JB T 8981-2011 有刷三相同步发电机技术条件（机座号132~400）.pdf

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1、 0ICS 29.160.20 K 21 备案号： 34793 2012 中华人民共和国机械行业标准JB/T 89812011代替 JB/T 8981 1999有刷三相同步发电机技术条件 （机座号 132 400） Specification for three-phase synchronous generator with brushes （ Frame size 132 400） 2011-12-20 发布 2012-04-01 实施中华人民共和国工业和信息化部发布JB/T 89812011 I 目 次 前言 .II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 型式、基本参数与尺寸

2、 .1 4 技术要求 . 4 5 试验方法 . 10 6 检验规则 . 11 7 标志、包装及保用期 . 13 附录 A（规范性附录）机座号与功率和转速的对应关系 . 15 图 1 IM B3 . 2 图 2 IM B34 . 2 表 1 发电机的额定功率 . 2 表 2 发电机的安装尺寸及公差 . 3 表 3 轴伸键的尺寸及公差 . 4 表 4 径向圆跳动公差 . 4 表 5 径向圆跳动及端面圆跳动公差 . 4 表 6 稳态电压和瞬态电压特性 . 5 表 7 发电机的效率（ ）保证值 . 7 表 8 空气间接冷却绕组的温升限值 . 7 表 9 测点位置 . 8 表 10 耐电压试验 . 9

3、表 11 空载最大 A 计权声功率级值 LWA. 9 表 12 在空载时测得的振动速度的有效值 . 9 表 13 电磁发射限值 . 9 表 14 试验项目 . 12 表 15 出线端子标志 . 13 表 A.1 机座号与功率和转速的对应关系 . 15 JB/T 89812011 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准代替 JB/T 8981 1999有刷三相同步发电机技术条件（机座号 132 400） ，与 JB/T 89811999相比主要技术变化如下： 电话谐波因数（ THF）改用总谐波畸变率（ THD）来考核； 增加了“谐波电流因数（ HCF）不超

4、过 0.05”和“负序和零序电流分量均不超过正序分量的 5%”的要求； 效率容差：修改为“ 150 kW及以下时为 0.15（ 1） ； 150 kW以上时为 0.10（ 1） ” ； 155（ F）级绝缘的 ETD温升限值：修改为“ 115 K” ； 电磁骚扰限值：修改为“电磁发射限值，并相应改变表格内的内容叙述方式” ； 振动：按 GB 10068 2008的规定； 噪声：按 GB 10069.3 2008的规定。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会（ SAC/TC26）归口。 本标准负责起草单位：上海电器科学研究所（集团）有限公司、上海电机系统节能工程

5、技术研究中心有限公司、浙江临海电机有限公司、福建福安闽东亚南电机有限公司、浙江金龙电机股份有限公司。 本标准参加起草单位：佳木斯电机股份有限公司。 本标准起草人：葛荣长、刘憬奇、倪文乞、龚定章、沈裕生、卢友文、叶锦武、常颜芹。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： JB/T 8981 1999。 JB/T 89812011 1 有刷三相同步发电机技术条件 （机座号 132 400） 1 范围 本标准规定了往复式内燃机驱动的有刷三相同步发电机的型式、基本参数与尺寸、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装及保用期的要求。 本标准适用于往复式内燃机驱动的额定频率为 50 Hz 的有刷三相同步发电

6、机 （机座号 132 400） （以下简称发电机） 。 注： 本标准可供额定频率为 60 Hz 的发电机参考。 2 规范性引用文件 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 191 2008 包装储运图示标志 GB 755 2008 旋转电机 定额和性能 GB/T 997 2008 旋转电机结构型式、安装型式及接线盒位置的分类（ IM 代码） GB/T 1029 2005 三相同步电机试验方法 GB/T 1993 1993 旋转电机冷却方法 GB/T 2829 20

