產(chǎn)品概述
SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺是湖南銀河電氣有限公司積極響應(yīng)電機能效提升計劃而推出的促進電機產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的自動化電機綜合測試系統(tǒng)。
SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺采用大儀器技術(shù)，將復(fù)雜的電機試驗臺標(biāo)準(zhǔn)化、儀器化，縮短了建設(shè)周期、降低了成本，提高了可靠性，可同時滿足高效電機、變頻電機、普通異步電機及同步電機的出廠試驗、型式試驗及研究性試驗的需要。
SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺根據(jù)電機類型，可分為異步電機試驗臺、同步電機試驗臺、變頻電機試驗臺等，根據(jù)電機用途不同，可分為高效電機試驗臺、牽引電機試驗臺、電動汽車電機試驗臺、風(fēng)力發(fā)電機試驗臺等等。
一標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺參考標(biāo)準(zhǔn)
SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺設(shè)計參考如下標(biāo)準(zhǔn)：
GB755-2008 旋轉(zhuǎn)電機定額和性能
GB755-2-2003旋轉(zhuǎn)電機(牽引電機除外)確定損耗
GB/T 1032-2012 三相異步電動機試驗方法
GB/T 1029-2005 三相同步電機試驗方法
GB/T 22670-2008 變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動機試驗方法
GB/T 25123.2-2010 電力牽引 軌道機車車輛和公路車輛用旋轉(zhuǎn)電機 第2部分：電子變流器供電的交流電動機
GB/T 21211-2007 等效負(fù)載和迭加試驗技術(shù) 間接法確定旋轉(zhuǎn)電機溫升
二儀器化的電機試驗臺
電機試驗臺主要包括試驗電源、測試系統(tǒng)及操作臺三部分構(gòu)成。
1試驗電源一體化設(shè)計
按照常規(guī)實現(xiàn)手段，試驗電源包括被試機電源和陪試機電源，通常為兩個獨立的柜體；基于1.3倍過電壓和疊頻試驗的需要，普通變頻器輸出需要加升壓變壓器才能滿足需要。
銀河電氣聯(lián)合變頻器專業(yè)廠家合作研發(fā)了電機試驗用變頻電源，強化了電機試驗需要的功能，簡化了變頻器的整流環(huán)節(jié)，提高了電源的輸出波形品質(zhì)，實現(xiàn)了被試和陪試電源的一體化，減小了電機試驗臺試驗電源的占地面積。
2測試系統(tǒng)集成化設(shè)計
按照常規(guī)實現(xiàn)手段，為了滿足電機試驗寬范圍內(nèi)的高精度測量，需要采用大量電壓、電流傳感器及換擋開關(guān)和換擋控制裝置。
銀河電氣標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺采用自主研發(fā)的無需機械換擋的AnyWay
變頻功率分析儀，大大減小了傳感器的數(shù)量，簡化了測試線路，并成功的將傳感器安置于強電磁干擾的電源柜內(nèi)部。實現(xiàn)了試驗電源與測試系統(tǒng)的一體化。
3操作臺辦公化設(shè)計
按照常規(guī)實現(xiàn)手段，操作臺是電機試驗臺的神經(jīng)中樞，集中了PLC、儀器儀表等測控設(shè)備和大量的控制開關(guān)設(shè)備，操作臺與試驗設(shè)備之間存在大量的連接電纜。
銀河電氣標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺的所有測控設(shè)備采用
前端數(shù)字化和分布式就地安裝技術(shù)，測控設(shè)備與操作臺之間除了少量的光纖之外，無其它任何連接。操作臺整潔大方，安全便捷，就如白領(lǐng)的辦公桌。
4儀器化的電機試驗臺
三大技術(shù)變革，將傳統(tǒng)電機試驗臺需要的大量設(shè)備集成為一個機柜、一臺電腦和一張電腦桌。而電機試驗臺機柜所有一次線路，只有最基本的9根線，三根電源進線，三根被試電機連線，三根陪試電機連線。真正意義上實現(xiàn)了電機試驗臺的儀器化。
圖1、儀器化的SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺
三標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺特點
1可并聯(lián)接并的完美正弦波試驗電源
