[PDF] GB/T 21707-2025 - 英文版
| 标准号码 | 美元 | 购买PDF | 工期 | 标准名称(英文版) |
| GB/T 21707-2025 | 515 | GB/T 21707-2025 | 9秒内发货PDF | 变频调速电机绝缘规范 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 21707-2025 (GB/T21707-2025) |
| 中文名称 | 变频调速电机绝缘规范 |
| 英文名称 | Insulation specification for frequency conversion machine |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | K20 |
| 国际标准分类 | 29.160.01 |
| 字数估计 | 30,310 |
| 发布日期 | 2025-05-30 |
| 实施日期 | 2025-12-01 |
| 旧标准 (被替代) | GB/T 21707-2018 |
| 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 |
GB/T 21707-2025: 变频调速电机绝缘规范
ICS 29.160.01
CCSK20
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 21707-2018
变频调速电机绝缘规范
2025-05-30发布
2025-12-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 技术要求 4
5 试验方法与试验设备 7
6 检验规则 9
附录A(规范性) 高频冲击试验仪波形参数计量导则 10
附录B(资料性) 高频冲击试验系统及影响因素 12
附录C(资料性) 测试浸渍树脂的挥发分 14
附录D(资料性) 特殊工况下的绝缘结构耐热性评定规程---新能源汽车驱动电机绝缘结构
耐热性评定示例 15
附录E(资料性) 变频电机绝缘结构的评定规程 19
参考文献 22
图1 双极对称方波示意图 3
图2 三电平变频器供电电机端的5阶相间电压 3
图A.1 “畸变”波形与标准波形对比示意图 10
图A.2 接线图 11
图D.1 诊断试验中的温度循环曲线 17
图E.1 Ⅰ型绝缘结构鉴别试验流程 19
图E.2 Ⅱ型绝缘结构鉴别试验流程 20
表1 电磁线通用要求 4
表2 漆包铜圆线在高频冲击电源下的寿命 5
表3 漆包铜扁线在高频冲击电源下的寿命 5
表4 绝缘结构在高频冲击电源下的寿命 6
表5 电磁线耐高频冲击试验的波形参数 7
表6 绝缘结构耐高频冲击试验的波形参数 9
表D.1 驱动电机绕组对地工频耐压限值 15
表D.2 匝间冲击试验电压限值 16
表D.3 推荐的老化温度和老化分周期曝露时间 16
表D.4 试验电压 18
表E.1 二电平变频器供电的电机绝缘结构各部位试验电压(峰-峰值) 19
表E.2 应力类型与IVIC的关系 20
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T 21707-2018《变频调速专用三相异步电动机绝缘规范》,与GB/T 21707-2018
相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
---更改了电磁线通用要求(见表1,2018年版的表1);
---更改并增加了漆包线的耐高频冲击性能的相关技术要求(见表2、表3,2018年版的4.1.1.2);
---更改了对地、相间、层间绝缘材料的技术条件(见4.1.3,2018年版的4.1.3~4.1.5);
---增加了电磁线耐高频冲击性能要求(见4.2.4);
---更改了电磁线耐高频冲击性能试样制备要求(见4.3.1.1,2018年版的4.3.1.1);
---增加了绝缘结构耐高频冲击性能评定(见4.3.6)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电器工业协会提出。
本文件由全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)归口。
本文件起草单位:上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司、SEW-电机(苏州)有限公司、
