水泵性能与电机性能测试概要课件

水泵性能测试与三相异步电动机之測試目錄目的试验程序名詞解釋設備及方法步驟數據整理目的测量电机在额定功率(或电流下)的效率()功率因数(COS)以及温升,与规定值作比较,从而判定电机的合格性。(电机电机空载测试空载测试、电机负载测试电机负载测试、电机温升测试电机温升测试)测量并分析水泵在不同工况下的性能,以此判定是否达到设计的需求。(水泵性能水泵性能测试测试、泵气蚀试验泵气蚀试验、泵振动与噪音测试泵振动与噪音测试）试验程序1.电机空载试验用来测定电机在额定电压,频率下的铁耗(PFeFe)和机械耗(Pj j)。2.电机负载试验用来测定电机在额定功率(或电流下)的效率()功率因数(COS)与规定值作比较。.水泵性能试验水泵性能试验为了确定泵的扬程、轴功率、效率为了确定泵的扬程、轴功率、效率与流量之间的关系与流量之间的关系。.电机温升试验电机温升试验 用来测定电机在额定功率用来测定电机在额定功率(或电流或电流下下)的温升，其温升与环境温度相加必的温升，其温升与环境温度相加必须小于电机标定绝缘等级所规定的温度。须小于电机标定绝缘等级所规定的温度。5.泵汽蚀试验泵汽蚀试验汽蚀试验是为了确定泵的临界汽蚀余量汽蚀试验是为了确定泵的临界汽蚀余量与流量之间的关系，或者是验证泵的临界汽与流量之间的关系，或者是验证泵的临界汽蚀余量小于或等于规定的必需汽蚀余量值。蚀余量小于或等于规定的必需汽蚀余量值。决不应当用汽蚀试验来验证泵在其使用决不应当用汽蚀试验来验证泵在其使用期限内不会发生汽蚀损坏期限内不会发生汽蚀损坏 6.泵的噪音测量泵的噪音测量7.泵的振动测量泵的振动测量名詞解釋电机铁耗电机铁耗(P PFeFe)：电机铁芯内磁通产生的阻抗所损电机铁芯内磁通产生的阻抗所损耗的能量耗的能量。电机电机机械耗机械耗(PjPj)：电机在运转过程中由轴承电机在运转过程中由轴承，机封机封，风扇等产生的能耗风扇等产生的能耗。动扬程动扬程（速度水头速度水头）：每单位质量运动液体的动能每单位质量运动液体的动能除以除以g g，即即U2/2g。泵扬程泵扬程泵扬程泵扬程HH其值等于泵的出口总水头与入口总水头的代数差。其值等于泵的出口总水头与入口总水头的代数差。其值等于泵的出口总水头与入口总水头的代数差。其值等于泵的出口总水头与入口总水头的代数差。H=H2-H1H=H2-H1如果泵输送液体的密度改变不大，则如果泵输送液体的密度改变不大，则如果泵输送液体的密度改变不大，则如果泵输送液体的密度改变不大，则H=P2-P1/pg+(Z2-Z1)+u22-u21/2gH=P2-P1/pg+(Z2-Z1)+u22-u21/2g 。名詞釋解汽蚀余量汽蚀余量汽蚀余量汽蚀余量NPSHNPSH入口总水头加上相应于大气压力的水头，减去相应于汽化入口总水头加上相应于大气压力的水头，减去相应于汽化入口总水头加上相应于大气压力的水头，减去相应于汽化入口总水头加上相应于大气压力的水头，减去相应于汽化压力的水头。压力的水头。压力的水头。压力的水头。NPSH=H1+Pb/pg+Pv/pgNPSH=H1+Pb/pg+Pv/pg因此，同入口总水头一样，因此，同入口总水头一样，因此，同入口总水头一样，因此，同入口总水头一样，NPSHNPSH也与基准面有关。也与基准面有关。也与基准面有关。也与基准面有关。必需汽蚀余量必需汽蚀余量必需汽蚀余量必需汽蚀余量（NPSH)NPSH)。在规定的转速和流量下必需的在规定的转速和流量下必需的在规定的转速和流量下必需的在规定的转速和流量下必需的NPSHNPSH值，它由设计制造时值，它由设计制造时值，它由设计制造时值，它由设计制造时给出。给出。给出。给出。有效汽蚀余量有效汽蚀余量有效汽蚀余量有效汽蚀余量(NPSH)(NPSH)。在同一流量下有效的在同一流量下有效的在同一流量下有效的在同一流量下有效的NPSHNPSH值，它由泵的安装条件确定。值，它由泵的安装条件确定。值，它由泵的安装条件确定。值，它由泵的安装条件确定。