(高清版)GBT 9651-2022 單相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法

單相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法Testmethodsforsingle-phaseinductionmotors2022-12-30發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I 2規(guī)范性引用文件 l3術(shù)語和定義 14試驗(yàn)的基本要求 5試驗(yàn)準(zhǔn)備 l6溫升試驗(yàn) 27效率的測定 28堵轉(zhuǎn)試驗(yàn) 69其他試驗(yàn)項(xiàng)目 6圖1工作特性曲線 3圖2空載特性曲線 4Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T9651—2008《單相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》,與GB/T9651—2008相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)變化如下：——增加了術(shù)語和定義(見第3章);——?jiǎng)h除了“試驗(yàn)項(xiàng)目”“試驗(yàn)設(shè)備”和“測量”三章(見2008年版的第3章、第4章和第5章);——增加了“試驗(yàn)的基本要求”“試驗(yàn)準(zhǔn)備”兩章(見第4章、第5章);——更改了溫升試驗(yàn)方法，按GB/T5171.21—2016中6.5的規(guī)定(見第6章，2008年版的第8章);——更改了工作特性曲線圖(見圖1,2008年版的圖4);——?jiǎng)h除了“短時(shí)升高電壓試驗(yàn)”和“壽命試驗(yàn)”(見2008年版的10.15和10.17);——增加了“尺寸檢查”“重復(fù)電氣強(qiáng)度試驗(yàn)”“匝間絕緣電氣強(qiáng)度試驗(yàn)”“偶然過電流試驗(yàn)""其他環(huán)——?jiǎng)h除了儀器儀表誤差的修正方法(見2008年版的B.2、B.3和B.4)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國旋轉(zhuǎn)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC26)歸口。本文件起草單位：中國電器科學(xué)研究院股份有限公司、臥龍電氣驅(qū)動(dòng)集團(tuán)股份有限公司、青島海關(guān)技術(shù)中心、廣東威靈電機(jī)制造有限公司、湖州越球電機(jī)有限公司、寧波杜亞機(jī)電技術(shù)有限公司、廣東哈士奇制冷科技股份有限公司、珠海格力電器股份有限公司、常州祥明智能動(dòng)力股份有限公司、杭州微光電子股份有限公司、青島海爾智能技術(shù)研發(fā)有限公司、青島海容商用冷鏈股份有限公司、杭州江南電機(jī)股份有限公司、威凱檢測技術(shù)有限公司、青島艾普智能儀器有限公司、海城三魚泵業(yè)有限公司、福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院、威凱認(rèn)證檢測有限公司、嘉興威凱檢測技術(shù)有限公司、廣東義勝檢測有限公司、廣東當(dāng)家人智能電器有限公司、西安旭邁智能家電科技有限公司、廣東雅音科技有限公司、福建和裕家居科技有限公司、廣東銘凱科技有限公司、陜西協(xié)佳亞光軟件有限公司、陜西亞特尼電子有限公司、陜西法希達(dá)電子有限公司、義烏市捷誠模具有限公司。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——1988年首次發(fā)布為GB/T9651—1988,2008年第一次修訂；——本次為第二次修訂。1GB/T9651—2022單相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法1范圍本文件描述了單相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的基本要求、試驗(yàn)準(zhǔn)備、溫升試驗(yàn)、效率的測定、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)及其他試驗(yàn)項(xiàng)目。本文件適用于單相異步電動(dòng)機(jī)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T755旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能GB/T4942—2021旋轉(zhuǎn)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)的防護(hù)等級(jí)(IP代碼)分級(jí)GB/T5171.21—2016小功率電動(dòng)機(jī)第21部分：通用試驗(yàn)方法GB/T10069.1旋轉(zhuǎn)電機(jī)噪聲測定方法及限值第1部分：旋轉(zhuǎn)電機(jī)噪聲測定方法GB/T12350小功率電動(dòng)機(jī)的安全要求GB/T12665電機(jī)在一般環(huán)境條件下使用的濕熱試驗(yàn)要求JB/T10490小功率電動(dòng)機(jī)機(jī)械振動(dòng)振動(dòng)測量方法、評(píng)定和限值3術(shù)語和定義GB/T5171.21—2016界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件?；鶞?zhǔn)工作溫度referenceoperatingtemperature繞組工作溫度修正至25℃基準(zhǔn)冷卻介質(zhì)溫度時(shí)的值。4試驗(yàn)的基本要求4.1試驗(yàn)環(huán)境條件應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中4.1的規(guī)定。4.2試驗(yàn)電源應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中4.2的規(guī)定。4.3測量儀器的使用應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中4.3的規(guī)定。