GB T 22671-2008 外转子电动机试验方法.pdf

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1、ICS 2916030K 26 固雪中华人民共和国国家标准GBT 2267 12008200812-31发布外转子电动机试验方法Test procedures for with external rotor motors2009-1101实施丰瞀鹘鬻瓣警糌瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会促19前言一1范围2规范性引用文件3安装方法与要求4试验要求41试验电源42测量仪器5测量51电压测量52功率的测量53转矩的测量-54转速或转差率的测量55转差率对温度的修正56温度测量6试验准备61绝缘电阻的测定62绕组在实际冷状态下直流电阻的测定7空载试验8温升试验-9效率和功率因数的测定-91效率的测定

2、92功率因数的测定10堵转转矩和堵转电流1l短时过转矩试验12超速试验13耐电压试验131试验要求132试验电压和时间14匝问冲击耐电压试验15泄漏电流的测定t16转动惯量的测定17湿热试验-18噪声的测定一19振动的测定一目 次GBT 2267卜一200811l222333334455566667778888889999刖 罱GBT 226712008本标准参考采用了GBT 9651-2008单相异步电动机试验方法、GBT 1032-2005三相异步电动机试验方法、GBT 1311 2008直流电机试验方法等标准的有关条款。本标准编写格式遵照GBT 11 2000的规定。本标准由中国电器工业

3、协会提出。本标准由全国旋转电机标准化技术委员会(SACTC 26)归I：3。本标准主要起草单位：广州电器科学研究院、卧龙电气集团股份有限公司、横店集团联宜电机有限公司、河北五洲集团有限公司、佛山市南海区九洲普惠风机有限公司、江门金羚风扇制造有限公司。本标准主要起草人：张传甲、孟凡民、马世忠、李明栋、陈斌、张仕平、赵建江。本标准为首次发布。外转子电动机试验方法GBT 2267120081范围本标准规定了一种特殊的电动机，即外转子电动机(以下简称电动机)的试验方法。它的引出线一般从固定的轴中引出。电动机可以是单相交流、三相交流、直流等形式。本标准适用于外转子电动机。2规范性引用文件下列文件中的条款

4、通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 755-2008旋转电机定额和性能(IEC 600341：2004，IDT)GBT 1032 2005 三相异步电动机试验方法GBT 13112008直流电机试验方法GBT 5171 2002小功率电动机通用技术条件GBT 9651 2008单相异步电动机试验方法GBT 100691 2006 旋转电机噪声测定方法及限值 第1部分：旋转电机噪声测定方法(

5、ISO 1680：1999，IDT)GBT 12113 2003接触电流和保护导体电流的测量方法(IEC 60990：1999，IDT)GB 12350一2000小功率电动机的安全要求GBT 12665 2008 电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求JBT 96151 2000交流低压电机散嵌绕线匝间绝缘试验方法JBT 96152 2000交流低压电机散嵌绕线匝间绝缘试验限值JBT 10490 2004小功率电动机机械振动振动测量方法、评定和限值3安装方法与要求使用专用夹具将电动机的外壳与测功机的轴相连，其安装型式分卧式安装与立式安装，分别如图1和图2所示。图1卧式安装示意图GBT 2267

6、12008图2立式安装示意图安装要求：a) 电动机与测功机联接后，其轴线的位置与测功机轴线的误差不应大于01 mm；b) 电动机、过渡夹具、测功机安装的轴向跳动o50 mm；c) 专用过渡夹具与轴承的同心度010 mm；d)如果电动机为两端出线，必须拆开电动机，改为电动机一端出线，如图1所示。说明：由于齿轮、链条传动等形式，在负载变化时机械损耗的不确定性，而效率损失也较大，因此，对于外转子电动机的测量，不推荐使用齿轮、链条等过渡形式；电动机外壳可能与车辆轮毂、风机风叶等附加装置安装在一起；电动机的引出线一般从电动机的实心轴中引出，并加以防护。4试验要求41试验电源对于单相电源的要求，参照GBT

