ICS 29.160.01

K 20

中华人民共和国国家标准

GB/T 755—2019/IEC 60034-1 2017

代替 GB/T 755—2008

旋转电机定额和性能

ROtating electrical machines—Rating and PerfOrmanCe

(IEC 60034-1:2017 ,Rotating electrical machines— Part 1: Rating and PerfOrmanCe, IDT)

2019-12-10 发布


2020-07-01 实施

国家市场监督管理总局労布 国家标准化管理委员会发布

目 次

前言

2规范性引用文件

附录A (资料性附录)SIo工作制的应用以及确定相对预期热寿命TL值的导则

附录B (资料性附录)电磁兼容(EMC)限值

参考文献

-TZ-            I

H

本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。

本标准代替GB/T 755—2008«旋转电机 定额和性能》,与GB/T 755—2008相比,除编辑性修改 外主要技术变化如下:

一修改了热稳定条件为:电机发热部件的温升在半小时内变化不超过1 K(3.25,2008年版的

3.25)

一增加了术语“飞逸转速”(见3.33)

——修改了冷却水温的要求(见6.5,2008年版的6.5)

一增加了变频电机要满足IVIC要求的规定,增加了母线切换和快速重合闸要求(见7.1)

——增加了表3,变流器接线方式的CCC代号定义(见7.2.43)

一修改了 7.3的表45项内容:额定输出210 MVA的汽轮机或燃气轮机驱动的同步发电机

(见表4.2008年版的表3)

一增加了对于电机设计在无局部放电运行情况下的脉冲电压绝缘等级的规定(见7.5)

一增加了一个新的绝缘等级200(N),同时修改了表8中部分温升限值(见表8,2008年版的表7)

——修改表10Ib项的计算公式(见表10,2008年版的表9)

一增加IC代码的标注,增加变频电机IVIC的标注,增加能效等级IE代码的标注(见10.2)

——修改了容差的第1,2项内容(见12.2,2008年版的12.2)

—增加无刷励磁同步电机EMC要求(见13.1)o

本标准使用翻译法等同采用IEC 60034-1 = 2017«旋转电机 第1部分:定额和性能》。

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 156—2017 标准电压IEC 60038 2009 .MoD)

—GB/T 1971—2006 旋转电机 线端标志与旋转方向(IEC 60034-8 2002 .IDT)

---GB/T 1993—1993 旋转电机冷却方法eqv IEC 60034-6 1991)

—GB/T 4026—2010 人机界面标志标识的基本和安全规则设备端子和导体终端标识

(IEC 60445 2006,IDT)

-GB 4343.1—2018 家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第1部分:发射 (ClSPR 14-1 2011, IDT)

—GB 4706.1—2005家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求(IEC 60335-1 = 2004. IDT)

—GB/T 4772.1—1999旋转电机尺寸和输出功率等级 第1部分:机座号56400和凸缘号 55 — 1 080 (IEC 60072-1 1991,IDT)

-GB/T 4772.2—1999旋转电机尺寸和输出功率等级 第2部分:机座号355~1 000和凸缘 号 1 180 — 2 360(IEC 60072-2 1990. IDT)

-GB/T 4772.3—1999旋转电机尺寸和输出功率等级 第3部分:小功率装入式电动机 凸 缘号 BFlO~BF50(IEC 60072-3 1994 .IDT)

-GB 4824—2013 工业、科学和医疗ISM)射频设备骚扰特性限值和测量方法IEC/ ClSPR 11:2010.IDT)

—GB/T 4942.1—2006 旋转电机整体结构的防护等级IP代码)分级(IEC 60034-5=2000.

IDT)

-GB 5226.1—2008 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件(IEC 60204-1 2005,1DT)

-GB/T 6113.101-2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-1部分:无线电 骚扰和抗扰度测量设备测量设备(CISPR 16-1-1 2010,IDT)

——GB/T 11021—2014 电气绝缘 耐热性和表示方法(IEC 60085 2007 . IDT)

-GB/T 17948(所有部分)旋转电机 绝缘结构功能性评定1EC 60034-18(所有部分)]

—GB/T 22715—2016 旋转交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平(IEC 60034-15:2009.

IDT)

—GB/T 25442—2018旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法IEC 60034-2-1 2014.IDT)

-GB/T 32877—2016变频器供电交流感应电动机确定损耗和效率的特定试验方法IEC/ TS 60034-2-3 2013,1DT)O

本标准做了下列编辑性修改:

--将标准名称改为《旋转电机定额和性能》;

--更正原文笔误。

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/TC 26)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、哈尔滨电气动力装备有限公司、 上海电气集团上海电机厂有限公司、河北电机股份有限公司、山东华力电机集团股份有限公司、雷勃电 气(无锡)有限公司、康富科技股份有限公司、卧龙电气集团股份有限公司、重庆赛力盟电机有限责任公 司、广东省东莞电机有限公司、江苏锡安达防爆股份有限公司、山东齐鲁电机制造有限公司、上海德驱驰 电气有限公司、中电电机股份有限公司、浙江特种电机股份有限公司、荣成市荣佳动力有限公司、卧龙电 气南阳防爆集团股份有限公司、江门江菱电机电气有限公司、上海连成集团苏州股份有限公司、六安江 淮电机有限公司、中机国际工程设计研究院有限责任公司、西安泰富西玛电机有限公司、浙江江潮电机 实业有限公司、杭州米格电机有限公司、中车永济电机有限公司、安徽皖南电机股份有限公司、兰州电机 股份有限公司、SEW-电机(苏州)有限公司、佳木斯电机股份有限公司、西门子(中国)有限公司、上海 ABB电机有限公司、江苏大中电机股份有限公司、湘潭电机股份有限公司、中认尚动(上海)检测技术有 限公司、江天电机有限公司、威海顺意电机股份有限公司、浙江临海浙富电机有限公司、宁波韵升股份有 限公司、浙江西子富沃德电机有限公司、长沙电机厂有限责任公司、泰豪沈阳电机有限公司、中国电器科 学研究院有限公司、住友重机械减速机(中国)有限公司、湖南天能电机制造有限公司、浙江金龙电机股 份有限公司、江西东元电机有限公司、浙江沪龙科技股份有限公司、衡水电机股份有限公司、中车株洲电 机有限公司、哈尔滨大电机研究所。

本标准主要起草人:李秀英、仲维滨、孙明伦、杨秀军、王庆东、陈理、万勇、孙军建、汪同斌、刘征艮、 陆进生、吴德忠、陈仙根、刘国徽、吴妍、张珂、杨盛成、陈飞鸿、马志军、刘立汉、袁凯南、吴建兵、徐鹤江、 陈继光、耿涛。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

---GB 755—1987GB 755—2000,GB∕T 755—2008o

旋转电机定额和性能

1范围

本标准适用于所有的旋转电机,但其他国家标准和IEC标准所规定的电机除外,例如,IEC 60349o

本标准范围内的电机也可符合经取代、修改或补充的其他国家标准和IEC标准的要求,例如 IEC 60079 IEC 60092o

注:如为了适用于特殊用途例如耐辐射电机或宇航电机而要对本标准的某些条文进行修改,则所有其他条文在其 能适用时仍然有效。

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。

GB/T 2900.25—2008 电工术语 旋转电机(IEC 60050-411 : 1996 JDT)

GB/T 21210—2016 单速三相笼型感应电动机的起动性能(IEC 60034-12:2016 JDT)

IEC 60027-1 电工技术应用的字母符号 第1部分:总则(Letter SymbOIS to be USeel in electrical technologyPart 1: GeneraI)

IEC 60027-4 电工技术应用的字母符号 第4部分:旋转电机(Letter SymbOIS to be USed in electrical technologyPart 4 : ROtating electric machines)

IEC 60034-2(所有部分)旋转电机 第2部分:旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的标准 试验方法[Rotating electrical machinesPart 2: Standard methods for determining IOSSeS and efficiency from tests(eXCIUding machines for traction VehiCIeS)Zl

IEC 60034-3旋转电机 第3部分:汽轮机或燃汽轮驱动的同步发电机的特殊要求(ROtating e-IeCtriCal machines——Part 3 : SPeCifiC requirements for SynChrOnOUS generators driven by Steam turbines Or COmbUStiOn gas turbines)

IEC 60034-5旋转电机 第5部分:旋转电机整体结构的防护等级(IP代码)分级[Rotating electrical machinesPart 5 : DegreeS Of PrOteCtiOn PrOVided by the integral design Of rotating electrical ma-ChineS(IP COde)Classification]

IEC 60034-6 旋转电机 第 6 部分:冷却方法(IC 代码)[Rotating electrical machinesPart 6 : MethOdS Of COOIing(IC code)]

IEC 60034-8 旋转电机 第8部分:线端标志与旋转方向(ROtating electrical machinesPart 8 : Terminal markings and direction Of ROtatiOn)

IEC 60034-15 旋转电机 第15部分:交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平(ROtating electrical machinesPart 15 : ImPUISe VOltage WithStand IeVeIS Of form-wound StatOr COiIS for rotating a.c. machines)

IEC 60034-18(所有部分)旋转电机 第18部分:绝缘结构功能性评定(ROtating electrical machinesPart 18 : FUnCtiOnal evaluation Of insulation SyStemS)

IEC 60034-18-41旋转电机 第18-41部分:电压源变频器供电旋转电机用I型电气绝缘结构的 鉴别和型式试验[Rotating electrical machinesPart 18-41: Partial discharge free electrical insulation SyStemS (TyPe I ) USeel in rotating electrical machines fed from VOltage COnVerterSQUalifiCatiOn and quality COntrOl tests]

IEC TS 60034-25旋转电机 第25部分:用于电力传动系统的交流电机 应用导则(Rotating e-IeCtriCal machinesPart 25 : AC electrical machines USed in POWer drive SyStemSAPPliCatiOn guide)

IEC 60034-29旋转电机 第29部分:等效负载和叠加试验技术 间接法确定旋转电机温升(R。-tating electrical machinesPart 29 : EqUiVaIent IOading and SUPerPOSitiOn techniquesIndireCt testing to determine temperature rise)

IEC 60034-30(所有部分)旋转电机 第30部分:交流电动机效率分级(IE代码)[Rotating electrical machinesPart 30 : EffiCienCy CIaSSeS Of A.C. motors (IE-COde)ZI

IEC 60038 IEC 标准电压(IEC Standard VOltageS)

IEC 60060-1 高压试验技术 第1部分:一般定义和试验要求(High-VOltage test techniquesPart 1: General definitions and test requirements)

IEC 60072(所有部分)旋转电机尺寸和输出功率等级(DimenSiOnS and OUtPUt SerieS for rotating electrical machines)

IEC 60085 电气绝缘 耐热性评定和分级(EIeCtriCal insulation—Thermal evaluation and designation)

IEC 60204-1 机械的安全 机械的电气设备 第1部分:通用要求(Safety Of machineryEIeCtriCal equipment Of machinesPart 1: General requirements)

IEC 60204-11机械的安全 机械的电气设备 第11部分:交流电压1 000 V或直流电压1 500 V 以上和 36 kV 以下高压设备的要求(Safety Of machineryEIeCtriCal equipment Of machines—Part 11: ReqUirementS for HV equipment for VOltageS above 1 000 V a. c. Or 1 500 V d. c. and not exceeding 36 kV)

IEC 60335-1 :2010 家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求(HoUSehold and SimiIar e-IeCtriCal appliancesSafetyPart 1: General requirements)

IEC 60445人机接口、作标记和识别的基本与安全原则 电器端子和用相应符号标志的接线端子 的识另 1J方法(BaSiC and Safety PrinCiPIeS for man-machine interface, marking and identification ——Identification Of equipment terminals ? COndUCtOr terminations and COneIUCtOrS)

IEC 60664-1 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分:原则要求和试验(InSUIatiOn COOrdinatiOn for equipment Within IOW-VOltage SyStemSPart 1: PrinCiPIeS ? requirements and tests)

IEC 61148 阀器件堆和组合装置以及电力变流设备的端子标记(Terminal markings for VaIVe device StaCkS and assemblies and for POWer COnVerSiOn equipment)

IEC 61293 供电电气设备的额定值标记 安全性要求(Marking Of electrical equipment With ratings related to electrical SUPPIySafety ReqUirementS)

ClSPR 11工业、科学和医疗(ISM)射频设备 电磁骚扰特性 限值和测量方法(Industriahsci-entific and medical equipment——RadiOfreqUenCy CIiStUrbanCe CharaCteriStiCS——LimitS and methods Of measurement)

ClSPR 14(所有部分)家用电器、电动工具和类似装置 电磁兼容要求(EleCtrOmagnetiC compatibility——ReqUirementS for household appliances9 electric tools and SimiIar apparatus)

ClSPR 16(所有部分)无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范(SPeCifiCatiOn for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods)

3术语和定义

GB/T 2900.25—2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

1关于冷却及冷却介质,除3.17-3.22外,其余见IEC 60034-6o

2本文件中的“协议”指“制造商与用户间的协议”。

3.1

额定值 rated VaIUe

通常由制造商对电机在规定运行条件下所指定的一个量值。

注:额定电压或电压范围指的是线端额定电压或电压范围。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-23]

