| 标准编号 | GB/T 44294-2024 (GB/T44294-2024) | | 中文名称 | 电主轴电动机通用技术规范 | | 英文名称 | General specification for electric spindle motors | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K24 | | 字数估计 | 28,238 | | 发布日期 | 2024-08-23 | | 实施日期 | 2024-08-23 | | 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 44294-2024
General specification for electric spindle motors
电主轴电动机通用技术规范
ICS 29.160.30
CCS K 24
中华人民共和国国家标准
2024-08-23发布
2025-03-01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 型号、分类与基本参数 ···· 2
5 技术要求和试验方法 ···· 3
6 检验规则 ··· 14
7 交付准备 ··· 17
附录 A （资料性） 安装配合面 ··· 18
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。
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。
本文件由全国微电机标准化技术委员会（SAC/TC 2）归口。
本文件起草单位：杭州三相科技有限公司、宁波菲仕技术股份有限公司、江苏星晨高速电机有限公
司、浙江大学、宁波安信数控技术有限公司、厦门势拓伺服科技股份有限公司、广东当家人智能电器有
限公司、浙江飞达利恩精密制造有限公司、常州市翰琪电机有限公司、北京精雕科技集团有限公司、
西安微电机研究所有限公司、浙江日创机电科技有限公司、广东真宇科技有限公司、浙江如晶科技有限
公司、义乌市老金模具有限公司、山东伽达检测有限公司、东莞市创丰科技发展有限公司、恒业智能驱
动 (杭州)股份有限公司、四川埃姆克伺服科技有限公司、深圳市中驱电机有限公司、浙江松田汽车电机
系统股份有限公司。
本文件主要起草人：郝鹤、沈建新、仇一鸣、刘钊、黄向前、吴华江、刘元林、蒋惠兴、董云岳、
钱程、付江寒、李惠、胡羽飞、张晓斌、郭巧彬、陶海涛、张碧莹、肖本崇、金庆和、汪凤燕、
古伟业、翁海林、涂建民、钟平先、郑定和。
电主轴电动机通用技术规范
1 范围
本文件规定了电主轴电动机的型号、分类与基本参数、技术要求，描述了相应的试验方法，规定了
检验规则和交付准备。
本文件适用于电主轴用三相异步电动机、三相永磁同步电动机的制造。
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 755-2019 旋转电机 定额和性能
GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第 2部分:试验方法 试验 A:低温
GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第 2部分:试验方法 试验 B:高温
GB/T 2423.3-2016 环境试验 第 2部分：试验方法 试验 Cab:恒定湿热试验
GB/T 2423.10-2019 环境试验 第 2部分：试验方法 试验 Fc:振动（正弦）
GB/T 2423.16-2022 环境试验 第 2部分：试验方法 试验 J及导则:长霉
GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验 第 2部分:试验方法 试验 Ka:盐雾
GB/T 2828.1-2012 计数抽样检验程序 第 1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样
计划
GB/T 2900.25 电工术语 旋转电机
GB/T 2900.26 电工术语 控制电机
GB/T 7345-2008 控制电机基本技术要求
GB/T 7346-2015 控制电机基本外形结构型式
