三相永磁同步电机国标
便于读者对永磁同步电机型式实验项目进行学习，有利于对永磁类电机的技术开发LEPGB/T22669-2008前言本标准参考采用了GB/T1029-2005《三相同步电机试验方法》、GB/T1032—2005《三相异步电动机试验方法》、GB/T13958-2008《无直流励磁绕组同步电动机试验方法》IEC60034-2-1:2007《旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法》和美国标准 IEEE Std112:204《多相感应电动机和发电机试验方法》的相关内容。本标准内容是广泛采用的公认的试验方法适应国际贸易技术交流和经济发展的需要。为满足特殊研究或应用的需要,可按本标准未作规定的附加方法进行试验本标准制定了适用于永磁同步电动机的“B法”测定效率的方法;基准温度采用了IEC6034-21200?的规定;给出了电机性能计算格式等本标准的附录A为规范性附录附录B和附录C为资料性附录。本标准由中国电器工业协会提出本标准由全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)归口。本标准由上海电器科学研究所(集团)有限公可负资起草其他主耍起草单位有:江苏安捷机电技术有限公司、河南特高特电机科技发展有限公司、华北电力大学、广东江门江晟电机有限公司、安徽明腾永磁机电设备有限公司、卧龙电气集团股份有限公司。本标准主要起草人;陈伟华、倪立新、金惟伟、周志民、罗应立、刘华涛、袁福民、鲍周清、朱兴恒温旭、严伟灿、李秀英姚丙雷、张宝强陈亦新本标准为首次发布。EpicGB/T22669-—2008三相永磁同步电动机试验方法范围本标准规定了三相水磁同步电动机的试验方法本标准适用于自起动三相永磁同步电动机,静止变频电源供电的同步电动机试验可参照使用,不适用于有直流励磁绕组的同步电动机。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,共随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,戴励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB755—2008旋转电机定额和性能(IEC60034-1:2004,IDT)GB/T1029—2005三相同步电机试验方法GB/T10322005三相异步电动机试验方法GB10068—2008轴中心高为56mm及以上电机的机槭振动振动的测量、评定及限值(IEC60034-14:2003,IDT)GB/T10069.1-2006旋转电机噪声测定方法及限值第1部分:旋转电机噪声测定方法ISO1680:1999,MOD)GB/T13958-2008无直流励磁绕组同步电动机试验方法1EC60034-2-1:2007旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的标准试验方法3主要符号cosq功率因数电源频率(Hz)I1—定子线电流(A)——空毂线电流(A)Ik—堵转线电流〔A额定电流(A)—直流电机电枢电流(A)K—导体材料在0℃时电阻温度系数的倒数铜K1=235铝K1=225除非另有规定正d——转矩读数修正值(N·m)J——转动惯盘(kg·m2)n—试验时测得的转速(r/min)p一电机的极对数P1-输入功率(W)P2--输出功率(W)Ps--额定(输出)功率(WP铁耗(W)Pt—风摩耗(W)CEPICCB/T22669-2008P—剩余损耗(W)Ps杂散损耗(WPs—空载杂损耗(W)P。—一空载输入功率(W)PK—堵转时的输入功率(WPm—定子绕组在试验温度下P2R损耗(W)Poau空载时在试验温度下定子绕组PR损耗(WPaus—定子绕组在规定温度(0)下IR损耗(WR1——温度为阴1时定子绕组初始端电阻(g)RN-额定负载热试验结束时定子绕组端电阻〔)R:—试验温度下测得(或求得)的定子绕组端电阻()Rs—换算到规定温度()时的定子绕组端电阻(Q)R—-空载试验(锵个电压点)定子绕组端电阻(a)Ta—转矩读数(N·m)T如-—空载(与测力机连接)转矩读数(N·m)T—修正过的转矩(N·m)TK堵转时转矩(N·mT-—在试验电压L,下测得的失步转矩(N·m)TN一一额定电压时的失步转矩(N·m)T—最小转矩(N·mT—在试捡电压U下测得的牵入转矩(N·mTN-一额定电压下的标称牵人转矩N·m)T—异步转矩(N·m)Tx-永磁制动转矩(N·m)U—端电压(v)U。