電機試驗及性能分析簡明手冊（簡體書）

《電機試驗及性能分析簡明手冊》作為電機試驗技術方面的一本專門手冊，全面介紹了各種常用類型電機的試驗檢測方法，試驗數據的計算。分析和試驗報告的編制，性能數據的分析判定，以及電機試驗基礎和通用知識。試驗設備選型和組建。試驗測量線路，儀器儀錶的配置和使用方法等一系列內容。書後的附錄提供了與上述內容有關的大量技術數據，標準等資料。
《電機試驗及性能分析簡明手冊》中的內容均來自實踐，採用最新版本的相關標準，所以具有很強的可操作性和先進性。
《電機試驗及性能分析簡明手冊》可供從事電機試驗檢測和修理的工人及技術人員參考使用，也可用於相關專業培訓的輔助教材．

《電機試驗及性能分析簡明手冊(精)》由才家剛主編，本書從解決上述問題的目的出發，匯集了我國現行最新的有關中、小、微型交流異步電動機試驗檢測方面的技術標準，并結合編者近30年的實踐經驗，對電機試驗方面的理論、設備選用和組建、試驗操作方法、試驗數據的采集和處理、試驗報告的編寫和性能數據分析、故障判定等多方面內容，進行了詳細地介紹。由于采用了圖文并茂和以實例說明的形式，所以各項內容都很容易理解和實施。
本書可作為電機生產和修理單位試驗人員的工具書和培訓輔助教材，也可作為從事電機設計、制作、修理、教學和研究技術人員的參考資料。

電機試驗及檢測是電機研究、生產和維修過程中不可缺少的重要環節。因此，對于從事這些行業的單位來講，具備一套符合要求的電機試驗檢測設備和一定數量具有一定技術水平的試驗技術人員，是非常必要的。
另外，對于從事電機設計和制造的技術人員，若不甚了解電機試驗的有關知識，也將給自己的工作帶來一定的困難。
本書從解決上述問題的目的出發，匯集了我國現行最新的有關中、小、微型交流異步電動機試驗檢測方面的技術標準，并結合編者近30年的實踐經驗，對電機試驗方面的理論、設備選用和組建、試驗操作方法、試驗數據的采集和處理、試驗報告的編寫和性能數據分析、故障判定等多方面內容，進行了詳細地介紹。由于采用了圖文并茂和以實例說明的形式，所以各項內容都很容易理解和實施。
本書可作為電機生產和修理單位試驗人員的工具書和培訓輔助教材，也可作為從事電機設計、制作、修理、教學和研究技術人員的參考資料。
應當指出的是，隨著科學技術的不斷發展，電機試驗檢測技術和有關設備也將不斷地更新和改善，與之對應的有關標準也將進行不斷地補充或更改，因此，請讀者隨時注意相關變化內容，做到采用最新技術和最新標準。
另外還需說明的是，本書中原則性的規定均來自于現行的有關標準，但本書并不是具有法律效力的標準，所以，在對其中某些內容有爭議時，請以文中所提到的標準原文為準。
本手冊由才家剛主編，吳亞旗、倪立新、李振軍、卜云杰、董良初、才雪冬、齊永紅、齊志剛、李紅、薛紅秋、王愛紅、齊岳、施蘭英、王光禹、才學靜、王裕群等參加了部分內容的編寫、繪圖和收集整理資料等工作。
電機設計專家傅豐禮博士、電機試驗專家李寶金、肖兆波、陳業韶、黃昌梅等，給與了很多指導。在此一并表示衷心的感謝。
限于編者的經驗和技術水平，書中定有不妥和疏漏之處，歡迎廣大讀者批評指正。在此表示衷心的感謝。
編者

