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1、 铁道技术监督 第 4 3卷 4 P 一 般大于 5 0 K 仅针对式 6 进行分析 对式 6 进行积分运算 求解 T t 将 t 0 的时刻温度 代 人 可得 冷却时 间为 t 的温升值 t 为 f 一T b t M r 0 一 一 一 4 7 将式 4 代人式 3 再合并式 7 可消去 图1 不同电机损耗功率的电机绕组温升曲线T t 得到绕组电阻 R与时间的关系为 1 的 h 度 2 K 腓 口 8 试验最后 温度变化小于 即 一 一 认为此时牵引电机已处于热平衡状态 岛时 t 0 R t R o 带入式 8 变换 1 3 平均电流测试法 得到零秒时刻温升值为 为使被测牵引电机尽快达到热平
2、衡状态 试验时 可采用对电力机车满级牵引 满级电制交替操作或者 被试机车持续牵引 陪试机车持续电制的方法 确保 电机等效平均电流与持续工况的电机工作电流一致 1 4 电阻与温度关系 金属绕组电阻值与温度有如下关系 R t R 1 一 3 式 3 中 为当前绕组温度 9 R为当前绕组 温度为 时的绕组电阻值 Q 为试验开始 时的 绕组温度或环境温度 R为 时的绕组电阻值 Q a a 为 时的电阻温度系数 设 为 0 时 的 电 阻温 度 系 数 铜 绕 组 6 c 0 0 0 4 2 5 a a 的计算式为 一 一 Q Q 垒 r 1 1 0 0 04 25 T a 1 5 电机绕组温度下降规律
3、 电机绕组在不同温升条件的冷却过程 也满足 牛顿足 佯和杜龙 一佩 帝特 足 律 当绕组温升低于 3 0 K时 有 c 椰 一T b 5 当绕组温升高于 5 0K时 有 c 椰 f 一 0 o 6 2 电阻法温升测试计算公式推导 一 二 一 T b 9 将 铜绕 组 电阻 温度 系数 0 0 0 4 2 5代人 式 9 得 8 o T o T b 2 3 5 一 2 3 5 T b 1 0 如果在恒温条件下试验 有 T a 式 1 0 即是电阻法零秒温升即最大温升的计 算公式 和 在试验中是稳定值 容易测得 而断电瞬间绕组 回路中尚存震荡 电感 电容 会干 扰 风的测量 只有在震荡电感 电容信
4、号逐步衰减 的同时 通过连续测量一组时刻值 t 和 电阻值 尺 兄 再运用最小二乘法对其进行 拟合 推导出 to 时刻的凰值 3 零秒电阻的最小二乘法拟合 对式 8 进行等式变形 得到 一 c 一驯 而 y 一 兄 一 而 a R a c r A T o 一 一 1 2 B 器 试验中当判定电机已达热平衡状态 立即断电 停机 设停机瞬时时间为 t 0 此时绕组电阻值为 凰 绕组温度为 试验结束时的环境温度为 则零秒时刻的温升值 0 o T o 一 为电机绕组最大 温升 考虑到电动车辆牵引电机绕组最大温升值一 要使方程Y A 与一系列澳 0 得的值 t 和 R 最接近 采用最小二乘法 通过最小化
5、误差的平方和寻找数据的最佳函数匹 配 需要实测值和最佳函数方程误差平方和最小 即下式值最小 31 研 究与交流 Q A B y A B 对式 1 3 求偏导数 有 一 2 n A 面OQ 一2 客 A B f 得方程组 A B y lt i 1 f 1 f 1 l B L f 1 f I 解上述方程组可得 Y 一 tiy 一i 1 1 1 i 1 A一 一 一 ti f 1 i 1 锄一 Y B 上 兰L z 一 i l f 1 表 1 牵引电机定子绕组试验参数 1 3 1 4 1 5 1 2 K后 立刻断电进行 电阻测试 将实际测得 的 2 组数据代人式 1 7 中计算 A值 得到 A值后再
6、代 入式 1 8 中计算 值 代人式 1 9 计算 值 得到零秒电阻和零秒温升 见表 2 1 6 表2 最小二乘法计算零秒电阻和零秒温升 1 7 故 由式 1 1 可得零秒温升和零秒 电阻的最小 二乘法推导公式为 0 0 T o T b A 1 8 忌 l 一 19 4 试验数据计算 电阻法测量牵引电机定子绕组电阻原理如图2 所示 限流电阳 牵引绕组 图 2 电阻法测量牵引电机定子绕组电阻原理 对 2 种机车的牵引电机进行试验 定子绕组材 料均为铜 试验数据见表 1 在判定试验 电机出风 口温升在 1 h内变化小于 3 2 5 计算机作图法 采用计算机作图法 在 e x c e l 表格 中将