—空载试验端电压(V)Ux堵转试验端电压()Ux—额定电压(v)01—测量初始(玲)电阻R1时的绕组温度℃)a-一额定负载热试验期间测取的定子绕组最高温度℃4-试验时测得的定子绕组最高温度〔℃O.一热试验结束时冷却介质温度(℃日--负载试验时冷却介质温度(℃)标准规定的基准温度(℃0-计算效率时规定的定子绕组温度(℃—空载试验时定子绕组温度(℃)△61--定子绕组温升(K—效率(%)4试验要求4.1试验电游4.1.1电压4.1.1.1电压波形试验电源的谐波电压因数(HVF)应不超过0,02;在进行热试验时应不超过0.015CEpiCCB/T22669-20084.1.1.2电压系统的对称性三相电压系统的负序分量和零序分量均应不超过正序分量的1.0%在进行热试验时,电压系统的负序分量应不超过正序分量的0.5%零序分量的影响应予以排除。4.1.2频率4.1.2.1频率偏差试验期间,电源频率与规定频率之差应在规定频率的士0.3%范围内。1.22频率的稳定性试验期间不允许频率发生快速变化,因为频率快速变化不仅影响被试电机,也会影响到输出测量装置。测量期间频率变化量应小于0.1%42测量仪器4.2.1概述因为大多数仪器的准确度等级通常以满量程的百分数表示。因此,应尽量按实际读数的需要,选择低量程仪表。影响仪器测量结果准确度的因素a)信号源负载;b)引接线校正c)仪器的量程、使用条件和校准。4.2.2电量测量仪器通常,电量测量仪器的准确度应不低于0.5级(满量程,兆欧表除外)。用B法(见10,2,2)测定电机效率时,为保持试验结果的准确性和重复性,要求仪器的准确度等级不低于0.2级(满量程)般来说,电子仪器是多用途的,与无源仪器(非电子式)相比,有非當大的翰入阻抗,无需因仪器自身损耗而修正读数。但高输入阻抗仪器对干扰更为敏感。应依实践经验,采取减少于扰的措施。测盘用仪用互感器的准确度等级应不低于0.2级(满量程)4.2.3转矩测量仪一般试验用转矩测量仪(含测功机和传感器)的准确度等级应不低于0.5级。采用B法(见10.2.2测定效率时,转矩测量仪的准确度等级应不低于0.2级(满量程)4.2.4转速与频率测量仪转速表读数误差在土lr/min以内。频率表的准确度等级应不低于0.1级(满量程)4.2.5电阻测量仪绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥,或数字式微欧计测量准确度应不低于0.2级。4.2.6温度测量仪温度测量仪的最大允许误差为士1℃4.3测量要求4.3,1电压测量测量端电压的信号线应接到电机端子,如现场不允许这样连接,应计算由此引起的误差并对读数作校正。取三相电压的算术平均值计算电机性能三相电压的对称性应符合4.1.1.2的要求4.3.2电流测量应同时测量电动机的每相线电流,用三相线电流的算术平均值计算电动机的性能。使用电流互感器时接入二次回路仪器的总阻抗(包括连接导线)应不超过其额定阻抗值对I
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时域有限差分法 (高本庆)
时域有限差分学习书籍，有研究FDTD方法的可以学习学习国防科技图书出版基金第二届评审委员会组成人员名誉主任委员怀国模主任委员黄宁副主任娄员殷鹤龄高景德陈芳允曾铎员尤子平朱森无朵英贤按姓氏笔划为序)刘仁何庆芝何因伟何新贵宋家树张汝果范学虹胡万忱柯有安侯迁候正明莫梧生崔尔东秘书长刘琯德时域有限差分法(Fnte- Differerce Time-Domain Method简称FDTD Method)是求解电磁问题的种数值技术,它是在1966年由K.S.Yee第一次提出的。fDTD法直接将有限差分式代替麦克斯韦时域场旋度方程中的微分式,得到关子场分量的有限差分式,用具有相同电参量的空间网格去模拟被研究体,选取合适的场初始值和计算室间的边界条件,可以得到包括时间变量的麦克斯韦方程的四维数值解。通过傅里叶变换可求得三维空间的频域解20多年来FDTD法历经了一个蓬勃发展的过程。最初是用它来求解金属体上的散射问题,用的是笛卡尔坐标系,使空间单元网格呈直角六面体。