GBT 25123.2-2010 電力牽引 軌道機車車輛和公路車輛用旋轉(zhuǎn)電機 第2部分：電子變流器供電的交流電動機

軌道機車車輛和公路車輛用旋轉(zhuǎn)電機第2部分：電子變流器供電的交流電動機中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局IGB/T25123.2—2010 Ⅲ 1 1 2 4 4 5 5 7 9附錄A(規(guī)范性附錄)溫度測量 附錄B(規(guī)范性附錄)牽引電動機傳動損耗的約定值 附錄C(資料性附錄)噪聲測量和限值 附錄D(規(guī)范性附錄)牽引系統(tǒng)供電電壓 22附錄E(規(guī)范性附錄)用戶與制造商之間的協(xié)議項目 23 Ⅲ—第1部分：除電子變流器供電的交流電動機之外的電機；本部分是GB/T25123《電力牽引軌道機車車輛和公路車輛用旋轉(zhuǎn)電機》的第2部分。本部分采用重新起草法修改采用IEC60349-2:2—為保持與GB/T21413.1-2008一致性，第4章環(huán)境條件中的海拔要求由1200m升為1軌道機車車輛和公路車輛用旋轉(zhuǎn)電機第2部分：電子變流器供電的交流電動機1.1GB/T25123的本部分適用于驅(qū)動軌道機車車輛和公路車輛的由電子變流器供電的交流電動機。本部分為通過試驗確定電動機的性能并評定該電動機對某一規(guī)定工作制的適應(yīng)性以及與其他電動機進行比較提供依據(jù)。性試驗項目最好在組合試驗臺上進行。特別提請注意的是，按照5.1的要求，電動機設(shè)計者和對應(yīng)的變流器設(shè)計者之間相互協(xié)作。1.2對于由一個共用變流器并聯(lián)供電的牽引電動機，其定額應(yīng)該考慮因輪徑偏差、電機特性差異以及當(dāng)運行在高粘著系數(shù)時的軸重轉(zhuǎn)移等所引起的對電機負(fù)荷分配的影響。對于這種特殊的應(yīng)用場合，制造商應(yīng)將所允許的最大輪徑差通知用戶。1.3本部分所涉及的電動機的供電設(shè)備限定為電子變流器。1.4電動機類型本部分包括以下兩種電動機：1.4.1牽引電動機用于驅(qū)動軌道機車車輛和公路車輛的電動機。1.4.2IEC60034系列所不涉及的輔助電動機2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過GB/T25123的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本GB1971旋轉(zhuǎn)電機線端標(biāo)志與旋轉(zhuǎn)方向(GB1971—2006,IEC60034-8:2002,IDT)2GB/T2900.25電工術(shù)語旋轉(zhuǎn)電機(GB/T2900.25—2008,IEC60050-411:1996,Internationalelectrotechnicalvocabulary—Part411:RotatingelGB/T2900.36—2003電工術(shù)語電力牽引(IEC60050-811:1991,MOD)GB/T3241倍頻程和分?jǐn)?shù)倍頻程濾波器(GB10068—2000軸中心高為56mm及以上電機的機械振動振動的測量、評定及限值GB10069.3旋轉(zhuǎn)電機噪聲測定方法及限值第3部分：噪聲限值(GB10069.3—2008,GB/T11021電氣絕緣耐熱性分級(GB/T11021—2007,IEC60085:2004,IDT)IEC60050-131國際電工術(shù)語第131章：電路理論IEC60050-151國際電工術(shù)語第151章：電的和磁的器件IEC60651噪聲計IEC60850鐵路應(yīng)用牽引系統(tǒng)的供電電壓電動機定額atingofmotor制造商規(guī)定的一組同時測得的電參量和機械參量，包括額定值ratedvalue定額中包含的佳一參量的數(shù)值。