標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺試驗電源采用三電平加載波移相技術(shù)：
◆ 可直接輸出1.3倍額定電壓實現(xiàn)短時過電壓試驗；
◆ 可輸出疊頻波形支持單電機熱試驗；
◆ 輸入電網(wǎng)諧波小于3%，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求；
◆ 在寬幅值范圍內(nèi)輸出完美正弦波，波形品質(zhì)優(yōu)于機組電源；
標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺試驗電源采用并聯(lián)接并技術(shù)：
一套兩組的電源既可合并為一臺大功率電源用于實現(xiàn)更大功率電機的堵轉(zhuǎn)、空載、疊頻溫升等單機試驗；也可拆分為兩套四組電源，對多臺較小功率的電機同時進行試驗。
試驗臺容量只需要滿足當(dāng)下需要即可，在電機功率等級提升后，采購相同的電源并聯(lián)即可擴大電機試驗臺的試驗容量，無需過多的考慮未來發(fā)展而增大眼前的投資。
2高精度的測試系統(tǒng)
主電量測試采用銀河電氣自主開發(fā)研制的AnyWay變頻功率分析儀，全范圍內(nèi)滿足電機試驗標(biāo)準(zhǔn)的精度要求，尤其是低功率因數(shù)及低頻下的測試精度全球領(lǐng)先。
采用銀河電氣自主研發(fā)的DMC300分布式測控系統(tǒng)實現(xiàn)電機軸功率測量，確保電機輸出軸功率與電機輸入電功率嚴(yán)格同步測量，提高試驗精度。
所有測試產(chǎn)品均為前端數(shù)字化產(chǎn)品，電磁兼容性好，維護簡單，操作安全。
所有測試產(chǎn)品的標(biāo)稱精度均可溯源至國家標(biāo)準(zhǔn)。
3最專業(yè)的自動化電機試驗測控報表軟件
所有集成商均宣稱電機試驗臺可實現(xiàn)電機試驗自動化、報表自動化、一鍵生成報表等。銀河電氣在近10年從事電機試驗站建設(shè)的過程中，積累了豐富的經(jīng)驗，所研制的
系列電機測控報表軟件的特點主要體現(xiàn)為：
◆ 高精度閉環(huán)控制，保證了被試電機的試驗條件的一致性；
◆ 結(jié)合電機試驗工況特點的數(shù)據(jù)同步、平均、平滑、曲線擬合等處理功能，提高了試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性；
◆ 靈活的電源管理，提高了電機試驗臺的利用率；
◆ 完善的保護系統(tǒng)，確保人和試驗設(shè)備安全。
上述特點集中體現(xiàn)為：
◆ 試驗精度和試驗結(jié)果很好的一致性和可重復(fù)性；
◆ 試驗工作效率顯著提高。
圖2 SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺出具的T-N/M-S曲線
四SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺主要功能
1普通異步電機試驗
使用標(biāo)準(zhǔn)化異步電機試驗臺能夠完成以下GB/T1032-2012 規(guī)定的試驗項目：
◆ 空載試驗；
◆ 堵轉(zhuǎn)試驗；
◆ 低頻堵轉(zhuǎn)試驗；
◆ 負(fù)載試驗；
◆ 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；
◆ 溫升試驗；
直接負(fù)載法：對拖法；
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。
◆ 最大轉(zhuǎn)矩的測定；
◆ 最小轉(zhuǎn)矩的測定；
◆ T-N 曲線/M-S曲線的測定：正向、反向曲線；
◆ 過轉(zhuǎn)矩試驗；
◆ 超速試驗；
◆ 耐壓試驗；
◆ 短時升高電壓試驗；
◆ 絕緣電阻的測定；
◆ 冷態(tài)直流電阻的測定；
注：以上試驗項目的完成以標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺的試驗電源的最大輸出能力為限。扭矩傳感器及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測試儀由用戶自備（滿足GB1032 對試驗方法對傳感器和測試儀準(zhǔn)確度等級要求）。
2變頻異步電機試驗
使用標(biāo)準(zhǔn)化異步電機試驗臺可以完成GB/T 22670-2008 規(guī)定的變頻電機所有試驗項目。
3可擴展功能
同步電機試驗臺；
牽引異步電機試驗臺；
電動汽車電動機試驗臺；
水泵電機試驗臺；
風(fēng)機電機試驗臺。
選型及應(yīng)用
五標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺選型
SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺有基本型和可拆分/并聯(lián)型兩類，額定功率從50kW到4×1000kW，用戶可以根據(jù)被試產(chǎn)品的需要選擇電機試驗臺類型和額定功率。
1基本型SMT2T系列
基本型SMT2T系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺包括兩臺試驗電源，能夠進行一臺電源額定功率范圍內(nèi)電機直接負(fù)載法試驗，也可以并聯(lián)使用，使電源功率達到額定功率的兩倍，完成更大電機出廠試驗或者疊頻法溫升試驗（500kW以上試驗站具備）。
2擴展型SMT4T系列
擴展型SMT4T系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺包括四臺試驗電源，能夠同時進行兩臺電源額定功率內(nèi)電機直接負(fù)載法試驗（表中用XXXkW×2表示），也可以兩兩并聯(lián)組成一個兩倍容量的電機試驗臺（表中用XXXkW×1表示），完成電源額定功率兩倍的電機直接負(fù)載法試驗，還可以4 臺并聯(lián)使電源功率達到額定功率的4倍，完成更大電機出廠試驗或疊頻法溫升試驗。
3額定電壓
標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺試驗電源可以直接輸出690V 和380V 電壓用于低壓電機試驗。如需要1.14kV/3kV/6kV/10kV，則需要選購相應(yīng)的升壓變壓器。SMT系列標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺的試驗電源在不接升壓變壓器時能夠直接升壓到額定電壓的1.3倍。
4試驗電源額定電流
標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺試驗電源能夠連續(xù)運行的最大電流。允許短時過載1.1倍（60s)。
表1標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺產(chǎn)品型號和電壓功率對照表
| 額定容量 |
型號 |
額定電流 |
額定功率(380V) |
額定功率(690V) |
額定功率(1140V) |
額定功率(3/6/10KV) |
| 50kW |
SMT2T50 |
95A |
50kW |
|
|
|
| 100kW |
SMT2T100 |
190A |
100kW |
|
|
|
| 500V |
SMT2T500
SMT2T500U
SMT2T500D
SMT2T500UD
|
524A
524A
524A
524A
|
275kW
275kW
500kW
500kW
|
500kW
500kW
500kW
500kW
|
500kW
500kW
|
|
| 4×500kW |
SMT4T500
SMT4T500U1
SMT4T500U2
SMT4T500U3
|
524Ax2
524Ax2
524Ax2
524Ax2
|
275kWx2 500kWx1
275kWx2 500kWx1
275kWx2 500kWx1
275kWx2 500kWx1
|
500kW ×2 1000kW×1
500kW ×2 1000kW×1
500kW ×2 1000kW×1
500kW ×2 1000kW×1
|
500kWx2 1000kW×1
500kWx2 1000kW×1
|
500kWx2 1000kW×1
500kWx2 1000kW×1
|
| 750kW |
SMT2T750
SMT2T750U1
SMT2T750U2
SMT2T750U3
|
785A
785A
785A
785A
|
413kW
413kW
413kW
413kW
|
750kW
750kW
750kW
750kW
|
920kW
920kW
|
920kW
920kW
|
| 4X750kW |
SMT4T750
SMT4T750U1
SMT4T750U2
SMT4T750U3
|
785AX2
785AX2
785AX2
785AX2
|
413kW×2 826kW×1
413kW×2 826kW×1
413kW×2 826kW×1
413kW×2 826kW×1
|
750kW×2 1500kW×1
750kW×2 1500kW×1
750kW×2 1500kW×1
750kW×2 1500kW×1
|
920kW×2 1840kW×1
920kW×2 1840kW×1
|
920kW×2 1840kW×1
920kW×2 1840kW×1
|
| 1000kW |
SMT2T1000
SMT2T1000U1
SMT2T1000U2
SMT2T1000U3
|
1048A
1048A