7、 9651的规定。对于三相电源的要求，参照GBT 1032的规定。对于直流电源的要求，参照GBT 1311的规定。42测量仪器421概述因为大多数仪表的准确度等级通常以满量程的百分数表示，因此，应尽量按实际读数的需要，选择低量程仪表。无论是机械式仪表还是电子式仪表，影响其测量精度的主要因数有：a)仪器的量程、使用条件和校准；b)信号源负载；c)引接线的校正。电子式测量仪器与非电子式测量仪器相比，具有更高的输入阻抗。高输入阻抗可以降低因为仪器本身导致的损耗，但是高输入阻抗仪器对干扰的影响更为敏感。对电子式测量仪器，常见的干扰源有：a)对电源系统信号的感应或静电耦合；b) 阻抗耦合或接地环路；c)

8、 非充分的常规模式发射干扰；d) 电源线的传导干扰。应根据实际经验，采取减少干扰的措施。对于采用波形调节电源进行试验时应采用完全真有效值类测量仪器。2GBT 226712008422测量仪器的选取试验时，采用的电气测量仪器、仪表的准确度应不低于05级(兆欧表除外)；互感器的准确度应不低于02级；电量变送器的准确度应不低于05；数字式转速测量仪的准确度应不低于011个字；转矩测量仪及测功机的准确度应不低于1(直接测定效率时应不低于05)；绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥，或数字式微欧计测量，准确度应不低于02级；温度计的误差应不超过士1；砝码的精度应不低于5等。选择仪表时，应使测量值位于209

9、5仪表量程范围内。测功机的功率，在与被试电动机同样的转速下应不超过被试电动机额定功率的3倍；转矩测量仪的标称转矩，应不超过被试电动机额定转矩的3倍。5测量51 电压测量测量端电压的信号线应尽可能的连接到电动机端子，如果现场情况不允许进行这样的连接，应计算由此引起的误差并对读数进行校正。对于三相电动机，取三相电压的算术平均值计算电动机的性能。对于直流电动机，当试验电源为整流电源时应量取整流器交流输人电压。52功率的测量对于单相电动机，使用单相功率表或单相电量综合测量仪来测量电动机的输入功率。对于三相电动机，可采用两台单相功率表(二瓦法)测量输入功率，亦可采用一台三相功率表或三台单相功率表进行测量

10、。对于直流电动机，输入功率采用电压乘电流来计算，试验电源为整流电源时应用真实读数瓦特表或指示电压、电流瞬时值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输入功率，也可分别测量直流功率分量和交流功率分量然后相加求得。如仪器仪表损耗影响测试结果的准确性，应对仪器仪表损耗及其误差进行修正(见GBT 9651或GBT 1032)。53转矩的测量电动机通过联轴器与测功机(或负载电动机)连接在一起，在被试电动机额定转速下运行时，测功机(或负载电动机)的联接损耗、风摩耗的和应不大于被试电动机额定输出的15，测功机的精度应不低于电动机额定输出转矩的025。54转速或转差率的测量电动机转差率(或转速)测量方法有下列

11、五种：a) 数字式转差率(或转速)测量仪；b)感应线圈法；c)转速测量仪；d)数字频率计；e)频闪光仪测试法。用来测量转速的仪器其误差不得大于10 rrain，如用感应线圈法或频闪光仪测试法直接测量转差率，其电源应为被试电动机电源。541 数字式转差率(或转速)测量仪在测量时，应在旋转轴上安置一个不产生明显损耗的光电反射标记或磁电感应装置。由光电传感器或磁电感应器将转速信号变换成脉冲信号。测量仪将这一信号与电源频率信号进行运算处理后，直接显示出被试电动机的转差率(或转速)。3GBT 226712008542感应线圈法在电动机机壳上放置一只带铁心的多匝线圈，并与磁电式检流计或阴极示波器连接。试验

