电机试验技术及设备手册（第4版）

　　《电机试验技术及设备手册》（第4版）作为电机试验技术方面的一本专著，全面介绍了各种常见类型电机的试验检测方法、试验数据的计算和试验报告的编制、性能分析，以及电机试验设备选型和组建、试验电路、仪器仪表的配置和使用方法等一系列内容。后面的附录提供了与上述内容有关的大量技术数据、标准等资料。《电机试验技术及设备手册》（第4版）中采用的相关标准是截至2020年12月的*新版本，相关技术内容均来自实践，所以具有非常强的可操作性和先进性，可供从事电机试验检测和修理的技术人员及技师参考使用，也可作为电机相关专业的培训教材和参考资料。

　　才家刚，高级工程师，曾任北京市电机总厂、北京毕捷电机股份有限公司质量检验和客户服务等部门的领导职务近30年。曾荣获北京市政府颁发的科技先进工作者称号和科技进步奖。现任国内多家与电机试验检测有关企事业单位的技术顾问。 作为主要人员，全面参与了我国电机行业与试验检测有关的标准起草和审定工作。多次在国内举办的电机试验检测、电机故障诊断及处理技术学习班上担任主讲。先后编著出版了电机检测技术、电机选用修技术、低压电工技能等方面的图书近40册。其中《电机试验技术及设备手册》已成为我国电机行业普遍采用的专业教材和作业指导书；《电工口诀》系列图书发行超过30万册，深受广大基层电工的欢迎。在机械工业出版社建社60周年庆典之际，被授予机械工业出版社“具有影响力作者”荣誉称号。

目录
第4版前言
主编简介
第一章 通用知识1
第一节 电机试验的分类、常用术语定义和符号1
一、电机试验分类1
二、电机及电机试验常用术语和定义2
三、电机及电机试验常用物理量名称及符号3
第二节 电机试验常用物理量单位符号及相关量之间的换算关系4
一、用字母符号表示物理量单位时的书写格式和读音规定4
二、量值数量级的字母符号5
三、电机与电机试验常用物理量单位名称及符号5
四、常用非法定计量单位与法定计量单位之间的换算关系5
五、希腊字母及其近似读音6
第三节 电机型号的编制方法及常用电机名称和型号7
一、常用电机型号的编制方法7
二、常用电机名称和型号8
第四节 电机的工作制与定额8
第五节 电机的安装方式及其代码10
一、由三部分组成的代码10
二、由两部分组成的代码11
三、由三部分组成和由两部分组成的两种表示方式之间的关系12
第六节 电机的冷却方法及其代号13
一、旋转电机冷却方式的表示方法13
二、常见电机冷却方法举例14
第七节 旋转电机外壳防护分级（IP代码）15
一、表示方法15
二、第一位表征数字（防固体等级）的内容15
三、第二位表征数字（防液体等级）的内容16
第八节 电机的线端标志与旋转方向16
一、线端标志符号17
二、绕组线端标志的规则和示例17
三、常用电机绕组接线图20
四、旋转方向23
第九节 单速笼型感应电动机的起动性能代号23
第十节 测量误差常识23
一、误差的定义和分类23
二、提高精度和削弱系统误差的基本方法25
三、测量结果的误差计算26
第十一节 数值修约规则及其在电机试验计算中的应用28
一、GB/T 8170—2008主要内容28
二、修约规则在电机试验计算中的应用30
第十二节 电机性能指标考核标准容差的一般性规定31
一、保证值和容差的定义31
二、国家标准中对电机性能指标容差的规定31
第十三节 电路中常用的图形和文字符号、导线和指示灯颜色32
一、电气图用图形符号32
二、电气图中常用文字符号32
三、电路用线颜色的规定33
四、电路按钮和指示灯颜色的规定34
第二章 试验电源、负载及安装设备35
第一节 电动机试验用交流电源设备35
一、对试验用交流电源的质量要求35
二、电压谐波因数和正弦性畸变率计算实例36
三、三相电压幅值不对称分量的求取方法36
四、不平衡电压对三相笼型感应电动机性能的影响37
五、电力变压器39
六、电磁式电源调压器41
七、交流三相单频发电机组45
八、交流变频发电机组45
九、变频器——交流变频电源46
第二节 试验用直流电源设备47
一、对直流电源的质量要求47
二、直流电源机组47
三、整流电源49
四、用自耦调压器调压的整流电源53
第三节 电动机试验负载及测功设备53
一、一体式测功机53
二、分体式测功机——由转矩传感器与机械负载组成56
三、机械负载设备之一——直流发电机59