1048A
1048A
|
550kW
550kW
550kW
550kW
|
1000kW
1000kW
1000kW
1000kW
|
1250kW
1250kW
|
1250kW
1250kW
|
| 4X1000kW |
1250kW
SMT4T1000U1
SMT4T1000U2
SMT4T1000U1
|
1048AX2
1048AX2
1048AX2
1048AX2
|
550kWX2 1100kW×1
550kWX2 1100kW×1
550kWX2 1100kW×1
550kWX2 1100kW×1
|
1000kW×2 1000kW×2
1000kW×2 1000kW×2
1000kW×2 1000kW×2
1000kW×2 1000kW×2
|
1250kW×2 2500kW×1
1250kW×2 2500kW×1
|
1250kW×2 2500kW×1
1250kW×2 2500kW×1
|
六標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺應(yīng)用
銀河電氣標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺依據(jù)試驗對象不同，可分為：
高效電機試驗臺、電動汽車電機試驗臺、交流牽引異步電機試驗臺、異步電機試驗臺、同步電機試驗臺、變頻電機試驗臺。
銀河電氣標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺的主要應(yīng)用領(lǐng)域為：
電機制造企業(yè)（特別適用于500kW及以下高效節(jié)能電機型式試驗和出廠試驗）
電機維修企業(yè)（快速提供電機故障判據(jù)）
第三方電機檢測機構(gòu)（目前唯一可在變頻電機型式試驗全范圍內(nèi)提供溯源證書的電機試驗臺）
研究機構(gòu)（公開上位機通訊協(xié)議，免費提供驅(qū)動程序，免費提供接口例程源代碼）
院校實驗室（提供多種電機試驗測控報表軟件，開放報表數(shù)據(jù)格式，支持第三方軟件接入）
圖3 用于“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”高壓高效電機全國范圍能效抽查的銀河電氣SMT標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺
圖3為2013年6月國家高電壓計量站用于 “節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”高壓高效電機全國范圍能效抽查的標(biāo)準(zhǔn)化電機試驗臺。該電機試驗臺及相關(guān)技術(shù)已被質(zhì)檢總局列為電機能效提升計劃中電機體系節(jié)能改造、電機再制造基礎(chǔ)能力提升、高效及超高效電機技術(shù)推廣應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等的重要技術(shù)支撐。
性能參數(shù)
七主要性能參數(shù)
| 項目 |
指標(biāo) |
條件 |
| 最高采樣率 |
250kHz |
|
| 帶寬 |
100kHz |
|
| 電壓 |
A 型：0.05%rd
B 型：0.1%rd
C 型：0.2%rd
|
幅值：0.75%~150% UN(SP系列)；0.5%~100% UN(DT系列)；
基波頻率：DC，0.1Hz~400Hz(SP系列)；DC，0.1Hz~1500Hz(DT系列)；
|
| 電流 |
A 型：0.05%rd
B 型：0.1%rd
C 型：0.2%rd |
幅值：0.75%~200% IN(SP系列)；
基波頻率：DC，0.1Hz~400Hz(SP系列)；DC，0.1Hz~1500Hz(DT系列)；
|
| 功率 |
A 型：0.05%rd
B 型：0.1%rd
C 型：0.2%rd |
功率因數(shù)=1；額定電壓、額定電流；基波頻率：45~66Hz |
| |
A 型：0.1%rd
B 型：0.2%rd
C 型：0.5%rd |
功率因數(shù)：0.2~1；
基波頻率：DC，0.1Hz~400Hz(SP系列)；DC，0.1Hz~1500Hz(DT系列)；
|
| |
A 型：0.2%rd
B 型：0.5%rd
C 型：1%rd |
功率因數(shù)：0.05~0.2；
基波頻率：DC，0.1Hz~400Hz(SP系列)；DC，0.1Hz~1500Hz(DT系列)； |
| 頻率測量精度 |
0.02%rd |
0.1Hz~1500Hz |
| 電壓過載時間 |
10min |
I<1.5UN(SP系列) |
| 電流過載時間 |
3min |
I<2IN |
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