/(733+100)=88.0%=2 800/3 000=0,933 3=1/17.5=0,856 80.074 7=0.007 47X5 500=411=4 398/(4 398+411)=91.5%电动机在遵循每个负载点运行时间时的周期效率可计算如下:每周期损耗：O.IX 18+0,6X100+0.3X411=185 W；每周期输出功率：0X42+0.6X733+0.3X4 398=1 763 W；每周期总效率763/(1 763+185)=90.5%.此效率可用于比较不同的电动机的能耗.14GB/T 328772022/IEC 60034-2-3：2020参考文献1 GB/T 12668.4-2006调速电气传动系统第4部分:一般要求交流电压1 000 V以上但 不超过35 kV的交流调速电气传动系统额定值的规定2 GB/T 21209-2017用于电力传动系统的交流电机应用导则E3J GB/T 32891.22019旋转电机 效率分级（IE代码）第2部分：变速交流电动机4 IEC 61800-2:2015 Ad ju st abl e speed el ec t r ic al pow er d r iv e syst ems一Par t 2：Gen er al r equ ir emen t sRat in g spec ific at ion s for l ow v ol t age ad ju st abl e fr equ en c y a.c.pow er d r iv e syst ems