3.2

定额rating

一组额定值和运行条件。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-24]

3.3

额定输出 rated OUtPUt

定额中的输出值。

3.4

负载Ioad

在给定时刻,通过电路或机械装置施加于电机的全部电量(发电机)和机械量(电动机)的数值。

注:改写 GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-OlO

3.5

空载(运行)no-load (OPeratiOn)

电机处于零功率输出的旋转状态(其他均为正常运行条件)。

注:改写 GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-02o

3.6

满载 full IOad

电机以其定额运行时的负载。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-10]

3.7

满载值 full IOad VaIUe

电机满载运行时的量值。

注:这一概念适用于功率、转矩、电流、转速等。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-11]

3.8

停机和断能 de-energized and rest

电机处在既无运动,又无电能或机械能输入时的状态。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-03]

3.9

工作制 duty

电机所承受的一系列负载状况的说明,包括起动、电制动、空载、停机和断能及其持续时间和先后顺 序等。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-06]

3.10

工作制类型 duty type

分为连续、短时、周期性或非周期性几种类型。周期性工作制包括一种或多种规定了持续时间的恒 定负载;非周期性工作制中的负载和转速通常在允许的运行范围内变化。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-13]

3.11

负载持续率 CyCliC duration factor

工作周期中的负载(包括起动与电制动在内)持续时间与整个周期的时间比,以百分数表示。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-09]

3.12

堵转转矩 IOCked rotor torque

电动机在额定电压、额定频率和转子在所有转角位置堵住时在其转轴上所产生的转矩的最小测 得值。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-48-06]

3.13

堵转电流 IOCked rotor CUrrent

电动机在额定电压、额定频率和转子在所有转角位置堵住时从供电线路输入的最大稳态电流有 效值。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-48-16]

3.14

(交流电动机的)最小转矩 PUn-UP torque (Of an a.c. motor)

电动机在额定电压、额定频率下,在零转速与对应于最大转矩的转速之间所产生的稳态异步转矩的 最小值。

1本定义不适用于转矩随转速增加而连续下降的异步电动机。

2在某些特定的转速下,除了稳态异步转矩外,还会产生与转子功角成函数关系的谐波同步转速。

在这些转速下,对应于某些转子功角的加速转矩可能成为负值。

经验和计算表明这是一种不稳定的运行状态,谐波同步转矩不会妨碍电动机的加速,可从本定义中排除。

3.15

(交流电动机的)最大转矩 breakdown torque (Of an a.c. motor)

电动机在额定电压、额定频率下所产生的无转速突降的稳态异步转矩最大值。

注:本定义不适用于转矩随转速增加而连续下降的异步电动机。

3.16

(同步电动机的)失步转矩 PUn-OUt torque (Of a SynChrOnOUS motor)

同步电动机在额定电压、额定频率和额定励磁电流下,在同步转速时所能产生的最大转矩。

3.17

冷却 COOIing

一种热量传递过程,电机中因损耗而形成的热量被传递给初级冷却介质,该介质可连续地被更换或 在冷却器中被次级冷却介质所冷却。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-44-01]

3.18

冷却介质 COOIant

传递热量的气体或液体介质。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-44-02]

3.19

初级冷却介质 Primary COOIant

温度低于电机某部件的气体或液体介质,它与电机的该部件相接触,并将其放出的热量带走。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-44-03]

3.20

次级冷却介质 SeCOndary COOIant

温度低于初级冷却介质的气体或液体介质,通过冷却器或电机的外表面将初级冷却介质放出的热 量带走。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-44-04]

3.21

直接冷却(内冷)绕组 direct COOIed (inner COOIed)Winding

一种绕组,其冷却介质流经位于主绝缘内部作为绕组组成部分的空心导体、导管、风道或通道,与被 冷却部分直接接触,不管其取向如何。

注:在任何情况下,如未标明“间接”或“直接”字样则意味着是间接冷却绕组。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-44-08]

3.22

间接冷却绕组 indirect COOIed Winding

除直接冷却绕组以外的其他任何绕组。

注:在任何情况下,如未标明“间接”或“直接”字样则意味着是间接冷却绕组。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-44-09]

3.23

附加绝缘 SUPPIementary insulation

为了防止因主绝缘损坏而发生触电事故,在主绝缘之外增加的独立绝缘。

3.24

转动惯量 moment Of inertia

物体的各个质点的质量与质点到规定轴线的距离(半径)平方乘积的总和(积分)。

3.25

热稳定 thermal equilibrium

电机发热部件的温升在半小时内的变化不超过1 K的状态。

1热平衡可以用时间-温升图来定义,即相邻间隔半小时的起点和终点之间的连线每半小时有1 K或小于1 K 的梯度或每小时有2 K或小于2 K的梯度。

2改写 GB/T 2900.25—2008,定义 411-51-08o

3.26

等效热时间常数 thermal equivalent time COnStant

可取代几个单独的时间常数,以近似地确定绕组内电流发生阶跃性变化后的温度变化过程。

3.27

囊封式绕组 encapsulated Winding

用模塑绝缘完全封闭或密闭的绕组。

[GB/T 2900.25—2008,定义 411-39-06]

3.28

直流电动机电枢由静止电力变流器供电时的额定直流电流波形因数 rated form factor Of direct

CUrrent SUPPlied to a d.c. motor armature from a StatiC POWer COnVerter

在额定条件下,最大允许电流的有效值JmmgN与其平均值LN ( 一个周期内的积分平均)之比,见 式⑴:

.        ʃ rms. max N                                                                , r、

fN =    ;                           ..............................( 1

IaVN

3.29

电流纹波因数 CUrrent ripple factor

波动电流的最大值ImaX和最小值Ig之差与其2倍平均值旗(一个周期内的积分平均)之比,见式 (2)

1如电流纹波值较小,纹波因数可近似由式3)表示:

2g,的计算结果等于或小于0.4,3)可用于近似计算。

3.30

容差 tolerance

一个量的标称值与其测量值之间的允许偏差。

3.31

型式试验 type test

对按照某一设计而制造的一台或几台电机所进行的试验,以表明这一设计符合一定的标准。

注:如果电机型式试验和额定值或其他性能有轻微偏差也可以认为是有效的。这个偏差宜经过协议允许。

:GB/T 2900.25—2008,定义 411-53-01]

3.32

检查试验 routine test

对每台电机在制造期间或完工后所进行的试验,以判明其是否符合标准。

:GB/T 2900.25—2008,定义 411-53-02]

3.33

飞逸转速 runaway SPeed

在调速器不起作用时发电机突然卸载后发动机/发电机组达到的最大转速。

注:对电动机来说,最大过速出现在失去电源时,这意味着电动机可能被连接的设备所驱动。

[IEC 60050-411:1996,定义 811-17-23]

4 工作制

4.1工作制的表达

用户有责任表明工作制。用户可用下述方法之一来表明工作制:

a) 用数字表明负载不变或按已知的方式变化;

b) 用变化量的时间顺序图;

C)Sl-SlO中选出一个繁复程度不低于所期望的工作制。

工作制的类型应符合4.2的规定,用适当的简称来表示,写在负载值后面。

各类周期持续系数在相应的工作制类型图中有表示。

用户通常不能提出电动机的转动惯量JM)或相对预热寿命(TL),参见附录AO制造商要提供此 类数据。

在用户未表明工作制时,制造商应认为是SI工作制(连续工作制)。

4.2工作制类型

保持在恒定负载下运行至热稳定状态,见图I0 本工作制简称Sl

说明:

P——负载;

PV --电气损耗;

θ ---温度;

∣9max --达到的最高温度;

t ---时间。

1连续工作制——SI工作制

在恒定负载下按给定的时间运行,电机在该时间内不足以达到热稳定,随之停机和断能,其时间足 以使电机再度冷却到与冷却介质之差在2 K以内,见图2

本工作制简称为S2 ,随后标以工作制的持续时间。

例:S2 60 min

说明:

P --负载;

FV --电气损耗;

θ ---温度;

<9 max --达到的最高温度;

t ---时间;

△捉--恒定负载运行时间。

2短时工作制——S2工作制

按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段停机和断能时间,见 图30这种工作制,每一周期的起动电流不致对温升有显著影响。

本工作制简称为S3,随后标以负载持续率。

例:S3 25%

说明:

P ——负载;

PV --电气损耗;

θ ---温度;

<9 max --达到的最高温度;

t ---时间;

TC --负载周期;

&P--恒定负载运行时间;

& R --停机和断能时间

负载持续率=Δ⅛∕Tco

3断续周期工作制——S3工作制

按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间,一段恒定负载运 行时间和一段停机和断能时间,见图4

本工作制简称为S4,随后标以负载持续率以及归算至电动机转轴上的电动机转动惯量JM)和负 载转动惯量J顷)。

例:S4 25%JM = O.15 kg ∙ n? JeXt = O.7 kg ∙ m2

说明:

P —负载;

PV --电气损耗;

θ ---温度;

Omax --达到的最高温度;

t --时间;

TC --负载周期;

& D --起动/加速时间;

△如——恒定负载运行时间;

△t R --停机和断能时间;

负载持续率=(&d + ^p)/Tc

4包括起动的断续周期工作制——S4工作制

按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间,一段怛定负载运行时间,一段电制动 时间和一段停机和断能时间,见图5o

本工作制简称为S5,随后标以负载持续率以及归算至电动机转轴上的电动机转动惯量(JM)和负 载转动惯量(JeXt)O

例:S5 25%JM=O.15 kg ∙ n? JeXt = O.7 kg ∙ m2

说明:

P

一负载;

FV -

一电气损耗;

θ

—温度;

0 max

一达到的最高温度;

t ---

一时间;

TC -

—负载周期;

△比一

一起动/加速时间;

△如—

一恒定负载运行时间

&F -

一电制动时间;

△,R —

一停机和断能时间;

负载持续率= Δ^p∕Tco

5包括电制动的断续周期工作制——S5工作制

按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间,无停机 和断能时间,见图6 O

本工作制简称为S6,随后标以负载持续率。

例:S6 40%

说明:

P ——负载;

P V --电气损耗;

θ ---温度;

<9 max --达到的最高温度;

t ---时间;

TC --负载周期;

Δ⅛--恒定负载运行时间;

△t V --空载运行时间;

负载持续率=△如/Tc

6连续周期工作制——S6工作制

按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间,一段怛定负载运行时间和一段电制动 时间,无停机和断能时间,见图7

本工作制简称为S7,随后标以归算至电动机转轴上的电动机转动惯量JM)和负载转动惯量 J ext Z o

例:S7 JM = O.4kg∙r∏2 JeXt=z 7.5 kg ∙ m2

说明:

P——负载;

PV --电气损耗;

0 —温度;

t ---时间;

TC ——负载周期;

't D --起动/加速时间;

&P--回定负载运行时间;

△t F --电制动时间;

负载持续率=1

7包括电制动的连续周期工作制——S7工作制

按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段按预定转速运行的恒定负载时间和一段或几段 按不同转速运行的其他恒定负载时间(例如变极多速感应电动机),无停机和断能时间,见图8o

本工作制简称为S8,随后标以归算至电动机转轴上的电动机转动惯量JM)和负载转动惯量JeXt) 以及在每一转速下的负载、转速与负载持续率。

例:S8 "=0.5 kg

2 • m

JeXt = 6 kg ∙ m-

16 kW

740 r/min

30%

40 kW

1 460 r/min

30%

25 kW

980 r/min

40%

说明:

P——负载;

PV --电气损耗;

θ ---温度;

9msιx---达到的最高温度;

>i ——转速;

t ---时间;

TC --负载周期;

∆i D--起动/加速时间;

△5--恒定负载运行时间(P1,P2,P3);

Δ? F ——电制动时间(F1.F2)

负载持续率=(∆i D + ∆i Pi ) /Tc (∆i∏ + ∆ip2 ) /Tc (∆ip2 + Δ⅛P3 ) /Tc

8包括负载-转速相应变化的连续周期工作制——S8工作制

负载和转速在允许的范围内作非周期性变化的工作制。这种工作制包括经常性过载,其值可远远 超过基准负载,见图9

本工作制简称S9o

对于本工作制中的过载概念,要选定一个以SI工作制为基准的合适的恒定负载为基准值(图9中 的 4*Frefw)o

说明:

P——负载;

PrtI——基准负载;

PV --电气损耗;

θ ---温度;

OE --达到的最高温度;

H ——转速;

t ---时间;

't D --起动/加速时间;

Δ? P--四定负载运行时间;

't F --电制动时间;

Δ? R --停机和断能时间;

S --过载时间。

9负载和转速作非周期变化的工作制——S9工作制

包括特定数量的离散负载(或等效负载)/转速(如可能)的工作制,每一种负载/转速组合的运行时 间足以使电机达到热稳定,见图IOO在一个工作周期中的最小负载值可为零(空载或停机和断能)。

本工作制简称为S10,随后标以相应负载及其持续时间的标幺值?/&和绝缘结构相对预期热寿命 的标幺值TL。预期热寿命的基准值是Sl连续工作制定额及其允许温升限值下的预期热寿命。停机 和断能时,应用字母r表示负载。

