GB T 28028-2011 牵引旋转电机换向的评定和编码准则.pdf

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1、ICS 29.280 S 35 GB 国家标准和国11: ./、中华人民GB/T 28028-2011 牵引旋转电机换向的评定和编码准则Criteria for assessing and coding of the commutation of rotation electrical machines for traction CIEC 60638: 1979 ,MOD) 2011-10-31发布2012-04-01实施数码防伪/中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 28028-2011 目次前言.皿1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义3. 1 火花

2、和其他发光现象3.2 换向器状况.2 3.3 电刷状况24 代码的资料性特征.2 5 评定的主要特征.2 6 评定准则6.1 评定火花的准则6.2 评定换向器状况的准则.6.3 评定电刷状况的准则7 观察规则7.1 观察火花.7.2 换向器检查47.3 电刷检查48 对观察记录的解释49 观察频次.10 观察记录概述10. 1 基本记录准则10.2 观察的记录.11 火花和灼热点的记录12 换向器状况的记录613 电刷状况的记录614 记录举例714. 1 火花观察714. 2 换向器检查.14. 3 电刷检查附录A(资料性附录)本标准与IEC60638: 1979技术性差异及其原因14附录B

3、(资料性附录)观察火花用的可变不透明度光劈.I GB/T 28028-2011 目。吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准采用重新起草法修改采用IEC60638: 1979(牵引旋转电机换向的评定和编码准则。本标准与IEC60638: 1979存在技术性差异，这些差异涉及的条款的页边空白处用垂直单线CI )进行标示。本标准与IEC60638: 1979的技术性差异及其原因见附录A。本标准与IEC60638: 1979的结构变化如下，按GBjT1. 1-2009的要求，改变了原文的章节编号:一一本标准增加第2章规范性引用文件;本标准第3章对应原文的第4章;本标准第4章对应原

4、文的第2章:本标准第5章对应原文的第3章;-本标准第6章第14章依次对应原文的第5章第13章;一增加附录A，原文的附录A改为附录B。本标准还做了下列编辑性修改:一一一将原文插图(实际是表)改名为与相应章节对应条款的表，按表1表6顺序排列，为便于查看和对比，表1表6维持原有位置不变;将原文表I改为表7，放在表6的后面z一一IEC60638: 1979英文版的第19页(第11章)的倒数第2行中，slot pi tch C single or dou ble) , 经对比法文版，应为polepitchCsingle or double)。本标准(第12章)修正为极距(单倍或双倍极距);IEC 606

5、38: 1979中，没有明确其附录观察火花用的可变不透明度光劈的性质。鉴于该附录不是必须要执行的内容，本标准将其确定为资料性附录。本标准由中华人民共和国铁道部提出。本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会CSACjTC278)归口。本标准主要起草单位:南车株洲电机有限公司。本标准参加起草单位:永济新时速电机电器有限责任公司、株洲南车时代电气股份有限公司。本标准主要起草人:朱利湘、李益丰。本标准参加起草人:袁子良、钟幼康、吕引条。HHH I 牵引旋转电机换向的评定和编码准则1 范围本标准适用于GB/T25123. 1所覆盖的并具有圆柱形换向器的所有电机。本标准从以下方面完善GB/T2512

6、3. 1: 换向评定准则;试验过程中应作观察的试验的定义;为详述这些观察结果所推荐的代码。本标准不考虑牵引电机的滑环。2 规范性引用文件GB/T 28028-2011 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 25123. 1-2010 电力牵引轨道机车车辆和公路车辆用旋转电机第1部分:除电子变流器供电的交流电动机之外的电机(lEC60349-1: 2002 , MOD) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 火花和其他发光现象3. 1. 1 一般火花ord

7、inary sparks 集中于电刷边缘的各种火花(见表1插图)。3. 1. 2 边缘比proportion of the edge 指在所观察的刷架上，出现一般火花的电刷边缘长度与电刷总长度之比，以百分数表示。3. 1. 3 喷状火花shooting sparks 从电刷滑出边飞出的白炽颗粒，这些颗粒连成连续的路径，并呈现出几乎直的发光线(见表2插图)。3.1.4 飞弧streamers 在相邻换向片间出现的，并从电刷滑出边飞出一定距离的小电弧，肉眼可见，它们以连续发光线的形象呈现在换向器上(见表2插图)。3. 1. 5 灼热点glowing points 在电刷边缘附近表面上出现的从暗红到