佳木斯电机股份有限公司、浙江九洲新能源科技有限公司、浙江丰球克瑞泵业有限公司、四川宏华电气
有限责任公司、哈尔滨电气动力装备有限公司、广东精冷源建设有限公司、浙江江潮电机实业有限公司、
卧龙电气驱动集团股份有限公司、卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司、山西电机制造有限公司、山东
华力电机集团股份有限公司、宁波韵升电驱动技术有限公司、大连智鼎科技有限公司、江苏大通机电有
限公司、东方电气集团东方电机有限公司、杜邦(中国)研发管理有限公司、上海裕生特种线材有限公司、
华域汽车电动系统有限公司、博格华纳汽车零部件(武汉)有限公司、上海电器科学研究所(集团)有限公
司、哈尔滨电气集团先进电机技术有限公司、江苏大中电机股份有限公司、中达电机股份有限公司、上海
电气集团上海电机厂有限公司、茵梦达电机(中国)有限公司、无锡欧瑞京机电有限公司、湘潭电机股份
有限公司、绍兴摩泰机电科技有限公司、厦钨电机工业有限公司、苏州太湖电工新材料股份有限公司、
河北新四达电机股份有限公司、铜陵精达特种电磁线股份有限公司、青岛艾诺仪器有限公司、山东富智
大兴电机有限公司、河南华洋电工科技集团有限公司、四川东材新材料有限责任公司、广东顺德三合工
业自动化设备股份有限公司、宁波恒特汽车零部件有限公司、常州晟威机电股份有限公司。
本文件主要起草人:刘芮、张生德、张运哲、李兴波、陈丽慧、陈建新、张鹏、刘洋、谢必华、兰玉华、
郑艳文、邢印、李思思、尹志华、霍华锋、张兆宇、肖先雄、何明鹏、杜敏、汤海峰、魏雄强、汪义军、汪双灿、
陈振强。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---2008年首次发布为GB/T 21707-2008,2018年第一次修订;
---本次为第二次修订。
变频调速电机绝缘规范
1 范围
本文件规定了变频调速电机绝缘的技术要求、试验方法、试验设备和检验规则。
本文件适用于额定电压1140V及以下变频调速电机。额定电压高于1140V的高压变频电机能
参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 4074.7-2024 绕组线试验方法 第7部分:测定漆包绕组线温度指数的试验方法
GB/T 5591.3-2018 电气绝缘用柔软复合材料 第3部分:单项材料规范
GB/T 6109.1 漆包圆绕组线 第1部分:一般规定
GB/T 7095.1 漆包铜扁绕组线 第1部分:一般规定
GB/T 11026.4-2012 电气绝缘材料 耐热性 第4部分:老化烘箱 单室烘箱
GB/T 17948.1-2018 旋转电机 绝缘结构功能性评定 散绕绕组试验规程 热评定与分级
GB/T 17948.3-2017 旋转电机 绝缘结构功能性评定 成型绕组试验规程 旋转电机绝缘结
构热评定和分级
GB/T 20629.3-2019 电气用非纤维素纸 第3部分:无填充聚芳酰胺纤维纸
GB/T 22720.1-2017 旋转电机 电压型变频器供电的旋转电机无局部放电(Ⅰ型)电气绝缘结
构的鉴别和质量控制试验
GB/T 22720.2-2019 旋转电机 电压型变频器供电的旋转电机耐局部放电电气绝缘结构
(Ⅱ型)的鉴定试验
JB/T 10508-2020 中小电机用槽楔 技术条件
3 术语和定义
GB/T 22720.1-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
Ⅰ型绝缘结构 typeⅠinsulationsystems
对于变频器供电电机,在运行寿命期间不承受局部放电的绝缘结构。
3.2
Ⅱ型绝缘结构 typeⅡinsulationsystems
对于变频器供电的电机,在运行寿命期间任一部分承受局部放电的绝缘结构。
注:通常,额定电压大于或等于700V的电机采用Ⅱ型绝缘结构。
3.3
对于变频器供电电机,由制造商规定的并与额定电压有关的安全峰-峰电压,在说明书和铭牌上
标出。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.19,有修改]
3.4
局部放电 partialdischarge;PD
导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电。
注:能发生在绝缘内,也能发生在导体附近。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.1]
3.5
