摘要：CCC認證的全稱為“強制性產(chǎn)品認證制度”，它是我國政府為保護消費者人身安全和國家安全、加強產(chǎn)品質量管理、依照法律法規(guī)實施的一種產(chǎn)品合格評定制度。電容運轉的單相異步電動機包括單值電容啟動并運轉和雙值電容兩種型式，它們在工業(yè)生產(chǎn)和家用電器中的應用非常廣泛。由于電容運轉電機的特殊性，在溫升試驗時，需要同時考核Zui大損耗點和空載點的溫升，本文就這種類型的電機如何做溫升試驗結合實例作了簡單介紹。

    關鍵詞：電容運轉；Zui大損耗點；溫升試驗

    前言

    在CCC認證的檢測中，電容運轉電機的溫升值是考核其在安全方面的重要指標。 GB12350-2009中首次引入Zui大損耗點的概念，明確了此類電機的溫升考核要求。

    1 電容運轉電機在CCC認證中依據(jù)的安全標準

   中國國家認證認可監(jiān)督委員會發(fā)布的《電氣電子產(chǎn)品類強制性認證實施規(guī)則》規(guī)定：小功率電動機的安全檢測依據(jù)標準是GB12350《小功率電動機的安全要求》和GB14711《中小型旋轉電機安全要求》。根據(jù)實施規(guī)則的附表可以查到電容運轉電機的檢測標準是選用GB12350《小功率電動機的安全要求》。

    現(xiàn)行標準GB12350-2009規(guī)定：在溫升試驗時，對有明確額定工作點的帶電容運行的單相異步電動機，其溫升試驗應在Zui大損耗點進行考核。Zui大損耗點在額定點和空載點以及上述兩點中間轉速點三點中通過試驗求取。對電容運轉電動機以及雙值電容異步電動機，還應測取其空載時的溫升,溫升限值可以比GB 12350-2009中表8的限值高5K。

    2 電容運轉單相異步電動機工作原理

    2.1 單值電容啟動并運行型

   在電動機的副繞組電路中串聯(lián)一個電容，主副繞組在定子鐵心圓周上的位置相差90度電角度，由于繞組的空間位置及阻抗的不同，使兩繞組中的電流產(chǎn)生相位差，從而產(chǎn)生啟動轉矩，使電機轉動起來。這種電機的副繞組在啟動和運行中均通電工作，原理接線圖如圖1所示。

    2.2 雙值電容型

   雙值電容型是單值電容啟動單值型和電容啟動并運行型線路的組合，它的兩個電容的容量是不相同的，一般大容量的電容是啟動電容，較小的那個是運轉電容，這種類型的電機容量比較大，原理接線圖如圖2。

    3 電容運轉電機運行過程中的溫升分析

   電機的運行過程也是能量變換的過程，在這個過程中損耗的能量多數(shù)以熱能的形式表現(xiàn)出來。電機的損耗是發(fā)熱源，它的散熱方式主要有熱傳遞、對流和輻射。電機剛開始運行時，各部分的發(fā)熱一般都用于提高其自身的溫度，在其運行一段時間后，它的溫度會達到基本平衡，即我們所說的熱穩(wěn)定狀態(tài)，在半小時內溫度變化不超過0.5K。GB12350的起草單位根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗，在GB12350-2009的標準引入了Zui大損耗點的概念，明確了帶電容運轉電動機的溫升負載試驗要在Zui大損耗點處考核，因為這類電機在Zui大損耗點的溫升值一定大于額定點的溫升值，GB12350-2009對這一類電機溫升的要求提高了。

    另外，大量的電機試驗結果還顯示,電容運轉電機的空載溫升和負載溫升接近，兩者的大小不能確定。電容運轉的電機，在額定條件下運行時，電機的磁場接近圓形，在空載條件下，電機的磁場偏離圓形很遠，為橢圓形。負載條件下的電機和空載條件下的電機，其電流大小和相位都相差很大的，他們在不同條件下的變化規(guī)律也不一樣，主相電流一般是隨負載的增加而增加，副相電流一般是隨負載的增加而減小，在大多數(shù)情況下，主副繞組的發(fā)熱成互補狀態(tài)。在負載條件下，一般主繞組的發(fā)熱高于副繞組，而在空載條件下，一般副繞組的發(fā)熱會高于主繞組，兩者通過互補，電機的負載溫升和空載溫升會相互接近。因此，電容運轉型的電機空載溫升的試驗很有必要。

4Zui大損耗點的求取

Zui大損耗點一般可以根據(jù)電機從空載逐漸運行到額定負載的過程中采集的數(shù)據(jù)求出，GB12350-2009規(guī)定：Zui大損耗點是電動機從空載到額定負載點運行的過程中，產(chǎn)生Zui大損耗的運行點。因此，在電機運行過程中，負載要盡可能慢的加，采集的數(shù)據(jù)也要盡可能的多，然后找出輸入功率和輸出功率之差的值Zui大點，此點就是Zui大損耗點。

