电机风量测量方法研究

赵义波 郭丽君 张永奎

【摘 要】 本文针对不同结构风量测量装置进行研究，达到科学、准确测量的目的，保证电机的使用寿命和运行的可靠性。

【关键词】 智能风速计 文丘里流量计 横截面流量计

引言

风冷电机型式分自带风扇通风，外置（或变频专用）风扇通风，自然通风等。为保证电机正常运行，风量的准确性更显重要。电机定额试验时应具有与实际使用时相同的通风布置，包括作为机车车辆部件的风道和滤尘器均应在位，或者是在提供等效条件的布置下进行。

1. 智能风速计

ZRQF系列智能风速计是采用量热式原理测量风速的。测量风速的敏感元件为一个直径约0.8mm的球状元件，利用其散失热量与风速相关的效应来测量风速，所以也称为热球式风速计。基本量程：0.05～30m/s，基本误差：±（U*3%）±0.05m/s，U为真实风速值；最小分辨率0.01m/s，环境温度0～40℃，湿度不大于90%RH的清洁空气。

注意事项：①将测杆垂直向上放置于被测环境中，这样可减小由于测量点的温度与环境温度有差异而造成的零位补偿误差。螺塞压紧使探头密封。②拉出探头时，小心不可碰到热球，可采用捏住引线向上顶一下的方法露出敏感元件，再行拉出。③在风速测定中，必须使探头上的红点对准风方向。

计算公式：风量 Q=60Av (m³/min)其中 A——风筒截面积，m2 V---实测风速，m3/s

2. 横截面流量计

基于皮托管测速原理，根据被测管道截面形状和大小尺寸的不同，在其内部安装了多个结构独特的均速管。优点：结构简单，价格低廉，装、拆方便，压损小等特点。可实现多点布置测量大风道平均流速。

缺点：采用取压孔取压，取压口易堵塞，要求流体洁净度较高，运行维护量大，不适宜含粉介质风量测量；因为是多点测量，反吹也只能吹通个别点，很难把全部取压孔吹通。

技术参数：测量介质：空气、锅炉一、二次风等介质； 管道： 圆管﹑矩形管；

管道适用范围： Dn=200～6000mm B×H=200×200～6000×6000mm；

基本误差限：　 ±1.0%； 公称压力： Pn≤6.4MPa； 流体温度： t≤450℃；精度等级： 1.0级 1.5级 2.5级

要求电机进风筒的直线长度 L 不小于其直径D 的7～10 倍；电机出风口处最好装有符合空气流实际流动条件的零部件（如齿轮罩）；直流电机必须堵住换向器室附近的漏风口。

1-联接弯筒；2-复合测压计；3-出气口整流删；4-试验风筒；5-锥形接头；

6-风机；7-电机出风口；8-被测电机

r1⋯⋯rn–从风筒中心到第1 测量点⋯⋯第n 测量点的半径，mm；d— 风筒直径，mm

注：用横向测定，总点数 n=10。

风筒直径：400mm：r1=63，r2=110，r3=141，r4=168，r5=190

空气量的计算

测量截面的平均动压公式：

式中：Pdi——测量截面的平均动压，Pa；

Pdi——在风筒的第i 个测量点测的动压,Pa；n——截面上圆环测量点数。

风量计算：

式中 Q——每分钟的空气流量，m³/min；A——风筒截面积，m²；

γ——空气比重，在标准情况下，清洁空气比重为1.2 kg/m³。

3.文丘里流量计

测量原理是以能量守恒定律——伯努力方程和流动连续性方程为基础的流量测量方法。利用外文丘管喉部加速产生低压，而将内文丘利管的尾部置于的喉部低压区，促使内文丘利管的喉部产生更低的低压，因而在同样的流量下可获得更大的输出差压。

优点：较适用于大管道的低流速气体流量测量，插入式，安装方便；反应速度快。

缺点：对含尘气流的测量时，灰尘只进不出，造成感压管路堵塞，取压口易堵塞，运行维护量大，不适宜含粉介质。当风道横截面积较大，而直管段不够长时，输出差压不线性，重复性差。如果单点布置，不适宜大风道的风量测量。

安装注意事项

1、首先截取两段与取压弯管相同管径的直管段，长度在1倍直径以上。

2、在条件较好的平台上，将截取的两段直管段与取压弯管焊接，呈90度垂直状态，并保证焊接质量。3、将预制好的管道上架与工艺管道焊接。

4、文丘里管传感器与工艺管道焊接，尽可能使其在水平空间状态下工作。当现场不具备水平安装条件时，可在垂直空间状态下安装。

5、文丘里管流量传感器与工艺管道采用法兰连接，可按传感器标志流向，与工艺管道呈水平空间状态对接。

6、文丘里管安装时，前端直管段长度应大于5倍直径，后端直管段长度应大于2倍直径。

计算公式：

Vs=CvAo(2(Pa-Po)/ρ)^0.5 Cv流量系数，量纲为1。

Pa-Po流量计上游测压口（入口管道处）和流量计最小流通截面处（文氏喉）的压力差 单位Pa。Ao喉管的截面积，m

²。ρb被测流体密度，Kg/m³。

【参考文献】

1.才家刚.电机试验手册.中国电力出版社.1996.

2.GB/T 16318－1996《旋转牵引电机基本试验方法》.

3、GB/T2624-2006《用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量》.

4、GB/T1236-2017《工业通风机用标准化风道性能试验》.