7、02 周期检查计数抽样程序及抽样表（适用于生产过程稳定性的检查） GB/T 4772.1 1999 旋转电机尺寸和输出功率等级 第 1 部分： 机座号 56 400 和凸缘号 55 1 080 GB 4824 2004 工业、科学和医疗（ ISM）射频设备 电磁骚扰特性 限值和测量方法 GB/T 4942.1 2006 旋转电机整体结构的防护等级（ IP 代码） 分级 GB 10068 2008 轴中心高为 56 mm 及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及限值 GB/T 10069.1 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 GB/T 12351 2008

8、 热带型旋转电机环境技术要求 GB/T 12665 2008 电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求 GB 14711 2006 中小型旋转电机安全要求 GB/T 22714 2008 交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验规范 GB/T 22717 2008 电机磁极线圈及磁场绕组匝间绝缘试验规范 GB/T 22719.1 2008 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘 第 1 部分：试验方法 GB/T 22719.2 2008 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘 第 2 部分：试验限值 3 型式、基本参数与尺寸 3.1 发电机的外壳防护等级为 IP11、 IP21、 IP22、 IP23（按 GB/T 494

9、2.1 2006 的规定） 。 3.2 发电机的冷却方法为 IC01（按 GB/T 1993 的规定） 。 3.3 发电机的结构及安装型式为 IM B3、 IM B9、 IM B15、 IM B34、 IM B35（凸缘内外止口均可） ，也可制成底脚抬高有凸缘端盖 IM B5/IM B20、 IM B14/IM B20 的安装型式（按 GB/T 997 2008 的规定） 。 3.4 发电机的定额是以连续工作制（ S1）为基准的连续定额。 3.5 发电机的额定频率为 50 Hz。 JB/T 89812011 2 3.6 发电机的额定电压为 400 V。电枢绕组为中性点有引出线的星形接法。 3.

10、7 发电机的额定功率因数为 0.8（滞后） 。 3.8 发电机的额定功率按表 1 的规定，单位可用 kVA 或 kW 表示。机座号与功率和转速的对应关系见附录 A。 表 1 发电机的额定功率 额定功率 kVA 3.75 6.25 9.38 （ 10） 12.5 15 （ 18.75） 20 25 30 额定功率 kW 3 5 7.5 （ 8） 10 12 （ 15） 16 20 24 额定功率 kVA 37.5 50 62.5 80 93.75 （ 105） 112.5 150 （ 168.75） 187.5额定功率 kW 30 40 50 64 75 （ 84） 90 120 （ 135）

11、150 额定功率 kVA （ 200） 250 312.5 350 （ 375） 400 443.75 500 625 额定功率 kW （ 160） 200 250 280 （ 300） 320 355 400 500 注： 应优先采用不带括号者。 3.9 发电机尺寸及公差： 3.9.1 发电机的结构型式、 安装尺寸及公差由企业标准规定， 且符合 GB/T 4772.1 1999 的规定； IM B3、IM B34 型式的安装尺寸及其公差应优先采用本标准中表 2（图 1、图 2）的规定。单轴承发电机由制造厂和用户按协议生产。 图 1 IM B3 图 2 IM B34 JB/T898120113

12、表 2 发电机的安装尺寸及公差 单位为毫米 A B C D E F GaH KbN RdSb机 座 号 基 本 尺 寸 基 本 尺 寸 基本尺寸极限偏差基 本 尺 寸 极 限 偏 差 基 本 尺 寸 极 限 偏 差 基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差位置度 公差 螺栓 M基本尺寸极 限 偏 差 Pc基本尺寸基本尺寸位置度公差 T凸缘孔数 132M 216 178 89 32 27 132 12 1.0 M10 165 1300.0140.011+200 M10 1.0 3.5160S 178 160M 254 210 108 38 80 0.37 1000.036