8、白炽的点(见表3插图)。1 GB/T 28028-2011 3.2 换向器状况3.2. 1 变色coloration 由于氧化而引起的铜颜色不同程度的变化，但无烧伤或明显的变黑(见表4插图)。3.2.2 变黑blackening 因电刷材料转移导致碳沉积物覆盖在换向器表面所产生的明显外观变化(见表4插图)。3.2.3 烧伤burning 在换向片的边缘或有效工作面上产生的网点(明显的腐蚀，见表4插图)。与变色和变黑情况相反，这些痕迹不能用溶剂完全去除。3.3 电刷状况3.3. 1 剥离chipping 由机械原因引起的、一般发生在电刷滑出边的明显的材料脱离(见表5插图、表6插图)。3.3.2

9、暗淡区域dull zones 电刷部分表面显示明显的暗谈外观，但其程度保持一致，并且没有用肉眼能识别出的坑点(见表5插图、表6插图)。3.3.3 烧伤区域burnt zones 电刷表面呈现的、肉眼可见的、并且不是机械原因引起的粗糙部分或坑点(见表5插图、表6插图)。4 代码的资料性特征本标准所定义的代码仅具有资料性特征，不作为接收或拒收电机的依据。接收或拒收电机的依据在以下标准条款中规定:a) GB/T 25123. 1-2010中8.3.1的第1段，内容为:换向试验后，电机不应有机械损伤、闪络或永久性损伤。永久性损伤是指这种损伤将在试验后会影响电机正常运行;b) GB/T 25123. 1

10、-2010中8.6规定了起动试验后的换向器状况(见其中8.6.2和8.6. 3)。5 评定的主要特征2 根据本标准，电机的换向由以下主要特征来评定:-一火花特性;一换向器状况;一电刷状况。设定观察是在没有易损害换向的机械缺陷或几何缺陷的电机上进行。GB/T 28028-20门6 评定准则6. 1 评定火花的准则本标准仅适用于稳态条件下运行所观察到的火花。本标准不包括瞬态试验。/T25山叫叫8.4-8.6，8.7和8吵得的数据如果是瞬|态试验的数据则应明确指出。根据本标准，应用目视法观察火花。观察火花或其他发光现象的基本评定准则是:一般火花的大小，在电刷边沿上出现火花的边缘比;喷状火花;一一飞弧

11、;一在电刷边缘附近的表面上所观察到的程度不同的发光点。6.2 评定换向器状况的准则评定换向器的基本准则是检查换向片的外观(变色、变黑、具有或不具有圆周方向条纹的烧伤)及其分布和间隔。6.3 评定电刷状况的准则电刷接触面和滑出边缘应分别进行检查。检查接触面的准则是:一一均匀光滑的外观;一-圆周方向条纹的存在状况;一一暗淡区域的存在状况;烧伤区域(有否材料脱离)的存在状况。检查滑出边缘的准则是:一一实际元损伤的边缘;一一出现剥离的状况;一一火花痕迹的存在状况;一一由于烧伤产生的腐蚀状况;在边缘附近由灼热点留下的痕迹的存在状况。7 观察规则7.1 观察火花在车间或机车车辆的正常光线条件下进行观察火花

12、。当需要人工照明时，例如在机车车辆下，光线应是漫射的，而且不应过强。一一对所有能直接观察的刷架都应进行火花检查，但仅记录最恶劣换向的刷架。通常检查火花只限于电刷滑出边，因为电刷滑入边的火花是次耍的;一对于某些特殊运行工况或电源电流的特殊形式，如果火花具有持续脉动的特性，则应对这种情况加以明确说明;在稳态试验时所出现的闪络亦应明确指出。注:在没有适当测量仪器的情况下，本标准对评定火花和其他发光现象所采用的每一项基本准则都是以目视观察为基础。对于记录的大多数判据，这种主观方法是适合的，因为大部分准则是存在或不存在的二元问题。实际上，在记录中只有一般火花的大小这项判定准则才可能导致不同观察者之间记录