7、测量值 t 如 R R R 和利用式 1 0 直接 计 算 假设每个测量点均是零秒温升 得到的温升值 作为散点在图中标示 利用 e x c e l 表格 中添加拟合趋势线的命令对零秒 电阻和零秒温升进 行拟合 得到拟合结果如图 3 图4 图 5 及图 6所 示 拟合公式如图中公式所示 图 3 试验 电机 1 零秒电阻回归 曲线 冷 却 时间 s 图 4 试验电机 1 零秒温升回归曲线 铁道技术监督 第 4 3 卷 第 4期 a 囡 嚣 一 0 三 霞 索 赠 嚣 冷却时间 s 图 5 试验电机 2零秒 电阻回归 曲线 图 6 试验 电机 2零秒温升 回归曲线 图 3 一图 6中 不同的数据点采
8、用不 同的阶数 方程进行趋势线拟合 其中 方程中的 R 2 自动生成 其大小反映拟合趋势线与对应实际数据之间的拟合 程度 拟合程度越高 拟合趋势线可靠性就越高 R 的取值范围为 0 1 当R z 等于或接近 1 时 其 可靠性最高 反之可靠性较低 故 z 也称为决定系 数 针对试验数据 通过选取拟合趋势线的不同阶 数 可 以获得 R 2 1的拟合 曲线及方程 通过拟合 方程 回归至零秒时刻 的计算值 得到零秒电阻和零 秒温升 见表 3 6 计算结果对比 对 比表 2和表 3 试验电机 1 两种方法计算得 表 3 计算机作图法零秒 电阻和零秒温升计算结果 到的零秒温升误差为 0 8 零秒 电阻误
9、差为 0 3 试验电机 2 两种方法计算零秒温升误差为 1 1 零 秒电阻误差为 0 4 误差均在 1 左右 采用最小 二乘法与直接作图法计算结果基本一致 7 结语 采用 电阻法测量电动车辆牵引电机定子绕组温 升 在预期温升大于 5 0 K的试验场合 运用最小二 乘法计算零秒电阻和温升 同时 通过计算机作图 法直接拟合得到零秒 电阻和温升 2种方法得到的 结果误差在允许范 围 在实际运用中 应根据实际 情况进行比较验证 灵活选择计算方法 得到准确 的温升值 参考文献 1 李和明 李俊卿 电机中温度计算方法及其应用综述 J 华 北电力大学学报 2 0 0 5 1 1 4 2 董改花 电机绕 组
10、温升 的测量 与计算 J 微特 电机 2 0 1 1 9 3 1 3 3 3 陈娟 电动机绕组温升的计算和试验方法 J 安徽农业技术 师范学院学报 2 0 0 1 1 5 2 6 2 6 4 4 李杰波 电动车组牵引电机装车后的温升试验方法研究 J 铁道机车车辆 2 0 0 8 1 2 1 1 4 1 1 7 5 钱孝平 异步 电机绕组热态 电Ni l 方法的探讨 J 电机技术 2 0 0 1 1 2 7 2 9 6 陆来福 电阻法测试绕组温升 的研究 J l 电焊机 1 9 9 6 6 3 6 3 8 7 徐哲淳 吴晓阳 低阻抗情况下两线电阻法测量温升误差分析 J 安全与电磁兼容 2 0 0
11、 3 6 4 6 4 7 编辑李树坤 国务院印发 深化标准化工作改革方案 国务院 日前印发 深化标准化工作改革方案 以下简 称 方案 部署改革标准体系和标准化管理体制 改进标 准制定工作机制 强化标准的实施与监督 更好发挥标准化 在推进国家治理体系和治理能力现代化中的基础性 战略性 作用 方案 提出改革的目标是 建立政府主导制定的标 准与市场 自主制定的标准协同发展 协调配套的新型标准体 系 健全统一协调 运行高效 政府与市场共治的标准化管 理体制 形成政府引导 市场驱动 社会参与 协同推进的 标准化工作格局 方案 强调改革坚持简政放权 放管结合 国际接轨 统筹推进的原则 明确 6 个方面的改革措施 一是建立高效权 威的标准化统筹协调机制 二是整合精简强制性标准 三是优 化完善推荐性标准 四是培育发展团体标准 五是放开搞活企 业标准 六是提高标准国际化水平 方案 明确改革将分 3 个阶段组织实施 第一阶段从 2 0 1 5 到 2 0 1 6 年 推进改革试点 工作 修改完善相关法律法规和管理制度 对现行标准体系进 行全面清理和复审 第二阶段从 2 0 1 7 到 2 0 1 8 年 稳妥向新型 标准体系过渡 第三阶段从 2 0 1 9 年到 2 O 2 O年 基本建成新型 标准体系 我国标准国际化水平大幅提升 完成各项改革任务 摘编自 国家质量监督检验检疫总局网站 3 3 阳