13、33 160180S 203 180M 279 241 121 2.042 12 37 18014.50.430+M12 265 230 300 M12 4200S 228 200M 318 267 133 48 0.0180.002+110 0.4314 42.5 200 300 2500.0160.013+350225S 286 225M 311 225L 356 356 149 3.060 1800.04353 22518.51.2 M16350 300 0.016 400M164 45 250M 349 250L 406 406 168 70 140 20 62.5 25000.528

14、0S 368 280L 457 457 190 80 0.0300.011+22 71 28024 M20 400 350 0.018 450 M161.25355S 500 355M 610 560 254 90 170 25 81 355 280.520+2.0 M24400S 560 400M 630 400L 686 710 280 4.0100 0.0350.013+210 0.502800.0529000.2040001.0350.620+2.5 M30600 550 0.022 6600M20 2.0 68 22.5 aG=DGE， GE 的极限偏差为（0.200+） 。 bK、

15、 S 孔的位置度公差以轴伸的轴线为基准。 cP 尺寸为上极限尺寸。 dR 为凸缘配合面至轴伸肩的距离。 JB/T 89812011 4 3.9.2 发电机轴伸键的尺寸及公差应符合表 3 的规定。 表 3 轴伸键的尺寸及公差 单位为毫米 轴 伸 直 径 键 宽 键 高 32 38 1000.02242 1200.027800.09048 1400.027900.09060 1800.0271100.11070 2000.0331200.11080 2200.03390 2500.0331400.110100 2800.0331600.1103.9.3 轴伸长度一半处的径向圆跳动公差应不大于表 4

16、 的规定。 表 4 径向圆跳动公差 单位为毫米 轴 伸 直 径 圆 跳 动 公 差 32 48 0.05 48 80 0.06 80 100 0.07 3.9.4 凸缘止口对发电机轴线的径向圆跳动和凸缘配合面对发电机轴线的端面圆跳动公差应不大于表5 的规定。 表 5 径向圆跳动及端面圆跳动公差 单位为毫米 凸 缘 止 口 直 径 圆 跳 动 公 差 130 230 0.100 230 350 0.125 350 550 0.160 4 技术要求 4.1 发电机应符合本标准的要求，并按照经规定程序批准的图样及技术文件制造。 4.2 在下列的海拔和环境空气温度条件下，发电机应能额定运行。 4.2.

17、1 海拔不超过 1 000 m。 4.2.2 最高环境空气温度随季节而变化，但不超过 40。 注： 如发电机指定在海拔超过 1 000 m、最高环境空气温度高于或低于 40的条件下使用时，按 GB 755 2008 的规定。 4.2.3 最低环境空气温度为 15。按需要可为 25或 40。 4.3 按需要可制成在环境空气温度为 50带额定负载运行 4 h 的发电机，其稳态电压调整率仍须符合本标准的规定。其他因环境温度提高到 50时有影响的项目，可不按本标准考核。 4.4 发电机按需要可制成湿热带型。 该发电机除应符合本标准的要求外， 还应符合 GB/T 12351 的规定。 JB/T 8981

18、2011 5 4.5 发电机运行期间电压和频率变化按 GB 755 的规定。 4.6 发电机及其励磁系统应能可靠起励。 4.7 发电机的励磁系统应设置电压整定装置，该装置亦可安装在配电板上。 发电机空载时，上限电压（ USUP）整定范围| USUP|及下限电压（ USDO）整定范围| USDO|均应不小于 5%。 发电机上限电压整定范围 USUP和下限电压整定范围 USDO按式（ 1） 、式（ 2）计算： SUP NSUPN100%UUUU= （ 1） SDO NSDON100%UUUU= （ 2） 式中： USUP上限整定电压，单位为伏（ V） ； USDO下限整定电压，单位为伏（ V） ；