12、时，用秒表测定检流计指针或示波器波形全摆动N次所需的时间t，转差率s按式(1)计算。sNtf (1)式中：，被试电动机的电源频率，单位为赫兹(Hz)。543转速测量仪试验时，用转速测量仪测量电动机的转速，并同时用数字频率计测量被试电动机电源的频率，转差率s按式(2)计算：5一(n。一n。)n。 (2)式中：n：对应于被试电动机实际电源频率，时的同步转速，单位为转每分钟(rmin)。544数字频率计使用同步机型测功机进行负载试验时，将数字频率计接至该测功机的定子绕组出线端上，测出测功机的频率，按式(3)换算成被试电动机的转速n。：n。一60，1P -(3)式中：，1数字频率计测得的频率；P测功机

13、的极对数。545频闪光仪测试法在电动机转轴的端面上，画出与电动机极数相同数量的扇形片，并用荧光灯或氖灯照明。供给闪光灯具的电源频率必须与被试电动机的电源频率相同。试验时，用秒表测定扇形片转动N次所需的时间t(s)，转差5。按式(4)计算：5一50 Nt -一(4)55转差率对温度的修正直流电动机不适用。可以通过式(5)将测得的转差率修正到规定温度：一等笋 5。一1盯 o。式中：s。修正后的转差率；s温度鼠下测得的转差率；以一一修正到的规定温度，单位为摄氏度()；氓测得的绕组温度，单位为摄氏度()。是一常数，根据绕组材料不同而不同，对于铜绕组，一2345；铝绕组，k-225。56温度测量561测

14、量温度的方法测量温度的方法有如下几种：温度计法；一一热电偶法；电阻法；埋置检温计法。GBT 226712008562温度计法温度计包括膨胀式温度计(例如水银、酒精等温度计)、半导体温度计及非埋置的热电阻或电阻温度计。测量时，温度计应紧贴在被测点表面，并用保温材料覆盖好温度计的测温部分，以免受周围冷却介质的影响；有交变磁场的地方不能采用水银温度计。563热电偶法本方法建议使用在电动机部件表面温度的测量，不建议使用本方法测量绕组的温度。在采用热电偶测量绕组的温度时应考虑，由于热电偶的读数滞后于绕组的温度变化，当电动机断电后，热电偶的温度可能还会继续上升，因此电动机绕组的温度应记录其最高温度，该温度

15、可能是断电以后才能达到。热电偶的选择、制备、布置、安装、连接的要求按GBT 9651的有关规定进行。564电阻法用电阻法测取绕组的温度时，冷热态电阻必须在相同的出线端上测量。此时，绕组的温升确按式(6)计算：口一RK-。RO(K。+eo)+eo只 (6)式中：R r温升试验结束时断电瞬间的绕组电阻，单位为欧姆(n)；R。实际冷状态下的绕组电阻，单位为欧姆(Q)；乱温升试验结束时的冷却介质温度，单位为摄氏度()；器测量R。时的冷却介质温度，单位为摄氏度()；K。常数，对铜绕组为2345；对铝绕组为225。6试验准备61绝缘电阻的测定611测量时电动机的状态测量电动机绕组的绝缘电阻时，应分别在实际

16、冷状态下和热状态下进行。检查试验时，允许在实际冷状态下进行。612兆欧表的选用根据电动机绕组的额定电压，按表1选用兆欧表。表1 单位为伏特电动机绕组的额定电压u 兆欧表电压值U500 5005003 300 2 500613 测量方法如各相绕组的始末端均引出机壳外，则应分别测量每相绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻，测量时，兆欧表的读数应在仪表指针达到稳定后读出，测量后，应将绕组对地放电。62绕组在实际冷状态下直流电阻的测定621 实际冷状态下绕组温度的测定将电动机在室内静置一段时间，用温度计(或埋置检温计)测量电动机绕组的温度，当所测温度与冷却介质温度之差不超过2 K时，所测得温度即为实际冷状态

