一概述

　　在電機試驗中，電機的空載試驗是檢驗電機的性能的重要環節，也是所有電機在出廠前必須進行的試驗之一。三相異步電機的空載試驗是給定子加額定頻率的額定電壓空載運行的試驗，該試驗的目的主要有三個：

　　1、檢查電機運轉的靈活情況，初步判斷噪音和震動是否符合要求；

　　2、通過試驗，求得電機額定電壓時的鐵芯損耗和在額定轉速時的機械損耗；

　　3、通過試驗得出空載電流和空載電壓之間的關系曲線，即為電機的磁化曲線，他可以反映出電機電磁設計和相關原材料質量及加工工藝的實際情況，例如：鐵芯材料的性能和幾何尺寸，定子繞組匝數及形式，定轉子氣隙的大小等參數選擇的是否合理，對于批量生產中的電機是否有異常變化等。

二電機空載試驗

　　電機空載試驗線路如下圖所示，其中試驗電源可以是電源調壓器或者變頻數字電源，輸出電壓應在被試電機額定電壓的20%-30%以內可調，容量不小于被試電機的額定輸出功率。

圖1。電機空載試驗線路圖

三電量測量系統

　　在上述圖中，我們可以看到，U、I、P測量系統（以下統稱電量測量系統）對于整個空載試驗的結果來說，起到至關重要的作用。那么從電量測量系統獲得的數據，我們可以得到電機的哪些具體參數呢？
　　根據GB/T1032-2012三相異步電動機試驗方法中關于電動機效率η的計算方法描述：測量輸入功率的損耗分析法（E法），通過空載及負載試驗得出電機的總損耗PT=Pfw+PFe+Pcu1s+Pcu2s+Ps，進而得到輸出功率P2=P1-PT（P1為額定負載下輸入功率），那么電機的效率η=P2/P1X100%。其中電機的風摩耗Pfw及鐵耗PFe由空載試驗得出，轉子銅耗Pcu1s、定子銅耗Pcu2s及雜散耗Ps由負載試驗得出。

四引出問題

　　由于電機空載試驗時，定子與轉子基本同步，轉差率很小，輸入功率基本上消耗于無功功率，所以功率因數很低。這樣，低功率因數下的功率測量準確度，決定了電機空載損耗確定的準確性，進而影響電機效率的評定，可以這么說，這臺電機是否合格，一半的幾率取決于電量測量系統的準確性。
　　在某些長期進行電機試驗的廠家或者試驗員都知道，測量電機空載試驗輸入功率都應采用低功率因數表或者能使用與功率因數為0.2以下的其它數字功率表，之所以要提出如此明確的要求，是因為他們從長期的試驗經驗中知道，普通的電量測量系統難以測量準確。
　　為何電機空載試驗時電量測量系統會出現測量不準確的現象呢，這是因為目前大多數的功率表的功率測量準確級的參比條件是功率因數等于1，不明示測量難度大的低功率因數下的準確度指標。且隨著變頻數字電源的引入，變頻電量的測量難度更大。這樣的標稱方式，容易給試驗人員造成誤解，以為這樣的功率表在所有條件下功率的標稱精度都是一致的，因此雖然選擇了標稱精度很高的功率表，但是試驗后得到的結果與設計值大相徑庭，這樣會產生兩種不確定的結果：一是測量系統不準；二是電機不合格。如果是這樣的結果，那么我們進行試驗的目的是什么，這個試驗還有什么意義？電量測量系統沒有幫助判斷問題，反而增添了新的問題，得不償失。

五解決方案

　　針對于電機空載試驗功率因數低、輸入功率難以測量準確的這一現狀，湖南銀河電氣有限公司研制了WP4000變頻功率分析儀，該功率分析儀的功率單元（SP系列變頻功率傳感器/DT系列數字變送器）具有極小的角差，并采用獨特的相位補償技術，實現了在0.05-1功率因數范圍內的高精度測量，是電機空載試驗時功率表的理想選擇對象。
　　試驗原理圖如下所示：

圖2。WP4000變頻功率分析儀應用于電機空載試驗輸入功率測量

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