19、 UN发电机额定电压，单位为伏（ V） 。 注： 对不需要并联运行及不要求电压整定的发电机或用户另有要求时，电压整定范围可另行协议。 4.8 发电机从空载到额定负载，电压应能保持在（ 1 stu） UN范围内， stu为发电机的稳态电压调整率，分 G1、 G2、 G3、 G4四级（见表 6） 。 stu按式（ 3）计算： max minstuN100%2UUU=（ 3） 式中： Umax、 Umin负载在满载与空载之间变化时，发电机端电压（有效值）的最大值和最小值，按三相平均值最大值和最小值计算，单位为伏（ V） ； UN发电机额定电压，单位为伏（ V） 。 稳态电压调整率是在下列条件下确定的

20、： a）负载功率从零到额定功率，且三相电流平衡。 b）功率因数为 0.8（滞后）到 1。 c）原动机的转速变化率规定为 5%（即空载时为 105%额定转速，满载时为额定转速） 。原动机的转速变化率小于 5%而另有规定时，则按规定的转速变化率。 d）发电机的空载电压应接近额定电压。 4.9 发电机及其励磁系统在额定转速和接近额定电压状态下空载运行，突加 60%额定电流，功率因数不超过 0.4（滞后）的恒阻抗三相对称负载。稳定后再突卸此负载，发电机的瞬态电压调整率及其电压变化后恢复并保持在（ 1 stu） UN之内所需的时间（恢复时间）应不大于表 6 的规定。 表 6 稳态电压和瞬态电压特性 特

21、性 级 别 G1G2G3G4稳态电压调整率 stu5 2.5 1 AMP 最大瞬态电压降 dynu30 20 15 AMP 瞬态电压调整率 % 最大瞬态电压升 dynu35 25 20 AMP 恢复时间 s 2.5 1.5 1.5 AMP 注： AMP由用户和制造厂协议。 瞬态电压调整率按式（ 4） 、式（ 5）计算： JB/T 89812011 6 dynu max NdynuN100%UUU+= ，（ 4） dynu min NdynuN100%UUU= ，（ 5） 式中： dynu maxU，突卸此负载后最大瞬时电压峰值，按三相平均值计算，单位为伏（ V） ； dynu minU，突加此

22、负载后最小瞬时电压峰值，按三相平均值计算，单位为伏（ V） ； NU额定电压峰值，单位为伏（ V） 。 4.10 发电机在额定工作状态下，从冷态到热态的电压变化（冷热态电压变化） ，对采用不可控励磁系统的发电机，应不大于 5%额定电压；对采用可控励磁系统的发电机，应不大于 2%额定电压。 4.11 发电机在空载额定电压时，加上 25%额定功率的三相对称负载功率因数为 0.8（滞后），然后在其中任一相再加 25%额定相功率的电阻性负载，此时发电机线电压的最大值（或最小值）与三相线电压平均值之差应不超过三相线电压平均值的 5%。 4.12 发电机应适用于下述供电回路，该回路供以平衡正弦波电压时：

23、a）谐波电流因数（ HCF）不超过 0.05。 b）负序和零序电流分量均不超过正序分量的 5%。 HCF 按式（ 6）计算： 1322nnHCF i=（ 6） 式中： in为 n 次谐波电流 In与额定电流 IN之比； n谐波次数。 4.13 发电机线端电压总谐波畸变率（ THD）应不超过如下数值： 额定功率在 250 kW 及以上者为 5%； 额定功率在 250 kW 以下者为 10%。 其计算公式按式（ 7）计算： 10022nnTHD U=（ 7） 式中： Un发电机端子处 n 次谐波电压幅值与基波电压幅值之比； n谐波次数。 注： 对单个谐波不作规定，因为满足上述要求的发电机将能良好运

24、行。 4.14 发电机在额定运行时， 效率 （ ） 的保证值应符合表 7 的规定。 效率的容差， 对额定功率为 150 kW及以下时为 0.15（ 1） ；对额定功率为 150 kW 以上时为 0.10（ 1） 。发电机的效率用损耗分析法测定。 4.15 发电机绝缘等级为 130（ B）级或 155（ F）级，当海拔和环境温度符合 4.2 规定时，发电机各绕组的温升限值应不超过表 8 的规定。 无论与绝缘是否接触的结构件（轴承除外） 、铁心和永久短路绕组的温升或温度应不损坏该部件本身或任何与其相邻部件的绝缘。 集电环、电刷或电刷机构的温升或温度应不至于损坏其本身或与其相邻部件的绝缘。 集电环的