17、下绕组的温度，若绕组温度无法测量时，允许用机壳温度代替。5GBT 226712008622测量方法6221 绕组直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量，测量1 n及以下的电阻时，必须采用双臂电桥或同种准确度并能消除测量用导线和接触电阻影响的仪器测量。6222当采用自动检测装置或数字式微欧计等仪表测量绕组端电阻时，通过被测绕组的试验电流应不超过其正常运行时电流的10，通电时间不应超过1 min。6223测量时，电动机的转子静止不动。定子绕组端电阻应在电动机的出线端上测量。每一电阻测量3次，每次读数与3次读数的平均值之差应在平均值的05范围内，取其平均值作为电阻的实际值。检查试验时，每一电阻可仅测量一次

18、。7空载试验单相异步电动机空载试验参照GBT 9651的有关规定进行。三相异步电动机空载试验参照GBT 1032的有关规定进行。直流电动机空载试验参照GBT 1311的有关规定进行。8温升试验单相异步电动机温升试验参照GBT 9651的有关规定进行。三相异步电动机温升试验参照GBT 1032的有关规定进行。直流电动机温升试验参照GBT 1311的有关规定进行。9效率和功率因数的测定91效率的测定911试验方法电动机效率的测定采用直接法，电动机的输入功率用电工仪表测量，输出功率用测功机、转矩测量仪测量，对于带有控制器的电动机，应连接控制器一起进行测试。试验时，被试电动机按第3章进行安装，并使被试

19、电动机在额定负载下达到热稳定状态。912电动机输出转矩的修正转矩进行修正的方法见GBT 9651、GBT 1032及GBT 1311的有关规定。913电动机输出功率的修正试验时的冷却介质温度应换算到25。被试电动机修正后的输出功率P：。(w)按式(7)计算：P2c一警式中：T。电动机修正后的输出转矩，单位为牛顿米(Nm)；tit额定负载时测得电动机的转速，单位为转每分钟(rmin)c常数，取955。914试验结果的计算被试电动机的效率口按式(8)计算：口一鲁100式中：P，额定电压时的输入功率，单位为瓦(w)。692功率因数的测定直流电动机不适用。功率因数可由温升或负载试验结果按式(9)、式(

20、10)求取单相电动机的功率因数三相电动机的功率因数。印2前P，cos9 22#3-U二1一I,式中：P，一一额定电压时的输入功率，单位为瓦(w)u。额定电压，单位为伏(v)；J。输入电流，单位为安(A)。10堵转转矩和堵转电流GBT 226712008(9)(10)堵转试验在电动机接近实际冷状态下进行，试验时，应将转子堵住。此章不适用于直流电动机。试验时，先在定子绕组上施以低电压，使堵转电流接近额定电流。保持此电压，调节机座或转子使转子相对于定子产生位移，分别测出堵转转矩为最小、堵转电流为最大的两个位置，并分别做好标记后断开电源。用调节机座的方法时，做好标记后即可将机座固定；用调节转子的方法时

21、，应按照标记调整机座位置，使堵转臂恢复至与测力计相垂直后将机座固定。然后，分别在上述两个位置上施于定子绕组的电压从不低于095105倍额定电压值开始，逐步降低电压至堵转电流接近额定电流值为止，其间共铡取57点读数。每点应同时测取下列数值：电压、电流及转矩。每点读数时，通电持续时间应不超过10 s，以免绕组过热。额定电压时的堵转电流凡和堵转转矩Ttw由图3中的堵转特性曲线上查取。TkhNUN Uk图3堵转特性曲线检查试验时，定子绕组上施以额定电压，使转子在360。机械角度内的五个等分位置上分别测定。此时，堵转电流取其中的最大值，堵转转矩取其中的最小值。11短时过转矩试验短时过转矩试验在额定电压、