13、的差异。3 GB/T 28028-2011 观察火花用的可变不透明度光劈参见附录B。7.2 换向器检查由于表皮形成缓慢，当试验新电机时，当时的外观不能作为有效的依据。另一方面，对已经过长距离运行的机车车辆进行试验时，推荐按照本标准记录机车车辆运行试验前后的各种换向器表面外观，例如表皮的外观、换向器的椭圆度、像肋条状的痕迹、痕迹的磨损深度、铜毛剌等。通常，应观察所有电刷轨迹，并分别记录其状况，除非各电刷轨迹看起来彼此很相似。7.3 电刷检查原则上，所有电机严格的换向试验应使用完全磨合的电刷来进行。然而在电机使用中承受频繁改变旋转方向的情况下，并考虑不周型式电刷(分裂式的、整块式的等)影响的差异，

14、某些试验可使用按用户和制造商协商的、部分磨合的电刷来进行。通常，只对观察火花(见3.1.1)时确定的最恶劣火花的刷架中的一付或两付电刷的状况进行检查即可。在检查电刷时，通常只记录电刷接触面和滑出边缘的外观。然而在某些电机上，如果滑入边缘(或靠近这边缘的部分接触面)显出相当明显的损伤痕迹，而这些痕迹不是由先前反方向运转时产生的，则这些痕迹的外观应清楚地加以描述。虽然电刷前后表面的外观不作为评判依据，因为在这些面上的痕迹不是由不良换向所引起的，但对这种痕迹的存在应清楚地加以描述。在试验期间可能出现的所有缺陷亦应清楚地加以描述，例如:电刷粉尘磨损、刷辫填塞处松动或刷辫断裂等。8 对观察记录的解释对记

15、录的解释很困难，因而本标准不包含这类解释，主要理由如下:即使在非常短的期间内增加或减少电流的运行，都易使先前出现在换向器和电刷上的痕迹以不可预料的方式发生变化;在试验期间，一般火花的大小，尤其是出现一般火花的边缘比都可能发生变化;原则上，只记录最大值，除非这种效果随时间的增加而明显减小。9 观察频次对所有按照GB/T25123. 1-2010要求进行试验的电机应依照表7进行观察。注:应明确指出，在试验台上电机的供电和励磁方式;此外还应指出使用中电机正常的供电电源和励磁方式。10 观察记录概述观察火花、观察换向器和观察电刷不同时进行，应分别按三种分类中适用的一种代码进行记录IU记录火花、记录换向

16、器和记录电刷所使用的代码分别由第11章、第12章和第13章给出，并以相应表中的插图说明。4 这些代码原则上可直接用作统计用的记录数字，例如质量控制。1) 另一方面，如果希望把同一次试验的三组记录组合在一起，则整个记录总是以以下次序写出:火花、换向器、电刷。用斜线j来隔开三组记录。GB/T 28028-2011 10. 1 基本记录准则每一基本准则，例如一般火花的大小或电刷表面状况，是以一个单一的数字0到9(最大为9)来记录。数字0始终是指不存在(全部或实际)的痕迹或缺陷。10.2 观察的记录每一次火花、换向器或电刷的观察的记录方法，是把相应于基本准则的数字，按规定次序写出来。火花观察用四位数字

17、记录，而换向器或电刷检查用两位数字记录。由于某种原因，如果某一基本准则数据未被记录下来，应在缺失数字的地方划一条长划线一一表示。由于实际含义不同，0决不能用于这种场合。如果在可逆转电机的两个旋转方向上观察换向，应分别进行记录。每一记录要标明旋转方向。门火花和灼热点的记录花码012345678火代的口6和A哇9u 或u字数码代于应相出给仅图插该.U 。图缘珠哺边的字表花数见火合叫般倒时MMH花花花v花的的-Z火火火以然续卜等大上般偶持J自由丁花和中和HJ-选火花花和花花主用字在火火花花火火花字察数存点点火火等等火数观位不针针小小中中大位花一一一二二二一一一火第明一一一-一一一第兑、1l的代码一一

18、不存在火花。一一大于0%5%的边缘比5%25%的边缘比225%50%的边缘比.一-大于50%的边缘比4第三位数字:喷状火花和飞弧(见表2插图代码不存在火花o喷状火花:一般的偶然的持续的密集的偶然的持续的4飞弧:长度20mm . GB/T 28028-2011 第四位数字:灼热点(见表3插图)。代码不存在.。一一暗红色的:移动的固定的.2 白炽色的:移动的.3 固定的.4 12 换向器状况的记录换向器的状况用选自以下两位组合数字记录。第一位数字:换向片的外观(见表4插图)。代码一一一变色=均匀的、明显程度不同的变色。明显并且不规则的变色.2 变黑.4 一一-烧伤.6如果所形成的圆周方向条纹不是由

