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| 标准编号 | GB/T 5171.1-2014 (GB/T5171.1-2014) | | 中文名称 | 小功率电动机 第1部分:通用技术条件 | | 英文名称 | Small power motors - Part 1: General technical requirements | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K20 | | 国际标准分类 | 29.130.39 | | 字数估计 | 31,342 | | 发布日期 | 5/6/2014 | | 实施日期 | 10/28/2014 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 5171-2002 | | 引用标准 | GB/T 321; GB 755; GB/T 1032; GB/T 1311; GB 1971; GB/T 2423.3; GB/T 2423.4; GB/T 2829; GB/T 2900.25; GB/T 2900.27; GB 4343.1; GB 4706.1; GB/T 4798.1; GB/T 4798.2; GB/T 4942.1; GB/T 8128; GB/T 9651; GB 10068; GB/T 10069.1; GB 12350; GB/T 12665; GB/T 13126; | | 标准依据 | 国家标准公告2014年第9号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 5171的本部分规定了小功率电动机的通用技术要求。本部分适用于折算至1 500r/min时最大连续额定功率不超过1.1kW的电动机。本部分也适用于上述功率以外的其他单相异步电动机。各类型电动机的特殊要求及本部分未规定的其他要求应在各类型电动机的产品标准中规定。 | GB/T 5171.1-2014: 小功率电动机 第1部分:通用技术条件
GB/T 5171.1-2014 英文名称: Small power motors -- Part 1: General technical requirements
ICS 29.130.39
K20
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 5171-2002
小功率电动机 第1部分:通用技术条件
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
1 范围
GB/T 5171的本部分规定了小功率电动机的通用技术要求。
本部分适用于折算至1500r/min时最大连续额定功率不超过1.1kW的电动机。
本部分也适用于上述功率以外的其他单相异步电动机。
各类型电动机的特殊要求及本部分未规定的其他要求应在各类型电动机的产品标准中规定。
2 规范性引用文件
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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。
4.2.3 电压和频率同时发生偏差(两者偏差分别不超过±5%和±2%),若两者偏差都是正值,两者之
和不超过7%,若两者偏差都是负值或分别为正负值,两者绝对值之和不超过5%时,交流电动机输出转
矩仍应能维持额定值而连续运行,性能和温升按4.2.1的规定。
4.2.4 当电压和频率与额定值的偏差大于以上范围,但偏差方向相同时两者之和不超过13%,或偏差
方向相反时两者绝对值之和不超过10%时,电动机仍应能维持额定转矩运行。实际使用时如要求电动
机在这种情况下运行,应在数值、持续时间及发生频度等方面加以限制。
4.2.5 三相交流电动机应能在三相电压系统的电压负序分量不超过正序分量的1%(长期运行),或不
超过1.5%(不超过几分钟的短时运行)且零序分量不超过正序分量1%的条件下运行。