四、机械负载设备之二——磁粉制动器和涡流制动器60
五、机械负载设备之三——由交流异步电动机转化成的交流发电机61
六、机械负载设备之四——将绕线转子异步电动机改造成的同步发电机65
七、机械负载设备之五——微型电动机绳索滑轮加载法66
八、试验专用变频内回馈系统66
九、直流发电机的回馈负载和励磁电源电路66
第四节 试验用电负载设备68
一、电阻负载69
二、电感负载71
第五节 电机试验用安装设备和辅助器件73
一、试验平台73
二、联轴器75
三、安装固定器件78
第六节 电机试验实用配电和控制电路78
一、三相交流异步电动机出厂试验配电电路79
二、三相电流互感器电流比数选择控制电路79
三、出厂试验电路中的试验项目选择电路80
四、出厂试验电路中空载试验自动封、开表电路81
五、单台三相交流电动机频繁起动自动控制电路82
六、单台三相交流电动机按一定周期正、反转的自动控制电路82
七、周期工作制电机发热试验自动控制电路83
八、检查三相交流电机定子绕组电流平衡性的试验电路83
九、三相交流异步电动机△减压起动电路83
十、可进行单相和三相交流电动机试验的综合电路85
第七节 并联电容器扩大用于堵转试验时调压器容量85
第八节 试验用变频变压电源系统86
一、变频变压电源的组成和主要功能86
二、变频变压电源的选择88
三、变频变压试验电源操作方法91
第三章 电机试验用仪器仪表和测量电路94
第一节 电量测量仪表通用知识94
一、电量仪表的分类94
二、仪表的误差和分级94
三、电机试验测量对仪表准确度的要求95
四、指示仪表表盘所标图形符号的含义95
五、常用指示仪表的特征、用途及扩大量程的方法95
六、数字式电量仪表95
七、数字式仪表显示位数、图形和文字符号的含义98
八、仪表使用方法及注意事项的通用部分99
第二节 直流电流、电压测量仪表和测量电路100
一、直流电流表、分流器和测量电路100
二、直流电压表、测量电路和扩大量程的方法102
三、直流电机试验测量电路103
第三节 交流电流、电压测量仪表和测量电路104
一、交流电流表104
二、电流互感器104
三、交流电流测量电路108
四、交流电压表109
五、电压互感器109
六、交流电压测量电路110
第四节 电功率测量仪表和测量电路111
一、功率表分类及其选择方法112
二、交流功率测量电路113
三、功率表方法误差的修正115
四、配电流互感器和电压互感器后功率表误差的修正116
五、用两表法测量三相功率时的读数计算三相负载的功率因数117
第五节 三相交流异步电动机试验电量综合测量电路和常见故障117
一、用指针式仪表的测量电路117
二、复合式数字电量仪表118
三、三相电量测量电路常见故障和原因119
第六节 三相交流同步发电机试验综合测量电路120
一、测量项目和电路120
二、测量仪表120
第七节 直流电阻测量仪表和测量电路121
一、单臂电桥及使用方法121
二、双臂电桥及使用方法123
三、电压电流法测量电路和有关计算124
四、数字电阻测量仪125
五、不同温度时导体直流电阻的换算125
第八节 带电测量交流绕组直流电阻的仪器和使用方法127
一、实现带电测量交流绕组直流电阻的方法127
二、带电测量交流绕组直流电阻的装置127
第九节 变频器输入、输出电量测量仪表的选用129
第十节 万用表的使用方法130
一、万用表的分类和主要功能130
二、指针式万用表130
三、数字式万用表134
第十一节 钳形表的使用方法135
一、类型及用途135
二、结构和工作原理135
三、测量交流电流的方法和注意事项136
四、测量较小电流的方法137
五、测量电路对地泄漏电流的方法137
六、测量一个线电流或中性线电流的特殊方法137
七、交、直流两用钳形和叉形电流表138
第十二节 温度测量仪器138
一、常用温度测量仪器的类型及要求138
二、热传感器和温度显示器140
三、热传感元件的固定方法144
四、红外测温仪145
五、测温纸 146
第十三节 转速和转差率的测量仪器与相关计算146
一、转速表和转速测量147
二、异步电动机转差率的测量和计算148
第十四节 三相交流电源相序测量仪151
第十五节 电容器电容量的测定和故障判断152
一、电容器好坏的简易判断方法152