第一章 基礎知識
第一節 電機試驗的分類及常用術語
一、電機試驗分類
二、電機及電機試驗常用名詞術語
第二節 電機的工作制與定額
第三節 電機的安裝方式及其代號
第四節 電機的冷卻方法及其代號
第五節 電機性能指標考核標準容差的一般性規定
一、保證值和容差的定義
二、國家標準中對電機性能指標容差的規定
第六節 旋轉電機外殼防護分級（IP代碼）
一、表示方法
二、第一位表徵數字（防固體等級）的內容
三、第二位表徵數字（防液體等級）的內容
第七節 關於GB/T 21210-2008中提出的起動性能代號
問題

第二章 試驗用設備及儀器儀錶
第一節 電動機試驗用交流電源設備
一、對試驗用交流電源的質量要求
二、三相感應調壓器
三、接觸式自耦調壓器
四、交流三相單頻發電機組
五、交流變頻發電機組
六、變頻器——交流變頻電源
第二節 不平衡電壓對三相籠型感應電動機性能的影響
一、不平衡電壓對電動機性能的影響
二、不平衡百分率的計算
第三節 試驗用直流電源設備
一、對直流電源的質量要求
二、直流電源機組
三、固定輸出電壓和用晶閘管調壓的整流電源
四、用自耦調壓器調壓的整流電源
第四節 電動機試驗負載設備
一、以直流發電機作負載
二、由交流異步電動機轉化成的交流發電機負載
三、試驗專用變頻回饋負載
四、磁粉制動器負載
五、專用測功機
六、轉矩轉速傳感器與機械負載組成的測功機
七、測功機測量結果的修正
八、轉矩轉速傳感器測量結果的修正
九、微型電動機繩索滑輪加載法
第五節 發電機試驗負載——電負載設備
一、電阻負載
二、電感負載設備
三、交流發電機的回饋負載
四、變頻機組容量小於被試電機容量時的解決辦法
五、直流發電機的回饋負載
六、直流電機試驗用勵磁電源
第六節 電機試驗用工裝
一、試驗平臺和安裝固定器件
二、對小功率電機發熱試驗用支架及散熱板的規定
三、架電機用彎板
四、聯軸器
第七節 電量測量儀錶及其使用方法
一、電量測量儀錶的分類
二、儀錶的誤差和準確度分級
三、電機試驗測量對儀錶準確度的要求
四、儀錶使用方法及注意事項的通用部分
五、電動系交流功率表的使用方法
六、電機試驗中常用的指示儀錶
第八節 數字式儀錶
第九節 電流互感器、電壓互感器和分流器
一、互感器的用途、分類及準確度分級
二、互感器的誤差及其修正方法
三、電流互感器的使用方法及注意事項
四、電流互感器及其接線的常見故障和原因
五、電壓互感器的使用方法及注意事項
六、分流器及其使用方法
第十節 交流電機試驗測量電路
一、單相交流電流測量電路
二、三相交流電流測量電路
三、單相和三相電壓測量線路
四、功率測量線路
五、電動機三相電流、電壓及功率綜合測量線路
六、三相交流同步發電機試驗綜合測量線路
七、兩表法三相功率測量線路常見故障
八、用兩表法測量三相功率時的讀數計算三相負載的功率因數
第十一節 直流電機試驗測量電路
第十二節 變頻器輸入、輸出電量測量儀錶的選用
第十三節 溫度測量儀器
一、測量儀器類型及要求
二、膨脹式溫度計
三、半導體點溫計
四、熱傳感器和溫度顯示器
五、紅外測溫儀