6.1 电动机试验时采用的电气测量仪表的准确度应不低于0.5级,互感器的准确度应不低于0.2级,转
速测量仪的准确度应不低于0.1级,转矩测量仪的准确度应不低于0.5级,频率表的准确度等级应不低
于0.1级,测力计的准确度应不低于1级,温度测量仪器的示值误差限为±1℃,砝码的准确度应不低于
M3等级,电阻测量仪的准确度应不低于0.2级,兆欧表的准确度应不低于10级,耐压测试仪的输出电
压和输出电流准确度等级应不低于5级。
6.2 以上试验相关仪表应采用真有效值类测量仪器。
6.3 选择仪表时,应使测量值位于20%~95%仪表量程范围内。
6.4 测功机或转矩测量仪的标称转矩,应不超过被试电动机额定转矩的3倍。
6.5 如有不同于上述的要求,应在具体产品的技术条件中规定。
7 控制器与电动机
7.1 当电动机的性能取决于所匹配的相应控制器时(如无刷直流电动机、变频调速异步电动机等),原
则上将两者作为整体来考虑,作为一个系统应符合本部分的各项要求,并对系统进行本部分规定的各项
试验。
7.2 对于控制器集成在内部的电动机,电动机整体应经受本部分规定的各项试验。
7.3 对于带有独立控制器的电动机,其控制器应具有足够的输出容量与过载能力,要与电动机的输出
功率相匹配,制造商应在产品说明书中对控制器与电动机的输出容量与功率进行规定与说明。
如果电动机在不带控制器的情况下能独立运转,则该电动机单体应能经受本部分规定的各项试验,
其控制器可参照GB 14536.1进行考核;如果电动机需配备控制器才能运转,则控制器与电动机作为一
个整体应能经受本部分规定的各项试验,其控制器可参照GB 14536.1进行考核。
对于性能试验,试验报告中应标明试验时控制器所设置的实际功能参数。
10.2.1 每台电动机必须在机身明显位置上牢固地钉上或粘贴有制造厂表明电机额定数据及其他必要
事项的铭牌。制造铭牌的材料及刻划方法应能保证其字迹在电动机的整个使用期内不易磨灭。
如铭牌装在机座上有困难时,允许装在电动机的其他明显位置上。
11.1 总则
电动机应能在其额定和可能的负载下运行,能在多速状态下运转的电动机应能在最低、中间和最高
转速下施加额定负载运行,在此过程中,电动机的各部位不应达到过高的温度。
11.2 温升试验时的条件
11.2.1 温升试验时的冷却介质温度
电动机温升试验过程中的冷却介质温度应保持在20℃±5℃。
11.2.2 温升试验时冷却介质温度的测定
应采用在试验过程中的最后1/4时间内、按相等时间间隔测得的几个温度计读数的平均值,作为温
升试验的冷却介质温度。
若冷却介质为空气,则空气的温度可由几只温度计分布在电动机的四周进行测定。温度计安置在
距电动机1m~2m 处,球部所处的位置为电动机机壳高度的一半,并应防止外来辐射热及气流的
影响。
11.2.3 温升试验时的电源条件
交流电动机进行温升试验时,电源的 HVF值应不大于0.015,电压系统的负序分量应小于正序分
量的0.5%,零序分量的影响予以排除。
根据协议,可用测量电流系统的负序分量来取代测量电压系统的负序分量。电流系统的负序分量
应不超过正序分量的2.5%。
11.3.1.1 温度计法
所采用的“温度计”包括膨胀式温度计(例如水银、酒精等温度计)、半导体温度计以及非埋置的热电
偶或电阻温度计,应将温度计贴附在电动机可接触的表面。为测出接触点表面的温度,从被测点至温度
计的热传导应尽可能良好,测量点与温度计的球部应用绝缘材料复盖好。在电动机存在交变磁场的位
置上,不应采用水银温度计。
11.3.1.2 热电偶法
本方法建议使用在电动机部件表面温度的测量,不建议使用本方法测量绕组的温度。
在采用热电偶测量绕组的温度时应考虑,当电动机断电后,热电偶的温度可能还会继续上升,因此
电动机绕组的温度应记录其最高温度,该温度可能是断电以后才能达到。
11.3.1.3 电阻法
电阻法是以绕组的直流电阻在温度升高后电阻值相应增大的关系来确定绕组的温度,其所测得的
是绕组的平均温度。用电阻法测量绕组温度时,试验前用温度计测得的绕组温度实际上应为冷却介质
温度。因此,试验前被试电机在冷却介质中应放置足够长的时间,以保证电机内部温度与冷却介质温度
