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| 标准编号 | GB/T 10068-2020 (GB/T10068-2020) | | 中文名称 | 轴中心高为56mm及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及限值 | | 英文名称 | Mechanical vibration of certain machines with shaft heights 56 mm and higher - Measurement, evaluation and limits of vibration severity | | 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 | 15,116 | | 发布日期 | 2020-03-31 | | 实施日期 | 2020-10-01 | | 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 10068-2020
Mechanical vibration of certain machines with shaft heights 56 mm and higher -- Measurement, evaluation and limits of vibration severity
ICS 29.160.01
K20
中华人民共和国国家标准
代替 GB/T 10068-2008
轴中心高为56mm及以上电机的机械振动
振动的测量、评定及限值
2020-03-31发布
2020-10-01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 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 测量量值 1
5 测量设备 2
6 电机安装 2
7 测试条件 5
8 轴承座振动限值 7
9 轴相对振动限值 9
参考文献 11
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 10068-2008《轴中心高为56mm及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及
限值》,与GB/T 10068-2008相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:
---删除了振动加速度的测量,电机振动强度只需测量振动位移、振动速度(见2008年版的4.2);
---修改了“自由悬置”的定义(见6.2,2008年版的6.2);
---将刚性安装中底脚上测得的最大振动速度不超过邻近轴承测得振动速度的25%改为30%(见
6.3.1.2,2008年版的6.3.1);
---增加了第2种刚性安装方式(见6.3.1.3);
---修改了振动位移、振动速度测量限值(见表1,2008年版的表1);
---轴中心高132及以下电机不考虑用刚性安装(见表1,2008年版的表1);
---增加了振动限值图(见图7)。
本标准使用翻译法等同采用IEC 60034-14:2018《旋转电机 第14部分:轴中心高为56mm及以
上电机的机械振动 振动的测量、评定及限值》。
与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:
---GB/T 755-2019 旋转电机 定额和性能(IEC 60034-1:2017,IDT);
---GB/T 997-2008 旋转电机结构型式、安装型式及接线盒位置的分类(IM 代码)(IEC 60034-
7:2001,IDT);
---GB/T 9239.32-2017 机械振动 转子平衡 第32部分:轴与配合件平衡的键准则
(ISO 21940-32:2012,IDT);
---GB/T 13824-2015 旋转与往复式机器的机械振动 对振动烈度测量仪的要求(ISO 2954:
2012,IDT);
---GB/T 21487.1-2008 转轴振动 测量系统 第1部分:径向振动的相对和绝对检测
(ISO 10817-1:1998,IDT)。
本标准做了下列编辑性修改:
---标准名称修改为“轴中心高为56mm及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及限值”。
本标准由中国电器工业协会提出。
本标准由全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)归口。