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 18211-2017 微电机安全通用要求
GB/T 20113-2006 电气绝缘结构 (EIS) 热分级
GB/T 21418-2008 永磁无刷电动机系统通用技术条件
GB/T 22669-2008 三相永磁同步电动机试验方法
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
JB/T 8162-2016 控制电机包装 技术条件
3 术语和定义
GB/T 2900.25、GB/T 2900.26界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电主轴 electric spindle
将电动机内置于主轴单元中，形成电动机、主轴一体化的精密旋转装置。
3.2
电主轴电动机 electric spindle motors
电动机与数控机床及类似用途设备主轴配合，电动机转子与设备主轴集成为一体，实现电动机与设
备主轴一体化工作的一类电动机。
3.3
弱磁调速比 flux-weakening speed regulation ratio
电动机能达到的最大转速与基准转速的比值。
注：通常情况下基准转速为制造商规定的额定转速。
4 型号、分类与基本参数
4.1 型号命名
电主轴电动机（以下简称“电动机”）的型号命名规定如下。
派生代号可以根据实际情况进行扩充，每位之间以“﹘”分隔。
示例：T﹘90﹘8﹘1P5﹘0P5&2﹘A 表示：定子铁芯外径为 90 mm，8极，额定功率 1.5 kW，额定转速 0.5 kr/min，最高转速
2 kr/min，派生代号为 A的三相永磁同步电动机。
4.2 分类
按工作原理分为三相异步电动机和三相永磁同步电动机。
按冷却方式分为自然冷却、液体冷却、气体冷却。
4.3 工作制
工作制应符合 GB/T 755-2019的规定。
电动机非连续工作时，制造商应对此作出明确规定并对电动机予以标识。
4.4 绝缘等级
绝缘等级应符合 GB/T 20113-2006的规定。当有特殊要求时，由具体产品标准规定。
4.5 最大转速及额定功率
最大转速和额定功率应符合具体产品标准的规定。
4.6 额定电压
额定电压为 220 V 或 308 V，频率为 50 Hz。当有特殊要求时，由具体产品标准规定。
注：其他国家或地区的额定电压值见表 1，优先选取使用地国家规定的电力工业及用电设备的统一标准电压。
表 1 额定电压
国家（地区）
电压
频率
Hz
美国 115/230 60
日本 100/200 50/60
中国台湾 110/220/380 60
德国 230/400 50
其他 符合使用地国家电力工业及用电设备的统一规定
4.7 工作环境条件
在以下规定的环境条件下，电动机应能正常工作：
环境温度：-20 ℃～55 ℃；-
相对湿度：30%～95%（不凝露）；-
气压：86 kPa～106 kPa。-
5 技术要求和试验方法
5.1 安装型式
5.1.1 技术要求
电动机应安装在电主轴内部或轴端，安装型式应符合表 2的规定。
表 2 安装型式
分类 描述 示意图
整机型式
中置式：电动机置于主轴内部
后置式：电动机置于主轴一侧端部
表 2 安装型式（续）
分类 描述 示意图
定子型式
壳体式：电动机定子外侧有壳体
无壳体式：电动机定子外侧无壳体
转子型式
轴套型式：转子直接套装在转轴上
轴贴型式：转子直接表贴于转轴上
注：定子壳体式适用于带水道或法兰安装等型式。
5.1.2 试验方法
用目视方式检查电动机安装型式。
5.2 外观
5.2.1 技术要求
电动机表面不应有锈蚀、碰伤、划痕，以及环氧胶水脱落等情况。定子线包端部尺寸应符合具体产
品标准的规定。
5.2.2 试验方法
用目视方式检查电动机外观。
5.3 安装配合面
5.3.1 技术要求
当有要求时，安装配合面的同轴度、圆度、圆柱度和垂直度应符合具体产品标准的规定，安装配合
面示意图见附录 A。
5.3.2 试验方法
固定被测电动机组件，用千分表、三坐标测量仪或专用检具进行测量。
5.4 冷却系统装配质量
5.4.1 技术要求
具有完整冷却管路的电动机应对其冷却管路进行装配质量测试。
液体冷却型电动机装配后，冷却管路应能承受至少 1.0 MPa液压试验。当有特殊要求时，由具体产
