在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的各類損耗最終都將變成熱量，傳給冷卻介質(zhì)，使冷卻介質(zhì)溫度上升。用測量電機(jī)所產(chǎn)生的熱量來推算電機(jī)損耗的方法，簡稱量熱法。下面本文主要根據(jù)國標(biāo)量熱法測定電機(jī)的損耗和效率介紹量熱法測定電機(jī)損耗構(gòu)成及各損耗求取方法。
一、量熱法——電機(jī)損耗構(gòu)成
為了對總損耗進(jìn)行分類，給電機(jī)規(guī)定一個(gè)基準(zhǔn)表面。這是一個(gè)將電機(jī)全部包在里面的基準(zhǔn)表面，這個(gè)表面內(nèi)產(chǎn)生的所有損耗，都通過該表面散發(fā)出去(見圖1)。
電機(jī)總損耗包括：
● 基準(zhǔn)表面內(nèi)損耗pi；
● 基準(zhǔn)表面外損耗pe。
圖1：基礎(chǔ)表面
1——輻射至墻壁，對流至周圍空氣；2——控制裝置表面；3——?jiǎng)?lì)磁；4——推力軸承冷卻器；5——冷卻空氣；6——主冷卻器；7——傳至基礎(chǔ)；8——傳至水輪機(jī)轉(zhuǎn)子。
基礎(chǔ)表面內(nèi)損耗可分為兩類：
式中：
p1——以熱量的型式由冷卻系統(tǒng)帶走，并可用量熱法測量的損耗。這是基準(zhǔn)表面內(nèi)損耗的主要部分。
p2——不傳遞給冷卻介質(zhì)，而以傳導(dǎo)、對流、輻射、滲漏等形式通過基準(zhǔn)表面散發(fā)的損耗。它占總損耗的一小部分，可以用量熱法測量，也可以用計(jì)算方法求得。
基準(zhǔn)表面外部損耗pe主要由下列部分的損耗組成：
a) 在基準(zhǔn)表面外部的輔助設(shè)備損耗。
b) 在基準(zhǔn)表面外部的軸承摩擦損耗。
二、量熱法——電機(jī)損耗測量
1.用測量冷卻介質(zhì)流量與溫升的方法確定損耗
電機(jī)各部溫升達(dá)到熱穩(wěn)定后，冷卻介質(zhì)帶走的損耗為：
式中：
p1——在基準(zhǔn)表面內(nèi)部，被冷卻介質(zhì)帶走的損耗，kw ;
cp—冷卻介質(zhì)的比熱，kj/ (kg*k ) ;
q—冷卻介質(zhì)的流量，m³/s；
ρ——冷卻介質(zhì)的密度，kg/m³；
δt—冷卻介質(zhì)的溫升，k。
2.未傳遞給冷卻介質(zhì)的損耗
a. 由于熱傳導(dǎo)傳到電機(jī)基礎(chǔ)及軸上的損耗
熱傳導(dǎo)傳到電機(jī)基礎(chǔ)及軸上的損耗，這些損耗數(shù)量很小，可以忽略不計(jì)。
b. 開啟式通風(fēng)的電機(jī)中，由于空氣動能變化而帶走的損耗
空氣動能變化而帶走的損耗，這些損耗很小，其損耗可用下式計(jì)算：
式中：
p2——冷卻空氣動能變化帶走的損耗，kw ;
q——空氣流量，m³/s；
ρ——空氣密度，kg/m³；
v——出口風(fēng)速度，m /s。
c. 電機(jī)外表面與周圍空氣對流和向廠房輻射的損耗
因?yàn)殡姍C(jī)表面向廠房的輻射損耗數(shù)量很小，可以忽略不計(jì)。測量時(shí)，只考慮電機(jī)外表面與周圍空氣對流散熱的損耗就行。其損耗計(jì)算公式為：
式中：
p2——電機(jī)外表面散出的損耗，kw ;
a——散熱表面積，㎡；
δt——電機(jī)外表溫度與外部環(huán)境溫度之差，k；
h—表面散熱系數(shù)，w /(㎡*k) 。
表面散熱系數(shù)h，一般數(shù)值范圍在(10-20)w /(㎡*k)之間。與空氣接觸的表面散熱系數(shù) h 的數(shù)值，可用以下公式計(jì)算：
1. 對于外表面：
式中：
h——外表面散熱系數(shù)，w /(㎡*k)；
v——環(huán)境空氣流速，m/s。
2. 對于電機(jī)外表面內(nèi)側(cè)的各表面：
式中：
h——內(nèi)表面散熱系數(shù)，w /(㎡*k)；
v——冷卻空氣流速，m/s。
3.基準(zhǔn)表面外部損耗pe的求取
a. 在基準(zhǔn)表面外部的輔助設(shè)備損耗
外部輔助設(shè)備只包括由被試電機(jī)供電的輔助設(shè)備，輔助設(shè)備的損耗按gb755及相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行測量。若測試條件有困難，允許用計(jì)算值代替該項(xiàng)損耗的試驗(yàn)值。
b. 應(yīng)計(jì)入被試電機(jī)中軸承摩擦損耗
軸承損耗用量熱法測量。對于帶有水冷卻器的軸承其損耗可以用油作為冷卻介質(zhì)來測量，也可以用水作為冷卻介質(zhì)來測量。但因?yàn)閷λ臒崽匦粤私獾帽容^清楚，最好在“油—水”冷卻器的水的一側(cè)測量。