25、温升或温度应不超过由电刷等级和集电环材质组件在整个运行范围内能承受的电流的温升或温度值。 JB/T 89812011 7 表 7 发电机的效率（ ）保证值 额 定 转 速 r/min 1 500 1 000 750 额 定 功 率 kW % 3 75.5 5 79.5 7.5（ 8） 81 10 82.5 12 83.5 16（ 15） 85 20 86 24 87 30 88 40 89 50 89.5 64 90 89.5 89 75 90.5 90 89.5 90（ 84） 91 90.6 90.4 120（ 135） 91.5 91.2 91 150（ 160） 91.7 91.5 9

26、1.3 200 92 91.7 91.5 250 92.3 92 91.8 280 92.6 92.3 320（ 300） 92.8 92.5 355 93 400 93.2 500 93.4 表 8 空气间接冷却绕组的温升限值 单位为开 热分级 130（ B） 155（ F） 序号 测量方法 Th R ETD Th R ETD 1 输出为 200 kW 以上的发电机交流绕组 80 90 105 115 2 输出为 200 kW 及以下的发电机交流绕组 80 105 3 发电机的磁场绕组（除序号 4 外） 70 80 85 105 4 用直流励磁绕组嵌入槽中的圆柱型转子同步发电机的磁场绕组 9

27、0 110 注 1：如试验地点的海拔或环境空气温度与 4.2 的规定不同时，绕组温升限值的修正按 GB 755 2008 的规定。注 2：对 200 kW 及以下发电机交流绕组，如用叠加法，温升限值可比电阻法高 5 K。 注 3： Th 为温度计法， R 为电阻法， ETD 为埋置检温计法。 JB/T 89812011 8 4.16 滚动轴承温度应不超过 95。轴承温度测点应尽可能靠近表 9 所列两个位置之一。 表 9 测点位置 轴承类别 测 点 测 点 位 置 A 位于轴承室内，离轴承外圈不超过 10 mm 处 滚动轴承 B 位于轴承室外表面，尽可能接近轴承外圈 注 1：距离从埋置检温计或温

28、度计的最近点算起。 注 2：内径为 150 mm 及以下的滚动轴承，测点 A、 B 之间的温差可忽略不计，而对大型轴承，测点 A、 B 之间的温差约 15 K。 4.17 对有并联要求的发电机应能稳定并联运行。作并联运行的各台发电机，其最大功率与最小功率的比值应不超过 3。当负载在总额定功率的 20% 100%范围内变化时，各台发电机实际承担的无功负载与总无功负载按各台发电机定额比例分配值计算的无功分配差度， 应不大于各台发电机中最大发电机的额定无功功率的 10%及最小发电机的额定无功功率的 25%。 对有并联要求的采用不可控相复励励磁的发电机，同型号同规格的发电机应能并联运行，其无功分配差度

29、应不大于发电机额定无功功率的 10%。 4.18 发电机及其励磁系统在热态下，应能过载 10%、运行 1 h 而不发生损坏及有害变形。此时不考核发电机温升。 4.19 发电机及其励磁系统在热态下应能承受 1.5 倍额定电流的偶然过电流， 历时 30 s 而不发生损坏及有害变形，此时端电压尽可能维持在额定值。 4.20 发电机在额定电压下运行，且各相同时短路时，短路电流峰值应不超过额定电流峰值的 15 倍或有效值的 21 倍。可用计算或在 50%或以上额定电压下试验校核。 4.21 当保护系统有要求时， 在稳态短路情况下， 发电机及其励磁系统应保证维持不少于 3 倍额定电流，历时 2 s。 4.