品标准规定。试验后管路应无压力损失，无泄漏，无变形。
气体冷却型电动机装配后，冷却管路应能承受至少 0.5 MPa气压试验。当有特殊要求时，由具体产
品标准规定。试验后管路应无压力损失，无泄漏，无变形。
5.4.2 试验方法
液体冷却型电动机装配后，冷却管路通入冷却液，当液体注入并完全充满液体时，应排空空气。试
验期间，环境温度不应小于 5 ℃。如果环境温度小于 5 ℃，应采取措施提高温度，液体压为 1.0 MPa。
在液压试验中，压力应缓慢增加。达到试验压力后，将压力稳定 10 min，采用 0.5级压力表和秒表进行
测量，检查压力表的压降情况，同时检查壳体各部分是否泄漏变形。
气体冷却型电动机装配后，冷却管路通入气体，气压为 0.5 MPa。在气压试验过程中，应在管道上
安装泄压阀，泄压阀的设定压力不应超过试验压力的 1.1倍。试验时，应缓慢增加压力。当压力升至试
验压力的 50%时，检查管道。如果未发现异常或泄漏，则应逐步增加试验压力的 10%。每次压力增加
到试验压力时，应将压力稳定 3 min。当压力值达到计算的试验压力时，应稳定 10 min，采用 0.5级压力
表、发泡剂和秒表进行测量。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
5.5 绝缘介电强度
5.5.1 技术要求
电动机各独立绕组与机壳之间的绝缘介电强度应符合表 3的规定，历经 1 min试验后，应无绝缘击
穿或飞弧，且绕组的漏电流有效值应符合具体产品标准的规定。
5.5.2 试验方法
试验电压为工频电压，电压波形应为正弦波形，电压值应符合表 3的规定。如果工频电源设备不能
满足试验要求，可用直流试验来替代，电压为表 3规定值的 1.7倍。电源功率和输出阻抗在各种负载下
应无显著的波形失真和电压变化。
电动机按表 3规定施加试验电压，试验持续时间按 5.5.1规定，同时应监视故障指示器，以判定电动
机有无击穿放电，并监视漏电流有效值。
A组检验时，200 kW及以下且额定电压小于 1 kV的电动机进行试验时，绝缘介电强度试验可用
5 s代替 1 min试验，此时试验电压应升高 120%。验收时不宜重复进行绝缘介电强度试验，重复试验
时，试验电压应为规定值的 80%。
表 3 绝缘介电强度
电动机
试验电压（有效值）AC
额定输出小于1 kW（或kVA）且额定电压小于100 V 500+2倍额定电压
额定输出小于10 000 kW（或kVA） 1 000+2倍额定电压，最低为1 500
额定输出大于10 000 kW（或kVA） 由具体产品标准规定
注：试验过程中泄漏电流随电动机大小而变化。
5.6 绝缘电阻
5.6.1 技术要求
电动机绕组、温度传感器和机壳的绝缘电阻满足以下要求：
在正常试验条件和规定的低温条件下绝缘电阻不应小于50 MΩ；-
在规定高温条件下绝缘电阻不应小于10 MΩ；-
在规定湿热条件下绝缘电阻不应小于1 MΩ；-
在具体产品标准规定的低气压条件下，绝缘电阻应符合具体产品标准的规定。-
5.6.2 试验方法
按照表 4的规定，选择对应电压值的绝缘电阻表，测量电动机各绕组间的绝缘电阻。
表 4 绝缘电阻
单位为伏特
绝缘介电强度试验电压 绝缘电阻表电压
≤1 500 1 000
＞1 500 由具体产品标准规定
5.7 匝间绝缘
5.7.1 技术要求
试验波形在幅值和振荡周期上的差异不应大于 20%。当有特殊要求时，由具体产品标准规定。推荐
选择波形差的面积作为判定值。
5.7.2 试验方法
匝间试验采用冲击波形比较法。将具有规定峰值和波前时间的冲击电压波，交替地（或同时）直接
施加于同一被试品绕组（或线圈）和参照品绕组（或线圈）上，利用冲击电压在两者中引起的衰减振荡
波形是否有差异来检测电动机绕组（或线圈）匝间绝缘。
针对电动机，参照品绕组（或线圈）可在同一台电动机各绕组（或线圈）中任选，也可在同规格同
批次电动机各绕组（或线圈）中任选，试验时参照品绕组（或线圈）相对固定或依次轮选。宜在同一台
电动机中任选并依次轮选。
人工测试通常比较试验波形在幅值和振荡周期上的差异。
自动测试选择波形差的面积（即在任意指定的比较判别区间内，被试品绕组（或线圈）和参照品绕
组（或线圈）中两试验波形曲线之间的面积）进行计算比较。
采用专业设备进行试验。电动机匝间绝缘试验方法应符合 GB/T 22719.1-2008的规定。