临界汽蚀余量临界汽蚀余量临界汽蚀余量临界汽蚀余量(NPSH)(NPSH)。通过汽蚀试验测得的通过汽蚀试验测得的通过汽蚀试验测得的通过汽蚀试验测得的NPSHNPSH临界值。该临界值是在给定的临界值。该临界值是在给定的临界值。该临界值是在给定的临界值。该临界值是在给定的流量下，在第一级内引起第一级扬程或效率下降流量下，在第一级内引起第一级扬程或效率下降流量下，在第一级内引起第一级扬程或效率下降流量下，在第一级内引起第一级扬程或效率下降(2+k/2)%(2+k/2)%时的时的时的时的NPSHNPSH值；或者在给定的扬程下，在第一值；或者在给定的扬程下，在第一值；或者在给定的扬程下，在第一值；或者在给定的扬程下，在第一级内引起流量或效率下降级内引起流量或效率下降级内引起流量或效率下降级内引起流量或效率下降(2+k/2)%(2+k/2)%时的时的时的时的NPSHNPSH值。值。值。值。名詞釋解泵水功率泵水功率泵水功率泵水功率PuPu泵传递给液体的功率。泵传递给液体的功率。泵传递给液体的功率。泵传递给液体的功率。PuPu=pQgHpQgH泵轴功率泵轴功率泵轴功率泵轴功率PaPa泵轴所接受的功率。为原动机输入功率减去原泵轴所接受的功率。为原动机输入功率减去原泵轴所接受的功率。为原动机输入功率减去原泵轴所接受的功率。为原动机输入功率减去原动机运行时的各种损耗。动机运行时的各种损耗。动机运行时的各种损耗。动机运行时的各种损耗。原动机输入功率原动机输入功率原动机输入功率原动机输入功率PgrPgr泵的原动机所接受的功率。泵的原动机所接受的功率。泵的原动机所接受的功率。泵的原动机所接受的功率。泵的效率泵的效率泵的效率泵的效率=PuPu/Pa/Pa机组效率机组效率机组效率机组效率grgr grgr=Pu/PgrPu/Pgr 名詞解釋型式检验和出厂检验型式检验和出厂检验形式检验的内容包括：运转试验、性能形式检验的内容包括：运转试验、性能试验、汽蚀试验以及必要时进行的噪声和试验、汽蚀试验以及必要时进行的噪声和振动试验。振动试验。出厂试验是对泵工作范围内，包括小流出厂试验是对泵工作范围内，包括小流量点、规定流量点、大流量点等三个以上量点、规定流量点、大流量点等三个以上流量点进行试验，检查其扬程和轴功率。流量点进行试验，检查其扬程和轴功率。在每个流量点下均应测定流量、扬程、轴在每个流量点下均应测定流量、扬程、轴功率和转速。在开始试验前，应进行试运功率和转速。在开始试验前，应进行试运转试验。转试验。設備與作用泵参数综合测量仪泵参数综合测量仪（TPATPA）：由江苏理工大学开发由江苏理工大学开发（包括电控柜和测试软件包括电控柜和测试软件）,用以启动电机后测量各用以启动电机后测量各电气和泵的运行数据电气和泵的运行数据.调压器调压器：调节供电机的电源电压调节供电机的电源电压。电桥电桥：测量电机冷测量电机冷、热态直流电阻热态直流电阻。电控柜电控柜：用以启动电机用以启动电机。测试软件测试软件:用以显示各测量数据并分析报表用以显示各测量数据并分析报表.設備及方法绝缘电阻表绝缘电阻表:测量电机绕组对地的绝缘电阻测量电机绕组对地的绝缘电阻.转速测量仪转速测量仪:测量电机运转时的实际转速测量电机运转时的实际转速.涡轮流量计涡轮流量计(含信号放大器含信号放大器):):测量水泵在工作时的流测量水泵在工作时的流量量。闸阀闸阀:控制水泵流量的大小控制水泵流量的大小。试验水池及清水试验水池及清水。试验的管路试验的管路。压力变送器压力变送器：测量泵工作时的进测量泵工作时的进、出口压力以便折算出口压力以便折算成扬程成扬程。設備及方法声级计:测量电机或水泵的噪音.振动仪:测量电机或水泵的振动.一:电机空载试验測試步驟1.1.设置泵参数及试验类设置泵参数及试验类(空载试验空载试验).().(见图见图1.11.1)2 2.依电机铭牌接电源线依电机铭牌接电源线。3 3.开机运行半小时以上开机运行半小时以上,使电机稳定运行使电机稳定运行。4 4.