5試驗(yàn)準(zhǔn)備5.1絕緣電阻的測定應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中5.1的規(guī)定。5.2冷態(tài)繞組溫度θ,和冷態(tài)繞組電阻R,的測定應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中5.2的規(guī)定。26溫升試驗(yàn)6.1概述溫升試驗(yàn)的目的是確定電動(dòng)機(jī)在規(guī)定負(fù)載條件下運(yùn)行時(shí)繞組和電動(dòng)機(jī)某些部分溫度高于冷卻介質(zhì)溫度的溫升。6.2一般性要求試驗(yàn)期間采取措施盡量減少冷卻介質(zhì)溫度的變化。應(yīng)對被試電動(dòng)機(jī)予以防護(hù)以阻擋其他機(jī)械或周圍環(huán)境產(chǎn)生的氣流對被試電動(dòng)機(jī)的影響，一般非常輕微的氣流足以使溫升試驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生很大的偏差。引起周圍空氣溫度快速變化的環(huán)境條件對溫升試驗(yàn)是不適宜的，電動(dòng)機(jī)之間應(yīng)有足夠的空間，容許空氣自由流通。如試驗(yàn)結(jié)束時(shí)冷卻介質(zhì)溫度與使用地點(diǎn)所指定的冷卻介質(zhì)溫度之差大于30K,應(yīng)按GB/T755的規(guī)定對溫升限值進(jìn)行修正。6.3溫升試驗(yàn)結(jié)束時(shí)冷卻介質(zhì)溫度的確定應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中6.3的規(guī)定。6.4電動(dòng)機(jī)繞組及其他各部分溫度的測量方法應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中6.4的規(guī)定。6.5溫升試驗(yàn)方法應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中6.5的規(guī)定。6.6繞組工作溫度θ?的計(jì)算應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中6.6的規(guī)定。6.7繞組溫升Aθ的計(jì)算應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中6.7的規(guī)定。6.8修正至基準(zhǔn)冷卻介質(zhì)溫度應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中6.8的規(guī)定。6.9空載溫升試驗(yàn)對電容運(yùn)轉(zhuǎn)和雙值電容電動(dòng)機(jī)進(jìn)行空載溫升試驗(yàn)時(shí)，被試電動(dòng)機(jī)在額定頻率、額定電壓下空載運(yùn)行，直至電動(dòng)機(jī)各部分溫度達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)后切離電源，立即將電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，迅速測量主、副繞組的電阻值，以求取繞組的溫升。7效率的測定7.1概述效率測試方法按直接法(A法)進(jìn)行。對帶有密封圈的電動(dòng)機(jī)，無特別約定時(shí)效率測定應(yīng)在卸掉密3封圈后進(jìn)行。7.2直接法(A法)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中7.2的規(guī)定。7.3工作特性曲線的測取圖1工作特性曲線工作特性曲線應(yīng)在電動(dòng)機(jī)的溫度接近熱狀態(tài)時(shí)在負(fù)載試驗(yàn)中測取。此時(shí)，在1.25倍～0.25倍額定功率范圍內(nèi)測取6點(diǎn)～8點(diǎn)讀數(shù)，每點(diǎn)應(yīng)測取下列物理量的數(shù)值：電壓、電流、輸入功率、轉(zhuǎn)差率(或轉(zhuǎn)速)及轉(zhuǎn)矩。7.4各項(xiàng)損耗的確定7.4.1指定溫度下定子繞組I2R損耗Pcuis7.4.1.1分相起動(dòng)電動(dòng)機(jī)與電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)分相起動(dòng)電動(dòng)機(jī)與電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的定子繞組I2R損耗Pes,按照公式(1)計(jì)算： (1)式中：Puts——定子繞組損耗，單位為瓦特(W);I?——定子主繞組相電流，單位為安培(A);Rlef——換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子主繞組的電阻值，單位為歐姆(Ω)。7.4.1.2電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)與雙值電容電動(dòng)機(jī)對電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，Ps包括運(yùn)轉(zhuǎn)電容器的損耗，按照公式(2)計(jì)算：式中：I?——定子副繞組相電流，單位為安培(A);R?！獡Q算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)定子副繞組的電阻值，單位為歐姆(Ω);Re——電容器等效電阻，單位為歐姆(Ω),按照公式(3)計(jì)算：4式中：Pc——電容器損耗功率，單位為瓦特(W),在電容器端電壓接近額定工作電壓時(shí)以低功率因數(shù)功率表測得；I?！谕浑妷合碌碾娙萜麟娏?，單位為安培(A)。7.4.2摩擦和風(fēng)阻損耗P7.4.2.1空載電流和空載損耗的測定測定前，電動(dòng)機(jī)應(yīng)在額定電壓、額定頻率下空載運(yùn)轉(zhuǎn)，使機(jī)械損耗達(dá)到穩(wěn)定，即輸入功率相隔半小時(shí)的兩個(gè)讀數(shù)之差應(yīng)不大于前一個(gè)讀數(shù)的3%;對小功率電動(dòng)機(jī)，可空載運(yùn)轉(zhuǎn)15min～30min。