鉴于当时的计算机容量水平,特别是FDTD技术本身尚有若重要问题未很好解决,使得早期的数值精度不够高,应用范围也不很广,这种局面大约延续到70年代末期。随着FDTD技术的发展,首先需要解决的是有限计算空间的无反射截断问题,早期采用的一种方法是加大边界与散射体间距离,以在边界上构成外向行波,这种方法精度不高、计算空问亦大。直到将波方程的二阶近似用以处理边界上的场值,得到了较好近似的吸收边界条件,才将这个间题的解决向前推进了一大步在直角坐标系中用FDTD技术进行模拟时,光滑曲线形媒质表面将呈锯齿形状这可能产生沿面的表面波,加大了数值色散误差,解决这个问题的有效方法是“共形”技术的提出,这包括:或是使用曲线坐标系使媒质表面与坐标曲线共形,或是在直角坐标系中改变媒质介面上的网格形状,使二者共形,利用共形网格明显提高了计算精度。在类电磁问题中,当媒质结构尺寸比网格尺寸小时(如细线、窄槽或薄介质层等),将使FDTD模拟变得很困难。近来相继出现以麦克斯韦方程的国路积分形式建立相应FDTD算法式,FDTD与其他方法(如积分方程法或矩量法)的混合技术,以及媒质参数竹网格平均技术等,均提供了解决这类特殊问题的途径。FDTD法的特点是很易得到被研究体的近场,但不易一次直接得到远场值。80年代初期提出的利用等效原理将频城近场变换为远场是解决这个问题的好方法,近几年又将此技术发展到时域这二种路径给求解散射间题和天线问题提供了强有力的工具。值得提出的是,早期fTD方法中没有计及媒质的色散特性,即假定被研究媒质的电参数是与频率无关的。实际上自然界中有很多媒质的电参数具有很强的色散特性,近几年已开始注意研究色散媒质中的FDTD算法,为解决这电磁领域内难题铺平了道路。上述几方面问题的进展有力推动了FDTD技术的发展和应用,使它在解决复杂形体结构和多种媒质并存的一类呵题中占有重要的一席之地。今天,它不仅在电磁散射、电磁兼容预测、生物电磁学中得到卓有成效的应用,而且在天线做波技术、光电子学等的应用中意益受到重视。本书内容包括三部分:第一部分论述了FDTD法基本知识和各种FDTD算法,包括各种坐标系和特殊结构媒质的算法,以及FDTD与其他方法相结合的混合法等;第二部分介绍了FDTD法在电磁学各领域中的应用情况,内容涉及电磁散射微波传输线、天线、电磁榘容预測及生物电磁学范畴;第三部分讨论近期发展的色散媒质的FDTD算祛原理及其应用情况。本书在给出各种应用实例时,多将FDID法数据与理论值或实验数据或其他数值解数据(如矩量法等)进行比较。除早期发表的少数例子误差稍大外,大多数均与相比较的数据吻合很好。从目前水平看,在分析…般散射问题中,数值误差约在L%~3%附近(RCS的误差略大些),而在求谐振器本征值问题中,FDTD数值解与理论值误差低于百分之,某些情况能小于千分之一,这个精度是很喜人的。可以无夸张地说,FDTD法与其他数值解从精度上讲是可以媲美的,有的则有胜过。加之FDTD法得到的是时域解,通过傅氏变换可得到频域解。即它具有次时域计算代替频域上逐点计算的潜力。这些均L表示FDTD法具有较明显的优势。本书是作者尝试将已发表在不同场合不同时间的有关资料经整理推演、加工编写成专著。内容取材上亦包括作者及同事们近几年在这方面开展的工作结果。编写本书的目的是希望能起到抛砖引玉的效果。希给初学者提供…个入门途径,给从事这方面工作的同行们提供较系统的参考资料,以便更好地促进FDTD技术的发展和更进一步拓宽它的应用。由于作者才疏学浅,加上时间关系,错误和不足在所难免,上述目的恣难如愿敬请各位专家学者和读者多提供宝贵意见。在本书确立大纲的过程中,得到北京理工大学张德齐教授和楼仁海教授、西安交通大学汪文秉教授的帮助,汪文秉教授对内容安排提出了贵意见。要特别提到的是,在本书编写过程中得到中国科学技术大学旅美陈金元博士的大力支持和帮助陈博士及时寄来最新研究资料(见§7.6以充实本书内容。书稿完稿后,张德齐教授通阅了全稿,并提出宝贵意见国防工业出版社在本书出版过程中给予很多帮助,作者在此对他们表示衷心的感谢作者t993年8月于北京内容简介本书重点介绍」时域有限差分(FDTD)法的基本知识及其在电磁学各个领域内的应用。