逐步降低电压采集数据逐步降低电压采集数据:从从1.11.1倍额定电压开始倍额定电压开始,以以0.10.1倍额定电压递减速倍额定电压递减速度向下取点度向下取点,至空载电流回升时结束至空载电流回升时结束。(见图见图1.21.2)5 5.停机后停机后,立即用电桥测量电机的热态直流电阻立即用电桥测量电机的热态直流电阻。6 6.将测量的热态直流电阻输入测试系统将测量的热态直流电阻输入测试系统,点击分析点击分析,系统自动分析表格系统自动分析表格、曲曲线并计算出线并计算出:电机铁耗和机械耗电机铁耗和机械耗。).().(见图见图1.31.3、1.41.4、1.51.5)7.7.电机负载性能和泵性能试验中需要用电机铁耗和机械耗计算并分析出电机负载性能和泵性能试验中需要用电机铁耗和机械耗计算并分析出性能报告和曲线性能报告和曲线.注：每台电机在额定电压下的铁耗和机械耗均不同，且铁耗和机械耗在额定电压、频率下是固定不变的。引用标准：三相异步电动机试验方法三相异步电动机试验方法/-图1.1-试验参数设置图1.2-电机空载试验图1.3-电机空载试验分析表格图1.4-电机空载试验分析曲线图1.5-电机空载试验计算数值二:泵负载试验測試步驟1.1.设置泵参数及试验类设置泵参数及试验类(负载试验负载试验).().(见图见图1.11.1)2 2.用电桥测量电机的冷态直流电阻用电桥测量电机的冷态直流电阻，依电机铭牌接电源线依电机铭牌接电源线。3 3.开机运行半小时以上开机运行半小时以上,使电机稳定运行使电机稳定运行。4 4.逐步开启闸阀采集数据逐步开启闸阀采集数据:从零流量开始从零流量开始,直至闸阀全开结束直至闸阀全开结束，其间采集其间采集1111个流量点以上个流量点以上。(见图见图2.12.1)5 5.停机后停机后,立即用电桥测量电机的热态直流电阻立即用电桥测量电机的热态直流电阻。6 6.将测量的冷将测量的冷、热态直流电阻输入测试系统热态直流电阻输入测试系统,点击性能点击性能,系统自动分析表格系统自动分析表格、曲线并计算出泵各性能数据曲线并计算出泵各性能数据，以此判定泵的性能是否合格以此判定泵的性能是否合格。(见图见图2.22.2、2.32.3、2.42.4)7.7.将测量的冷将测量的冷、热态直流电阻输入测试系统热态直流电阻输入测试系统,点击负载点击负载,系统自动分析表格系统自动分析表格、曲线曲线，以此判定电机性能是否合格以此判定电机性能是否合格（见图见图.，.)注：负载试验包含：泵的性能测试以及电机的负载性能测试。引用标准回转动力泵回转动力泵回转动力泵回转动力泵 水力性能验收试验水力性能验收试验水力性能验收试验水力性能验收试验 GB/T3216-2005污水污物潜水电泵JB/T5118-2001水泵流量的测定方法GB/T3214-91回回 转转 动动 力力 泵泵 容容 差差 系系 数数 数数 值值(可在规定转速的可在规定转速的50%-120%范围内试验范围内试验,试验数据均应换算为以规定转速为基准的数据试验数据均应换算为以规定转速为基准的数据)测定量允许范围1级2级流量4.58扬 程35泵 效 率35污水污物潜水电泵容差系数污水污物潜水电泵容差系数1.电泵流量在0.7-1.3倍的规定流量范围内,轴功率不得超过电泵的额定功率.2.电泵在规定流量下的扬程应不低于94%的规定扬程.3.电泵效率的下偏差为-0.045倍的规定电泵效率.4.转速均不折算.图2.1-泵负载试验图2.2-泵性能分析表格图2.3-泵性能分析曲线图2.4-泵性能计算数值图2.-电机负载分析表格图2.-电机负载分析曲线三:电机温升測試步驟1.1.设置泵参数及试验类设置泵参数及试验类(温升试验温升试验).().(见图见图1.11.1)2 2.用电桥测量电机的冷态直流电阻用电桥测量电机的冷态直流电阻，依电机铭牌接电源线依电机铭牌接电源线。3 3.根据泵负载测试数据根据泵负载测试数据，开机使泵在电机额定电流或额定轴开机使泵在电机额定电流或额定轴功率下运行半小时以上功率下运行半小时以上,使电机稳定运行使电机稳定运行。4 4.