持續(xù)定額continuousrating電動機在試驗臺上按8.1所規(guī)定的條件長時間運行，溫升不超過表2所給出的限值，同時也滿足本部分規(guī)定的其他相應(yīng)要求時所能輸出的機械功率。短時定額(例如：1h)short-timerating(forexample,oneh電動機在試驗臺上按8.1所規(guī)定的條件從冷態(tài)開始試驗，運行指定的時間(例如：1h),溫升不超過表2所給出的限值，同時也滿足本部分規(guī)定的其他相應(yīng)要求時所能輸出的機械功率。短時過載定額short-timeoverloadrating電動機在試驗臺上按8.1.6所規(guī)定的條件開始試驗，運行指定的時間，溫升不超過表3所給出的限值時所能輸出的機械功率。電動機在規(guī)定的周期性負(fù)載下運行，在此周期內(nèi)的任何時刻的最高溫升不超過表2所給出的限值。34海拔不超過1400m。b)溫度遮陰處的溫度不超過40℃。典型特性為按8.2.1所作型式試驗結(jié)果而得出并符合8.2.2要求的特性。56.1銘牌6溫升測量按照8.1的規(guī)定執(zhí)行。電動機類型試驗類別噪聲試驗*附錄C 7表1(續(xù))電動機類型試驗類別短時發(fā)熱/同步電動機 附錄C 一注：所有電動機，包括已進行型式試驗的電動機，均應(yīng)進a選擇性試驗，只有用戶和制造商達(dá)成協(xié)議時才進電動機部件測量方法BFH同步電動機的電阻法電溫度計法鼠籠轉(zhuǎn)子和阻尼繞組電溫度計法8表2給出了采用不同絕緣等級的絕緣材料的繞組和其他部件，在試驗臺上測得的高于冷卻空氣溫度的溫升允許限值。如果一臺電動機的不同部件采用不同等級的絕緣材料，則每個部件的溫升限值應(yīng)取為各自絕緣等級所對應(yīng)的值。對于全封閉式電動機，上述限值增加10K。若電動機直接或間接受到發(fā)動機或任何其他熱源的影響，用戶和制造商之間可以協(xié)商采用低于表2規(guī)定的溫升限值。8.1.6短時過載試驗如果規(guī)定了短時過載定額，則應(yīng)通過如下一次或多次試驗加以驗證。在保證定額溫升試驗結(jié)束時，連續(xù)地繪制出關(guān)鍵繞組的冷卻曲線，直至溫升達(dá)到表3給出的“初始值”,為此可以將曲線延長一段時間，但不應(yīng)超過從最后讀數(shù)起的5min(見表3注1和注2)。在額定通風(fēng)條件下，在該預(yù)定的時刻施加規(guī)定的過負(fù)載，并維持預(yù)定的時間后即結(jié)束試驗，按8.1.3規(guī)定測出溫升。如果測得的溫升與表3規(guī)定的“試驗最終值”相差20K以內(nèi)，則可通過計算將額定電流或持續(xù)時間修正到預(yù)計能達(dá)到表3給出的溫升值的某值，如果測得的溫升與表3規(guī)定值相差20R以上，則應(yīng)按修正后的電流或時間重做試驗。電動機部件BFH定子繞組注1:對于全封團電動機，上述規(guī)定的溫升可以增加10K。注2:如果用戶和制造商同意，還可以采用其他方法8.2特性試驗和容差可通過測量電動機輸入電功率和輸出機械功率來驗證其與規(guī)定特性的一致性。輸出的機械功率可以直接測量，或者通過測量一臺已知效率的被驅(qū)動電動機的輸出功率來推算求得。如果用戶和制造商雙方商定，也可用損耗總和法推導(dǎo)出被試電動機的輸入或輸出功率。負(fù)載試驗應(yīng)在電動機的溫度大約為基準(zhǔn)溫度時進行，如果修正量是顯著的，則應(yīng)將試驗結(jié)果修正至基準(zhǔn)溫度。在試驗時，應(yīng)讀取足夠數(shù)量的試驗數(shù)據(jù)，以便能繪制出電動機的典型特性曲線。變流器的輸入電功率可以采用用戶和制造商協(xié)商的方法測量，但測量結(jié)果不應(yīng)影響電動機的驗收。經(jīng)電動機制造商和對應(yīng)的變流器制造商雙方協(xié)商，可以修改在規(guī)定特性上對應(yīng)的電動機輸入功率，只要在保證定額下運行時，電動機和變流器所有部件的溫升均不超過各自的溫升限值，同時電動機的損耗也不超過8.2.2規(guī)定的容差。同步電動機的規(guī)定勵磁電流可做類似的修改。