5.8 额定功率
5.8.1 技术要求
电动机额定功率优先在下列数据中选取：0.75 kW，1.1 kW，2.2 kW，3.7 kW，5.5 kW，7.5 k W，
11 kW，15 kW，18.5 kW，22 kW，30 kW，45 kW，55 kW，75 kW，110 kW，150 kW，200 kW，
275 kW，当有特殊要求时，由具体产品标准规定。
5.8.2 试验方法
电动机封装进电主轴并与驱动单元和高速测功机组成试验装置，电动机安装后达到规定运行条件
时，测量电动机的功率。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
5.9 反电动势常数
5.9.1 技术要求
反电动势常数应符合具体产品标准的规定。
5.9.2 试验方法
按照 GB/T 22669-2008中 6.3规定的方法进行试验。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
5.10 定子电感
5.10.1 技术要求
电动机定子绕组电感应符合具体产品标准的规定。
5.10.2 试验方法
按照 GB/T 21418-2008中 6.8规定的方法进行试验。
5.11 定子电阻
5.11.1 技术要求
电动机定子绕组电阻应符合具体产品标准的规定。
5.11.2 试验方法
按照 GB/T 21418-2008中 6.9规定的方法进行试验。
5.12 运行特性
5.12.1 电动机弱磁调速性能
5.12.1.1 技术要求
当有要求时，弱磁调速比应符合表 5的规定。当有特殊要求时，由具体产品标准规定。
表 5 弱磁调速比
电动机类型
弱磁调速比
弱磁控制 矢量控制
三相永磁同步电动机 2～5 -
三相异步电动机 - 1～5
5.12.1.2 试验方法
由电动机封装进电主轴并与驱动单元和高速测功机组成试验装置，试验装置应具有可视的数据输
出。试验环境不受外界辐射和气流影响。弱磁调速比按照最高转速/基准转速计算。
基准转速试验：驱动单元输入具体产品标准规定的基准转速指令，然后逐渐增加负载到规定值，连
续运行直至电动机温升稳定，测量此时的转速是否符合规定负载下的基准转速。
最高转速试验：在轴上通常不施加负载或按具体产品标准的要求设置，逐渐提高转速至最高转速规
定值，连续运行直至电动机温升稳定，测量此时的转速是否符合规定的最高转速。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
5.12.2 负载能力
5.12.2.1 技术要求
负载能力运行条件应符合 GB/T 755-2019规定的工作制，其负载满足以下要求。当有特殊要求
时，按具体产品标准规定：
S1工作制电动机在额定工况下应连续稳定运行；-
S3工作制电动机能够在1.3倍额定输出转矩负载下运行2 min（负载持续率25%）, 定子绕组的
温升应符合5.16.1的规定；
S6工作制电动机能够在1.25倍额定输出转矩负载下运行2 min（负载持续率25%）, 定子绕组的
温升应符合5.16.1的规定。
5.12.2.2 试验方法
由电动机封装进电主轴并与驱动单元和高速测功机组成试验装置，试验装置应具有可视的数据输
出。试验环境不受外界辐射和气流影响。试验方法按下述规定进行。
S1工作制电动机负载能力测试：电动机以额定转速为基准点进行恒转矩试验，驱动单元输入额
定转速指令，然后逐渐增加负载至额定输出转矩负载，连续运行直至电动机温升稳定。然后逐
渐增加转速至最高恒功率转速，降低负载扭矩，以保持功率不变，连续运行直至电动机温升稳
定。在电动机的温升不超过5.16.1的规定下，测量此时的转速、功率是否维持在额定值。
S3工作制电动机1.3倍负载能力测试：电动机由静止开始，逐渐增加转速至额定转速，然后逐
渐增加负载至1.3倍额定输出转矩负载，运行2 min（占空比25%）。在电动机的温升不超过
5.16.1的规定下，测量此时的转速、功率是否维持在规定值。
S6工作制电动机1.25倍负载能力测试：电动机由静止开始，逐渐增加转速至额定转速，然后逐
渐增加负载至1.25倍额定输出转矩负载，运行2 min（占空比25%）。在电动机的温升不超过
5.16.1的规定下，测量此时的转速、功率是否维持在规定值。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