檢查試驗(yàn)時(shí)，空載運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間可適當(dāng)縮短。型式試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)測取空載特性曲線，即空載電流I。和空載輸入功率P。與空載電壓U。的標(biāo)幺值(U?/Ux)的關(guān)系曲線，見圖2,Uv為額定電壓。圖2空載特性曲線試驗(yàn)時(shí)，施于定子繞組上的電壓應(yīng)從1.1倍～1.3倍額定電壓開始，逐步降低到可能達(dá)到的最低電壓值，即功率和電流開始回升時(shí)為止，其間測取7點(diǎn)～9點(diǎn)讀數(shù)，每點(diǎn)應(yīng)測取下列物理量的數(shù)值：電壓、電流、輸入功率?？蛰d輸入功率應(yīng)采用低功率因數(shù)瓦特表測量。進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的副繞組應(yīng)開路(對電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)與雙值電容電動(dòng)機(jī))。試驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)立即測量定子繞組的電阻。對空載電流大于70%額定電流的電動(dòng)機(jī)，宜盡可能在每點(diǎn)讀數(shù)后測量定子繞組的電阻。檢查試驗(yàn)時(shí)，可僅測取額定電壓時(shí)的空載電流和空載輸入功率。7.4.2.2轉(zhuǎn)子繞組等值電阻的測定r2緊接著空載試驗(yàn)后，在轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下，主繞組施以低值電壓，使繞組中的電流等于或接近額定值，測取電壓U、電流I及輸入功率P,以求取轉(zhuǎn)子繞組等值電阻r2。5GB/T9651—20227.4.2.3試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算轉(zhuǎn)子繞組等值電阻r?按照公式(4)計(jì)算：………(4)r?——轉(zhuǎn)子繞組等值電阻，單位為歐姆(Ω);Pik——輸入功率，單位為瓦特(W);I——電流，單位為安培(A);rom——空載試驗(yàn)后測得的主繞組電阻，單位為歐姆(Ω)。定子繞組的空載I3R損耗Poca,按照公式(5)計(jì)算：Poca=I8(r?+0.5r?)…………(5)式中：Pocu——定子繞組的空載損耗，單位為瓦特(W);rio——空載試驗(yàn)后測得的定子繞組電阻，單位為歐姆(Ω)。鐵耗與摩擦和風(fēng)阻損耗之和P。,按照公式(6)計(jì)算：P%=Pr+P=P?-Po………(6)式中：P'鐵耗與摩擦和風(fēng)阻損耗之和，單位為瓦特(W):Pre——鐵耗，單位為瓦特(W);Pw——摩擦和風(fēng)阻損耗，單位為瓦特(W);P?！蛰d輸入功率，單位為瓦特(W)。為了分離鐵耗與摩擦和風(fēng)阻損耗，作曲線P6延長曲線的直線部分與縱軸交于P點(diǎn)(圖2),P點(diǎn)的縱坐標(biāo)OP即為電動(dòng)機(jī)的摩擦和風(fēng)阻損耗。7.4.3指定溫度下轉(zhuǎn)子I2R損耗Pmzs轉(zhuǎn)子繞組I2R損耗按公式(7)計(jì)算：Pu?s=(P?-Peuls-Pre)s……(7)式中：Pu?s——轉(zhuǎn)子繞組損耗，單位為瓦特(W);P?——定子輸入功率，單位為瓦特(W);Pcuts——定子繞組損耗，單位為瓦特(W);Pr——鐵耗，單位為瓦特(W);鐵耗Pr按照公式(6)確定。7.4.5雜散損耗Ps雜散損耗是總損耗中不包含定子繞組損耗、轉(zhuǎn)子繞組損耗、鐵耗、摩擦和風(fēng)阻損耗之和的部分。6GB/T9651—20227.4.5.2間接測量雜散損耗可間接由總損耗減去定子繞組損耗、轉(zhuǎn)子繞組損耗、鐵耗、摩擦和風(fēng)阻損耗得到，如公式(8):Psx=2P-Pcus-Pcu2s-PFe-P………………(8)式中：Px——雜散損耗，單位為瓦特(W);5J總損耗，單位為瓦特(W);Pw——摩擦和風(fēng)阻損耗，單位為瓦特(W)。7.4.5.3繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)的直接測量法這個(gè)方法中，轉(zhuǎn)子通直流電流，定子繞組接線端短路并在電路中接一個(gè)電流表。采用外力使轉(zhuǎn)子達(dá)到同步轉(zhuǎn)速；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流使得定子繞組回路中的電流值達(dá)到雜散損耗測定的要求值。雜散損耗可由公式(9)得到：式中：P,——以直流電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子所需的機(jī)械功率，單位為瓦特(W);P;——不通直流電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子所需的機(jī)械功率，單位為瓦特(W);Pq——定子在測試溫度下的銅耗，單位為瓦特(W)。這個(gè)方法的精度可通過描繪雜散損耗與定子電流的直角坐標(biāo)圖來提高。參數(shù)P、,(P,—Pí)和P。滿足公式(10):式中：P;——P?=Ps,P?=P,-Pr,P?=Ps;A;——圖標(biāo)中Y坐標(biāo)上取的點(diǎn)；I——雜散損耗試驗(yàn)時(shí)測得的電流直線；N;——圖標(biāo)中的傾斜度。7.5單相異步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的計(jì)算應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中7.4的規(guī)定。8堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中第8章的規(guī)定。9其他試驗(yàn)項(xiàng)目9.1尺寸檢查應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.1的規(guī)定。9.2短時(shí)過轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.2的規(guī)定。