19、于外界因素(如打磨)引起的，应在所选择的代码数字(0，2，4或们的基础上加1作为记录。第二位数字:痕迹的圆周分布(切线方向的)(本条元插图说明)。代码所有换向片.不规则的2周期性的(有规则的):槽距极距(单倍或双倍极距). 13 电刷状况的记录6 电刷状况用选自以下两位组合数字记录。第一位数字:接触面状况(见表5插图)。代码实际上无痕迹(均匀光滑的)。一轻微的圆周方向条纹.一严重的圆周方向条纹2暗淡区域小于接触面积的1/3暗淡区域大于接触面积的1/34一烧伤区域小于接触面积的1/3一一烧伤区域大于接触面积的1/3.注:在上述几种外观同时存在的情况下，只记录其中最大的代码。第二位数字:滑出边状况

20、(见表6插图)。代码实际上无痕迹。一边缘上有火花痕迹.-一剥离(机械引起的)2GB/T 28028-2011 烧伤.3 靠近边缘有灼热点痕迹.4 14 记录举例14. 1 火花观察记录一一绝对黑暗(元火花)换向。00。一超过1/3的边缘上有针点火花和小火花，并带有一些偶然出现的一般喷状火花3310几乎在全部边缘上有大火花，并带有持续的密集喷状火花和一个移动的暗红点844114.2 换向器检查记录一变黑并带有圆周方向条纹，不规则分布5214.3 电刷检查记录一-一几乎在全部接触面上出现暗谈区域，并在滑出边缘上有火花痕迹41外观现象表1火花代码(见第11章)代码的第一位数字:一般火花的大小说明偶然

21、的针点火花持续的小火花代码1 2 4 7 GB/T 28028-2011 外观现象表1(续)火花代码(见第11章)代码的第一位数字:一般火花的大小说明中等火花大火花注:相应于代码数字3、5和7的一般火花元插图说明。外观现象8 表2火花代码(见第11章)代码的第三位数字:喷状火花和飞弧说明偶然的一般喷状火花持续的偶然的密集喷状火花持续的代码6 8 代码1 2 3 4 外观现象外观现象GB/T 28028-20门表2(续)火花代码(见第11章)代码的第三位数字:喷状火花和飞弧说明代码短的长度20mm I 6 说明代码移动的1 暗红的固定的2 移动的3 白炽的固定的4 9 GB/T 28028-20

22、11 表4换向器状况(见第12章)外观现象说明代码.IIWlr号:11:主11-二JA-a/, i l 或。均匀的、明显程度不同的变色明显并且不规则的变色2 或4 变黑或6 烧伤除主要特征外，如果还看到一些不是由新近打磨引起的容易看见的圆周方向条纹，则应该在这个代码的数字0、2、4或6上增加位数1作为记录10 外观现象表5电刷状况(见第13章)代码的第一位数字2接触表面状况说明轻微的圆周方向条纹严重的圆周方向条纹暗淡区域烧伤区域(腐蚀)小于接触表面的1月大于接触表面的1/3小于接触表面的1n大于接触表面的1/3GB/T 28028-20门代码1 2 3 4 5 6 11 GB/T 28028-

23、2011 表6电刷状况(见第13章)代码的第二位数字:滑出边状况外观现象说明代码/气/ 在边缘上有火花痕迹1 / / / 剥离(机械引起的2 l._r、，._，._.，.山/正./ 烧伤(腐蚀3 -砸、，4 r 靠近边缘有灼热点痕迹4 .-._. .-._ / 12 GB/T 28028-2011 表7对象试验种类例行试验型式试验应观察以下条件下的火花2同例行试验。火花a) 在小时温升试验结束前几此外，经用户和制造商协商后可观察以下条件下的分钟;火花:b) GB/T 25123. 12010中c) 除小时温升试验外的某些温升试验接近结束时;9. 3规定的每一工作点d) 在GB/T25123.