5.13 空载电流
5.13.1 技术要求
空载电流值应符合具体产品标准的规定。
5.13.2 试验方法
电动机安装后，在具体产品标准规定的额定转速下空载运行，达到规定运行条件时，用电流表或电
流传感器测量绕组的电流。
测量电流时，按照电流的性质、大小和测量精度选择不同类别的电流测量仪表。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
5.14 静阻转矩
5.14.1 技术要求
静阻转矩应符合具体产品标准的规定。
5.14.2 试验方法
按照 GB/T 21418-2008中 6.10的规定进行试验。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
5.15 效率
5.15.1 技术要求
当有要求时，效率应符合具体产品标准的规定。
5.15.2 试验方法
按照 GB/T 22669-2008中 10.2的规定进行试验。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
5.16 温升
5.16.1 技术要求
温升应符合 GB/T 755-2019中热性能的规定。当有特殊要求时，在具体产品标准中规定。
5.16.2 试验方法
电动机封装进电主轴并安装在试验支架上，在具体产品标准规定的运行条件和冷却条件下进行试
验。试验方法应符合 GB/T 755-2019中热性能的规定，也可用电阻法进行试验。
电动机在室温下达到稳定非工作温度，测量绕组的直流电阻，记下室温，然后按规定条件通电运行
至稳定工作温度，测量同一绕组的直流电阻，并记录此时的室温。
温升由公式（1）计算：
=
R2 R1
R1
(k+ t1)+ (t1 t2) （1）
式中：
θ ─电动机的温升，单位为开尔文(K)；
R1 ─温度为t1（冷态）时的绕组电阻，单位为欧姆（Ω）；
R2 ─ 1）用带电法测量时，R2为温升试验结束时的绕组电阻，单位为欧姆（Ω）；2)从断
电开始，则R2为温升试验结束5 s内绕组电阻；温升试验结束超过5 s时测取绕组电阻
值随时间变化的曲线，则R2为曲线外推到离温升试验结束时间为5 s的绕组电阻值，
单位为欧姆（Ω）；
t1 ─测量绕组（冷态）初始电阻时的温度，单位为摄氏度（℃）；
t2 ─温升试验结束时绕组的温度，单位为摄氏度（℃）：
k ─导体材料在0 ℃时电阻温度系数的倒数（铜 k= 235，铝 k=225）。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
5.17 转子转动惯量
5.17.1 技术要求
当有要求时，转子转动惯量应符合具体产品标准的规定。
5.17.2 试验方法
表 6列出了可用的电动机转子转动惯量的试验方法以及对不同方法的选择。试验时应根据电动机转
子结构特点，选用适当的转子转动惯量测量方法。
通常该试验与电主轴制造商共同完成。
表 6 转子转动惯量
试验方法 主 要 应 用
计算法 电动机转子形状规则且质量分布均匀的电动机转子
单钢丝扭转振荡法a 对转子转动惯量测量精度要求较高时
双线悬吊法a 对质量较小的转子且测量精度要求较高时
三线悬吊法a 适用于转子质量特别小的电动机转子转动惯量测量
落重法
电动机整机或大电动机转子转动惯量测量。使用该方法测量转子带永磁体的电动机转子转动
惯量时，应考虑定子涡流的影响
a 此方案对带有永磁体的转子测量时，由于受地磁场影响，测量误差可能较大，应慎重选择。
5.18 转子动平衡
5.18.1 技术要求
当有要求时，转子动平衡应符合表 7的规定。当有特殊要求时，由具体产品标准规定。
表 7 转子动平衡
平衡品质等级
平衡上限值
g·mm/kg
转子使用典型场景
G 6.3 6.3 普通电主轴机床
G 2.5 2.5 电主轴磨床
G 1 1 精密电主轴磨床
5.18.2 试验方法
根据转子尺寸合理装夹于平衡机上进行动平衡试验。
5.19 引出线或接线端
5.19.1 技术要求
电动机的出线方式可以是引出线、接线端或电连接器等，出线标记应符合 GB/T 7346-2015中
......
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