此后每隔此后每隔15min15min停机停机,立即用电桥测量电机的热态直流电阻立即用电桥测量电机的热态直流电阻,如此循环如此循环,直至电机的热态直流电阻不再上升直至电机的热态直流电阻不再上升.5 5.停机后停机后,立即测量电机的热态直流电阻立即测量电机的热态直流电阻,并同时记录相应的停并同时记录相应的停机时间机时间,每隔每隔10S10S记录一次记录一次,记录记录6-86-8点点.6.6.将记录的电机的热态直流电阻和相应的停机时间输入电脑将记录的电机的热态直流电阻和相应的停机时间输入电脑中中（温升数据温升数据）（）（）（）（见图见图3.13.1)7.点击分析,系统自动分析表格、曲线以及电机温升计算数值，以此判定电机温升是否在电机规定绝缘等级以下（见图3.2，3.3)8.电机温升根据公式：T2=(234.5+T1)T2=(234.5+T1)T2T2：电机温升电机温升；T1T1：环境温度环境温度R1R1：电机冷态直流电阻电机冷态直流电阻；R2R2：电机热态直流电阻电机热态直流电阻234.5234.5铜的电阻温度系数铜的电阻温度系数。注：引用标准：三相异步电动机试验方法/-小功率电动机通用技术条件GB5171-2002绝缘的温度等级 A级 E级 B级 F级 H级 最高允许温度（）105 120 130 155 180 绕组温升限值（K）60 75 80 100 125 性能参考温度（）80 95 100 120 145 电机温度绝缘等级图3.1-电机温升数据图3.2-电机温升分析曲线图3.3-电机温升计算数值四:泵气蚀试验測試步驟1.1.设置泵参数及试验类设置泵参数及试验类(气蚀试验气蚀试验).().(见图见图1.11.1)2 2.依电机铭牌接电源线依电机铭牌接电源线，泵进泵进、出口均安装闸阀出口均安装闸阀。3 3.开机使泵在规定流量下运行开机使泵在规定流量下运行。4 4.测试时慢慢逐步关闭泵进口闸阀测试时慢慢逐步关闭泵进口闸阀,并慢慢逐步关闭并慢慢逐步关闭泵出口闸阀泵出口闸阀,保持流量不变保持流量不变,并采集数据并采集数据,直到泵流直到泵流量量 出口压力急剧下降为止出口压力急剧下降为止.5.5.点击分析点击分析,系统自动分析表格系统自动分析表格、曲线和计算数值曲线和计算数值，以此判定泵气蚀性能是否合格以此判定泵气蚀性能是否合格.注：本气蚀试验只论述与泵的水力性能(流量、扬程、效率的变化）有关的气蚀测量，绝不可以用来验证泵在其使用过程中不会发生气蚀侵害和由气蚀引起的其它效应。引用标准：回转动力泵回转动力泵水力性能验收试验水力性能验收试验GB/T3216-2005 在以上气蚀试验时,采用逐渐降低NPSH直至恒定流量下的扬程的下降达到3%,此时的NPSH值即为测定的气蚀余量.气蚀NPSHR的最大容差系数1级：tNPSHRNPSHR=+3%或tNPSHRNPSHR=+0.15m2级：tNPSHRNPSHR=+6%或tNPSHRNPSHR=+0.30m图4.1-泵气蚀测试数据图4.2-泵气蚀分析表格图4.3-泵气蚀分析曲线图4.4-泵气蚀计算数值五:泵的噪音测量与评价1.在安装泵和试验设备时应注意以下几点：在安装泵和试验设备时应注意以下几点：a.在试验室测量时，出口节流阀应装在在试验室测量时，出口节流阀应装在离泵较远处；离泵较远处；b.吸入和排出管路噪声过大时，应采取吸入和排出管路噪声过大时，应采取降低噪声影响的措施；降低噪声影响的措施；c.应尽量减少来自其他试验设备的应尽量减少来自其他试验设备的噪声噪声影响。影响。2运行工况运行工况在测量离心泵、混流泵、轴流泵等在测量离心泵、混流泵、轴流泵等叶片泵的噪声时，应在规定转速、规叶片泵的噪声时，应在规定转速、规定流量下进行。定流量下进行。3测点位置测点位置距离一般为距离一般为d=1m，当泵的中心，当泵的中心高小于高小于1m时，测点高规定时，测点高规定1m；当泵；当泵的中心高大于的中心高大于1m时，测点高与中心高时，测点高与中心高相同相同。4.