第三章 電機通用試驗及設備
第一節 絕緣電阻測定試驗
一、試驗設備
二、測量方法及注意事項
三、測量結果的判斷
四、吸收比考核標準
五、極化指數（PI）考核標準
第二節 介電強度試驗（耐電壓試驗）
一、耐交流電壓試驗
二、耐直流電壓試驗
第三節 繞組匝間耐衝擊電壓試驗
一、試驗儀器的類型和工作原理
二、匝間儀使用方法及注意事項
三、交流低壓電機散嵌繞組試驗方法及試驗電壓限值
四、交流低壓電機成型繞組匝間絕緣試驗及限值
五、直流電機電樞繞組匝間絕緣試驗規範
六、電機磁極線圈及磁場繞組的匝間耐衝擊電壓試驗
七、利用曲線狀態人工判定試驗結果的方法
第四節 繞組直流電阻的測定試驗
一、常用直流電阻測量儀及使用方法
二、三相繞組直流電阻的測量
三、相電阻與線電阻的換算關係
四、不同溫度時導體直流電阻的換算
第五節 轉子轉動慣量的測定試驗
一、計算法
二、雙鋼絲實測法
三、輔助擺擺動實測法
四、空載減速法
第六節 非正常工作條件試驗
一、偶然過電流試驗
二、短時過轉矩試驗
三、短時過電壓試驗
四、三相同步發電機的突然短路試驗
五、超速試驗
六、小功率電機的較長時間堵轉試驗
七、小功率三相電動機缺相運行試驗
第七節 熱試驗
一、試驗目的
二、試驗方法分類
三、電機部件溫度測量方法的選擇原則
四、用電阻法測量和求取繞組溫升的試驗及計算過程
五、集電環、換向器溫度的測量
六、軸承溫度的測量和限值
第八節 電機繞組及相關部件的溫升或溫度限值及有關規定
一、說明
二、用空氣間接冷卻繞組的溫升限值
三、對在非基準條件下試驗或運行的電機繞組溫升限值的修正
四、集電環、換向器以及電刷和電刷機構溫升或溫度限值
第九節 振動測定方法及限值
一、測量儀器
二、測量輔助裝置及安裝要求
三、測定方法
四、測量結果的確定
五、振動限值
六、軸振動振幅與速度有效值的關係
第十節 噪聲測定方法及限值
一、說明
二、聲音的量度
三、聲級測量儀器和輔助裝置
四、電機噪聲聲壓級的測量方法
五、對試驗環境影響因素的修正
六、試驗結果的確定方法
七、聲功率級和聲壓級之間的轉換
八、電機負載噪聲的測試方法
九、電機噪聲限值
第十一節 電機轉速和轉差率的測定與計算
一、轉速的直接測量
二、交流異步電動機轉差率的測量和轉速的計算
第十二節 軸伸、集電環和凸緣端蓋止口的圓跳動檢測
一、軸伸和集電環徑向圓跳動檢測
二、凸緣端蓋止口對軸線的徑向和軸向跳動測量