二、用电压表和电流表测定电容器的容量153
第十六节 风速风压的测量154
第四章 通用试验及设备155
第一节 绝缘电阻测定试验155
一、测试仪器分类、选择和使用前的检查155
二、测量电机绕组绝缘电阻的方法和考核标准156
三、热传感元件、防潮加热器绝缘电阻的测量158
四、绝缘轴承绝缘电阻的测量159
五、绝缘吸收比、极化指数（PI）的测量和考核标准159
第二节 介电强度试验（耐电压试验）161
一、耐交流电压试验设备161
二、耐交流电压试验施加电压值和时间164
三、耐交流电压试验方法和注意事项165
四、耐直流电压试验166
第三节 对地耐冲击电压试验167
一、试验加压对象和有关规定167
二、试验冲击电压波形、数值及加压时间168
第四节 绕组匝间耐冲击电压试验168
一、试验仪器的类型和工作原理169
二、匝间仪使用方法及注意事项170
三、交流低压电机散嵌绕组试验方法和电压值171
四、交流低压电机成型绕组试验方法及限值172
五、直流电机电枢绕组试验方法及限值173
六、电机磁极线圈及励磁绕组试验方法及限值174
七、利用曲线状态人工判定试验结果的方法176
八、利用波形面积差和波形差的面积大小判定试验结果的方法177
第五节 轴电压和轴电流的测定试验179
一、轴电压和轴电流的形成和危害、试验目的和范围179
二、轴电压的测定方法179
三、轴电流的测定方法180
第六节 电机接触电流的测定试验180
一、试验方法180
二、考核标准181
第七节 接地路径电阻测量试验182
第八节 电机外壳防护等级试验183
一、有关规定183
二、防固体能力试验方法及认可条件183
三、防液体（水）能力试验方法及认可条件185
第九节 防湿热试验189
一、检验规则189
二、湿热试验设备的配备及要求189
三、湿热试验周期190
四、湿热试验方法和步骤190
五、中小型电机湿热试验验收规定192
六、表面油漆层附着力检查方法和质量标准分级193
第十节 防盐雾和防腐蚀试验194
一、防盐雾试验194
二、防腐蚀试验196
第十一节 对接线装置的检查196
一、对电气间隙与爬电距离的要求196
二、对接线端子的要求198
三、对接线盒的要求199
四、引接软电缆夹紧装置200
第十二节 热试验201
一、热试验目的、温升定义和热试验方法分类201
二、电机部件温度（或温升）的测量方法202
三、直接负载用电阻法求取绕组温升的试验过程206
四、直接负载用电阻法求取绕组温升的计算210
五、轴承温度的测量212
第十三节 电机绕组及相关部件的温升或温度限值及有关规定212
一、说明212
二、用空气间接冷却绕组的温升限值212
三、对在非基准条件下试验或运行的电机绕组温升限值的修正213
四、对温升限值标准和相关修正问题的理解214
五、集电环、换向器、电刷和电刷机构、轴承温升或温度限值218
六、电机接线盒内引接线温度限值219
第十四节 振动测定试验方法及限值220
一、使用标准220
二、测量仪器和辅助工装220
三、振动测定方法223
四、测量结果的确定224
五、振动限值224
六、轴振动振幅与速度有效值的关系225
第十五节 噪声测定试验方法及限值225
一、使用标准及说明225
二、声音的计量知识226
三、声级测量仪器和辅助装置227
四、电机噪声声压级的测量方法228
五、试验结果的确定方法231
六、声功率级和声压级之间的转换233
七、电机负载噪声的测量方法233
八、电机噪声限值234
九、电机噪声的频谱测绘和分析234
第十六节 转子转动惯量的测定试验235
一、计算法235
二、单钢丝实测法236
三、双钢丝实测法237
四、辅助摆摆动实测法237
五、空载减速法238
第十七节 交流电机铁心损耗的测定试验239
一、试验设备239
二、试验方法240
三、试验结果的确定240
第十八节 非正常工作条件试验241
一、偶然过电流试验241
二、短时过转矩试验241
三、短时过电压试验242
四、三相同步发电机的突然短路试验243
五、超速试验243
六、小功率电机的较长时间堵转试验244
七、小功率三相电动机断相运行试验244
第十九节 电机气隙不均匀度的测量和考核标准245
一、测量方法245
二、气隙不均匀度的计算和考核标准245
第二十节 轴伸、集电环和凸缘端盖止口的圆跳动检测246