当施加于试品上的电压从某一观测不到局部放电的较低值逐渐增加至试验回路中初次探测到局部
放电时的最低电压。
注:对于正弦电压,PDIV定义为电压的有效值。对于冲击电压,PDIV定义为峰-峰电压。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.2]
3.6
峰值(冲击)电压 peak(impulse)voltage
在电压冲击期间,初始电压值与达到的最大电压之间的差值(如图1中的Up)。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.4,有修改]
3.7
尖峰电压 voltageovershoot
Ub
超过稳态冲击电压部分的峰值电压值(见图1)。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.6]
标引符号说明:
U ---电压;
t ---时间;
Up ---峰值电压;
Ub ---尖峰电压;
Ua ---稳态冲击电压;
Upk/pk ---峰-峰电压。
图1 双极对称方波示意图
3.8
U'pk/pk
在冲击重复率下的峰-峰电压(见图2)。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.7]
图2 三电平变频器供电电机端的5阶相间电压
3.9
峰-峰电压 peaktopeakvoltage
Upk/pk
在基频下的峰-峰电压(见图2)。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.8]
3.10
冲击上升时间 impulserisetime
tr
峰值电压从负电平上升至100%所需的时间(见图1)。
注:除另有说明外,冲击上升时间为峰值电压从10%上升至90%所需时间的1.25倍。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.13]
3.11
直流总线电压 dcbusvoltage
Udc
电压型变频器的中间电路电压(直流连接电路)。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.23]
3.12
额定电压 ratedvoltage
UN
电机在工频运行条件下的电压值,由制造商规定且在铭牌上标出。
注1:额定电压为线端额定电压,为有效值。
注2:对于电动汽车驱动电机,其额定电压为制造商申明的直流母线的标称电压值,此时UN=Udc。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.18]
3.13
尖峰系数 overshootfactor;OF
电机端显示电压和变频器电压的比率。
[来源:GB/T 22720.1-2017,3.24]
4 技术要求
4.1 单一材料的要求
4.1.1 电磁线
4.1.1.1 通用要求
电磁线除了应满足表1的要求外,还应承受绕线过程中的张力,且在绕线过程中漆膜/绝缘层应具
有一定的柔韧性,不开裂、不失去附着性。
表1 电磁线通用要求
电磁线 技术要求
漆包铜圆线 GB/T 6109.1及相关产品标准要求
漆包铜扁线 GB/T 7095.1及相关产品标准要求
其他绕组线 按相关产品标准要求
4.1.1.2 耐高频冲击性能
电磁线漆膜的化学结构及涂敷工艺,应能使电磁线有效地承受高频冲击电压的长期冲击。在
4.3.1.2所述的条件下对电磁线进行耐高频冲击性能评定,漆包铜圆线应满足表2的规定,漆包铜扁线
应满足表3中的规定。其他绕组线的耐高频冲击性能由供需双方协商确定。
表2 漆包铜圆线在高频冲击电源下的寿命
导体标称直径ϕ
mm
施加电压
电磁线寿命
2级漆膜 3级漆膜 中值 最小值
0.250< ϕ≤0.500 1500(±750) 2000(±1000)
0.500< ϕ≤0.710 2000(±1000) 2500(±1250)
0.710< ϕ≤0.950 2500(±1250) 3000(±1500)
0.950< ϕ≤1.600 3000(±1500)
≥12 ≥6
表3 漆包铜扁线在高频冲击电源下的寿命
漆膜厚度d
mm
施加电压
电磁线寿命
中值 最小值
d≤0.12 3000(±1500)
0.12< d≤0.15 3500(±1750)
0.15< d≤0.24 4000(±2000)
0.24< d 4500(±2250)
≥12 ≥6
4.1.2 浸渍树脂
为保证绝缘结构中的空隙含量保持在最低水平,应采用耐热等级不低于155(F)级的无溶剂浸渍树