相同。
11.3.2.1 概述
对于工作在一个电压范围内的调压类电动机以及有多种工作状态的电动机,应该在正常使用中可
能出现的最不利情况下进行温升试验。
对于带有热保护器或热熔断体的电动机,在额定负载温升试验与空载温升试验时,电动机的安装位
置应使得热保护器或热熔断体所处的位置为绕组中温度最高的地方,热保护器或热熔断体不允许动作。
11.3.2.2 有明确额定工作点的电动机
该类电动机采用直接负载法,通过测功机(或负载电动机)给被试电动机施加额定负载,在额定频
率、额定电压、额定功率下进行试验。
对带电容运行的单相异步电动机,其温升试验应在最大损耗点进行考核。最大损耗点在额定点和
空载点以及上述两点中间转速点三点中通过试验求取。
对电容运转电动机以及双值电容异步电动机,还应测取其空载时的温升。
11.3.4.3 周期定额(或S3~S8工作制)电动机
对断续负载,应按规定的负载周期连续运行,直至达到实际上相同的温度循环。判断的准则为:将
两个工作周期上的相应点连成直线,其梯度应小于2K/h。如有必要,应在一段时间内,以适当的时间
间隔进行测量。在最后一个运行周期内,产生最大热量时间一半时的温升应不超过表1的限值。
11.3.4.4 非周期定额(S9工作制)电动机
温升试验应以制造厂拟定的等效连续定额按11.3.4.1进行,在拟定等效连续定额时,应以用户提出
的考虑到额定负载和转速变化及允许过载程度的S9工作制为基础。
11.3.4.5 多种额定值电动机
对多种额定值电动机温升的测量,应在能产生最高温升时的额定值下进行。
12.1 电动机的效率是指电动机的机械输出功率和有功输入功率之比,通常用百分数表示。
12.2 效率的测定方法以直接法(推荐采用测功机)为准。用直接法测定效率时,电动机试验应符合
11.3.4中规定的温升试验的持续时间,测量被试电动机的机械输出功率和有功输入功率以确定效率。
12.3 除电动机的额定效率外,对所有非特定用途或可变转速工作的电动机还应考核其工作特性,至少
应提供三点的效率数据,包括运行功率为75%和50%额定负载时的效率。对有级多转速电动机,在每
个规定转速状态下均应提供相应的三点效率数据。制造商应将工作特性效率指标在产品说明书中完整
标明,并在相关产品手册及产品网站上完整公布。产品能效水平应按完整的工作特性综合判定,并在相
关的能效标准中予以具体数值规定。
12.4 对于采用控制器控制的电动机,输入功率应在控制器的输入端取得,测试和考核系统的整体效
率。同时分别测量控制器和电动机的效率,以进行系统的匹配分析。
13.3.1 试验的一般要求
在试验前应先测定绕组的绝缘电阻。如需要进行超速、短时过转矩或偶然过电流试验时,本项试验
应在这些试验后进行;如需进行温升试验,则本项试验应在温升试验后立即进行。
试验应在电机静止状态下进行。
试验电压施加于被试绕组对机壳间及绕组相互间,对于相互连接的多相绕组,如各相始未端不是单
独引出的可作为一单独电路进行试验。
13.3.2 试验电压
13.3.2.1 试验电压的频率为50Hz,波形为实际正弦波,试验设备的容量不小于0.5kV·A,试验电压
(有效值)为1000V+2UN,但最低为1500V。对于额定电压在100V以下的电动机的绝缘绕组,其
试验电压(有效值)为500V+2UN。
13.3.2.2 对于带有信号控制线的电动机,试验电压施加于信号线与电动机绕组之间,试验电压与13.3.2.1
对绝缘绕组的要求一致。
13.3.2.3 试验过程中,跳闸电流值应不大于10mA。湿热试验以后跳闸电流应不大于30mA。
13.3.3 试验时间
试验时,施加的电压应从不超过试验电压全值的一半开始,逐渐地升高到试验电压的全值,试验电
压自半值增加至全值的时间应不少于10s,全值电压试验时间应持续1min。在大量生产中作检查试
验时,允许用13.3.2规定的试验电压值的120%,历时1s的试验代替,试验电压用试棒施加。
13.4 重复电气强度试验
电动机在验收时不应重复进行本项试验,但如用户提出要求,允许再进行一次电气强度试验,试验