22、额定频率下进行。试验时，电动机在热状态下，逐渐增加负载。过转矩倍数和时间按GB 755或GBT 5171及各类型电动机标准中的规定。7GBT 22671200812超速试验如各类型电动机标准中无规定时，超速试验允许在冷态下进行。试验时，超速倍数和时间按GB 755或GBT 517l及各类型电动机标准中的规定。超速的方法有下列四种：a)减小励磁电流(有励磁装置时)；b)升高端电压；c)提高被试电动机的电源频率；d) 用原动机直接驱动或通过变速驱动被试电动机。其中，前两种方法只适用于直流电动机，第三种方法只适用于交流电动机。试验时，应采取安全防护措施，尽可能远距离测量转速。13耐电压试验131试验

23、要求a)试验电源的频率为工频，电压波形应尽可能为正弦波形。b) 耐电压试验在电动机静止的状态下进行。试验前，应先测量绕组的绝缘电阻。如需进行超速和短时过转矩试验时，该项试验应在这些试验之后进行；型式试验时，该项试验还应在热试验后电动机接近热状态下进行。c)试验时，电动机的电容器、离心开关等元件必须与绕组连接如同正常工作一样。电压应施于绕组与机壳之间，此时其他不参与试验的绕组均应和铁心及机壳连接。d)试验前，应采取切实安全防护措施，试验中发现异常情况，应立即切断试验电源，并将绕组对地放电。e)试验变压器应有足够的容量，每l kV试验电压，试验变压器的容量应不小于l kVA，对小功率电动机，每1

24、kV试验电压，试验变压器的容量应不小于0，5 kVA。132试验电压和时间试验电压的数值按GB 755或GBT 5171及各类电动机标准中的规定。试验时，施加的电压应从不超过试验电压全值的一半开始，逐渐升高的试验电压的全值，试验电压自半值增加至全值的时间应不少于10 s，全值电压试验时间应持续1 min。在大批量生产中做检查试验时，允许用1 s试验来代替，但试验电压值应为GB 755规定值的120，试验电压均用试棒施加。14匝问冲击耐电压试验匝间冲击耐压试验按JBT 96151与JBT 96152的规定进行。15泄漏电流的测定151本章直流电动机不适用。152测定时，应采用隔离变压器供电，否则

25、被试电动机应与地绝缘良好。被试电动机应处于热状态，在额定频率、106倍额定电压下空载运行，在电源的任一极与易触及到的金属部件或紧贴在绝缘材料表面的金属箔之问进行测量，测量电路如图4所示。图4中的3是GBT 12113 2003中图4所描述的测量网络。153试验时，对于单相电动机，应将开关K转换至电源的不同极性，对于三相电动机，则应轮流断开a、b、c开关中的一个，闭合另外2个，以测得最大泄流电流值。8GBT 2267卜一2008l I自H儿二f r一 b一 a) b)1电动机上易触及到的金属部件；2一 电动机绕组；3泄漏电流测量仪；N中性线。图 泄漏电流测量电路图16转动惯量的测定由于外转子电动

26、机结构的特殊性，转动惯量的测定采用双钢丝法进行。用两根平行的钢丝将被试电动机转子悬挂起来，使转轴中心线与地面垂直。扭转转子，使其产生以轴线为中心的摆动，距转轴中心线的扭角应不大于10。仔细测取若干次摆动所需的时间，求出摆动周期的平均值T。转动惯量J按式(11)求取： J一丽()式中：g重力加速度，单位为米每二次方秒 2)；n两钢丝之间的距离，单位为米(m)；卜 钢丝的长度，单位为米(m)；m被试电动机转子的质量，单位为千克( 。17湿热试验按 的有关规定进行。1 噪声的测定按 1的有关规定进行。19振动的测定对于吊扇类电动机，采用弹簧悬挂；对于单轴伸电动机，将它安装在有弹性的支撑件上；对于双轴伸电动机可采用两个有弹性的支架将两个轴端固定，使转子悬空。测量时，应采用非接触式的测振传感器，且应放在轴承座附近来测量电动机的振动。具体测定方法应按 的有关规定进行。