第四章 三相交流異步電動機試驗
第一節 電工半成品試驗
一、外觀檢查
二、電氣性能檢查和試驗
三、對出線相序的檢查
第二節 普通電機成品檢查試驗
一、試驗項目
二、堵轉試驗
三、空載試驗
第三節 繞線轉子三相異步電動機特有試驗
一、檢查電刷系統的安裝情況
二、定、轉子電壓比的測定試驗
三、堵轉和空載試驗
四、其他試驗
第四節 三相交流異步電動機出廠標準的確定原則
一、說明
二、三相交流異步電動機性能參數正常波動範圍
三、額定電壓時的空載電流統計值
四、額定電流時的堵轉電壓統計值
五、三相交流異步電動機出廠試驗數據與電機主要性能數據的關係
六、制訂三相交流異步電動機出廠標準的原則和步驟
第五節 三相交流異步電動機出廠數據分析
第六節 型式試驗項目及說明
一、試驗項目
二、試驗方法及試驗報告編制的說明
第七節 空載特性試驗
一、試驗目的
二、試驗過程和有關參數的測定方法
三、試驗結果的計算和特性曲線的繪製
第八節 堵轉特性試驗
一、試驗目的
二、試驗設備和線路
三、試驗步驟及注意事項
四、試驗結果的計算
五、採用圓圖計算法求取工作特性的深槽和雙籠型電動機附加堵轉試驗
六、採用等值電路法求取工作特性的堵轉試驗
第九節 熱試驗
一、直接負載法
二、等效負載法
三、繞線轉子電動機的試驗要求
第十節 負載試驗
一、試驗目的和有關說明
二、可實測輸出功率的額定電壓直接負載法
三、不能實測輸出功率的額定電壓直接負載法
四、降低電壓的直接負載法
五、關於繞組直流電阻溫度修正的規定溫度問題
第十一節 雜散損耗的測定試驗和有關規定
一、雜散損耗的定義和試驗目的
二、基頻雜散損耗測定方法
三、採用反轉法測定高頻雜散損耗和求取總雜散損耗的過程
四、採用B方法計算效率時，雜散損耗的線性回歸過程及有關規定
五、GB/T 1032-2005中規定的雜散損耗推薦值
第十二節 效率的確定方法
一、效率確定方法的分類
二、A法測定效率——效率的直接測定法
三、B法測定效率——輸入輸出損耗分析法
四、C法測定效率——雙機對拖反饋法
五、E（E1）法測定效率——損耗分析法
六、G（G1）法測定效率——降低電壓負載法
第十三節 除效率以外其他性能的確定方法
一、滿載功率因數的直接確定方法
二、滿載轉差率的直接確定方法
三、滿載轉矩的直接確定方法
四、滿載輸入電流的直接確定方法
五、滿載溫升的直接確定方法
第十四節 最大和最小轉矩的測定試驗及計算方法
一、最大轉矩的定義和轉矩轉速特性曲線
二、接近額定電壓時的實測最大轉矩試驗和計算方法
三、電源和負載設備能力不足時的實測試驗和計算方法
四、最大轉矩的圓圖計算法
五、最小轉矩測定方法
第十五節 用損耗分析法（E法）求取效率的型式試驗報告計算和編制實例
一、匯總與試驗有關的銘牌數據
二、測定定子三相繞組的絕緣電阻和冷態直流電阻
三、堵轉試驗
四、熱試驗
五、負載試驗
六、雜散損耗試驗
七、空載試驗
八、滿載效率、功率因數、定子電流、繞組溫升、轉矩和轉差率的確定
九、試驗結果匯總
第十六節 三相異步電動機試驗報告分析
一、對試驗報告內容的檢查
二、對不合格項目的分析
第十七節 制動電動機的特殊試驗
一、靜制動力矩測定試驗
二、制動時間的測定試驗
第十八節 電磁調速電動機特殊試驗
一、YCT系列電磁調速電動機基本結構
二、特有或有特殊要求的試驗項目、試驗方法及特殊要求
三、對電磁調速控制器的試驗
第十九節 井用潛水電動機試驗
一、主要系列技術條件編號和相關參數
二、特有或有特殊要求的試驗項目、試驗方法和有關考核標準
第二十節 YLJ系列力矩三相異步電動機特有試驗
一、性能特點簡介
二、特有或有特殊要求的試驗項目、試驗方法和有關考核標準
第二十一節 變頻器供電調速電動機的試驗
一、名詞解釋
二、對所用儀器儀錶的要求和抗干擾問題
三、試驗方法和試驗項目說明
四、試驗方法和相關計算
第二十二節 60Hz電動機用50Hz供電進行試驗的計算方法
一、說明
二、試驗方法
三、試驗數據的折算

第五章 單相交流異步電動機試驗
第一節 單相交流異步電動機的通用試驗
一、試驗電源及電氣測量
二、絕緣電阻的測定試驗
三、繞組直流電阻的測定試驗
四、空載試驗
五、堵轉試驗
六、熱試驗
七、直接負載法效率、功率因數的測定
八、各項損耗的確定
九、轉矩轉速特性試驗
十、電容器兩端電壓的測定試驗
十一、耐交流電壓試驗
十二、起動過程中起動元件（離心開關）斷開轉速的測定試驗
十三、其他試驗項目
第二節 單相交流串勵電動機試驗特點
一、單相交流串勵電動機的結構及其特點
二、試驗前的檢查工作
三、堵轉電流和堵轉轉矩的測定試驗
四、額定負載試驗和換向檢查試驗
五、超速試驗
六、耐交流電壓試驗
第三節 單相離合器電動機試驗
一、離合器加速時間和制動時間的測定試驗
二、電動機空載起動時間的測定試驗
三、振動和噪聲測定試驗
四、熱試驗
第四節 外轉子電動機試驗方法
一、安裝方法與要求
二、試驗方法及要求
第五節 電容器電容量的測定和故障判斷
一、電容器好壞的簡易判斷方法
二、用電壓和電流錶測定電容器的容量
第六節 單相異步電動機常見故障分析