S10 ?/& = 1.1/0.41/0.30.9/0.2"0.1 TL=O.6

TL数值宜圆整到最接近的0.05的倍数。关于这个参数的含义和数值的推导参见附录A

对于本工作制,应适当选取一种基于SI工作制的恒定负载为诸离散负载的基准值(在图10中的 "Pref")

离散负载值一般是按时间期限内积分求得的等效负载,每一负载周期并不要求完全相同,只是在一 个周期内每一种负载的持续时间足以使电机达到稳定,且能对每一负载周期求积得出相同的相对预期 热寿命。

说明:

P ——负载;

Pl——负载周期内的恒定负载;

Prct——基于SI工作制的基准负载;

PV --电气损耗;

θ ---温度;

——基准负载时的温度;

t ---时间;

L ——负载周期内的恒定负载时间;

T C --负载周期;

θ,——在负载周期内每种负载时绕组的温升与基准温升的差值;

>1 ---转速。

10离散恒定负载工作制——SIo工作制

5定额

5.1定额的选定

制造商应按3.2的规定选定定额。在选定定额时,制造商应按5.2.1 ~5.2.6中的规定选取一种定 额。定额类别应标志在额定输出后。如无定额类别,则认为是连续工作制定额。

当由制造商接入作为电机整体一部分的附件(如电抗器,电容等)时,额定值应归算至整个组合的电 源边端子处。

注:本规定不适用于电机与电源之间所接的电力变压器。

当对用静止变流器馈电或供电的电机规定定额时,另作专门考虑。IEC TS 60034-25给出了应用 导则。

5.2定额类别

5.2.1连续工作制定额

该种定额,电机可在满足本标准的要求下长期运行。

该种定额等级相应于SI工作制,标志方法亦同SI工作制。

5.2.2短时工作制定额

该种定额,电机可在满足本标准的要求时在环境温度下起动,并在规定的时限内运行。

该种定额等级相应于S2工作制,标志方法亦同S2工作制。

5.2.3周期工作制定额

该种定额,电机可在满足本标准的要求时,按指定的工作周期运行。

该种定额等级相应于S3~S8工作制中的一种,标志方法亦同相应的工作制。

除非另有规定,周期性负载的持续时间为10 min,负载占空比应为下述数值之一:

15%,25%,40%,60%

5.2.4非周期工作制定额

该种定额,电机可在满足本标准的要求时做非周期运行。

该种定额等级相应于非周期工作制S9,标志方法亦同S9工作制。

5.2.5离散恒定负载和转速工作制定额

该种定额,电机可在满足本标准的要求时,能承受SIo工作制的联合负载和转速做长期运行。在一 个工作周期内的最大允许负载应考虑到电机的所有部件,如绝缘结构对于相对预期热寿命的指数规律 的正确性、轴承温度以及其他部件的热膨胀等。除非其他相关国家标准或IEC标准另有规定,最大负 载应不超过以SI工作制为基准的负载值的1.15倍。最小负载可为零,此时电机处于空载或停机和断 能状态。这类定额的选用参见附录A

该种定额等级相应于SIo工作制,标志方法亦同SIo工作制。

注:其他相关国家标准或IEC标准允许用限制绕组温度(或温升)取代基于SI工作制的负载标幺值规定最大负载。

5.2.6等效负载定额

一种为试验目的而规定的定额,按其规定在满足本标准各项要求的同时,电机可在恒定负载下运行 直至达到热稳定,使定子绕组温升与在规定工作制的一个负载周期内的平均温升相同。

等效定额的定义宜考虑一个工作周期内负载,转速和冷却的变化。

如采用这类定额,标志为“equ”

5.3定额类别的选定

按一般用途制造的电机应具有连续工作制定额,并能以SI工作制运行。

如用户未表明工作制,则认为是SI工作制,其定额应为连续工作制定额。

对用于短时工作制定额的电机,其定额应以S2工作制为基准,见4.2.2

对用于可变负载或负载包括空载、停机和断能的电机,其定额应为以S3~S8工作制之一为基准的 周期工作制定额,见4.2.34.2.8

对用于转速变化负载亦变化,包括过载的电机,其定额应为以S9工作制为基准的非周期工作制定 额,见 4.2.90

对用于离散恒定负载,包括过载或空载(或停机和断能)的电机,其定额应为以SlO T作制为基准的 离散恒定负载定额,见4.2.IO0

5.4各种定额类别的输出

在确定定额时:

S1~S8工作制,其恒定负载规定值应为额定输出,见4.2.1-4.2.8

S9Slo工作制,应以基于SI工作制的负载基准值作为额定输出,见4.2.94.2.IOo

5.5额定输出

额定输出是指接线端子处的输出功率,应用瓦W)表示。

额定输出是指接线端子处的视在功率,应用伏安VA)连同功率因数表示。

除非与购买者另有规定,同步发电机的额定功率因数应为0.8滞后(过励)。

注:交流发电机的P-Q岀力图(功率图)表明了运行限值,提供了更多的发电机性能参数的信息。

额定输出是指转轴上的有效机械功率,应用瓦W)表示。

5.5.4同步调相机

额定输出是指接线端子处的无功功率,在超前(欠励)或滞后(过励)的条件下,应用乏Var)表示。

5.6额定电压

对在较小电压范围内运行的直流发电机,除非另有规定,其额定输出和电流应相应于该电压范围内 最大值,见7.3

对在较小电压范围内运行的交流发电机,除非另有规定,其额定输出和功率因数应相应于该电压范 围内的任一数值,见7.3

5.7 电压与输出的对应关系

按照各种不同的额定电压等级制造所有定额的电机是不现实的。通常,对于交流电机,考虑到设计 和制造因素,按照电机额定输出,高于1 kV的优先电压定额见表1

1优先电压定额

额定电压 kV

最小额定输出 kW kVA

1.0<17n≤3.0

100

3.0<Un≤6.0

150

6.0<L7N≤n.o

800

11.0<(7n≤15.0

2 500

5.8多种定额电机

对于多种定额电机,每种定额在各个方面都应符合本标准。

对于多速电动机,应对每一转速规定定额。

当一额定参量(输出、电压、转速等)有若干个数值或在两个限值内连续变化时,则应按这些数值或 限值说明定额。本规定不适用于7.3规定的运行期间电压和频率变化或起动时的星-三角连接。

6现场条件

除非另有规定,电机在运行、停机、贮存和运输过程中应适合于下述现场条件。不同类型冷却器入 口处的温度见表50对于现场运行条件偏差的修正,见第8章。

电机运行在本标准规定范围外的情况应特别考虑。

6.2海拔

海拔应不超过1 000 m0

6.3最高环境空气温度

环境空气温度应不超过40 OC

6.4最低环境空气温度

除非制造商和用户另行商定,对于任何电机,环境空气温度应不低于一15笆,但下述电机的环境空 气温度应不低于0 °C

a) 额定输出大于 3 300 kW(kVA)∕l 000 r/min

b) 额定输出小于600 W(VA)

C)带换向器;

d) 带滑动轴承;

e) 以水作为初级或次级冷却介质。

6.5 冷却水温

参考冷却水温见表5。其他冷却水温见表10。冷却水温度应不低于+ 5 OCOn

7)根据我国自然环境,如有需要,冷却水温应不高于+ 33 OCo

6.6停机、贮存和运输

如在运输、贮存或安装后停机时的温度可能会低于6.4的规定时,用户应通知制造商并规定所要求 的最低温度。

注:在长时间停机、贮存和运输后电机通电时可能需要特别的测试。电机经过了一段非运行周期后也需要特别的 测试,具体见制造商的使用说明。

6.7氢气冷却介质的纯度

氢冷电机当冷却介质的含氢量不少于95%(按体积计)时,应能在额定条件下输出额定功率。

注:考虑到安全问题,当混合气体中另一气体为空气时,氢气含量无论在何种情况下均宜保持在90%或以上。

当按IEC 60034-2(所有部分)的规定计算效率时,除非制造商和用户之间另有协议,在规定的压力 和再冷却温度下,气体混合物的标准成份应是98%的氢气和2%的空气(按体积计)。风摩耗应按相应 的密度计算。

7电气运行条件

7.1电源

对直接连接到配电系统或用电系统的三相50 HZ60 HZ交流电机的额定电压应符合IEC 60038 所规定的标称电压。

注:大型高压交流发电机的电压可按最佳性能选取。

对用静止变流电源供电的交流电动机,电压、频率和波形的规定均不适用,额定电压应按协议规定。

根据IEC 60034-18-41具有I型绝缘结构,设计为电压源变频器供电的电机,制造商能根据 IEC 60034-18-41给绝缘结构标注脉冲电压等级(IVlC)O这种情况时,绝缘结构相-相间宜满足IVlC C 级,相-地间宜满足IVIC B级或制造商和用户之间协定的等级。IVlC等级应标注在文件中和标注在铭 牌上更好(见10.2) o

注:变频器供电电机特殊考虑的更多信息见IEC TS 60034-25o

当发生交流电动机母线的任何切换或快速重合闸时,例如,其电压的供给由电网规定的要求控制, 会导致非常高的峰值电流危及定子绕组端部和产生非常高的峰值转矩,甚至高达20倍额定转矩危及机 械结构包括联轴器和被驱动或正在驱动的设备,因此母线切换或快速重合闸仅在电机和被驱动设备制 造商接受并在规格书中写明的情况下才被允许。对于额定容量小于或等于10 MW10 MVA的电 机,超过1.5倍开路时间常数的慢速重合闸是被允许的。对于额定容量大于10 MW10 MVA的电 机,被允许的最小慢速重合闸时间宜由系统集成商通过完整系统的瞬态分析确定,并且如果电机和被驱 动设备制造商接受,则这个最小慢速重合闸时间被允许。

7.2.1.1对用于由交流发电机供电(无论是地区供电或经电网供电),频率为固定的电源上的交流电动 机,供电电压谐波电压因数(HVF)应不超过以下数值:

一对单相电动机和三相电动机,包括同步电动机但不包括N设计电动机(见GB/T 21210— 2016),制造商如无其他说明,供电电压的谐波电压因数不超过0.02

N设计电动机供电电压谐波电压因数应不超过0.03o

HVF值应按式4)计算:

HVF =                   .............................. 4 )

式中:

Utt —谐波电压的标幺值(以额定电压U、为基值);

n ——谐波次数(对三相交流电动机不包含33的倍数);

=13

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。

即使HVF和负序分量和零序分量的限值在电机额定负载运行时同时发生,也不应导致在电动机 中产生任何有害的温度。其温升允许超过本标准规定限值,但建议不宜超过10 KO

注:在大型单相负载(如感应电炉)附近,在农村特别是在工业和民用混合的用电系统,电源畸变可能超出上述限 值。对此,有必要达成专门协议。

7.2.1.2对用静止变流电源供电的交流电动机,应容许较高的电源电压谐波含量。见IEC TS 60034-25o 注:当电源电压明显为非正弦时,例如用静止变流器供电,其全波和基波的有效值均会影响交流电机的性能。

三相交流发电机应适用于下述供电回路,该回路供以平衡正弦波电压时:

a) 谐波电流因数(HCF)不超过0.05o

b) 负序和零序电流分量均不超过正序分量的5%

HCF应按式5)计算:

HCF= J∑F        ..............................( 5 )

式中:

i„   为n次谐波电流I”与额定电流IN之比;

n——谐波次数;

=13

即使畸变和不平衡的限值在电机额定负载运行同时发生,也不应导致在发电机中产生任何有害的 温度。其温升允许超过本标准规定限值,但建议不能超过10 KO

除非另有规定,三相同步电机应能在不平衡系统中连续运行,该系统的各相电流均不超过额定电 流,且电流的负序分量L)与额定电流IN)之比不超过表2所规定的数值。在故障状态下,应能在L/ IN2与时间Q的乘积不超过表2所规定的数值下运行。

2同步电机不平衡运行条件

项号

电机型式

连续运行时的

I2∕IN最大值

在故障状态下运行的

(I2∕JN)Z ×z(s)最大值

凸极电机和永磁电机

间接冷却绕组

1

电动机

0.1

20

1

发电机

0.08

20

同步调相机

0.1

20

2 (续)

项号

电机型式

连续运行时的

IllIN最大值

在故障状态下运行的 ʤ/ʃN)SMZ(S)最大值

2

直接冷却(内冷)定子和/或励磁 绕组

电动机

发电机

同步调相机

0.08

0.05

0.08

15

15

15

隐极转子同步电机

3

间接冷却转子绕组

空冷

氢冷

0.1

0.1

15

10

4

直接冷却(内冷)转子绕组

≤350 MVA

>350 MVA≤900 MVA

>900 MVA≤1 250 MVA

>1 250 MVA≤1 600 MVA

0.08

见注1

见注1

0.05

8

见注2

5

5

1对于此类电机,I2∕JN按式(6)计算:

SN 350

I2∕Jn = 0.08- 3χιθ4              ..............................(6)

2对于此类电机,£以秒为单位的(I2∕In)2按式(7)计算:

(1IN)勺=8 — 0.005 45(SN— 350)          ..............................( 7 )

式中:

SN--额定视在功率,用兆伏安(MVA)TK o

7.2.4由静止电力变流器供电的直流电动机

当直流电动机由静止电力变流器供电时,脉动电压和脉动电流将影响电机的性能,与用纯直流电源 供电的直流电动机相比,损耗和温升将会增加,换向更困难。

因此,按特定电源供电设计的由静止电力变流器供电额定功率超过5 kW的电动机,电机制造商认 为需要时可备有一外接电感。

静止电力变流电源应用下述代号作为标志:

CCCC-UaN-/-L]

代号中:

CCC——变流器接线方式的代号,符合IEC 61148的规定,见表3

UaN -一由3位或4位数字组成,表示变流器输入端的额定交流电压,单位为伏特(V)

f —由2位数字组成,表示额定输入频率,单位为赫兹(Hz)

L 一由1位、2位或3位数字组成,表示与电动机电枢回路串接的外部电感(Mh),如串接电感

为零,此标记可省略。

3 CCC代号的定义

CeC代号

1对桥臂的配置(配置名称)

桥臂对的数量“m”

IEC 61148的规定

引用IEC 61148的章条号

A

晶闸管十晶闸管(全桥)

m= 3

5.1.3.2桥式连接

B

晶闸管十二级管(混合桥)

m= 3

5.1.3.2桥式连接

C

晶闸管+晶闸管(全桥)

In= 2

5.1.3.2桥式连接

D

晶闸管十二级管(混合桥)

In= 2

5.1.3.2桥式连接

额定功率不超过5 kW的电动机,只要没有超过设计所规定的额定波形因数,而且电动机电枢回路 的绝缘水平与静止电力变流器输入端子处的额定交流电压相匹配,则不论有无外接电感,可以适用于任 一静止电力变流器而不局限于某一特定类型的静止电力变流器。

在所有情况下,静止电力变流器输出电流的波动均假定为很小,即在额定条件下电流纹波因数不大 于 0.1o

7.3运行期间电压和频率的变化

对用于由交流发电机供电(无论是地区供电或经电网),且频率为固定的电源上的交流电机,电压和 频率的综合变化分为AB两个区,图11适用于发电机和同步调相机,图12适用于电动机。

对直流电机,当直接接到正常恒定的直流母线时,区域AB仅适用于电压。

电机应能在区域A内连续运行,并实现表4规定的基本功能,但其性能不必与额定电压和频率(见 图11和图12中的定额点)时的性能完全相符,可能呈现某些差异,温升可较额定电压和频率时高。

电机应能在区域B内运行,但其性能与额定电压和频率时的差异将大于在区域A内运行的电机, 温升可较额定电压和频率时高,并很可能高于区域AO不推荐在区域B的边界上持续运行。

在实际使用和运行条件下,有时要求电机在区域A的边界之外运行。但宜在数值、持续时间及发 生的频度等方面加以限制。如有可能宜在合理的时间内采取校正措施,例如降低输出功率,这措施可以 避免因温度影响而缩短电机的寿命。

1本标准规定的温升或温度限值仅适用于定额运行点。当运行点逐步偏离定额点,则电机的温升或温度有可能 逐步超过其限值。如电机在区域A的边界上运行,温升或温度可能要超过本标准规定的限值约达10 Ko

2交流电动机只要其起动转矩与负载阻力矩互相匹配,可以在较低的电压限值下起动,但此不属本条款的要求。 对N设计电动机的起动性能,见GB/T 21210—2016o

3包含在IEC 60034-3范围内的电机,适用于不同电压和频率限值。


θ




说明:

X轴——频率标幺值;

Y轴 ——电压标幺值;



11发电机的电压和频率的限值


说明:

X轴——频率标幺值;

Y轴——电压标幺值;

12电动机的电压和频率的限值

4电机的基本功能

项号

电机型式

基本功能

1

除项5外的交流发电机

额定功率因数(当可单独控制时)下的额定视在功率,kVA

2

除项35外的交流电动机

额定转矩N ∙ m

3

除项5外的同步电动机

在励磁保持额定励磁电流或额定功率因数(当可单独控制时)下的 额定转矩N ∙ m

4

同步调相机

除非另有协议,在发电机运行的区域内(见图11)的额定视在功 率kVA

5

额定输出奁IO MVA的汽轮发电机或 燃气轮发电机

IEC 60034-3

6

直流发电机

额定输出kW

7

直流电动机

并励电动机的励磁(当可单独控制时)保持额定转速时的额定转矩,

N ∙ m

7.4运行在不接地系统的三相交流电机

三相交流电机应能在中点为接地电位或接近接地电位的情况下连续运行。

三相交流电机也应能在不接地系统中一线处于接地电位的情况下偶然地短时(例如排除故障所需 的时间)运行。如果要求电机在这种情况下连续运行或长期运行,则需要加强电机绝缘,使之能适应这 种条件。

如果绕组在线端和中性端没有相同的绝缘,则制造商应加以说明。

未经向制造商咨询,不宜将电机的中性点相互联接或接地,因为在某些运行条件下这将会产生各种 频率零序电流的危险,以及在线至中性点发生故障时,可能使绕组受到机械损伤。

7.5耐电压(峰值和梯度)水平

对于交流电动机,如果用户要求,制造商应表明连续运行时的峰值电压和电压梯度的限值。

对于用于电力驱动系统(PDS)的电机,见IEC TS 60034-25o

电机设计运行在没有局部放电的情况下且指定了脉冲电压等级IVlC,见IEC 60034-18-410

对于高压交流电动机,同时见IEC 60034-15o

漏电距离和爬电距离的要求见IEC 60664-lo

8热性能与试验

8.1热分级

电机所用的绝缘结构应按IEC 60085的规定指定其热分级。

电机制造商有责任说明其产品根据IEC 60034-18(所有部分)相适应的热寿命试验得出的结果。

1不宜把新绝缘结构的热分级与所使用的单一材料的热性能相等同。

2现有的分级如已证实为成熟的,允许继续使用。

8.2基准冷却介质

5中对指定的电机冷却方法规定了基准冷却介质。

如应用了第三种冷却介质,应测量高于表5规定的初级或次级冷却介质的温度以确定温升。

注:一台电机可采用表5中列出的多项冷却方法,在此情况下不同的绕组可采用不同的基准冷却介质。

5基准冷却介质(参见表11)

项号

初级冷却 介质

冷却方法

次级冷却 介质

表号

5栏指示的 表规定的限值

基准冷却介质

1

空气

间接

7

温升

环境空气

参考温度:40 OC

2

空气

间接

空气

7

3

空气

间接

7

电机入口处冷却介质或水

入口处冷却气体参考温度为40 OC 入口处冷却介质水的参考温度25 OC (见注)

4

间接

8

5 (续)

项号

初级冷却 介质

冷却方法

次级冷却 介质

表号

5栏指示的 表规定的限值

基准冷却介质

5

空气

直接

12

温度

环境空气

参考温度:40 OC

6

空气

直接

空气

12

7

空气

直接

12

电机入口处气体或绕组入口处液体 参考温度:40 OC

8

氢或液体

直接

12

注:对有间接冷却绕组并带有水冷却器的电机,其基准冷却介质可为初级或次级冷却介质(同时参见10.2铭牌

上标明的信息)。表面冷却的潜水电机或水套冷却的电机其基准冷却介质宜为次级冷却介质。

8.3热试验条件

交流电动机进行热试验期间,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%,零序分量的影响应予以排除。

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%

8.3.2试验前电机的温度

如用电阻法确定绕组温度,初始绕组温度与冷却介质的温度差应不大于2 Ko

按短时定额S2工作制)试验的电机,在热试验开始时的温度与冷却介质温度差应在5 K以内。

8.3.3冷却介质温度

电机可在任一合适的冷却介质温度下试验,见表12(间接冷却绕组)或表15(直接冷却绕组)。

8.3.4试验期间冷却介质温度的测量

应采用在试验过程中最后的四分之一时间内,按相等时间间隔测得的几个温度计读数的平均值作 为试验中冷却介质温度。为避免由于大型电机的温度不能迅速地随冷却介质温度相应变化产生时滞而 引起的误差,应采取一切适当的措施以减少冷却介质温度的变化。

8.3.4.2无冷却器的封闭式电机(用环境空气或气体冷却)

环境空气或气体的温度应采用几个温度计来测量,温度计置于电机周围不同的地点,高度为电机的 二分之一,距离电机1 m~2 m处,并应防止热辐射和气流的影响。

8.3.4.3开启式电机和用远处的空气或气体通过风道冷却的电机或有独立冷却器的电机

初级冷却介质的温度应在电机的入口处测量。

8.3.4.4带有外装式或内装式冷却器的封闭式电机

初级冷却介质的温度应在电机的入口处测量,次级冷却介质的温度应在冷却器的入口处测量。

8.4电机某一部分的温升

电机某一部分的温升就是用8.5中规定的适当方法测得的该部分温度与用8.3.4中规定的方法 测得的冷却介质温度之差。

为了与温升限值(表8或表9)或温度限值(表13)作比较,如有可能,温度应在热试验结束时立即测 量,见8.7o

如果做不到这点,如用电阻直接测量法,则见8.6.2.30

对按实际周期工作工作制(S3~S8 T作制)试验的电机,在最后一个运行周期中,产生最大发热量 的持续时间过了一半时的温度应作为试验结束时的温度(见8.7.3)0

8.5温度测量方法

测量绕组和其他部分温度的公认方法有三种:

—电阻法;

——埋置检温计(ETD)法;

--温度计法。

不同的方法不应作为相互校核之用。

间接测量法见IEC 60034-29o

根据绕组电阻的增加而确定绕组的温度。

8.5.3埋置检温计ETD)

用埋入电机内部的检温计(如电阻检温计、热电偶或半导体负温度系数检温计)来测量温度。检温 计在电机制造过程中埋置于电机制成后触及不到的部位。

用温度计贴附于成品电机可触及的表面上来测量温度。术语“温度计”不但包括膨胀式温度计,而 且也包括非埋置式热电偶和电阻式温度计。当膨胀式温度计用于测量的强交变或移动磁场的部位的温 度时,应采用酒精温度计而不采用水银温度计。

8.6 绕组温度的确定

8.6.1方法的选择

通常,测量电机绕组温度应采用8.5.2所述的电阻法,(同时见8.6.2.3.3)0

对额定输出为5 000 kW(kVA)及以上交流电机的定子绕组,应采用埋置检温计法。

对额定输出为5 000 kW(kVA)以下但在200 kW(kVA)以上的交流电机,除非另有规定,制 造商应选用电阻法或埋置检温计(ETD)法。

对额定输出为200 kW(kVA)及以下交流电机,除非另有规定,制造商应选用电阻法的直接测量 法或叠加法(见8.6.2.1)(同时见下文)。

对额定输出为600 W(VA)及以下的电机,当绕组为非均布或因必要的接线而过份复杂时,可用 温度计测量电机温升。温升限值应符合表8,Id)项电阻法的规定。

下列情况认可用温度计法:

a) 当不能用电阻法确定温升时,例如带有低电阻的换向线圈和补偿绕组以及一般属于低电阻的 绕组,特别是接头和接触电阻占总电阻相当大比例的绕组;

b) 旋转或静止的单层绕组;

C)批量生产的电机在常规试验时;

对每槽只有一个线圈边的交流定子绕组,应采用电阻法而不应采用埋置检温计ETD)法。

注:为了校核这种绕组在运行时的温度,在槽底埋置检温计的意义不大,因为它主要显示铁心温度。在线圈和槽楔 间埋置检温计将能测得更接近于绕组的温度,因此适合于校核之用。该部位的温度可能较低,在该部位所测得 的温度与电阻法测得的温度之间的关系,宜通过热试验来确定。

对每槽只有一个线圈边的其他绕组及线圈端部,不应采用埋置检温计ETD)法来证实是否符合本 标准要求。

对带换向器的电枢绕组和所有励磁绕组,公认采用电阻法。对具有一层以上的直流电机静止励磁 绕组,容许采用埋置检温计法。

应采用下述任一种方法测量:

•使用合适量程的仪表,在试验开始和结束时直接测量;

•用直流电流/电压测量,对直流绕组:使用合适量程的仪表,测量通过绕组的电流和绕组两端 电压;

•用直流电流/电压测量,对交流绕组:在断能状态下将直流电流引入绕组;

•在不中断交流负载电流的情况下,在负载电流上叠加一微弱直流测量电流。

温升(久一但)可按式8)求得:

2 + R 2                                         Z

E3     ..............................(S)

式中:

—测量绕组(冷态)初始电阻时的温度,单位为摄氏度(笆);

—热试验结束时绕组的温度,单位为摄氏度(笆);

θA——热试验结束时冷却介质温度,单位为摄氏度(笆);

KI—温度为Q (冷态)时的绕组电阻,单位为欧姆Q)

R2  热试验结束时的绕组电阻,单位为欧姆(Q)

k —导体材料在0笆时电阻温度系数的倒数。

铜为=235

铝为=225除非另有规定

为实用方便,还可用式9)求取:

R — R

—们=   —×Ck +θ1) +θ1a ..............................( 9 )

R i

8.6.2.3停机时间的修正

用直接测量电阻的方法来测量热试验结束时的温度需要快速停机,并需有仔细的操作程序及足够 的人员。

如在表6规定的时间间隔内测得电阻初始读数,则该读数应作为温度测量的数据。

6 时间间隔

额定输出PN) kW kVA

切断电源后的时间间隔

S

PN≤50

5O<Pn≤2OO 2OO<Pn≤5 000

5 000<Pn

30

90

120 按协议

8.6.2.3.3外推停机时间

如在表6规定时间范围内不能够读出电阻的最初读数,应尽快地在表6规定时间间隔的2倍时间 内读出读数,以后应大约每隔1 min读取另外的电阻读数,直到这些读数已从最大值明显地下降为止。 应把这些读数作为时间的函数绘制成曲线,并将曲线外推到上表中与电机额定输出对应的时间隔。推 荐采用半对数坐标,温度绘制在对数坐标尺上。此时所得的温度值应作为停机后的温度。如在停机后 测得的连续数据显示出温度在升高,则应取其最高值。

当电阻读数读取时间超过表6规定时间的2倍,则修正方法应按协议规定。

8.6.2.3.4每槽只有一个线圈边的绕组

对每槽只有一个线圈边的电机,如能在表6中规定的时间内停转,则可采用直接测量电阻法。如果 电机在断电后的90 S内不能停转,经事先协议可采用叠加法(见8.6.2.1)o

8.6.3埋置检温计(ETD)

检温计应适当地分布于电机绕组之中,其数量应不少于6个。

在符合安全的条件下,应尽量把检温计安置在可能是最热点的各个位置上,并采取有效措施防止与 初级冷却介质接触。

埋置检温计(ETD)诸元件的最高读数应作为确定绕组温度的依据。

埋置检温计(ETD)元件及接头可能会失效,并会得出不正确的读数。因此,一旦某个或几个读数 有误,通过调查证实,宜予删除。

8.6.3.2每槽具有两个或两个以上线圈边

检温计应置于槽内绝缘线圈边之间预计为最热点的位置上。

8.6.3.3每槽只有一个线圈边

检温计应置于槽楔与绕组绝缘层外部之间预计为最热点的位置上,同时参见8.6.1o

检温计应置于线圈端部两个相邻线圈边之间预计为最热点的位置上。检温计的敏感点应与线圈边 表面紧密接触,并有足够的防护措施,以防止冷却介质的影响,同时见8.6.10

当放置检温计在高压电机绕组端部时,应充分考虑其绝缘强度不受影响和绕组悬垂部分潜在的电 位差造成问题。另外,接地测量系统直接耦合到了高压系统,这时断开接地测量将立即造成测量系统过 压。测量系统应防止这种间接损害直至致命伤害。

注:如果定子绕组是直接液体冷却管型的,那么检温计就安置在每个监测水温的出口喷嘴区域这样能给出导体通 道是否堵塞的指示。

所做的各种努力都是为了从安全的角度考虑,应将温度计置于温度最有可能是最高的点或一些点 上(如紧挨铁心的绕组端部),安置方式应有效地保护以防止温度计与初级冷却介质接触,而与电机绕组 或其他部分有很好的热接触。

任一温度计的最高读数即为绕组或其他部分的温度。

8.7热试验持续时间

8.7.1连续工作制定额

试验应持续进行至热稳定。

8.7.2短时工作制定额

试验应按定额中规定的时间。

8.7.3周期工作制定额

通常采用制造商规定的等效负载定额(见5.2.6)进行试验,直至达到热稳定。如协议按实际工作制 试验,则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。判断的准则是将两个相继工 作周期的相应点联成直线,其梯度应小于1 K/0.5 h0如有必要,应在一段时间内以适当的时间间隔进 行测量(见3.25)0

8.7.4非周期工作制定额和离散恒定负载定额

应采用制造商规定的等效负载定额(见5.2.6)进行试验,直至达到热稳定。

8.8 S9工作制电机等效热时间常数的确定

处于正常运行的通风条件下电机等效热时间常数可近似地确定该电机的发热过程,此常数能按 8.6.2.3所作的冷却曲线求得。时间常数值等于在冷却曲线上从电机断电瞬间到满载温升下降一半时 所需时间的1.44(l∕ln2)倍。

8.9轴承温度的测量

允许用温度计法或埋置检温计ETD)法测量轴承温度。

轴承温度的测点应尽可能靠近表7所列两个位置之一。

应减少温度计与被测温度物体间的热阻,例如气隙应用导热涂料填充。

注:在测点AB之间以及这些测点和轴承的最热点之间有温差,大小与轴承尺寸有关。对压入式轴瓦的滑动轴 承和内径为150 mm及以下的球或滚子轴承,测点AB之间的温差可忽略不计。而对较大轴承,测点AB

之间的温差约为15 Ko

7测点位置

轴承类型

测点

测点位置

球轴承或滚子轴承

A

B

位于轴承室内和轴承外圈良好接触,离轴承外圈a不超过10 mmIJ 位于轴承室外表面,尽可能接近轴承外圈

滑动轴承

A

B

位于轴瓦。的压力区,离油膜间隙' 不超过10 mmb 位于轴瓦的其他位置

a对“外转子"电机A点位于离内圈不超过IO mm的静止部分,B点位于静止部分的外表面,尽可能接近内圈。

b距离从埋置检温计或温度计的最近点算起。

。轴瓦是支承轴衬材料的部件,固定于轴承室内。压力区是承受转子重量和径向负载等综合力的圆周部分。

8.10温度及温升限值

本标准规定了在现场运行条件符合第6章要求且定额按连续工作制(基准条件)运行时电机的温升 或温度的限值。本标准还规定了不同的现场运行条件及不同工作制定额运行时限值的修正规则,以及 热试验时试验地点条件不同于运行地点时的限值修正规则。

要知道每个绕组的最热点都是在一定的基准条件下的,也就是:额定运行条件下,不能超过绝缘系 统所允许的热分级。

诸限值是相对于表5给出的基准冷却介质而规定的。

本标准规定了氢冷却介质纯度的要求。

8.10.2间接冷却绕组

在基准条件下,温升应不超过表8(空冷)或表9(氢冷)规定的限值。电阻法和检温计ETD)法都 适合。

注:电阻法和检温计(ETD)法测量的温升可能会比表8或表9规定的温升限值显著的高或低,这取决于电机冷却 系统的设计。不希望在两个方法之间来进行比较。

对于其他现场运行条件、非连续工作制定额和额定电压大于12 000 V时,限值应按表10修正(有 关表10中假定的冷却介质温度限值(同时见表H) O

8.6.1用温度计测量时,温升限值应符合表8的规定。

如绕组用空气间接冷却,且试验地点与运行地点条件不同时,表12规定的限值修正值应适用于试 验地点。

如制造商认为试验地点按表12修正限值使允许温度过高时,应对试验规程及限值达成协议。

对于用氢气间接冷却的绕组,试验地点不作修正,因为只有在运行地点才能做额定负载试验。

8.10.3 直接冷却绕组

在基准条件下,温度应不超过表13规定的限值。

对于其他现场运行条件,限值应按表14修正。

如试验地点与运行地点的条件不同,则按表15修正过的限值适用于试验地点。

如制造商认为在试验地点用表15修正过的限值温度过高时,应对试验规程和限值达成协议。

8.10.4试验时考虑氢气纯度影响对温升或温度限值的修正

对于用氢气直接或间接冷却的绕组,只要氢气在冷却介质中所占的比例在95%100%之间,则温 升或温度限值不作修正。

8.10.5无论与绝缘是否接触的结构件(轴承除外)、铁心和永久短路的绕组

温升或温度应不损坏该部件本身或任何与其相邻部件的绝缘。

8.10.6开启式或封闭式换向器和集电环及电刷和电刷机构

换向器、集电环、电刷或电刷机构的温升或温度应不至于损坏其本身或任何与其相邻部件的绝缘。

换向器或集电环的温升或温度应不超过由电刷等级和换向器或集电环材质组件在整个运行范围内 能承受的电流的温升或温度值。

8空气间接冷却绕组的温升限值

热分级

130(B)

155(F)

180(H)

200(N)

测量方法:Th=温度计法,

R=电阻法

ETD=埋置检温计法

Th

K

R

K

ETD

K

Th

K

R

K

ETD

K

Th

K

R

K

ETD

K

Th

K

R

K

ETD

K

项号

电机部件

Ia)

输出 5 000 kW(kVA) 及以上电机的交流绕组

——

80

85a

——

105

IlOa

——

125

130a

——

145

150

Ib)

输出200 kW(kVA)以 上但小于5 000 kW(kVA)电机的交流绕组

——

80

90a

105

115a

125

140a

——

145

160

IC)

Id)或项le)b以外的 输出为200 kW(kVA) 及以下电机的交流绕组

80

——

105

——

125

145

Id)

额定输出小于600 W(

VA)电机的交流绕组b

——

85

——

——

IlO

——

——

130

——

——

150

——

Ie)

无扇自冷式电机IC 410) 的交流绕组和/或囊封式 绕组b

——

85

——

IlO

——

——

130

——

——

150

——

2

带换向器的电枢绕组

70

80

85

105

105

125

125

145

3

除项4外的交流和直流 电机的励磁绕组

70

80

——

85

105

——

105

125

——

125

145

——

4a)

同步感应电动机以外的 用直流励磁绕组嵌入槽 中的隐极转子同步电机 的励磁绕组

90

115

135

155

8 (续)

热分级

130(B)

155(F)

180(H)

200(N)

测量方法:Th=温度计法,

R=电阻法

ETD=埋置检温计法

Th

K

R

K

ETD

K

Th

K

R

K

ETD

K

Th

K

R

K

ETD

K

Th

K

R

K

ETD

K

项号

电机部件

4b)

一层以上的直流电机静

止励磁绕组

70

80

90

85

105

115

105

125

140

125

145

160

4c)

交流和直流电机单层低 电阻励磁绕组以及一层 以上的直流电机补偿 绕组

80

80

100

105

125

125

145

145

4d)

表面裸露或仅涂清漆的 交流和直流电机的单层 绕组C

90

90

110

115

——

135

135

——

155

155

——

a高压交流绕组的修正可适用于这些项目,见表10,4

b200 kW(kVA)及以下,热分级为130(B)155(F)的电机绕组,如用叠加法,温升限值可比电阻法高5 Ko C对于多层绕组,如下面各层均与循环的初级冷却介质接触,也包括在内。

9氢气间接冷却绕组的温升限值

热分级

130(B)

155(F)

测量方法:R=电阻法 ETD=埋置检温计法

R

K

ETD

K

R

K

ETD

K

项号

电机部件

1

输出5 000 kW(kVA)及以上或铁心长度1 m及以上电机的 交流绕组

氢气绝对压力b

≤150 kPa(1.5 bar)

>150 kPa≤200 kPa(2.0 bar)

200 kPa≤300 kPa(3.0 bar)

>300 kPa≤400 kPa(4.0 bar)

>400 kPa

——

85a

80a

78a

73a

70a

105a

IOOa

98a

93a

90a

2a)

输岀小于5 000 kW(kVA)或铁心长度小于1 m电机的交流 绕组

80

85a

100

IIOa

2b)

除项3和项4外的交流和直流电机的直流励磁绕组

80

105

3

用直流励磁的隐极转子电机的励磁绕组

85

105

4a)

补偿绕组和一层以上的低电阻励磁绕组

80

100

9 (续)

热分级

130(B)

155(F)

测量方法:R=电阻法

ETD=埋置检温计法

R

K

ETD

K

R

K

ETD

K

项号

电机部件

4b)

表面裸露或仅涂清漆的单层绕组。

90

110

——

a对高压交流绕组的修正可适用于这些项目,见表10,4

b只有此项温升限值取决于氢气压力。

。对于多层绕组,如下面各层均与循环的初级冷却介质接触,也包括在内。

10考虑非基准运行条件和定额对间接冷却绕组在运行地点的温升限值的修正

项号

运行条件或定额

对表8和表中的温升 限值(服)的修正

条款

Ia)

海拔为1 OOom及以下,最高环境空气温度或电机 进口处冷却气体最高温度(從)

如热分级的温度值与应遵守的温度限值之差小于 或等于5 K,应遵守的温度限值等于基准冷却介质 进口温度40 °C与按表8和表9温升限值之和。

对较高海拔处,应用表11给定的值取代40 °C

O oC≤0c≤4O °C

增加一个数量,该数量等于冷却 介质温度低于40 °C的值

Ib)

海拔为IooO m及以下,最高环境空气温度或电机 进口处冷却气体最高温度(Oc)

如热分级的温度值与应遵守的温度限值之差大于5 K,应遵守的温度限值等于基准冷却介质进口温度 40 °C与按表7和表8温升限值之和。

对较高海拔处,应用不同海拔时的假定最高环温取 代 40 °C

0 oC≤0c≤4O OC

冷却气体温度OC的温升升限值

应按式IO)计算:

M = W ∕τhci ~∕c •••( 10 )