泵的噪声级别的限值泵的噪声级别的限值用三个限值用三个限值LA、LB、LC把泵的噪把泵的噪声划分为声划分为A、B、C、D四个级别，四个级别，D级级为不合格。为不合格。LA=30+9.7*lg(P*n)LB=36+9.7*lg(P*n)单位：单位：dBLC=42+9.7*lg(P*n)LA、LB、LC划分泵的噪音级别的限值划分泵的噪音级别的限值P泵的输出功率，泵的输出功率，KW；n泵的规定转速。泵的规定转速。执行标准执行标准泵的噪音测量与评价方法泵的噪音测量与评价方法JB/T8098-1999六:泵的振动测量与评价1.适用范围适用范围适用于除潜液泵、往复泵以外的各种型适用于除潜液泵、往复泵以外的各种型式泵和泵用调速液力偶合器，转速范围为式泵和泵用调速液力偶合器，转速范围为60012000r/min。2.泵的运行工况泵的运行工况在测量离心泵、混流泵、轴流泵等叶片在测量离心泵、混流泵、轴流泵等叶片泵的振动时，应在规定转速以及允许用到泵的振动时，应在规定转速以及允许用到的小流量、规定流量、大流量三个工况点的小流量、规定流量、大流量三个工况点上进行测量。上进行测量。3.3.测点与测量方向测点与测量方向测点与测量方向测点与测量方向a a。泵通常选在轴承座、底座和出口法兰处。泵通常选在轴承座、底座和出口法兰处。泵通常选在轴承座、底座和出口法兰处。泵通常选在轴承座、底座和出口法兰处。把轴承座处和靠近轴承处的测点称为主要测点；把轴承座处和靠近轴承处的测点称为主要测点；把轴承座处和靠近轴承处的测点称为主要测点；把轴承座处和靠近轴承处的测点称为主要测点；把底座和出口法兰处的测点称为辅助测点。把底座和出口法兰处的测点称为辅助测点。把底座和出口法兰处的测点称为辅助测点。把底座和出口法兰处的测点称为辅助测点。b b。每个测点都要在三个互相垂直的方向。每个测点都要在三个互相垂直的方向。每个测点都要在三个互相垂直的方向。每个测点都要在三个互相垂直的方向（水平、垂直、轴向）进行振动测量。（水平、垂直、轴向）进行振动测量。（水平、垂直、轴向）进行振动测量。（水平、垂直、轴向）进行振动测量。4.4.泵的振动烈度泵的振动烈度泵的振动烈度泵的振动烈度比较主要测点，在三个方向（水平比较主要测点，在三个方向（水平比较主要测点，在三个方向（水平比较主要测点，在三个方向（水平X X、垂直、垂直、垂直、垂直Y Y、轴向轴向轴向轴向Z Z）、三个工况（允许用到的小流量、规定流）、三个工况（允许用到的小流量、规定流）、三个工况（允许用到的小流量、规定流）、三个工况（允许用到的小流量、规定流量、大流量）上测得的振动速度有效值，其中最量、大流量）上测得的振动速度有效值，其中最量、大流量）上测得的振动速度有效值，其中最量、大流量）上测得的振动速度有效值，其中最大的一个定为泵的振动烈度。大的一个定为泵的振动烈度。大的一个定为泵的振动烈度。大的一个定为泵的振动烈度。烈度级振动烈度的范围烈度级振动烈度的范围mm/s5.泵的分类泵的分类为了评价泵的振动级别，按泵的中心高和转速为了评价泵的振动级别，按泵的中心高和转速把泵分四类。把泵分四类。卧式泵的中心高规定为由泵的轴线到泵的底座卧式泵的中心高规定为由泵的轴线到泵的底座上平面间的距离上平面间的距离h,mm。立式泵本来没有中心高，为了评价它的振动级立式泵本来没有中心高，为了评价它的振动级别，取一个相当尺寸当做立式泵的中心高；即别，取一个相当尺寸当做立式泵的中心高；即把立式泵的出口法兰密封面到泵轴线间的投影把立式泵的出口法兰密封面到泵轴线间的投影距离。距离。6.评价泵的振动级别评价泵的振动级别泵的振动级别分为泵的振动级别分为A，B，C，D四级，四级，D级级为不合格。为不合格。泵的振动评价方法是首先按泵的中心高和泵的振动评价方法是首先按泵的中心高和转速确定泵的类别，再根据泵的振动烈度级查转速确定泵的类别，再根据泵的振动烈度级查表（以下）可以得到评价泵的振动级别。表（以下）可以得到评价泵的振动级别。执行标准执行标准泵的振动测量与评价方法泵的振动测量与评价方法JB/T8097-1999報告完畢敬請指正