第六章 同步電機試驗
第一節 三相同步電機試驗項目及有關規定
第二節 繞組絕緣電阻和直流電阻的測定試驗
一、絕緣電阻的測定
二、直流電阻的測定
第三節 空載特性測定試驗
一、發電機法
二、電動機法
第四節 三相穩態短路特性測定試驗
一、發電機法
二、電動機法（自減速法）
第五節 勵磁電流測定試驗
一、空載過勵並在額定電樞電壓和電流時的勵磁電流測定試驗
二、額定勵磁電流的測定
三、測定保梯電抗XP的試驗和計算方法
第六節 固有電壓調整率的測定試驗
一、直接負載法
二、額定勵磁電流法
第七節 自勵恒壓發電機電壓調整性能和三相不對稱負載試驗
一、電壓調定範圍檢查試驗
二、穩態電壓調整率的測定試驗
三、冷、熱態電壓變化率測定試驗
四、不對稱負載工作時三相電壓偏差的測量試驗
第八節 熱試驗
一、通用部分
二、直接負載法溫升試驗
三、降低負載熱試驗
四、不對稱負載工作時各繞組溫升試驗
第九節 效率的測定試驗
一、用測功機直接測量輸入或輸出機械功率的直接測定法
二、兩台同規格電機對拖回饋的直接測定法
三、直接負載的損耗分析測定法
四、其他負載時效率的求取方法
第十節 異步起動的同步電動機堵轉性能試驗
一、試驗設備
二、試驗過程和注意事項
三、降低電壓的試驗方法
第十一節 同步電動機標稱牽入轉矩和失步轉矩測定試驗
一、標稱牽入轉矩測定試驗
二、失步轉矩測定試驗
第十二節 過電流（過載）和機械強度試驗
一、偶然過電流（過載）試驗
二、突然短路機械強度試驗
第十三節 瞬態電壓調整率和恢復時間的測定試驗
一、試驗設備和試驗方法
二、試驗結果的處理和計算
第十四節 發電機輸出線電壓波形質量的測定試驗
一、電壓波形正弦性畸變率和諧波電壓因數（HVF）
二、電壓總諧波畸變量（THD）的測定試驗
第十五節 不可控相複勵三相同步發電機的試驗特點
一、在相關試驗中勵磁系統的調整方法
二、勵磁系統常見故障現象及原因
三、空載電壓調整範圍對穩態電壓調整率的影響
第十六節 小功率及無直流勵磁繞組同步電動機試驗特點
一、對測量儀器儀錶的要求和測量線路
二、空載感應電壓的測定試驗
三、熱試驗
四、效率和功率因數的測定試驗
五、堵轉轉矩和堵轉電流的測定試驗
六、牽入轉矩的測定試驗
七、額定電壓失步轉矩的測定試驗
八、起動過程中最小轉矩的測定試驗
九、定子繞組短時升高電壓試驗
第十七節 三相永磁同步電動機的特有試驗
一、空載試驗
二、空載反電勢測定試驗
三、堵轉試驗
四、負載試驗
五、各項損耗的確定
六、失步轉矩（最大轉矩）、最小轉矩和轉矩轉速特性測定試驗
第十八節 單相同步電機試驗方法
一、相關標準和試驗項目
二、額定勵磁電流和固有電壓調整率測定試驗
三、失步轉矩的測定試驗
四、離網型風力發電機組用發電機特有試驗