試驗只需在一個旋轉(zhuǎn)方向上進行。用于測量電動機輸入的復(fù)雜波形的儀器，應(yīng)在顯示電流、電壓和功率的量值方面具有與所驗證的規(guī)定容差相稱的準(zhǔn)確度。8.2.2容差8.2.2.1牽引電動機容差對應(yīng)于規(guī)定特性曲線上，從最大轉(zhuǎn)矩處對應(yīng)的轉(zhuǎn)速至90%最高轉(zhuǎn)速之間，在任一輸入電功率時的9典型轉(zhuǎn)矩不應(yīng)小于95%的規(guī)定值。正弦供電型式試驗時的溫升(如必要，參見7.1.2.2)不應(yīng)偏離最初型式試驗測量值的±8%或除非電動機已進行了正弦供電下的溫升試驗(見7.1.2.2和9.1),每臺電動機都應(yīng)做短時加熱運a)空載試驗電動機空載運行，所施加電壓的幅值按下列方法算出：該電壓所產(chǎn)生的磁通為在典型曲線上10%～100%轉(zhuǎn)速之間電動機所出現(xiàn)的最大磁通。電動機的空載電流不應(yīng)偏離9.1規(guī)定的典型值的士10%。b)堵轉(zhuǎn)試驗堵住轉(zhuǎn)子，加上一個能產(chǎn)生接近保證定額電流的電壓，該電壓值應(yīng)在被試的第一臺電動機中確定，并在隨后的所有電動機試驗中采用。電動機的堵轉(zhuǎn)電流不應(yīng)偏離9.1規(guī)定的典型值的±5%。9.3.2同步電動機同步電動機應(yīng)進行下列兩項試驗：a)開路試驗將同步電動機作發(fā)電機運行，加勵磁電流使其產(chǎn)生一個開路電壓。該電壓所產(chǎn)生的磁通為對應(yīng)于典型特性曲線上電動機所出現(xiàn)的最大磁通。電動機的勵磁電流不應(yīng)偏離9.1規(guī)定的典型值的±15%。b)短路試驗同步電動機短路，調(diào)節(jié)勵磁電流使同步電動機的短路電流為保證定額的電流。勵磁電流不應(yīng)偏離[9.1規(guī)定的典型值的士5%。9.4超速試驗超速試驗一般只在繞線式電動機上進行，也可協(xié)商擴大到鼠籠式電動機，或者對兩種電動機均可不做。進行超速試驗的電動機，應(yīng)在熱態(tài)下，按3.8規(guī)定的1.2倍最高轉(zhuǎn)速運行2min。試驗后電動機應(yīng)通過9.5規(guī)定的絕緣試驗。9.5絕緣試驗絕緣試驗通常使用工頻正弦交流電(也可采用近似正弦波的交流電，頻率為25Hz~100Hz)。如果訂貨前經(jīng)用戶和制造商雙方同意，也可以使用直流電。試驗時應(yīng)在每個繞組和機座之間依次施加試驗電壓，而非被試?yán)@組均與機座相連。僅對所有部件與正常工作條件一樣的安裝到位的新電動機才施加滿值電壓。試驗應(yīng)在上述各項例行試驗完成后，且電動機處于熱態(tài)時立即進行根據(jù)所選用的試驗方法，試驗電壓為表4所列出電壓值的最大值。試驗電壓應(yīng)逐漸地施加上去，初始電壓不應(yīng)超過最終值的三分之一，達(dá)到最終值后，應(yīng)保持60s組號1除第2組之外的所有繞組或或直流電或或表4(續(xù))2同步電動機勵磁繞組交流10U?；蛑绷?7U.注：U——可能施加在直流環(huán)節(jié)的最高對地平均電壓，此時供電網(wǎng)網(wǎng)壓為最高電壓，電機處于牽引狀態(tài)；Up——可能施加在電機繞組上的最高對地重復(fù)峰值電壓，此時供電網(wǎng)網(wǎng)壓為最高電壓，電機處(重復(fù)峰值電壓的定義見3.6);Um——可能出現(xiàn)在繞組上的最高對地重復(fù)峰值電壓，此時電機處于制動狀態(tài)；9.6振動試驗(不平衡性驗證試驗)每臺電動機均應(yīng)檢查與電機平衡有關(guān)的振動。當(dāng)電機安裝在試驗臺上并由電網(wǎng)電源供電，電機能如果對電機的振動要求嚴(yán)格，在用戶和制造商達(dá)成協(xié)議的前提下，可以按照84的要求對每臺電機進行定量振動測量。(規(guī)范性附錄)溫度測量如果型式試驗過程中冷卻空氣的溫度在10℃~40℃范圍之外，用戶和制造商可以協(xié)商修正所測溫升=t?