24、1-2010中8.2规定的某些特性曲线试验期间完成上述观察火花所规定的a)同例行试验。换向器和b)项试验后，应检查换向器的此外，应检查以下条件下的换向器状况z状况e) 每一种温升试验后;f) 起动试验后同例行试验。电刷完成七述观察火花所规定的时此外，经用户和制造商协商后可检查以下条件下的电和b)项试验后，庇检查电刷的状况刷状况:g) 长时温升试验后;h) 起动试验后13 GB/T 28028-2011 附录A(资料性附录)本标准与IEC60638: 1979技术性差异及其原因表A.1给出本标准与IEC60638: 1979的技术性差异及其原因。表A.1本标准与IEC60638: 1979的技术

25、性差异及其原因本标准变化内容IEC 60638: 1979对应内容原因4 a)中GB/T25123. 1-2010 2 a)中IEC349第38章的第中8.3.1的第1段，2段，4 b)中GB/T25123. 1-2010中2 b)中IEC349第37条规定了IEC 349已被IEC60349-1代替，为适合8.6规定了起动试验后的换向器状起动试验(见37.2.2和37.2.3条国情，相关技术要求按照修改采标的况(见其中8.6.2和8.6.3)后的换向器状况GB/T 25123.1-2010替代IEC349的要求6. 1第2段(GB/T25123. 1一5. 1中第2段(lEC349第3720

26、10中8.4，8.6、8.7和8.8)章、第40章、第45章和第46章)6. 3的第1段IEC349中39.2IEC 349已被IEC60349-1代替，此段内7.3第1段删除该段文字提出了一些关于牵引电动机换向容去除不影响本标准的要求试验前电刷研磨的建议第9章中按照GB/T25123. 1一第8章中按照IEC349要求2010要求表7b)中GB/T25123. 1-2010 表1b)中IEC349第39章中规IEC 349已被IEC60349-1代替，为适合国情，相关技术要求按照修改采标的中9.3规定定的GB/T 25123. 1-2010替代IEC349的要求表7d)中GB/T25123.

27、1-2010 表1d)中IEC349第42章中规中8.2规定定的14 GB/T 28028-2011 附录B(资料性附录)观察火花用的可变不透明度光劈B.1 火花编码的方法通过一个有分度，如分度常数为0.3的透明物观察一个或几个刷架。通过减少分度器的透明度使火花线在某一分度等级上完全消失，该分度等级不同程度地高于火花发光度。该参考分度等级数值就对应于记录用的代码数。分度常数o.3的含义，是指透过给定分度的可见光部分是透过前一分度观察到的光的二分之一(0.3=log2)。如果证明代码范围0至9不足以覆盖实际需要，则因数2可提高，例如提高到2.50此外，增大在分度0和1，到4甚至到6之间的透明度比

28、率是合适的，例如，记录为代码1的火花就不应太细小。表B.1给出两种方案:一方案1.由使用一种具有十个透明度分度的透明度观察器来获得。该观察器，分度1的透明度是分度0的1/4，该常数为log4=0.6;对于1级至9级的分度，常数按0.3增加，该O.3对应于每一个连续分度的透明度减少二分之一。因此，对于代码9我们便获得亮度逐渐减弱到1/1000，这个亮度大致符合于脉流电动机的换向;一方案2.具有更明显的分度。分度1的常数等于0.8，随后分度的增加是0.4，这样增加的结果，代码9的亮度减弱到1/10000，这种情况大致符合于单相电动机起动时的换向(具有0.4常数的版本2的分度相当于天文学中决定星星光

29、度所使用的分度)。表B.1方案1方案2代码强度透明度c%)强度透明度c%)。100 。100 1 0.6 25 0.8 16 2 O. 9 12.5 1. 2 6 3 1. 2 6. 3 1. 6 2.5 4 1. 5 3.2 2.0 1 5 1. 8 1. 6 2.4 0.4 6 2.1 0.8 2.8 0.16 7 2.4 0.4 3.2 0.06 8 2.7 0.2 3.6 0.025 9 3 0.1 4 0.01 B.2 火花记录的准则火花记录第一位数字即一般火花的大小，可用标有分度的、可使火花降至消失的透明度观察器来观察刷架，用这样获得的透明度等级来决定火花的大小，参见表B.2o15

30、 GB/T 28028-2011 表B.2透明度%)代码100 。16 1 6 2 2. 5 3 1 4 0.4 5 0.16 6 0.06 7 0.025 8 0.01 9 16 -FON|NONH8 华人民共和国家标准牵引旋转电机换向的评定和编码准则GB/T 28028-2011 国中 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销争e开本880X 1230 1/16 印张1.5字数34千字2012年3月第一版2012年3月第一次印刷晤24.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107注:价1号:155066. 1-44609 GB/T 28028-2011 打印门期:2012年4月12H F002A