C/ThCI — ¢/Cref

式中:

ʌ(^ref---根据表8或表940 °C

时的温升限值;

9 ThCl--热分级的温度(例如

130 °C155 0O

Oe——在40 °C时的参考冷却 温度。

IC)

40 oC<0c≤6O OC

减去冷却介质温度高于40 OC 的值

Id)

Oc<0 θc>60 OC

根据协议

2

水冷冷却器入口处最高水温,或表面冷却潜水电机 或水套冷却电机最高环境水温(OW)

5 oC≤0w≤25 OC θw>25 OC

增加15 KO另外还可增加冷却

水温低于25 °C的部分数值

增加15 K并减去最高水温超过

25 °C的部分数值

10 (续)

项号

运行条件或定额

对表8和表中的温升 限值M)的修正

条款

3a)

海拔H)--般规则

1 000 m<H≤4 000 m 且最高环境空气温 度无规定

H>4 000 m

不作修正。由于海拔升高所引 起的冷却效果的降低可由最高 环境温度低于40 °C而得到补 偿,因此总温度不会超过40 OC 加上表8和表9的温升。a 按协议

3b)

海拔H)——发电厂发电机特殊要求

根据购买者的说明书

发电厂的发电机宜有海拔调节 功能(气压)如果发电厂的发电 机冷却压力能保持恒定则不需 要调节功能

4

定子绕组额定电压(UN)

12 kV<UN<24 kV

UN >24 kV

ETD法超过12 kV以上直至 24 kV,1 kV(或不足1 kV)温 升Δ&降低1 K

按协议

5b

额定输出小于5 000 kW(kVA).且为短时工作制S2)定额

增加10 K

βb

非周期工作制S9)定额

当电机运行时可短时超过

7b

离散负载工作制SIo)定额

当电机运行时可间断地超过

-假设高于海拔1 Ooom的环温补偿量为每高出100 m降低1%温升限值,则运行地点的假定最高环温能用表11

O

b仅适用于空冷绕组。

11假定的最高环境温度

海拔

m

热分级

130(B)

155(F)

180(H)

200(N)

温度/°C

1 000

40

40

40

40

2 000

32

30

28

26

3 000

24

19

15

12

4 000

16

9

3

0

12考虑试验地点运行条件对空气间接冷却绕组在试验地点的温升限值的修正(∆θτ

项号

试验条件

试验地点经修正的温升限值∆0τ

1

试验地点基准冷却介质温度 (OCT)与运行地点基准冷却介质 温度(缶)的差异

Iθc I≤30 K

0T =

I θc I >30 K

按协议

2

试验地点海拔HT)与运行地点 海拔H)的差异

1 OOO m<H≤4 OOO m

Hτ<l OOO m

△9t = Δ0

r (H-IOOOm)I [ɪ    10 OOO m~ J

H<l OOO m

1 OOO mVHTW4 OOO m

∆(9τ = Δ0 J

(HT — 1 OOO m) ]    10 OOO m-

1 OOO m<H≤4 OOO m

1 OOO m<Hτ≤4 OOO m

—叩+V]

H>4 OOO m HT4 OOO m

按协议

1 M值按表7规定,必要时按表10修正。

2如果温升是从冷却器进口水温起算,海拔高度对水与空气温差的影响宜给予认真考虑。对大多数冷却器 的设计这种影响很小,差值粗略地以每Iooom2 K的比率随海拔的增高而增长。如需要修正,宜按 协议。

13直接冷却电机及其冷却介质的温度限值

热分级

130(B)

155(F)

测量方法

Th

R

ETD

Th

R

ETD

项号

电机部件

OC

OC

OC

OC

OC

OC

1

直接冷却交流绕组出口处的冷却介质与项2相比优 先釆用本项的温度作为制定定额的依据

Ia)

气体(空气、氢气、氮气等)

IlO

130

Ib)

90

90

2

交流绕组

2a)

气体冷却

120a

145a

2b)

液体冷却

120a

145a

3

隐极电机励磁绕组

3a)

用气体冷却,通过以下数量的出口通道离开转子b

12

34

6

8 — 14

14以上

IOO

105

IlO

115

120

115

120

125

130

135

13 (续)

热分级

130(B)

155(F)

测量方法

Th

R

ETD

Th

R

ETD

项号

电机部件

OC

OC

OC

OC

OC

OC

3b)

液体冷却

冷却介质最高温度符合项Ib)的规定将保证组最热点 温度不会过高

4

除项3外具有直流励磁的交流和直流电机励磁绕组

4a)

气体冷却

130

150

4b)

液体冷却

冷却介质最高温度符合项Ib)的规定将保证绕组最热 点温度不会过高

a对于高压交流绕组不作修正,见表142

b转子通风按转子全长上径向出口通道数量分级计算,两个反方向的轴向冷却介质流的共同出口作为两个通道 计算,线圈端部冷却介质特殊出口通道按每端一个计算。

14考虑非基准运行条件和定额对空气或氢气直接冷却绕组在运行地点的温度限值修正

项号

运行条件或定额

13中温度限值的修正

1

基准冷却介质温度OC)

0 oC≤^c≤40 OC

减去40 °COC之间的差值。如经协议 当OCVIo °C时,则可减去一个较小差 值,该差值至少应等于10 °COC之间 的差值

40 oC<0c≤6O OC

不作修正

OCVO °C 0c>60 OC

按协议

2

定子绕组额定电压(UN)

UN>11 kV

不作修正

热流主要流向导体内的冷却介质,并不 通过绕组的主绝缘

15考虑试验地点的运行条件对空气直接冷却绕组在试验地点的温度限值Or的修正

项号

试验条件

试验地点经修正的温度限值OT

1

试验地点的基准冷却介质温度 (OCT)不同于运行地点的 基准冷却介质温度OC)

I θcθcτ I ≤30 K

θτ=θ

I^C-^CT I >30 K

按协议

2

试验地点海拔HT)不同于

运行地点海拔H)

1 000 m<H≤4 000 m

Hτ<l 000 m

/ c c 、 L    (H — 1 000 m) π I Zʌ

°T = (θ~θc ) [1     -In∩∩     1 + QCT

10 000 m

H<l 000 m

1 000 mVHTW4 000 m

I- I (HT — 1 000 m)-I I 9T = (O — 0c)[]     I ∩ ∩∩∩      H + 0CT

10 000 m

15 (续)

项号

试验条件

试验地点经修正的温度限值Ot

2

试验地点海拔HT)不同于

运行地点海拔H)

1 000 m<H≤4 000 m

1 000 m<Hτ≤4 000 m

(HT — H)

°T =° °C口 +         1 +0CT

10 000 In

H>4 000 m

Hτ>4 000 m

按协议

注:0按表13规定,如有必要按表14修正。

9其他性能和试验

检查试验总是在制造厂进行的。试验是制造厂在已装配的电机上进行。电机不需要完全装配好, 它可能缺少一些不会影响试验结果的部件。检查试验被试电机不必带负载机械(同步电机开路试验除 外)。

最少的试验项目列于表16,它适用于额定输出小于或等于20 MW(MVA)的电机。对200 kW (kVA)以上的电机还可以进行其他项目的检查试验。同步电机也包括永磁电机。

直流电机按其大小和设计,负载状态下的换向试验也可以作为检查试验项目。

16最少检查试验项目表

项号

试验

感应电机(包括同 步感应电动机)"

同步电机

他励或并励直流电机

电动机

发电机

1

绕组冷态电阻

7

7

7

2

空载损耗和空载电流-

3a

功率因数为1时的空载损耗b

3b

开路试验额定电压时的空载励磁电流b

7d

4

额定转速额定电枢电压时的励磁电流

7

5

静止状态转子绕组开路电压(绕线转 子)。

——

——

6a

旋转方向

7

7

7

6b

相序

7

7

耐电压试验,根据9.2

7

7

7

aGB/T 2900.25—2008,411-33-04 S

b不包括永磁电机。

。考虑到安全可在降低电压下进行此项试验。

d3a3b只要求进行一项试验。

。测量空载损耗时不要求达到温升稳定。

应在被试绕组和电机机壳之间施加试验电压,而铁心和非被试绕组则与机壳联接。此试验仅对装 配完成的新电机进行。试验时,电机的所有部件均应安装就位,如同正常工况。试验应在制造厂内或现 场安装完毕后进行。耐电压试验应在全部试验完成后进行。

1对高压电机IEC 60034-27描述的附加方法可能被用来验证电机绕组绝缘结构的适应性。

除下面所说之外,在工厂试验的试验电压应为工频电压,电压波形应尽可能具有正弦波形。电压的 最终值应根据表17的规定。然而,对于额定电压为6 kV及以上的电机,如果工频电源设备不能满足要 求,经过协商,可以用直流试验来替代,电压为根据表17所得值的1.7倍。

2大家公认的,沿绕组端部绝缘的表面电位分布和老化机理上,直流试验与交流试验是有差异的。

对额定电压在1 kV以上,且每相的两端单独引出的多相电机,试验电压应施加于被试相与机壳之 间。此时,铁心、其他相和非被试验绕组应与机壳联接。试验应从不超过试验电压全值的一半开始,然 后均匀地或以每步不超过全值5%逐步增至全值,电压从半值增至全值的时间应不少于10 SO全值试 验电压值应符合表17的规定,并维持1 min0在试验过程中应无故障发生,见IEC 6006O-IO

当对批量生产的200 kW(kVA)及以下,额定电压UNVI kV的电机进行检查试验时,试验时间 1 min可用IS来代替,但试验电压值为表17规定的120%

验收时不应对绕组再重复进行全值电压的耐电压试验。然而在用户坚持下而进行第二次试验时 (如认为必要应进一步烘干后进行),试验电压应表17规定的80%

对于静止电力变流器供电的直流电动机,应依据电机的直流电压或静止电力变流器输入端相与相 间额定交流电压的有效值两者中的较高者从表17中选取耐电压试验电压值。

当测定试验电压时,不宜考虑7.3规定的电压变化。

对完全重绕的绕组,应采用全值试验电压,如同对新电机。

当用户与修理商达成协议,要对部分重绕的绕组或经过大修后的电机进行耐电压试验,则推荐采用 下述细则:

a) 对部分重绕绕组的试验电压值为新电机试验电压值的75%。试验前,对旧的绕组应仔细地清 洗并烘干;

b) 对经过大修的电机,在清洗和烘干后,应承受1.5倍额定电压的试验电压,如额定电压为100 V 及以上时,试验电压至少为1 000 V,如额定电压为100 V以下时,试验电压至少为500 Vo

17 耐电压试验

项号

电机或部件

试验电压(有效值)

1

额定输出小于1 kW(kVA)且额定电压小于100 V 旋转电机的绝缘绕组,项4~8除外

500 V+2倍额定电压

2

额定输出小于10 000 kW(kVA)旋转电机的绝缘 绕组,项1和项4~8除外b

1 000 V+2倍额定电压,最低为1 500 Va

3

额定输出10 000 kW(kVA)及以上旋转电机的绝 缘绕组,项4~8除外b

额定电压L24 000 V及以下

24 000 V以上

1 000 V+2倍额定电压 按协议

4

直流电机的他励励磁绕组

1 000 V2倍最高额定励磁电压,最低为1 500 V

5

同步发电机、同步电动机及同步调相机的励磁绕组

17 (续)

项号

电机或部件

试验电压(有效值)

5a)

额定励磁电压

500 V及以下

500 V以上

10倍额定励磁电压,最低为1 500 V

4 000 V+2倍额定励磁电压

5b)

当电机起动时,励磁绕组短路或并联一电阻,其值小 于10倍绕组电阻值

10倍额定励磁电压,最低为1 500 V,最高为3 500 V

5c)

当电机起动时,励磁绕组并联一电阻,其值等于或大 于10倍绕组电阻值或采用带(或不带)磁场分段开关 而使励磁绕组开路

1 000 V+2倍最高电压的有效值,在规定起动条件 下,该最高电压可能存在于励磁绕组的端子间;对于 分段励磁绕组,则存在于任一段的端子间。最低为 1 500 VC

6

非永久性短路(例如用变阻器起动)的异步电动机或 同步感应电动机的次级绕组(一般为转子)

βa)

对不可逆转或只能在停转后才可逆转的电动机

1 000 V+2倍静止开路电压,该开路电压是以额定电 压施加于初级绕组,而从集电环间或次级端子之间 测得

6b)

电动机在运行中,将初级电源反接而使其逆转或制动 的电动机

1 000 V+4倍次级静止开路电压,其规定见项6a)

7

励磁机(下列二种情况例外):

例外1 :起动时接地或与励磁绕组断开的同步电动机

(包括同步感应电动机)的励磁机;

例外2励磁机的他励励磁绕组(见项4)