电压应为13.3.2规定的试验电压值的80%。如有需要,在试验前应将电机烘干。
13.5 匝间绝缘电气强度试验
多匝线圈或绕组应进行匝间绝缘试验,以考核绕组匝间绝缘承受过电压的能力。试验可采用匝间
冲击电气强度试验或短时升高电压试验:
a) 匝间冲击电气强度试验
将具有规定峰值和波前时间的冲击电压波,交替(或同时)地直接施加于同一设计的被试品绕
组或参照品绕组上,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
组匝间绝缘是否良好。
对于380V、50Hz三相交流电动机,峰值电压不小于2500V,波前时间为0.2μs。
对于220V、50Hz单相交流电动机,峰值电压不小于2100V,波前时间为0.2μs。
对于换向器电动机,冲击电压采用片间法或跨距法,试验电压一般应加在180°角的两个换向片
之间。额定电压为220V的电动机其试验峰值电压不小于1100V,对其他额定电压的电动机
冲击电压试验的峰值按确定5倍UN(UN 为电动机额定电压),但最低为500V。
电动机的冲击试验的试验方法按GB/T 22719.1进行。
b) 短时升高电压试验
电动机在130%额定电压下运行,历时3min(电容运转电机为1min),电动机应无冒烟等击穿
现象,试验时允许将电源频率提高到额定值的110%。
16.1.3 异步电动机堵转电流或堵转电流对额定电流之比,在各类电动机标准中规定。
16.1.4 其他异步电动机和特殊用途异步电动机的起动性能在各类电动机标准中规定。
16.1.5 异步电动机计算堵转电流对额定电流之比时,所采用的额定电流应为额定功率、额定电压及效
率和功率因数的保证值(不包括容差)求得。
16.1.6 同步电动机的堵转转矩、最小转矩对额定转矩之比,在额定电压和额定频率下应不低于表5的
数值。
在额定电压和额定频率下,单相同步电动机的失步转矩对额定转矩之比应不低于1.4,三相同步电
动机的失步转矩对额定转矩之比应不低于1.6。
16.3 短时过转矩
电动机在热状态下,应能承受如表7所示的过转矩试验历时15s而无转速突变或停转及发生有害
变形。此时,电压和频率(对交流电动机)应维持额定值。对直流电动机和交流换向器电动机,过转矩也
可用过电流表示。
18.1 电动机的噪声数值分为N级(普通级)、R级(一级)、S级(优等级)和E级(低噪声级)四个等级。
如无其他规定,电动机的噪声应符合N级数值。
18.2 不同轴承类别的异步电动机、同步电动机、直流电动机(额定转速下)在空载时的A计权声功率
级的噪声数值应符合表9的规定,并在各类型电动机标准中规定具体的等级要求。本部分未规定的其
他类型电动机的要求应在具体产品的技术条件中规定。
18.3 交流换向器电动机在额定转速下空载时的 A计权声功率级的噪声最大允许值应符合表10的
规定。
20.1 对电动机安全的一般性考虑应包括电气(其结构应保证不易触电)、机械(不因机械损坏或不恰当
运行而造成人身伤害)、燃烧(电机材料不得由于使用不当引起燃烧)、高温(运行时不因人体触及造成烫
伤)、化学腐蚀(不得由于功能件腐蚀引起事故)、控制(对于带控制器电动机,要充分避免由于控制故障
造成安全事故)和管理(提供给用户的信息要足够,以避免错误使用造成安全问题)等方面。
20.2 设计者不仅要考虑设备的正常工作条件,还要考虑可能的故障条件以及随之引起的故障。
21.1 电动机上各种元器件应符合有关元器件的国家和行业标准,同时应当作为电动机的一个组成部
分承受本部分规定的所有有关试验。
21.2 如果某元器件没有对应的国家和行业标准,或元器件在设计中未按它们规定的额定值使用,则该
元器件应当按电动机实际存在的条件进行试验。试验所需要的样品数量通常与等效标准所要求的数量
相同。
22.1 带换向器的电动机以及带有电子线路的电动机可能会引起连续干扰,应进行电磁兼容性测试,测
试方法及限值按GB 4343.1的要求。
22.2 对电子线路控制的电动机,其控制器应能承受静电放电、电快速瞬变脉冲群以......
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