第七章 直流電機試驗
第一節 直流電機的結構及接線型式
一、電磁式直流電機
二、其他類型的直流電機
三、直流電機各繞組的兩端標誌
第二節 對組裝前電工部件的檢查和試驗
一、對電樞繞組的檢查和測量
二、對勵磁繞組、換向繞組及補償繞組的檢查與測量
三、對其他部件的檢查
第三節 直流電機的成品試驗項目及說明
第四節 繞組直流電阻的測定試驗
一、勵磁繞組和換向繞組直流電阻的測定方法
二、電樞繞組直流電阻的測定方法
第五節 電刷中性線位置的測定和調整試驗
一、感應法
二、正反轉發電機法
三、正反轉電動機法
第六節 空載特性的測定試驗
一、空載特性的定義和試驗目的
二、試驗方法
三、空載電樞電壓允許值和調整方法
第七節 額定負載試驗
一、試驗目的和試驗方法分類
二、加直接負載的試驗方法
三、額定負載時換向火花的測定和等級判定標準
第八節 熱試驗
一、直接負載法
二、等效法（空載短路法）
第九節 效率的測定試驗
一、用損耗分析法求取效率的計算式
二、直流電機各項損耗的求取方法
三、用回饋法試驗求取效率
四、試驗電源為整流電源時直流電動機效率的測定方法
五、效率的直接測定法
第十節 發電機的偶然過電流和電動機的偶然過轉矩試驗
一、發電機的偶然過電流試驗
二、電動機的偶然過轉矩試驗
第十一節 電動機轉速特性和固有轉速調整率的測定試驗
一、轉速特性的測定試驗
二、固有轉速調整率的測定試驗
第十二節 發電機外特性和固有電壓調整率的測定試驗
一、外特性的測定試驗
二、發電機固有電壓調整率的測定試驗
第十三節 直流電機主要試驗結果分析
一、空載特性曲線分析
二、電磁式直流電動機常見故障及原因分析
三、電磁式直流發電機常見故障及原因分析

附錄
附錄1 電機綜合標準編號和名稱
附錄2 三相異步電動機標準編號和名稱
附錄3 單相異步電動機標準編號和名稱
附錄4 同步電機標準編號和名稱
附錄5 直流電機標準編號和名稱
附錄6 Y和Y2系列三相異步電動機額定電壓時的空載電流和額定電流時的堵轉電壓統計平均值
附錄7 電機換向火花等級的確定標準
附錄8 T分度銅康銅和K分度鎳鉻鎳矽熱電偶分度表（0～+200℃，冷端溫度為0℃）
附錄9 銅熱電阻分度表
附錄10 BA1和BA2（Pt100）型鉑熱電阻分度表
附錄11 電機振動限值（GB 10068-2008）
附錄12 旋轉電機（附錄13規定的除外）空載A計權聲功率級限值（GB 100693－2008）
附錄13 冷卻方式為IC411、IC511、IC611三種方式的單速三相籠型異步電動機空載A計權聲功率級限值（GB 100693-2008）
附錄14 小功率異步電動機（IP44）A計權聲功率級限值
附錄15 額定負載工況超過空載工況的A計權聲功率級允許最大增加量
附錄16 Y（IP44）和Y2(IP54)系列三相異步電動機噪聲聲功率級限值
附錄17 Y系列(IP44)三相異步電動機堵轉轉矩T﹡K、堵轉電流I﹡K(倍數)限值
附錄18 電機軸線對底腳支撐面的平行度公差
附錄19 電機軸伸直徑D、鍵槽寬F、G尺寸及其公差、對稱度公差、軸伸長度一半處的徑向圓跳動公差
附錄20 凸緣止口直徑、凸緣止口對電機軸線的徑向圓跳動及凸緣配合面對電機軸線的端面圓跳動公差
參考文獻．