现有大多数检测实验室直接采用电机铭牌上的标称效率作为风机效率计算的重要依据,其实这跟实际的叶轮轴功率相差甚远,准确度也相当低。笔者根据多年实验室检测经验,结合国标GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》中对通风机轴功率测定的要求,整理出几种实际操作可行的试验方法,并对各种方法的优缺点进行比较以供试验人员参考借鉴。
1反应式测力计法
此法是将测试通风机的电机采用托架式或力矩台测力计测量出扭矩,根据转速与扭矩计算出电动机的输出功率。以电动机直联形式为例:Pa=n(W-△W)/9550
式中Pa为通风机叶轮轴功率;n为电动机转速;W为测力计负载时扭矩;△W为测力计空载时扭矩。
此方法是最原始也是最为基础的测试方法,用这种方法测试通风机叶轮轴功率较为直接、准确。但是,此方法需要通风机生产企业提供相配匹的测力计(平衡床),测量负载的精度为±0.2%,确定的力矩臂长精度应达到±0.2%。每次试验前和后,需检查零力矩的平衡(配重),其差值应在试验期间测得之最大值的0.5%范围内[1]。
2扭矩仪法
此法主要是用扭矩测量仪实况测量电机的输出功率,需要将电机从风机机组中分离出来,用联轴器将三者连在同一水平传动线上,电机的动力通过扭矩仪传输到风机叶轮,通过扭矩仪测量风机的叶轮轴功率。这种方法比较适用于电机外置于风机机组的通风机,这样便于电机的拆装与联接。在这种方法中,最为关键的是将电机与风机叶轮中心定位,如何确保电机与扭矩仪以及风机叶轮三者连在同一中心线上,这关系到电机的运行性能曲线。此法的缺点是局限性比较大,不适合一些电机内置于机组的通风机,另外,需加工一大批不同规格的联轴器与电机轴相匹配,且安装比较复杂。此法的优点是测量的数据为风机实际运行工况点下的叶轮轴功率,随着测试负载的变化而变化,准确度比较高。
3预处理输入法
此方法也可称之为校准Y系列交流电机法,主要是将测试通风机配用电机用校准电机代替,在通风机气动性能试验时,用电动机经济运行仪直接测定电动机的输入输出特性和效率特性。将此电机特性曲线输入风机气动性能测试系统中,根据通风机负载工况点从电动机性能曲线上选取相应的性能参数,这样可以非常方便的测量风机叶轮轴功率与通风机效率。由于此法是用校准电机代替实际运行的电机,故存在一个使用前提:电动机的输出功率要按照通风机生产企业与用户均可接受的效率(电动机的全效率)。并且在使用过程中应注意要将电动机运转足够的时间,以保持其在正常操作温度下进行运转。另外值得注意的是,此法在实际操作过程中发现同类型号的电动机效率曲线差别还是存在的,在准确度要求比较高的情况下,两者之间的数值差不可忽略。