苏州单相异步电动机堵转测试 短时过转矩检测

单相异步电动机的堵转测试和短时过转矩检测是评估电动机性能的重要步骤，尤其在研发新型电动机时更为关键。以下是具体的测试方法和注意事项：

堵转测试方法

GB/T 9651-2008标准

定义：堵转转矩是指电动机在额定频率、额定电压下堵住转子时测得的转矩Zui小值。

测试步骤：

试验前，确保电动机处于冷态，并将转子堵住使其不能转动。

将转子平分成五个等分点，每个点间隔72°。

给电动机施加电压，使其测试电流达到电动机的额定电流时，分别找出五个点中堵转转矩Zui小和堵转电流Zui大的两个点。

分别在这两个点上给电动机施加1.05倍及以上的额定电压，并逐渐降低电压到电动机的额定电流。

在此期间均匀取5~7个点，记录每个点的电压、电流和转矩，随后绘制成堵转特性曲线。

GB/T 5171.21-2016标准

定义：堵转转矩是指电动机在额定频率、额定电压和转子在其所有角位堵住时所产生的转矩的Zui小测得值。

测试步骤：

试验前，确保电动机处于冷态，并将转子堵住使其不能转动。

从0V缓慢提高电压，当电动机的电流到达额定电流时，转动电动机的转子或调节机身，使转子与定子产生位移。

测出转子在任意角度下Zui小堵转转矩和Zui大堵转电流的两个点。

将电动机固定牢固，并使力臂与测力方向保持垂直。

分别在Zui小堵转转矩、Zui大堵转电流两个位置施加0.95~1.05倍的额定电压，逐渐减低电压使电流为电动机额定电流时停止测试。

在此期间均匀取5~7个点，记录每个点的电压、电流和转矩，随后绘制成堵转特性曲线。

短时过转矩检测

重要性：短时过转矩检测是为了确保电动机在短时间内承受超过额定转矩的情况下不会损坏。

检测方法：

电流检测：监测电动机的电流，当电流超过某一门槛值并持续一定时间时，判断为短时过转矩。

转速检测：估算电动机的转速，当转速迅速下降到某一Zui小值时，判断为短时过转矩。

注意事项：

电流检测：

速度环的输出有限幅值，电流环的设定值有一个上限值，这个上限值决定了电流能输出的Zui大值。

在大堵、快堵情况下，电机被迅速卡死，反电动势迅速下降，控制器的电压输出仍维持在原水平，可能导致硬件过流。

转速检测：

估算的转速在电机被卡死时是否仍然可信，值得怀疑，特别是对于基于反电势方法估算转速的模型。

小堵、慢堵时，转速检测是有效的；大堵、快堵时，可能触发硬件过流。

实际应用中的优化策略

降低开关频率：在堵转工况时，开关频率可以降低，这样可以大幅降低开关损耗，进而优化控制器损耗，提升堵转转矩的能力。

注意NVH问题：降低开关频率可能会带来噪声、振动和 harshness (NVH)问题，需要在优化转矩的注意这些问题。

考虑转矩纹波：电机在不同位置下的堵转转矩输出会受到转矩纹波的影响，堵转转矩考虑转矩纹波后一般为峰值转矩的90-95%。