79.3最大轉(zhuǎn)矩的測定應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.3的規(guī)定。9.4最小轉(zhuǎn)矩的測定應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.4的規(guī)定。9.5轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測定應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.5的規(guī)定。9.6噪聲的測定應(yīng)符合GB/T10069.1的規(guī)定。9.7振動(dòng)的測定應(yīng)符合JB/T10490的規(guī)定。9.8電氣強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.9的規(guī)定。9.9重復(fù)電氣強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.10的規(guī)定。9.10匝間絕緣電氣強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.11的規(guī)定。9.11工作溫度下的泄漏電流測試應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.12的規(guī)定。9.12偶然過電流試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.13的規(guī)定。9.13超速試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.14的規(guī)定。9.14防護(hù)等級(jí)測試應(yīng)符合GB/T4942—2021的規(guī)定。9.15濕熱試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T12665的規(guī)定。9.16其他環(huán)境試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.17的規(guī)定。89.17其他安全試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T12350的規(guī)定。9.18工作期限試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T5171.21—2016中9.19的規(guī)定。9.19轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間從零轉(zhuǎn)速到同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系。該曲線將包括最大轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。以下方法可用來測量轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)記錄足夠的點(diǎn)數(shù)，以確保曲線能繪制在關(guān)鍵的電源頻率在測試過程中應(yīng)穩(wěn)定保持在額定值。方法1到方法4要求對于每組數(shù)據(jù)需要保持穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。因此，這些方法不能用于轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速快速增加而增加的區(qū)域。9.19.2.1方法1——測量輸出法被測電動(dòng)機(jī)連接到測功機(jī)或其他的負(fù)載電機(jī)上以使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可通過變化的負(fù)載來控制。負(fù)載下的摩擦和風(fēng)阻損耗應(yīng)預(yù)先確定。轉(zhuǎn)矩的測試值應(yīng)按照GB/T5171.21—2016中附錄B進(jìn)行修正。測試數(shù)據(jù)應(yīng)在約1/3同步轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速之間測得。在記錄數(shù)據(jù)的時(shí)候，轉(zhuǎn)速應(yīng)保持恒定，確保加速或減速不會(huì)影響記錄數(shù)據(jù)的值。在每一個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)應(yīng)讀出電壓、電流和轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值。試驗(yàn)過程中注意避免電動(dòng)機(jī)過熱?？傒敵龉β适菧y量的輸出功率和負(fù)載損耗之和。因此對應(yīng)每個(gè)轉(zhuǎn)速n下的轉(zhuǎn)矩T可按公式(11)式中：T——轉(zhuǎn)矩，單位為牛頓米(N·m);P?——輸出功率，單位為瓦特(W);Pw——摩擦和風(fēng)阻損耗，單位為瓦特(W);9.19.2.2方法2——加速度法該方法應(yīng)通過計(jì)算或者測量先求取轉(zhuǎn)動(dòng)部件的瞬間轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。當(dāng)電動(dòng)機(jī)從靜止加速到接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)在固定的時(shí)間間隔中讀取電流和轉(zhuǎn)速值。轉(zhuǎn)矩T可按公式(12)計(jì)算：式中：T——轉(zhuǎn)矩，單位為牛頓米(N·m);J——瞬間轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，單位為千克二次方米(kg·m2);n——轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);t——時(shí)間，單位為秒(s)。當(dāng)這個(gè)方法應(yīng)用于40W及以下電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)速宜采用頻閃