全书包括二部分(共八章),第一部分论述了FDTD法的基本知识(第…章)和各种FDTD算法,包括各种坐标和特殊结构媒质中FDTD算法及混合算法等(第二章);第二部分介绍FDTD法的爷种应用,内容涉及电磁散射(第三章〉微波传输线和谐振腔(第四章)、天线(第五章)、电磁兼容预测第六章)生物电磁学(第七章)等领域;第三部分介绍近期发展的色散媒质屮FDTD算法原及其应用情祝等(第八章〕。木书可供从事时域计算电磁学理论和应用妍究的人员参考,亦可供有关专业教师、研究生及商年级大学生作选修和参考用书目·录第一章时域有根差分法基本知识1.1支克斯韦方程1)].2FTD基本方程■h吾早4中■暑h音h鲁↓ψ中4山■■骨日◆p4白(生)1.3解的稳定性“……““〔l1)1.4边界条件…(13)1.5激励派的类型和设置……………………………(22)816误差分析………*………(29)§1.7近场一远场变换山中■冒↓d4白■■■e40)氵1.8FDTD数值解步骤…………(45〕参考文献■··■跏■·幽自嚞ψ■■·自·■甲血幽b中■●鲁歌●■甲晉『甲●■目■■46第二章FDTD算法变异48)82.1一般曲线坐标系的FDTD算法4甲●鲁ψψ■“ψ晕P山血曾■■■省口_P■口(48)§2.2正交曲线坐标系的PDTD算法(58}2.3非均匀网格尺寸的FDTD算法…(69)2.4细薄结构媒质的FTD算法……………*………(80)2.5FDTD瞬态积分方程的混合算法:(95§2.6FDTD矩量法时混合算法…………………*………(101)参考文献…………………………………………(105)第三章在电磁散射问题中的应用聊司自■电■■悬■■··ψb■■t最聊10883.1二维散射体■■画■·■唱口■■』烟·■口甲■唱■■即■■■口·吾■昌■■■■即■■■晶』h画p■■■昌〔108§3.2三维敢射体……………(114)3.3RCS计算……〔121)§3.4散射体的时域综合……………………**……(134)参考文献(143)第阿章在徽波传输线和谐振腔中的应用…………………(141徵带和共面传输线咖自b·山山山啬■■山■■ψ·;跏·■■“■士鲁■b■口■■■动●咖【41§4.2徼带不均匀性和徼带元件●日日鲁■日聊聊昏目申聊■与;自语↓ψ■ψ口一·↓c自ψb53)氵4.3波导传贛线元件……………………………………(63)8.4谐振腔的本征值……4…(j72)4.5谐振腔的e值(I名1参考文献…………………………………………(185第五章在天线问题中的应用·……(!8?)§5.1圆柱形单极天线………4■·↓■自·h■■■■■■■■甲4■■■▲187)5.2波导口和喇明线………………………………………(196)§5.3徽带贻片天线200)§5.4天线互朝的计算…ra……(210)参考文献1■幽昏p■■◆(215第六章在电磁兼容预测中的应用…(218§6·]瞬变电驚环境下飞机表面效应………“(216)§6.2EMP对连接有尾气焰导弹体的效应…(22)s63EM场透入导弹导引头的预浏■■■非十(230)6.4飞行体上微带贴片天线的EMP效应……a(233)6.5TEM传导胞腔中不均匀性影响的预测…-4…*4(239参考文献昏■■·聊■●■■■·ψ■山幽■如卓■■ψ卩■■中斷鲁晋■■口自■■导画晋■b山1〔241第七章在生物电磁学中的应用……246§7.1生物组织的电磁特性及人体电磁模型……………"……(246)72平面波照射下人体内的电磁效应号昌◆+卓b4即u(z56)7.3工业加热器对人体的作用…………………………(263)7.4动力电的人体效应…sa…(2687.5高压EMP的生物效.…·…(273)N7.6虾篾电话的人体效应…■■■■■↓鲁号↓個山山……(280)参考文………………………………………(2865第八章色教媒质的FDTD算法日■■d十■T■一一會■■『■■■血288)N8.1离散时域卷积建立FDTD方程……〔288N8.2由德拜方程和频域场到吋域的直接变换建立FDTD方程"sr…:…(295)氵8.3由z变换建立FDTD方程日ψ号■自卓自甲ψ吾■■■日■■■道语晶画『4b即44■(298)4色散媒质的吸收边界条件…………………"………(303)8.5(FD)TD法应用举例……(3058.6表面阻抗概念在fDTD法中的应用……(314)s8.了表面阻抗FDT法应用举例………■·■■b■324)参考文献(召30
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