与所联接的绕组相同

1 000 V+2倍励磁机额定电压,最低为1 500 V

8

电机与装置的成套组合

宜尽可能避免重复项17的试验。但如对成套装置 试验,而其中组件事先均已通过耐电压试验,则施加 于该装置的试验电压应为装置任一组件中的最低试 验电压的80⅝d

9

与绕组在物理上接触的器件,如温度传感器,应对电 机机壳试验。在对电机进行耐压试验时,所有和绕组 有接触的器件均应和电机机壳连接在一起

1 500 V

注:耐压试验过程中泄流电流将随电机大小而变化。

a对有一共同端子的二相绕组,公式中的电压均为在运行时任两个端子间所出现的最高电压有效值。

b对采用分级绝缘的电机,耐电压试验宜由制造商与用户协商。

C在规定的起动条件下,存在于励磁绕组端子之间或分段绕组端子间的电压可用适当降低电源电压的方法来测 量,再将所测得的电压按规定起动电压和试验电压之比增大。

d当一台或多台电机的绕组作电联接时,电压应为绕组对地发生的最高电压。

9.3偶然过电流

9.3.1概述

规定旋转电机过电流能力是为了使电机能与控制和保护装置相匹配。本标准不要求作考核过电流 能力的试验。电机绕组的发热效应近似地按时间和电流平方的乘积作变化,超过额定值的电流将会增 加绕组的温度。除非另有协议,可以认为电机在整个寿命期间,规定的过电流运行的时间为若干个短周 期。当交流电机既作发电机又作电动机运行时,其过电流能力宜按协议。

注:对于同步电机在故障条件下偶然承受负序分量电流的能力,见7.2.3

额定输出在1 200 MVA及以下的交流发电机应能承受1.5倍额定电流,历时不少于30 SO

额定输出在1 200 MVA以上的交流发电机应能承受1.5倍额定电流,持续时间按协议,但应不少 于 15 So

9.3.3电动机(不包括换向器电动机和永磁电动机)

额定输出在315 kW及以下和额定电压在1 kV及以下的多相电动机应能承受1.5倍额定电流,历 时不少于2 minO

注:对额定输出在315 kW以上的多相电动机和所有单相电动机,不规定偶然过电流。

9.3.4换向器电机

在下列合适的组合条件下,换向器电机应能承受1.5倍额定电流历时60 s

a) 转速:

D直流电动机:最高满励磁转速;

2) 直流发电机:额定转速;

3) 交流换向器电动机:最高满励磁转速。

b) 电枢电压:相应于规定转速。

注:宜注意所给的换向能力限值。

9.4电动机的短时过转矩

9.4.1多相感应电动机和直流电动机

所有电动机,不论其工作制和结构均应能承受历时15 S的过转矩,其值至少应超过额定转矩60%, 但不发生转速突变或停转(在逐渐增加转矩的情况下),此时电压、频率(对感应电动机)维持在额定值。

GB/T 21210—2016制造的一些电动机要求较高的转矩。

对于直流电动机,转矩应用过电流表示。

S9工作制的电动机应能承受按该工作制规定的短时过转矩。

为了近似地确定因电流损耗而引起的温度变化,可利用按8.8求得的等效热时间常数。

对要求高转矩(如起重用)的特定用途电动机,其过转矩能力按协议。

对特殊设计以保证起动电流小于4.5倍额定电流的笼型感应电动机,其过转矩值可能低于本条第 一段规定的60%,但不低于50%,或根据协议。

对具有特殊起动特性的特殊感应电动机,例如用于变频或由静止变流电源供电的感应电动机其过 转矩数值应按协议。

9.4.2多相同步电动机

除非另有协议,任何工作制的多相同步电动机均应能承受下列过转矩,历时15 S而不失步,此时, 同步电动机的励磁应维持在相当于额定负载时的数值。当采用自动励磁且励磁装置处于正常运行状态 时,过转矩的数值应相同:

一同步(绕线转子)感应电动机35%过转矩;

—— 同步(隐极)电动机35%过转矩;

--同步(凸极)电动机:50%过转矩。

单相电动机、换向器电动机以及其他电动机的短时过转矩应按协议。

9.5最小转矩

除非另有规定(例如符合GB/T 21210-2016要求的电机),笼型感应电动机在满压下的最小转矩 应不低于0.3倍额定转矩。

9.6笼型感应电动机的安全运行转速

除非铭牌上另行表明,否则电压为1 OooV及以下、机座号315及以下的所有单速三相笼型感应电 动机应能在表18列出的转速之内安全连续运行。

18 电压1 OOoV及以下三相笼型感应电动机最大安全运行转速  单位为转每分

机座号

2P

4P

6P

≤100

5 200

3 600

2 400

112

5 200

3 600

2 400

132

4 500

2 700

2 400

160

4 500

2 700

2 400

180

4 500

2 700

2 400

200

4 500

2 300

1 800

225

3 600

2 300

1 800

250

3 600

2 300

1 800

280

3 600

2 300

1 800

315

3 600

2 300

1 800

注:为满足IEC 60079的要求,上述值可减少。

当电动机高于额定转速以上运行时,例如,当应用调速控制时,其噪声和振动强度将会增大。用户 可以要求制造商对电动机做精细地校平衡以满足在额定转速以上加速能力。此外,轴承寿命可能会降 低。宜关注加油的间隔时间和润滑脂寿命。

9.7超速

电机应设计为能承受表19所规定的转速。

超速试验通常并非必需,但当有协议作出规定时可能进行该试验。(对于汽轮型交流发电机,同时 见IEC 60034-3) 0超速试验后,如无永久性的异常变形和不产生妨碍电机正常运行的其他缺陷,且转子 绕组在试验后能满足耐电压试验的要求时,则应认为合格。超速试验的持续时间应为2 minO

由于叠片转子磁鲍和叠片磁极用斜键或螺杆等固定,超速试验后,在直径上产生微小的永久性增长 是自然的,不应作为影响电机正常运行的异常变形现象。

当由水轮机驱动的同步发电机投入运行试验时,应将电机一直驱动至超速保护装置能动作的转速, 以确保直至该转速平衡都是良好的。

19超速

项号

电机型式

超速要求

1

交流电机

除下列规定外的所有电机

1.2倍最高额定转速

lɛ)

水轮机驱动的发电机,任何与主 机直接联接(电或机械)的辅助 电机

除非另有规定,应为机组的飞逸转速,但不低于1.2倍最高额定转速

Ib)

在某些情况下可被负载反驱动 的电机

机组规定的飞逸转速,但不低于1.2倍最高额定转速

IC)

串励和交直流两用电动机

1.1倍在额定电压时的空载转速。对与负载整体联接而不能临时脱开的电 动机,“空载转速”应理解为最轻负载下的转速

Id)

三相单速笼型感应电动机见9.6

1.2倍的最大安全运行速度

2

直流电机

2a)

并励和他励电动机

1.2倍最高额定转速或1.15倍相应空载转速,取两者中较大者

2b)

转速调整率为35%及以下的复 励电动机

1.2倍最高额定转速或1.15倍相应空载转速,取两者中较大者,但不超过

1.5倍最高额定转速

2c)

串励电动机和转速调整率大于

35%的复励电动机

制造商应规定最高安全运行转速,并在铭牌上标明。这类电动机的超速应 为1.1倍最高安全运行转速。对能承受1.1倍额定电压下空载转速的电动 机,铭牌上不需标明最大安全运行转速

2d)

永磁电动机

超速应按项2a)规定,但另有串励绕组的电动机除外,对此应根据情况按项

2b)2c)规定超速

2e)

发电机

1.2倍额定转速

9.8同步电机的短路电流

除非另有规定,同步电机和不包括在IEC 60034-3中的隐极式电机,当在额定电压下运行,且各相 同时短路电流峰值应不超过额定电流峰值的15倍或其有效值的21倍。

可用计算或在50%或以上额定电压下试验校核。

9.9同步电机承受短路试验

同步电机的三相短路试验只有在用户要求时才进行。除非另有规定,试验应在电机作空载运行且 励磁相应于额定电压下进行。试验不应在空载励磁超过相应于1.05倍额定电压时进行。

电机和电网间可能接有变压器,考虑到变压器的阻抗,经协议试验励磁可以降低,经协议也可在具 有过励装置的运行地点进行试验。短路应持续3 s

如在本试验后不产生有害的变形,且能满足随后的耐电压试验的要求(见表17),则应认为试验合 格,对三相隐极式电机,见IEC 60034-3o

9.10换向器电机的换向试验

直流或交流换向器电机应能在从空载直至9.39.4分别规定的过电流或过转矩的运行中不产生 有害火花,且不在换向器或电刷表面造成永久性损害。运行时,电刷位置不变。如需进行热试验,则换 向试验应在热试验结束后立即进行。

9.11同步电机总谐波畸变量(THD)

9.11.1概述

本条的要求仅适用于联接于电网并在标称频率为162/3 Hz~100 HZ范围内运行的300 kW(kVA)及以上的同步电机,其目的是为了降低输电线与邻近回路间的干扰。

当在开路和额定转速及额定电压下试验时,按9.11.3规定的方法所测得的线端电压总谐波畸变量 (THD)应不超过5⅜o

注:对单个谐波不作规定,因为满足上述要求的电机将能良好运行。

交流电机应进行型式试验以确定是否符合9.11.2的要求。频率测量的范围应包括从额定频率至 100次谐波在内的所有谐波。

可用仪表连同为此目的专门设计的网络直接测量THD值,也可测量每一单个谐波,根据所测得的 数值用式(10)计算THD值:

THD = J∑ZΓ ..............................( 10 )

式中:

Un —电机端子处"次谐波电压Un幅值与基波电压LA幅值之比;

n——谐波次数;

k =IOOO

10铭牌

10.1概述

每台电机应具有一块或多块、应采用耐久性材料制造的铭牌,并应牢固地装在电机上。

所有铭牌应根据电机的结构及安装型式装在使用时易于见到的部位。如电机安装于设备之内,或 与设备组合为整体,不容易见到铭牌,制造商应按要求提供第二块铭牌装在设备上。

10.2 标记

额定输出为750 W(VA)及以下且结构尺寸不在IEC 60072系列标准范围内的电机铭牌上至少 应标出第a)b)l)m)aa)CC)项。额定输出为3 kW(kVA)及以下特殊用途的装入式电机铭牌 上至少应标出第a)b)l)m),bb)项也要另外提供。

其他情况下,按适用情况在铭牌上应永久性地标出以下诸项内容。这些项目不必全部标在同一块 铭牌上。量值和单位的字母符号应符合IEC 60027-1IEC 60027-4的要求。

如制造商提供更多的资料,则无须标志在铭牌上。

为便于参考,诸项目冠以编号,但在铭牌上的顺序不作规定,诸项目可作适当的组合:

a) 制造商名或标记;

b) 制造商的产品编号或识别标记;

1单纯的识别标记可用于识别具体类型的电机,该类电机是按同一电气和机械设计且每一批均采用同样工艺制 造的。

C)识别制造年份的信息。该信息应标记在铭牌上或列于单独的数据表中随电机供给用户;

2如援引第2项规定的资料能够从制造商得知这一信息,也可在铭牌和单独的数据表中略去此项。

CI)制造商的电机型号;

e) 交流电机的相数;

f) 所采用的定额和性能标准的编号(如IEC 60034-X和/或等同的国家标准)。如果标注的是 IEC 60034.则意味着是所有的IEC 60034系列标准,如果标注的是IEC 60034-1.则意味着只 是该标准本身;

g) 符合IEC 60034-5规定的旋转电机整体结构防护等级IP代码)分级;

h) 符合IEC 60034-6规定的电机冷却方式IC代码),如果不是IC 411时需要标注;

i)  IEC 60034-30标准范围内的电机效率分级IE代码)及IEC 60034-30规定的额定效率值;

j) 热分级和温度限值或温升限值(当低于热分级时),必要时,对带水冷冷却器电机还缀以温升是 由初级或次级冷却介质起算的测量方法,用“P”(初级)或“S”(次级)字母表示,见8.2。当定子 和转子热分级不同时,应分别表示(用斜线分开);

k) 除连续定额SI工作制以外的电机定额类别,见5.2

l) 额定输出或额定输出范围;

m) 额定电压或额定电压范围;

n) 交流电机的额定频率或额定频率范围;

交直流两用电动机,在额定频率后边缀以适当的符号;

例如:〜50 Hz/a.c.50 Hz/d.c.