5 電容運轉電動機溫升試驗的一般步驟
　　5.1 用測功機法進行溫升試驗

有明確額定工作點的電動機采用直接負載法，通過測功機（或負載電動機）給被試電動機施加Zui大額定點時的負載，在額定頻率、額定電壓下進行試驗。具體的操作步驟如下：

1)在室溫狀態(tài)下，用數(shù)字電橋測量電動機繞組的冷態(tài)電阻R1，記錄此時的冷卻介質溫度t1；
　　2)用聯(lián)軸器把電動機與適合的測功機同軸聯(lián)接；
　　3)將熱電偶分別布在電動機的軸承附近、內部線以及電容表面等；
　　4)調節(jié)測功機的負載使電動機在額定輸入電壓和額定輸出功率的條件下運行；
　　5)每隔半小時記錄一次電動機的輸入電壓、電流、轉矩、轉速、功率、機殼溫度和環(huán)境溫度；
　　6)試驗至電動機機殼溫度穩(wěn)定或者其工作制規(guī)定的時間，然后停車，迅速在15s內測取電動機繞組的熱態(tài)溫度R2，并依據(jù)標準規(guī)定得到此時的冷卻介質溫度t2，此時還要記錄軸承、內部線、電容溫度等；
　　7)常用電阻法求取繞組的溫升值，用電阻法測量繞組溫度時，試驗前用溫度計測得的繞組溫度實際上應為冷卻介質溫度。
　　繞組溫升可由式（1）計算求得：
                           （1）
　　式中：
　　　　——繞組溫升，K；
　　　　——試驗開始時的繞組電阻，單位為歐姆（Ω）；
　　　　——試驗結束時的繞組電阻，單位為歐姆（Ω）；
　　　　——試驗開始時的繞組溫度，單位為攝氏度（℃）；
　　　　——試驗結束時的冷卻介質溫度，單位為攝氏度（℃）；。
　　　　——常數(shù)，對銅繞組為234.5；對鋁繞組為225，對于銅鋁混合繞組，按234.5計算考核。

　　5.2 帶實際負載進行溫升試驗

　　帶實際負載的電動機由于在正常工作時均帶有實際負載，這些實際負載對電動機的溫升影響較大，因此在進行溫升測試時，需帶上實際負載在額定頻率、額定電壓之下進行試驗，繞組溫升的計算和軸承溫度等的測量同5.1。

5.3 其他情況的溫升試驗

如果電機的繞組不便于測量或者由于情況特殊電阻法測量不成立時，那么可以采用熱電偶法，熱電偶的布點盡量放在繞組上溫度可能出現(xiàn)的Zui高點，然后進行溫升試驗，記錄開始和結束時的溫度值，它們的差值就是電機的溫升值。

5.4 空載溫升試驗

帶電容運轉電機在額定電壓下進行空載溫升試驗，繞組溫升的計算和軸承溫度等的測量同5.1，實際負載的電動機由于實際負載對電動機的溫升影響較大，因此不需要進行空載試驗。

6 檢測實例

6.1 樣機信息

現(xiàn)有一電容運轉異步電動機，銘牌信息見表1。

　　6.2 電機Zui大損耗點的求取

　　把電機裝到測功機上之后，接通電源，電機在額定電壓和額定頻率下運行，從空載逐漸增加測功的負載，負載一直加到額定功率為止，在此期間盡可能多的并且均勻地采集電機的輸入功率、輸出功率、輸出轉矩和轉速等數(shù)據(jù)。

　　在電機從空載到額定負載的運行過程中，根據(jù)電腦軟件采集的數(shù)據(jù)作了輸入輸出功率之差值的趨勢圖，如圖3所示。

　　6.3 電機溫升試驗

　　從圖3中可以看出，Zui大損耗點就在空載點，因此電機的溫升試驗要在此點考核，也即是空載溫升試驗，試驗在額定頻率和額定電壓下空載進行，直至達到熱穩(wěn)定，斷電后馬上測量繞組的熱態(tài)直流電阻，根據(jù)公式計算溫升值。

　　溫升計算結果如表2所示。

根據(jù)GB 12350-2009的溫升限值表可知，此電機溫升考核合格。

7 總結

溫升試驗的目的是通過實驗得到電機繞組、軸承。外殼等發(fā)熱部件在規(guī)定的工作條件下運行并達到溫升穩(wěn)定時的溫度或溫升值。溫升試驗用于考核被試電機所用的絕緣材料、生產(chǎn)工藝能否滿足電機正常工作及設計壽命的要求。電容運轉型電機作為應用比較廣泛的電機，其溫升值在安全方面起決定性作用，因此需要引起大家的高度重視。