—ta=(R?/R?)(235+t?)-(235+t?)溫度的差值不能大于4K。A.3.2熱態(tài)電阻熱態(tài)電阻應(yīng)在電動機試驗結(jié)束并停機后盡可能快地測量。可采用伏特表和安培表法測量(伏-安法),也可采用電橋法或其他適當(dāng)?shù)姆椒y量。但應(yīng)用同樣的測量方法來讀取給定繞組上的所有讀數(shù)，包括初始冷態(tài)電阻。(一般情況下，該值不超過額定電流的10%就可滿足此要求)。優(yōu)先采用被試電動機不通電流的制動方法。在這種情況下，取制動前切斷電動機主電路的瞬間作如果不能采用上述制動方法，則可采用被試電動機帶電流的制動方法只要所采取的方法能使電動機迅速停轉(zhuǎn)，且負(fù)載電流在制動期間能保持合理的恒定?！袄鋮s開始”時刻應(yīng)是負(fù)載電流下降到80%試A.5熱態(tài)電阻測量的時間及冷卻和發(fā)熱曲線的外推應(yīng)在“冷卻開始”時刻后不遲于45s內(nèi)開始測每個繞組的電阻值，并且應(yīng)持續(xù)至少5min。制造商之間應(yīng)協(xié)商采用特殊的制動方案并延長開始測量的時間，但須在“冷卻開始”2min之內(nèi)開始(資料性附錄)噪聲測量和限值C.1噪聲測量如需要進行測量噪聲，應(yīng)由用戶規(guī)定，且僅在所訂購的一臺電機上進型電機上，按本附錄詳述的試驗方法所作的試驗滿足噪聲要求的試滿足了噪聲測量要求。本附錄采用下列術(shù)語和定義。聲壓級L。用公式表示為：po——基準(zhǔn)聲壓，單位與p相同。聲級soundlevel根據(jù)IEC60651,用聲級計測出的讀數(shù)。噪聲頻譜noisespectrum頻譜表示整個頻率范圍內(nèi)的聲壓級分布。頻譜的形狀由使用的分析儀的帶寬特性決定。頻帶聲壓級bandpressurelevel指定的頻帶中，對應(yīng)于頻帶內(nèi)所含的聲能的有效聲壓級。聲功率級soundpowerlevel聲功率級L。用公式表示為：規(guī)定路徑prescribedpath本附錄中詳述的電機周圍的假想線，測量點在此假想線上。表C.1修正值電機產(chǎn)生的噪聲分貝增加值3321應(yīng)采用IEC60651中規(guī)定的1型聲級計。的位置(見圖C.2)。或Lw=Lw()+Lp(M—Lp(MD)表C.2修正值0Lp(01)——第一個倍頻帶計權(quán)聲壓級；Lp(06)——第六個倍頻帶計權(quán)聲壓級。C.7純音的校正為確定是否存在純音，應(yīng)采用FFT分析儀，在具有最高聲壓級的測試部位進行頻率掃描。如果掃描結(jié)果表明，其中心頻率在250Hz～4000Hz之間的任一倍頻帶存在一個或多個純音，則僅當(dāng)內(nèi)含該純音頻率的1/3倍頻帶的聲壓級較其兩端鄰接的1/3倍頻帶聲壓級的平均值高5dB時，才認(rèn)為有明顯的純音。在這種情況下，由測量值得到的聲功率級應(yīng)再加上表C.3的適當(dāng)?shù)膁B修正值。如果不止一個倍頻帶含有明顯的純音，則所增加的值應(yīng)為各個dB修正值中的最大值。表C.3純音修正值345C.8噪聲限值推薦的最大聲功率級，包括對純音的任何修正，對牽引電動機如圖C.1所示，對其他型式的輔助電按常規(guī)的牽引設(shè)計和制造標(biāo)準(zhǔn)制造出來的電機，可以滿足上述推薦限值。如果要求更低的噪聲限值，則可能會增加電機的重量和電機外殼的復(fù)雜性。轉(zhuǎn)速/(r/min)圖C.1牽引電動機在空氣中傳播的噪聲平均聲功率級的限值圖C.2臥式電機的測量點位置和規(guī)定路徑11x——關(guān)鍵測量點牽引供電系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓、最低電壓和最高電壓均應(yīng)由用戶規(guī)定。應(yīng)優(yōu)先采用IEC60850列出輔助電動機應(yīng)具有足夠的性能來保證允許機車車輛可以在規(guī)定限值內(nèi)附錄C噪聲測量附錄D供電電壓值