脂;除与电磁线有良好的相容性外,其挥发分不应大于3.00%,使用挥发分低的浸渍树脂。
浸渍树脂的其他技术要求按供需双方协议。
4.1.3 对地、相间、层间绝缘材料
对地、相间、层间绝缘材料的耐热等级不应低于155(F)级,柔软符合材料的常规性能应满足
GB/T 5591.3-2018中对应产品的规定,聚芳酰胺纤维纸的常规性能应满足GB/T 20629.3-2019的
规定。
采用云母带绝缘,其常规性能应满足云母带相关产品标准的技术要求。
4.1.4 槽楔
槽楔的耐热等级不应低于155(F)级,其常规性能应满足JB/T 10508-2020的技术要求。
4.1.5 引接线
引接线内导体应保证在不低于125℃的温度下连续运行。引接线与绕组线连接处可采用相应的热
固性胶粘带加以保护,其常规性能应满足相关产品技术要求。
4.1.6 套管
套管的耐热等级不应低于155(F)级,其常规性能应满足相关产品技术要求。
4.2 绝缘结构技术要求
4.2.1 耐热等级
绝缘结构的连续使用设计寿命对应的耐热等级不应低于155(F)级。
4.2.2 Ⅰ型绝缘结构的技术要求
Ⅰ型绝缘结构应满足GB/T 22720.1-2017中的技术要求。
4.2.3 Ⅱ型绝缘结构的技术要求
Ⅱ型绝缘结构应满足GB/T 22720.2-2019中的技术要求。
4.2.4 耐高频冲击性能要求
Ⅱ型绝缘结构的设计和制造工艺,应能使绝缘结构有效地承受高频冲击电压的长期冲击。在
4.3.6.2所述的条件下对绝缘结构进行耐高频冲击性能评定,绝缘结构应满足表4的规定。
优先采用双极性高频冲击电压进行试验,如试验电压过高无法满足,如超过20kV,经供需双方协
商后可采用GB/T 22720.2-2019中附录C的试验方法,并满足其要求。
表4 绝缘结构在高频冲击电源下的寿命
绝缘结构
严酷等级
电压
以直流总线电压(Udc)为单位
寿命
尖峰系数
OF,Up/Udc
尖峰
Ub/Udc
相间
峰-峰
电压
相对地
峰-峰
电压
电压
系数
相间
峰-峰
试验电压
相对地
峰-峰
试验电压
中值 最小值
A(温和) OF≤1.1 (0,0.1] (2,2.2] (1.0,1.2] 2.0 (4.0,4.4] (2.0,2.4]
B(中等) 1.1< OF≤1.5 (0.1,0.5] (2.2,3.0] (1.2,2.0] 2.0 (4.4,6.0] (2.4,4.0]
C(严酷) 1.5< OF≤2.0 (0.5,1.0] (3.0,4.0] (2.0,3.0] 2.0 (6.0,8.0] (4.0,6.0]
D(极端) 2.0< OF≤2.5 (1.0,1.5] (4.0,5.0] (3.0,4.0] 2.0 (8.0,10.0] (6.0,8.0]
S(制造商
规定)
- X 2(1+X) 2(0.5+X) 2.0 4(1+X) 4(0.5+X)
≥200 ≥100
注1:已知绝缘结构严酷等级时,制造商根据本表中“S(制造商规定)”行计算得到相间和相对地的峰-峰试验电
压。在电机绝缘结构严酷等级未知的情况下,建议使用IVICCOF=2.0进行推导计算。
注2:X 指尖峰Ub/Udc。
计算方式:
按GB/T 22720.2-2019,Udc=1.35UN。
对于“n”电平变频器,相间电压可按公式(1)计算:
峰-峰基频电压=2(Udc+Ub) (1)
相对地电压值可按公式(2)计算:
峰-峰基频电压=2(0.5Udc+Ub) (2)
5 试验方法与试验设备
5.1 电磁线耐高频冲击性能评定
5.1.1 试样
对于电磁线耐高频冲击性能评定,按照如下所述制备试样。
a) 漆包铜圆线:按GB/T 4074.7-2024中5.1.1的规定制备成“绞线对”形式。
b) 漆包铜扁线:按GB/T 4074.7-2024中5.1.2的规定制备成“背靠背”形式。可通过拉伸不超
过样品总长1%的方法进行校直,用能长期耐155℃及以上的高温绑扎线进行绑扎使两线紧
密贴合,“背靠背”直线部分的长度为150mm。
5.1.2 试验条件
在温度为155℃的老化烘箱(老化烘箱应满足GB/T 11026.4-2012的相关规定)中,采用符合表5
所示参数的高频冲击试验仪对电磁线试样连续地进行试验。高频冲击试验仪波形参数的计量导则按附
录A。
表5 电磁线耐高频冲击试验的波形参数
参数 要求
波形 对称方波
极性 双极
稳态冲击电压 按表2和表3的规定
尖峰电压 不应大于稳态冲击电压的2%
频率 20(1±2%)kHz
冲击上升时间
100(1±10%)ns,负载时,波形符合:电压从负峰值至0和0至正峰值所需时间均不小于49%
