GB/T 21209-2007變頻器供電籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和性能導(dǎo)則

犐犆犛２９．１６０

犓２０

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜２１２０９—２００７／犐犈犆／犜犛６００３４２５：２００４

變頻器供電籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

設(shè)計(jì)和性能導(dǎo)則

犌狌犻犱犲犳狅狉狋犺犲犱犲狊犻犵狀犪狀犱狆犲狉犳狅狉犿犪狀犮犲狅犳犮犪犵犲犻狀犱狌犮狋犻狅狀犿狅狋狅狉狊狊狆犲犮犻犳犻犮犪犾犾狔

犱犲狊犻犵狀犲犱犳狅狉犮狅狀狏犲狉狋犲狉狊狌狆狆犾狔

（ＩＥＣ／ＴＳ６００３４２５：２００４，ＩＤＴ）

２００７１２０３發(fā)布２００８０５０１實(shí)施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

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中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

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中華人民共和國

國家標(biāo)準(zhǔn)

變頻器供電籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

設(shè)計(jì)和性能導(dǎo)則

ＧＢ／Ｔ２１２０９—２００７／ＩＥＣ／ＴＳ６００３４２５：２００４

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書

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目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅲ

引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅳ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３術(shù)語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

４系統(tǒng)特性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

４．１概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

４．２系統(tǒng)信息!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

４．３轉(zhuǎn)矩／轉(zhuǎn)速因素!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

４．４變頻器控制類型!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

４．５變頻器輸出電壓!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

４．６對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

５損耗及其影響!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

５．１概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

５．２電壓源變頻器供電的電動(dòng)機(jī)損耗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

５．３附加損耗的產(chǎn)生和減少方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

５．４變頻器特性對(duì)降低電動(dòng)機(jī)損耗的影響!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

５．５溫度和預(yù)期壽命!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

５．６電動(dòng)機(jī)效率的確定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

６噪聲、振動(dòng)和振蕩轉(zhuǎn)矩!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

６．１變頻器供電的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的噪聲和振動(dòng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

６．２聲功率級(jí)的確定及限值!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

６．３振動(dòng)烈度的確定及限值!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

７電動(dòng)機(jī)絕緣介電應(yīng)力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

７．１概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

７．２原因!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

７．３繞組介電應(yīng)力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１５

７．４絕緣應(yīng)力承受能力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１６

７．５職責(zé)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１６

７．６變頻器特性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１７

７．７降低電壓應(yīng)力的方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１７

７．８電動(dòng)機(jī)選擇!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

８軸承電流!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

８．１變頻器供電電動(dòng)機(jī)軸承電流的來源!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

８．２高頻軸承電流的產(chǎn)生!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

８．３共模電路!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１９

８．４雜散電容!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２０

８．５過量軸承電流的后果!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２１

Ⅰ

書

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８．６防止高頻軸承電流損害!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２２

９安裝!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２３

９．１接地、搭接接地和布線!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２３

９．２電抗器和濾波器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２７

附錄Ａ（資料性附錄）變頻器輸出頻譜!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２９

Ⅱ

犌犅／犜２１２０９—２００７／犐犈犆／犜犛６００３４２５：２００４

前言

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用ＩＥＣ／ＴＳ６００３４２５：２００４《變頻器供電的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和性能導(dǎo)則》（英文

版）。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄Ａ是資料性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國旋轉(zhuǎn)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（ＳＡＣ／ＴＣ２６）歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：上海電器科學(xué)研究所（集團(tuán)）有限公司。

本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：山東華力電機(jī)集團(tuán)股份公司、武漢臥龍湖北電機(jī)有限公司、上海南洋電機(jī)有

限公司、西安西瑪電機(jī)有限公司、江蘇錫安達(dá)防爆股份有限公司、無錫華達(dá)電機(jī)有限公司、浙江金龍電機(jī)

股份有限公司、長江航運(yùn)集團(tuán)電機(jī)廠、威靈清江電機(jī)股份有限公司、江西特種電機(jī)股份有限公司、湘潭電

機(jī)股份有限公司、閩東安波電器有限公司、中國北方機(jī)車車輛工業(yè)集團(tuán)永濟(jì)電機(jī)廠、江蘇大中電機(jī)股份

有限公司、河北衡水電機(jī)股份有限公司等。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：李秀英、顧衛(wèi)東、張文斌、鄧漢輝、岑兆奇、薄月琴、陸進(jìn)生、吳國華、葉錦武、

柏皓光、劉宇瓊、吳冬英、李春林、韓順虎、張彩霞、王荷芬、曹中水。

Ⅲ

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引言

本引言的目的是為了說明本標(biāo)準(zhǔn)。

電動(dòng)機(jī)的種類：

有兩種類型的電動(dòng)機(jī)可應(yīng)用于變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

●為一般用途設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。這類電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和性能經(jīng)過優(yōu)化以適宜在恒頻正

弦波供電電壓下運(yùn)行。不過它們?nèi)匀贿m用于變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

ＧＢ／Ｔ２０１６１—２００６給出了在這些場合應(yīng)用的導(dǎo)則。

●為變頻供電專用設(shè)計(jì)的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。這類電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)以標(biāo)準(zhǔn)籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)符

合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)座號(hào)及尺寸為基礎(chǔ)，但進(jìn)行了一些改造以適宜變頻供電運(yùn)行。

本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了此類型的電動(dòng)機(jī)，并且在本標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用基準(zhǔn)值對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行標(biāo)記。

１０００Ｖ以上變頻器供電的電動(dòng)機(jī)或除了電壓源供電的變頻器，均在本標(biāo)準(zhǔn)的下一版考慮。

電動(dòng)機(jī)與電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的整合：

圖１為電氣傳動(dòng)系統(tǒng)（ＰＤＳ）的圖解。電氣傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)和成套傳動(dòng)模塊（ＣＤＭ）組成，但不包

括由電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的設(shè)備。成套傳動(dòng)模塊（ＣＤＭ）由基本傳動(dòng)模塊（ＢＤＭ）及可能的外部擴(kuò)展（例如饋電部

分）或者一些輔助設(shè)備（例如通風(fēng)裝置）組成。ＢＤＭ含變頻器、控制器及自保護(hù)功能。ＧＢ／Ｔ１２６６８．２—

２００２涵蓋了整個(gè)ＰＤＳ系統(tǒng)的額定值和性能。

注：ＧＢ／Ｔ１２６６８．２—２００２中的圖１提供了ＰＤＳ系統(tǒng)詳盡的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

ＩＥＣ６００３４系列涵蓋了與電氣傳動(dòng)系統(tǒng)適當(dāng)整合的電動(dòng)機(jī)本體及其附加要求。

圖１電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分

Ⅳ

犌犅／犜２１２０９—２００７／犐犈犆／犜犛６００３４２５：２００４

變頻器供電籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

設(shè)計(jì)和性能導(dǎo)則

１范圍

本標(biāo)準(zhǔn)描述了１０００Ｖ及以下電壓源型變頻器供電專用多相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的性能特征和設(shè)計(jì)特

點(diǎn)。本標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了作為電氣傳動(dòng)系統(tǒng)一部分的電動(dòng)機(jī)和變頻器之間的接口參數(shù)和相互作用，包括安

裝指南。

注１：電動(dòng)機(jī)若運(yùn)行于潛在爆炸性氣體環(huán)境，應(yīng)符合ＧＢ３８３６系列給出的附加要求。

注２