30、22 发电机三相突然短路机械强度试验仅在订货时用户明确提出要求时才进行。除非另有规定，试验应在发电机空载额定电压下进行，历时 3 s。试验后应不产生有害变形，且能承受耐电压试验。 4.23 发电机空载情况下，应能承受 1.2 倍额定转速、历时 2 min 而不发生损坏及有害变形，且转子绕组在超速试验后能承受耐电压试验。发电机仅在有协议时才进行超速试验。 4.24 发电机各绕组的绝缘电阻在热态下，应不低于由式（ 8）所求得的数值。 1000100URP=+（ 8） 式中： R发电机绕组的绝缘电阻，单位为兆欧（ M） ； U发电机绕组的标称电压，单位为伏（ V） ； P发电机的额定功率，单位为千伏

31、安（ kVA） 。 4.25 发电机及其励磁装置的各绕组对地绝缘耐电压试验应能承受表 10 规定的试验电压，历时 1 min而不发生击穿。 4.26 发电机绕组应进行匝间绝缘冲击耐电压试验，对散嵌绕组发电机的匝间绝缘冲击耐电压峰值按GB/T 22719.2 2008 的规定； 成型绕组发电机的匝间绝缘冲击耐电压峰值按 GB/T 22714 2008 的规定；发电机磁场绕组的匝间绝缘试验电压峰值按 GB/T 22717 2008 的规定。 4.27 接线盒内的电气间隙和爬电距离的最小值应符合 GB 14711 2006 的规定。 4.28 发电机在空载稳态运行时 A 计权声功率级的噪声限值应不超

32、过表 11 的规定。 当用户另有要求时，其噪声限值由制造厂与用户协商。 JB/T 89812011 9 表 10 耐电压试验 序号 部 件 名 称 试验电压（有效值） 1 发电机电枢绕组及辅助绕组对机壳 1 000 V 2 倍额定电压，但最低为 1 500 V 2 发电机电枢绕组对辅助绕组 1 000 V 2 倍额定电压，但最低为 1 500 V 3 发电机励磁绕组及励磁装置中与励磁绕组相连部分对机壳 10 倍额定励磁电压，但最低为 1 500 V 4 励磁装置中与电枢绕组相连部分对机壳及各相之间 1 000 V 2 倍额定电压，但最低为 1 500 V 5 电枢绕组中埋置的温度检测元件和热保

33、护元件对机壳 1 500 V 6 成套设备 应尽量避免重复序号 1 5 的试验。但如对新的成套设备做试验， 而其每一组件已事先通过耐电压试验，则试验电压应为成套装置任一组中最低试验电压的 80% 注： 半导体器件及电容器、信号灯、电池等不做此试验。 表 11 空载最大 A 计权声功率级值 LWA单位为分贝 额定转速 r/min 额 定 功 率 kW 1 500 1 000 750 3 PN 5 85 5 PN 11 88 11 PN 22 91 22 PN 37 94 37 PN 55 97 94 55 PN 110 100 97 93 110 PN 220 103 100 97 220 PN

34、 500 106 103 99 4.29 发电机在空载时测得的振动速度的有效值应不超过表 12 的规定。当用户另有要求时，其振动限值由制造厂与用户协商。 表 12 在空载时测得的振动速度的有效值 中心高 mm 132 132 H 280 H 280 振动速度有效值 mm/s 1.6 2.2 2.8 4.30 对有并网要求的发电机，其电磁发射限值按表 13 的规定。 表 13 电磁发射限值 频率范围 MHz 限 值 30 230 30 dB（ V/m）准峰值，在 30 m 距离处测量a辐射限值 230 1 000 37 dB（ V/m）准峰值，在 30 m 距离处测量a0.15 0.5 79 dBV 准峰值 66 dBV 平均值 交流电机电源端传导限值 0.5 30 73 dBV 准峰值 60 dBV 平均值 a限值减少 10 dB 也可