冲击上升时间
冲击下降时间
100(1±10%)ns,负载时,波形符合:电压从正峰值至0和0至负峰值所需时间均不小于49%
冲击下降时间
注1:冲击上升时间为峰值电压从低电位上升至高电位所需的时间。
注2:高频冲击试验系统及影响因素见附录B。
注3:本表规定的波形参数仅适用于电磁线耐高频冲击性能评定。
5.1.3 试验结果
对5个试样进行耐高频冲击性能评定,试样结果取中值和最小值。
5.2 浸渍树脂挥发分的测定
浸渍树脂挥发分的测定方法见附录C。
5.3 绝缘结构耐热性评定
绝缘结构耐热性评定按GB/T 17948.1-2018或GB/T 17948.3-2017的规定进行。
对于特殊工况下的绝缘结构耐热性评定,附录D给出了新能源汽车驱动电机绝缘结构耐热性评定
示例。
5.4 Ⅰ型绝缘结构的评定
附录E简单描述了变频电机Ⅰ型绝缘结构见和Ⅱ型绝缘结构的评定规程。
按GB/T 22720.1-2017的规程对Ⅰ型绝缘结构进行评定,如E.2所述。并根据鉴别试验结果,按
照E.2.3所述方法获得绝缘结构的冲击电压绝缘等级。
5.5 Ⅱ型绝缘结构的评定
按GB/T 22720.2-2019的规程对Ⅱ型绝缘结构进行评定,如E.3所述。
5.6 绝缘结构耐高频冲击性能评定
5.6.1 试品和试样
可采用散绕绕组模型线圈(motorette)、成型绕组模型线圈(formette)、实际电机定子绕组或实际绕
组的一部分进行试验。试品为含有试样的完整固定装置,试样为试品中的线圈,每一试品可包含若干单
独试样。
若试品采用模型线圈,宜尽可能地代表实际电机的绝缘结构,其组成和制造工艺应与实际电机保持
一致,应使用与预期最高额定电压或实际情况相匹配的绝缘厚度、爬电距离和放电保护(必要时),并安
装于固定装置以模拟电机中线圈排列。每种绝缘结构应至少对5个模型线圈试样进行试验。
若试品采用实际电机定子绕组或实际绕组的一部分,每一个试样应包含匝间绝缘、线圈间绝缘以及
线圈对地绝缘的特征,试样应采用正常生产工艺或准备使用的工艺制造。每种绝缘结构应至少对3个
试品进行试验。
5.6.2 试验条件
在温度为155℃的老化烘箱(老化烘箱应满足GB/T 11026.4-2012的相关规定)中,采用符合表6
所示参数的高频冲击试验仪对试品连续地进行试验。高频冲击试验仪波形参数的计量导则按附录A。
绝缘结构采用的试验频率不低于其实际工作最高频率。
表6 绝缘结构耐高频冲击试验的波形参数
参数 要求
波形 对称方波
极性 双极
峰-峰试验电压 按表4的规定
尖峰电压 宜尽可能的减小尖峰电压,Ub/Udc小于或等于表4对应的严酷等级的规定
频率 (1~20)·(1±2%)kHz
冲击上升时间
(100~1000)·(1±10%)ns,负载时,波形符合:电压从负峰值至0和0至正峰值所需时间均
不小于49%冲击上升时间
冲击下降时间
(100~1000)·(1±10%)ns,负载时,波形符合:电压从正峰值至0和0至负峰值所需时间均
不小于49%冲击下降时间
注1:冲击上升时间为峰值电压从低电位上升至高电位所需的时间。
注2:高频冲击试验系统及影响因素见附录B。
注3:本表所规定的波形参数仅适用于绝缘结构耐高频冲击性能评定。
5.6.3 试验结果
对于模型线圈,采用5个试样进行耐高频冲击性能评定,对于实际绕组,采用3个试样进行耐高频
冲击性能评定,试验结果取中值和最小值。
6 检验规则
6.1 对单一绝缘材料和电磁线的检验
对电磁线耐高频冲击性能的检验,在首批进货确认和每年抽检时进行。
对其他绝缘材料,按常规进货检验方法进行。
6.2 对整体绝缘结构的检验
对电机整体绝缘结构的检验在电机产品鉴定和绝缘结构变动时进行。
附 录 A
(规范性)
高频冲击试验仪波形参数计量导则
A.1 概述
在某些情况下,电源输出电压在上升或下降过程中,可能会出现“畸变”,如图A.1所示。示波器将
自动读取该“畸变”波形的参数,如冲击上升时间(或冲击下降时间)。这些参数与“标准波形”参数有所
差异,从而可能导致相同样品在不同高频冲击试验仪下耐高频冲击性能差异较大。
标引符号说明:
U ---电压;
t ---时间。
图A.1 “畸变”波形与标准波形对比示意图
A.2 计量导则
为了消除畸变波形对试验参数的影响,本文件将统一采用手动调制示波器的光标......
英文网页: GB/T 21707-2025
相关标准: GB/T 20834|GB/T 17948.7|GB/T 14711|GB/T 20834|GB/T 21707-2025|GB/T 21707|