本标准起草单位:上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司、山东华力电机集团股份有限公
司、佳木斯电机股份有限公司、河北电机股份有限公司、雷勃电气(无锡)有限公司、广东省东莞电机有限
公司、安徽皖南电机股份有限公司、钟祥新宇机电制造股份有限公司、兰州电机股份有限公司、新疆金风
科技股份有限公司、卧龙电气驱动集团股份有限公司、西门子(中国)有限公司、上海电气集团上海电机
厂有限公司、SEW-电机(苏州)有限公司、浙江金龙电机股份有限公司、中车永济电机有限公司、中电电
机股份有限公司、西安泰富西玛电机有限公司、中达电机股份有限公司、浙江江宇电机有限公司、合肥恒
大江海泵业股份有限公司、珠海格力电器股份有限公司。
本标准主要起草人:李秀英、王庆东、常颜芹、杨秀军、陈理、刘征艮、丁勇、鲍士国、高晓辉、夏静、
严伟灿、孙保启、谢家清、张运哲、叶叶、王彬、刘国徽、张闻霞、李红军、李晓宇、胡薇、胡余生、郑龙平。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB 2807-1981;
---GB/T 10068.1-1988、GB/T 10068.2-1988;
---GB 10068-2000、GB/T 10068-2008。
轴中心高为56mm及以上电机的机械振动
振动的测量、评定及限值
1 范围
本标准规定了脱离开任何负载和原动机的旋转电机在规定条件下工厂振动验收试验的方法和振动
限值。
本标准适用于轴中心高为56mm及以上、额定输出为50MW 及以下、运行转速为120r/min~
15000r/min的直流电机和三相交流电机。
本标准不适用于在运行地点(现场)安装的电机、三相换向器电动机、单相电机、单相供电的三相电
机、立式水轮发电机、容量大于20MW的汽轮发电机和带磁浮轴承电机或串励电机。
注:在运行地点测量的电机参照ISO 20816、ISO 10816和ISO 7919的现行文件。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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。
andperformance)
IEC 60034-7 旋转电机 第7部分:旋转电机结构型式、安装型式及接线盒位置的分类(IM代码)
ISO 2954 往复式和旋转式机械的机械振动 对测量振动烈度仪器的要求
ISO 10817-1 转轴振动测量系统 第1部分:由转轴辐射振动的相对和绝对信号的发送
ISO 20816-1 机械振动 机械振动的测量和评价 第1部分:导则
ISO 21940-32 机械振动 转子平衡 第32部分:轴和配键常规
3 术语和定义
IEC 60034-1界定的术语和定义适用于本文件。
4 测量量值
4.1 概述
振动测量量值是电机轴承处的振动位移和振动速度以及相关轴在或靠近电机轴承处的振动位移。
4.2 振动强度
电机轴承振动强度的评判应是在规定频率范围内(见第5章)振动位移(μm)、振动速度(mm/s)的
有效值。在规定的测量点和测量变量中所测得的最大值表示电机的振动强度。
感应电动机(特别是2极电机)常常会出现两倍转差频率振动速度拍振,在这种情形下,振动强度可
由式(1)确定:
4.3 轴相对振动
轴相对振动所采用的判据应是沿测量方向的振动位移峰峰值Sp-p(见ISO 20816-1)。
5 测量设备
按ISO 2954的要求,测量设备应能够测量振动的有效值,其平坦响应频率范围在10Hz~
1000Hz。然而,对速度接近或低于600r/min的电机,平坦响应频率范围的下限值应不大于2Hz。
轴相对振动测量设备应符合ISO 10817-1的要求。
不应使用多方向振动传感器。
注:仅在一个点安装多方向传感器,提供不了合适的在各个方向上的振动测量。
6 电机安装
6.1 概述
电机的振动与其安装有密切的关系。就评价旋转电机的平衡和振动而言,为了保证试验的可重复
性和提供可供比较的测量数据,需要在适当的规定试验条件下,对单台电机进行测量。
6.2 自由悬置
将电机悬挂在弹簧上或安装在有弹性的支撑件(弹簧、橡胶垫等)上。
在7.3规定的条件下,电机及其自由悬置系统的最大固有振动频率(fno)应小于相应被试电机转
速频率(f1)的三分之一。根据被试电机的质量,悬置系统具有的弹性位移与额定转速的关系,在
600r/min~3600r/min范围内能从图1确定。对于转速低于600r/min的电机,使用自由悬置的测
量方法是不实际的。对转速高于3600r/min的电机,静态位移Z 不宜小于转速为3600r/min时的值。
6.3 刚性安装
6.3.1 基础
6.3.1.1 概述
