一、背景

　　電機是用電量最大的耗電機械。有統計顯示，2011年，我國電機保有量約17億千瓦，總耗電量約3萬億千瓦時，占全社會總用電量的64%，其中工業領域電機總用電量為2.6萬億千瓦時，約占工業用電的75%。我國電機能效水平逐步提高，但總體仍然較低，平均水平比國外低3-5個百分點，低效電機造成用電浪費。

　　2008年國際電工技術委員會（IEC）制定了全球統一的電機能效分級標準，并統一了測試方法；美國從1997年開始強制推行高效電機，2011年又強制推行超高效電機；歐洲于2011年也開始強制推行高效電機。我國2006年發布了電機能效標準（GB18613-2006），中國參照IEC標準組織進行了修訂，新標準（GB18613-2012）于2012年9月1日正式實施。

　　按照國家新標準，截止2013年，我國生產的電機產品絕大多數都不是高效的（高效電機是指達到或優于GB18613-2012標準中節能評價值的電機）。

　　工信部2013年3月26日印發的《2013年工業節能與綠色發展專項行動實施方案》通知中就提出，2013年將重點推進實施電機能效提升專項計劃。

　　2013年6月21日，工業和信息化部和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了《電機能效提升計劃（2013-2015年）》（以下簡稱《計劃》）?！队媱潯诽岢龅?015年，實現電機產品升級換代，50%的低壓三相籠型異步電動機產品、40%的高壓電動機產品達到高效電機能效標準規范；累計推廣高效電機1.7億千瓦，淘汰在用低效電機1.6億千瓦，實施電機系統節能技改1億千瓦，實施淘汰電機高效再制造2000萬千瓦。預計2015年當年實現節電800億千瓦時,相當于節能2600萬噸標準煤，減排二氧化碳6800萬噸。

　　為提高高壓異步三相電動機的能效測量結果準確性，國家法制計量管理計量技術委員會能效標識計量檢測分技術委員會與2012年委托國家高電壓計量站及湖南銀河電氣有限公司等單位起草《高壓三相異步電動機能源效率計量檢測方法》計量技術規范。同時，由湖南銀河電氣有限公司負責建設高電壓計量站的用于高壓三相異步電機及低壓異步電機能源效率評測的高效電機試驗臺。

　　高效電機試驗臺是依據GB/T1032三相異步電動機試驗方法及GB18613中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級等國家標準確定的試驗方法對電機的溫升、效率等參數進行檢驗的綜合測試系統。

二、設計依據

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

三、試驗原理

　　高效電機試驗臺由試驗電源、主電量系統、開關測控、輔助參量測試及自動化試驗臺等構成。

1、試驗電源

　　高效電機試驗臺的試驗電源滿足GB/T1032-2012和GB755-2008對電機試驗電源的要求，受程序控制進行相應操作。

2、主電量測試

　　高效電機試驗臺的主電量測試采用WP4000變頻功率分析儀，實現電機試驗過程中的電參量的幅值、頻率和功率因數在寬范圍內的高精度測量。

3、開關測控

　　高效電機試驗臺采用DMC300分布式測控系統的DC系列分布式I/O子站完成對包括電源柜、測量開關柜等系統中所有開關的控制和測試。

4、輔助參量測試

　　高效電機試驗臺采用DMC300分布式測控系統的DM系列分布式測試子站完成對8路溫度和1路扭矩及轉速進行測試，通過光纖傳輸到試驗臺的變頻功率分析儀。

5、自動化試驗臺

　　高效電機試驗臺通過以太網實現與所有測控設備的通信控制、獲得試驗過程的電量和非電量測量數據；

　　高效電機試驗臺通過電機試驗測控報表軟件可根據試驗項目完成對試驗電源的配置，對開關狀態進行控制，實現試驗項目的過程控制，完成試驗過程，并獲取相應的試驗數據；

　　高效電機試驗臺通過電機試驗測控報表軟件可根據標準對試驗過程獲得的數據進行處理，獲得試驗結果，形成試驗報告；試驗報告存儲、打?。?/p>

四、試驗項目

　　高效電機試驗臺可以實現下述試驗項目：

　　◆ 空載試驗：（自動完成）
　　◆ 堵轉試驗：（人工輸入堵轉電流倍數，自動完成）
　　◆ 低頻堵轉試驗：（人工輸入堵轉電流倍數，自動完成）
　　◆ 負載試驗：（自動完成）
　　◆ 效率的確定 ：按照GB/T1032-2012規定的A、B、B1、E1、F1、G1、H法,共七種；（自動完成）。
　　◆ 變頻器供電電動機負載特性測定：（自動完成）
　　◆ 溫升試驗：
　　　★直接負載法：對拖法（自動完成）
　　　★等效負載法：降低電壓負載法、降低電流負載法、定子疊頻法。（自動完成）
　　◆ 最大轉矩的測定：（自動完成）
　　◆ 最小轉矩的測定：（自動完成）
　　◆ T-N曲線的測定：（自動完成）包括：正向、反向曲線。加載時，最低轉速應＜2%Ne。
　　◆ 過轉矩試驗：（自動完成）
　　◆ 超速試驗：（自動完成）
　　◆ 耐壓試驗：(買方自備耐壓設備,人工完成，手動輸入)
　　◆ 短時升高電壓試驗：（自動完成）
　　◆ 絕緣電阻的測定：(買方自備絕緣電阻儀，人工試驗、手工輸入)
　　◆ 冷態直流電阻的測定：(買方自備直流電阻儀, 人工試驗、手工輸入)

五、展望

　　高效電機試驗臺于2013年3月投入使用，2013年7月4日，國家質檢總局舉辦了“節能產品惠民工程”專項檢查結果匯報會。會上，總局充分肯定了國家高電壓計量站在高壓電機專項抽查的工作成果，并將國家高電壓計量站作為技術依托單位列入工信部和國家質檢總局聯合頒布的《電機能效提升計劃（2013-2015年）》。

 

擴展閱讀：

　　電機試驗臺測控整體解決方案

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