一、轴伸和集电环径向圆跳动检测246
二、凸缘端盖止口对轴线的径向和轴向跳动测量247
第五章 三相交流异步电动机型式试验248
第一节 采用的主要标准、试验项目和相关说明248
一、用于指导试验的主要标准248
二、试验项目和建议顺序248
第二节 测量和计算中所用的主要量值代号249
一、对一些问题的说明249
二、试验测量和相关计算中所涉及的主要物理量符号和单位250
第三节 绕组和相关元件在冷状态下直流电阻的测定251
一、绕组实际冷状态的定义和冷态温度的确定方法251
二、绕组冷态直流电阻的测定方法252
三、绕组冷态直流电阻的测定结果计算252
四、对绕组直流电阻测定结果的判定和异常现象原因的分析253
五、对电机内设置的热元件及加热器电阻的测量和判定253
六、不同温度时导体直流电阻的换算254
第四节 堵转特性试验254
一、试验目的254
二、试验设备254
三、试验步骤及注意事项257
四、试验结果的计算258
五、采用等效电路法或圆图计算法求取工作特性的附加堵转试验260
六、第一点堵转电压>09UN、实测堵转转矩的计算实例260
第五节 热试验261
一、试验目的261
二、试验方法分类262
三、实际负载热试验方法和相关计算262
四、定子叠频等效负载热试验方法263
第六节 负载试验265
一、试验目的和有关说明265
二、效率确定方法的分类266
三、A法和B法负载试验过程267
四、C法（双机双电源对拖反馈试验损耗分析法）的负载试验过程269
五、E（E1）法（测量输入功率的损耗分析法）的负载试验过程270
六、G（G1）法测定效率——降低电压负载法271
七、F法、F1法（等效电路法）和H法（圆图计算法）试验271
第七节 空载特性试验272
一、试验目的272
二、试验过程和有关参数的测定方法272
第八节 杂散损耗的测定试验和有关规定277
一、杂散损耗的定义、试验目的277
二、基频杂散损耗的测定方法277
三、高频杂散损耗的实测试验方法278
四、间接求取负载杂散损耗的方法——剩余损耗线性回归法281
五、推荐值法284
第九节 A法和B法效率的计算过程和相关规定285
一、说明285
二、A法计算效率过程285
三、B法计算效率过程286
四、绕组规定温度和工作温度的确定方法287
五、B法效率试验和计算实例288
六、绘制工作特性曲线和获取额定值289
第十节 C法、E法和E1法效率的计算过程290
一、C法290
二、E法和E1法291
三、用E法求取效率的计算和试验报告编制实例292
第十一节 G法和G1法（降低电压负载法）效率的计算过程295
第十二节 F法、F1法和H法效率的计算过程296
一、F法、F1法（等效电路法）296
二、H法（圆图计算法）298
第十三节 最小、最大转矩和转矩转速特性曲线的测定试验301
一、最小和最大转矩的定义和转矩转速特性曲线301
二、实测最大转矩试验302
三、最大转矩的圆图计算法305
四、最小转矩测定方法309
第十四节 型式试验报告的性能汇总和分析310
一、性能汇总310
二、GB/T 1032—2012中推荐的效率测定试验记录及计算表格311
三、三相异步电动机试验报告分析315
第十五 节绕线转子电机的通用特有试验318
一、检查电刷系统的安装情况318
二、定、转子电压比的测定试验320
三、堵转和空载热试验322
四、测量定、转子绕组直流电阻的注意事项322
五、电刷与集电环之间的火花测定322
第六章 三相交流异步电动机电工半成品和成品检查试验323
第一节 对绕组的检查和试验323
一、对绕组外观和几何尺寸的检查323
二、测量直流电阻和匝数325
三、中型高压电机定子成型和少胶整浸线圈绝缘性能试验326
第二节 电工半成品检查和试验329
一、外观检查329
二、电气性能检查和试验329
第三节 整机成品检查试验项目和建议顺序332
一、三相交流电动机的成品检查试验项目332
二、建议的试验顺序332
第四节 成品出厂检查试验合格标准的制定方法333
一、说明333
二、合格区法出厂标准333
三、上、下限法336
四、在使用过程中对出厂标准的调整337
第五节 出厂试验设备337
一、试验电路和设备组成337
二、综合试验设备简介339
第六节 堵转试验339