电机装配完成后的车间运行试验,振动测量时电机应牢固安全的安装在大质量厚重基础上或试验
基础上,不准许弹性安装电机。
全部试验在水平方向和垂直方向的固有频率不应出现在下述范围之内:
---电机旋转频率的±10%;
---两倍旋转频率的±5%;或
---一倍和两倍电网频率的±5%。
下面两种安装条件可以由制造商任选一种。
6.3.1.2 大质量厚重基础上的刚性安装
大质量厚重基础的特征之一是在电机底脚上(或在座式轴承或定子底脚附近的底座上)的水平与垂
直两方向所测得的最大振动速度不超过在邻近轴承上沿水平或垂直方向所测得的最大振动速度的
30%。底脚对轴承的振动速度的比率对于电网频率分量或两倍电网频率分量都是有效的(如需测量后者)。
注1:基础的刚性是个相对量,是和电机的轴承系统相比较而言。用轴承室振动和基础振动的比值来作为评估基础
弹性的特征量。
注2:如果电机是安放在一个结构上而不是厚重基础上,有可能会需要进行系统动态分析,必要的话要改变结构的动态刚度。
6.3.1.3 地面基础上的刚性安装
电机安装在刚性地面基础上其共振频率要达到6.3.1.1的强制频率的条件。
注:这种安装多数用在制造商实验室。
6.3.2 卧式安装的电机
试验时电机应按6.3.1.1或6.3.1.2的要求在所有螺孔的位置用螺栓或夹紧装置安装在基础上。
当结构或装备不能满足上述固定条件时,如单轴承电机,这种情况下,用户和供应商宜进行协商。
6.3.3 立式安装的电机
立式电机应安置在坚固的长方形或圆形钢板上,该钢板对应于电机轴伸中心钻孔,带有经过加工的
平面与被试电机法兰相配合,并攻螺纹孔以连接法兰螺栓。钢板的厚度应至少为法兰厚度的3倍,推
荐为5倍。钢板相对直径方向的边长应至少与顶部轴承离钢板的高度L 相等。图5给出了电机安装
代码为IMV1(见IEC 60034-7)的示例。
钢板基础应夹紧且牢固地安装在坚硬的基础上,以满足6.3.1.1或6.3.1.2的要求。法兰的联接应
使用合适数量和直径的紧固件。如果上述安装方式不合适,用户和供应商之间要进行协商。
6.4 运行环境的判定
在6.2和6.3中描述的支撑系统可看作为仅容许外部对电机有微小干扰的无源环境。对相同的测
量位置,如果电机在静止状态时的振动强度超过运行时振动强度的25%,则属于有源环境,此时本标准不适用(见ISO 20816-1)。
7 测试条件
7.1 键
对轴伸带键槽的电机,测量振动和校平衡时,键槽应符合ISO 21940-32的规定。
7.2 测量位置和方向
7.2.1 振动测量点
对带端盖式轴承的电机,测量振动强度等级适合的测点和方向如图2所示;对不拆卸零部件不可能
按图2布置测点的电机则按图3所示位置;对具有座式轴承的电机见图4。当测量不能按图2或图3进
行时,供应商和用户之间宜进行协商。
7.2.2 轴相对位移的测点
非接触式传感器应安装在轴承内部,或靠近轴承盖(如轴承内无法安装时)处,直接测量轴颈的相对
位移。所推荐的径向测点位置如图6所示。
7.3 测试条件
电机应在空载、各相关参量为额定值的状态下进行测量。
固定转速的交流电机应在IEC 60034-1规定的实际正弦波条件下运行。
测量应在电机的每一额定转速或变频驱动额定转速范围内进行。对所有的试验转速,振动量值均
不应超过表1所规定的限值。
为了辨别来自其他振动源引起的机械振动,直流电机试验时推荐使用电流纹波值小的电源或纯直流电源。
注:变频电源供电时的试验通常仅能确定机械产生的振动。有可能与电产生的振动是不同的,如果可能的话,用现
场实际安装的变频器和电机一起试验可提供更好的测试结果。
对于变速电机的检查试验,允许在单速下测试,此单速是由型式试验确定的。
对于双向旋转的电机,振动限值适用于任何旋转方向,但只需要对一个旋转方向进行测量。
7.4 振动传感器
振动传感器与电机表面的接触应按照传感器制造厂的规定,不得干扰被试电机运行时的振动状态。
为此,传感器装置的总耦合质量应小于电机质量的五十分之一。
8 轴承座振动限值
8.1 振动强度限值
振动限值适用于在第5章中规定的频率范围内所测得的振动速度和位移的有效值。
根据第6章所规定的两种安装条件,轴中心高56mm及以上直流和三相交流电机的振动强度应不
超过表1中的限值。振动等级划分为两种。如未指明振动等级时,电机的振动限值应符合等级“A”的要求。
检查试验时,对转速小于600r/min 的电机,只需测量振动的位移。对转速600r/min ~
15000r/min的电机,只需测量振动速度。
当检查试验是在自由悬置安装条件下做的,型式试验宜包括在刚性安装情况下的试验。这一条适用于本标准所有速度范围。
8.2 交流电机两倍电网频率振动速度的限值
二极感应电机可能会产......
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