O 永磁体励磁的同步电机额定转速时的开路电压;

P) 额定电流或额定电流范围;

q) 额定转速或额定转速范围;

r) 超速不同于9.7的规定,或,最大安全运行速度小于9.6的规定,或电机设计为特别的变速运行 时允许的超速值;

S)他励或并励直流电机以及同步电机的额定励磁电压和额定励磁电流;

t)交流电机的额定功率因数;

U)绕线转子感应电机集电环之间的额定开路电压及额定转子电流;

V) 额定波形因数以及静止电力变流器输入端子上的额定交流电压,当此电压超过电动机电枢回 路额定直流电压时;

W) 不同于40 °C时的最高环境温度;

不同于25 °C时的最高水温;

X) 如不按第6.4规定的最低环境温度;

y)电机设计所依据的海拔高度(如海拔超过1 000 m)

Z)氢冷电机在额定输出时的氢气压力;

aa)如有规定,质量超过30 kg的电机总质量;

bb)适于单一方向旋转的电机,以箭头指示旋转方向。指示箭不必标在铭牌上,但要容易看到;

CC)根据IEC 60034-8规定的在接线端附近表示接线图和接线说明

dd)电机适用于GB/T 21210—2016,则按GB/T 21210—20165章规定的起动要求标注设计 字母。

有两个不同的定额时,应表明X/Y和额定值的范围如X-Y,IEC 61293o

电机规定了脉冲电压绝缘等级(IVIC)时,根据IEC 60034-18-41,IVlC等级应标注在文件中和电机 铭牌上。

除非是正常维护,否则当电机返修或翻新后应提供一辅助铭牌,用以表示修理承包商的名称,修理 年份以及改变内容。

11其他要求

11.1接地保护

电机应具有接地端子或其他设备以联接防护导线或接地导线,并应用符号刍(见IEC 60417-5019) 或图形标志。当有下列情况时,本要求不适用:

a) 具有附加绝缘的电机,或;

b) 安装在具有附加绝缘的成套装置中的电机,或;

C)额定电压交流50 V及以下或直流120 V及以下的电机和打算用于SELV电路的电机。

1:术语SELV的定义参见IEC 60884-2-4o

对额定电压大于交流50 V或直流120 V但不超过交流1 OOO V或直流1 500 V的电机,接地导线 端子应置于接线端子附近。如有接线盒时,则应置于接线盒内。对额定输出超过IOO kW的电机,应在 机座上另装一个接地端子。

额定电压超过交流1 OOO V或直流1 500 V的电机,应在机座上装有一个接地端子,例如一块铁 条,此外,对铠装电缆接线盒,盒内应有联接电缆铠甲的设施。

接地端子的设计,应保证与接地导线具有良好的联接而不损坏导线或端子。对不属于工作回路的 其他可触及的导体部件,彼此间应有良好的电联接,且与接地端子也作良好电联接。当电机的转子绕组 以及所有轴承都带有绝缘,除非制造商与用户协议采用另外的保护措施,转轴应与接地端子作电联接。

当接线盒内设有接地端子时,则接地导线应采用与相线相同的金属制成。

当机座上装有接地端子时,经协议接地导线可用另外的金属(例如钢)制成。在这种情况下,端子尺 寸的设计应适当考虑导线的导电率。

设计接地端子时,应选用截面积符合表20规定的导线。当采用的接地导线尺寸大于下表规定时, 建议采用与表中所列尺寸尽可能接近的其他尺寸的接地导线。

20接地导线截面积             单位为平方毫米

相截面积

接地导线或防护导线截面积

4

4

6

6

10

10

16

16

25

25

35

25

50

25

70

35

95

50

120

70

150

70

185

95

240

120

300

150

400

185

对其他相线截面积,接地导线或防护导线的截面积应不小于:

--当相线截面积小于25 mmz时,为同相线的截面积;

---当相线截面积为25 mr∏2~50 mm2时,为25 mm2

一当相线截面积大于50 mm2时,为相线截面积的50%

对大于或等于20 MVA的发电机,外部接地导线的横截面面积宜由系统集成商计算,中性点汇流 排横截面面积由制造商提供,保证遇到短路电流时,从短路开始到电机被保护系统分断并且去激磁这段 故障持续时间双倍时间内的安全。接地端子应按IEC 60445予以认定。

2对机座号63以下的小电机,可由法兰单独提供合适的接地。

11.2轴端键

电机轴端上有一个或多个键槽时,对每一键槽应提供一正常形状和长度的全键。

12 容差

容差是表21中参数的检测结果与铭牌上或产品样本中给出的参数值之间允许的最大偏差。只要 试验程序和试验设备按照IEC标准,检测结果应不超过允许偏差,不能依赖检测实验室或检测设备。 容差不包括检测方法的不确定度,即检测结果和真值之间的偏差。

注:批量生产产品的容差适用于随机抽样的样品,也就是说容差包含了原材料性能、制造工艺所产生的偏差。

除非另有说明,容差应符合表21的规定。

21参量值的容差表

项号

参量

容差

1

效率η

-150 kW(kVA)及以下电机

-150 kW(kVA)以上电机

—15%(1 —V)

-10%(l-η)

2

同步电机额定励磁电流

规定值的+ 15%

3

感应电机和直接起动的永磁同步电机的功率因 数 cosφ

1/6(1COS(P) 最小绝对值0.02 最大绝对值0.07

4

直流电动机转速(在满载和工作温度下T

4a)

并励和他励电动机

1 OOO FNzWN<0.67   +15⅝

0.67≤l OOO PN∕tzn<2.5     +10%

2.5≤1 OOO PN/NVlo     7.5%

IOWIOOoPN/ N        ±5%

4b)

串励电动机

1 OOO PN∕/ZN<0.67    ±20%

0.67≤l OOO PN∕hn<2.5    士 15%

2.5VIOoOFN/ NVIO     10%

IOWIooOPN/ N        ±7.5%

4c)

复励电动机

除非另有协议,容差按4b)

5

并励和复励直流电动机的转速调整率(从空载到满 载)

转速调整率保证值的±20%,最小为额定转速的

±2%

6

并励或他励直流发电机在特性曲线上任一点的固有 电压调整率

该点保证值的土 20%

7

复励发电机的固有电压调整率(对交流发电机还应在 额定功率因数下)

保证值的土20%,最小为额定电压的士3% (在空载和 满载电压保证值的两点间作一直线,在任何负载下, 测得的电压与此直线的最大偏差应在此容差范围内)

8a)

感应电动机的转差率(在满载和工作温度下)

PN<1 kW

Pn≥1 kW

转差率保证值的±30% 转差率保证值的±20%

8b)

具有并励特性的交流(换向器)电动机的转速(在满载 和工作温度下)

最高转速时,同步转速的一3% 最低转速时,同步转速的十3%

9

配有起动设备的笼型感应电动机的堵转电流

电流保证值的+ 20%

IO

笼型感应电动机的堵转转矩

转矩保证值的士餐% (经协议可超过+ 25%)

11

笼型感应电动机的最小转矩

转矩保证值的一15%

12

感应电动机的最大转矩

转矩保证值的一10%,但计及容差后,转矩值应不小 于额定转矩的1.61.5倍(见9.4.1)

21 (续)

项号

参量

容差

13

同步电动机的堵转电流

保证值的+20%

14

同步电动机的堵转转矩

转矩保证值的士龍经协议可超过十25%)

15

同步电动机的失步转矩

转矩保证值的一10%,但计及容差后,转矩值应不小 于额定转矩的1.351.5倍(见9.4.3)

16

在规定条件下交流发电机的短路电流峰值

保证值的土 30 %

17

在规定励磁下交流发电机的稳态短路电流

保证值的±15%

18

转动惯量

保证值的±10%

注:仅沿一个方向表明容差时,沿另一方向该值无限值。

a容差取决于以kW计的额定输出PN和以r/min计的额定转速HN之比。

13 电磁兼容性(EMC)

13.1 概述

本章EMC的特殊要求适用于额定电压交流不超过1 OoO V、直流不超过1 500 V及在居民区、商业 区或工业环境中运行的旋转电机。

安装在旋转电机内且对其运行是不可缺少的(例如旋转励磁装置)电子元器件属于电机的一个 部分。

对整体驱动系统及其组件,如动力及控制电子设备、耦合机械以及监控装置等,不论这些组件安装 在电机的内部还是外部,所适用的要求均不属于本标准范围。

本章的要求适用于直接供给终端用户的电机。

1本章的目的是对供应商和终端用户之间签定协议时提出建议。

2如果电机是作为设备的一部分,其安装的周围环境可能影响电磁兼容性,这将包含在终端产品的相关EMC标 准中。

对于同步电机,同步电机的励磁机定子部分具有的功率电子电源,应遵守本章EMC的要求。

3电厂的发电机常常是大型电机,在机壳外面具有很强的磁场,可能的话在发电机的厂房内发电机周围划定一 个界限,在界线内磁场可以高于ClSPR的要求,但严格禁止电子设备进入,限制到仅被特许的员工才能进入。

本章不包括瞬态过程(如起动)。

13.2干扰

13.2.1不包含电子线路的电机

电机不包含电子线路,那么在正常的使用条件下没有明显的电磁发射,因此,就没有干扰试验的 要求。

13.2.2包含电子线路的电机

包含在电机中的电子线路一般为使用元件,是被动的(如二极管、电阻器、变阻器、电容器、浪涌抑制 器、电感器),干扰试验也不作要求。

13.3发射

对用于居住环境的电机,辐射和传导发射应遵守ClSPR 11 B类,第1组,限值参见附录B的表 B.lo

对用于工业环境的电机,辐射和传导发射应遵守ClSPR 11 A类,第1组,设备的额定输入功率 ≤20 kVA,与实际的额定输入功率无关。限值参见附录B的表B.2o

干扰试验不要求。

13.5发射测量

一般用途的电机,型式试验应根据CISPR 11ClSPR 16(所有部分)适用的标准要求进行。型式 试验在电机安装完成的终端产品上在ClSPR 14的范围内进行,也遵守ClSPR 14建议。

测量要求的详细说明见13.3

无刷电机的发射限值应根据13.3的要求无负载条件。

额定输入功率小于或等于20 kVA的有刷电机至少应遵守CISPR IlA类第1组的要求,当在空 载下进行试验时,与他们实际的额定输入功率无关。这种电机需要表示为A类部件。

笼型感应电机的不必做测试。

接地或对地端子的发射不必做测试。

14 安全

除非本标准有其他规定,按本标准规定的电机应符合IEC 60204-1IEC 60204-11的要求,或旋转 电机与家用或类似家用电器组合一体时按IEC 60335-1 = 2010的要求,电机的设计和结构应尽可能地按 照国际上公认对应用合适的最佳设计方法。

注:对以电机作为组件的设备,设备的组装厂或制造商应负责确保整体设备的安全。

容许涉及到相关产品标准的规定,如:

IEC 60079(所有部分)爆炸性环境用防爆电气设备;

以及旋转电机的系列标准,包括:

IEC 60034-5 JEC 60034-6, IEC 60034-7 JEC 60034-8 JEC 60034-9、和 IEC 60034-11, GB/T 21210— 2016IEC 60034-14o

此外,还需要考虑表面温度的限值和相类似的特点;作为例证可见IEC 60335-1 = 201011章: 发热。

附录 A

(资料性附录)

SlO工作制的应用以及确定相对预期热寿命TL值的导则

A.1任意时刻电机的负载等效于符合4.2.1SI工作制,负载周期可包括以SI工作制为基准的非额 定负载。一个负载周期可以包括不超过4种离散恒定负载,见图IO0

A.2以绝缘结构热老化为依据的电机相对预期寿命与一周期内各种负载值和运行时间有关,能用式 (A.1)计算:

1      i         △为

- = jLti×2~       ..............................( A.1 )

式中:

TL ——与额定输出SI工作值预期热寿命相关联的相对预期热寿命;

△仇  一在负载周期内每种负载时绕组的温升与基于SI工作值的基准负载时温升的差值;

z,—负载周期内恒定负载时间的标幺值;

k  —导致绝缘结构预期热寿命缩短50%的温升增量,单位为开尔文(K)

n --离散负载的数目(w≤4) O

A.3参量TL是明确识别这种定额的重要部分。

A.4除图10关于负载周期的资料外,只有得知绝缘结构的&值才能确定参量TL值。应用符合 IEC 60034-18的试验方法按图10负载周期形成的整个温度范围确定k值。

A.5很明显,参量TL只能作为一相对值加以说明。与额定输出SI工作制运行相比较,该参量值可近 似地用以评价电机预期热寿命的真实变化,这是因为考虑一周期内实现的变化负载,在整个电机寿命期 间存在的影响(例如电应力,环境影响)与额定输出SI工作制运行时大体上是相同的。

A.6电机制造商有责任汇集确定参量TL值的各种参数。

附录B (资料性附录)

电磁兼容(EMC)限值

B.1给出了 ClSPR IIB1组的电磁发射限值。

B.1 CISPR 11 B1组电磁发射限值

限值

频率范围

限值

辐射限值

30 MHZ230 MHZ

30 dB(μV∕m)准峰值,测量点距离10 m(注)

230 MHz~l OOO MHZ

37 dB(μV∕m)准峰值,测量点距离10 m(注)

交流电机电源端传导限值

0.15 MHz~0.5 MHZ 限值随频率对数线性减少

66 dB(fxV)56 dB(μV)准峰值 平均 56 dB(fxV)~46 dB(μV)

0.5 MHZ5 MHZ

56 dB(1nV)准峰值 平均 46 dB(fzV)

5 MHz~30 MHZ

60 dB(μV)准峰值 平均 50 dB(μV)

注:限值增加10 dB也可以在距离3 m处测量。

B.2给出了 ClSPR IIA1组的电磁发射限值。

B.2 CISPR IlA1组电磁发射限值

限值

频率范围

限值

辐射限值

30 MHz~230 MHZ

30 dB(μV∕m)准峰值,测量点距离30 m(注)

230 MHZ1 OOO MHZ

37 dB(μV∕m)准峰值,测量点距离30 m(注)

交流或直流电源端传导限值

0.15 MHZ0.5 MHZ

79 dB(∕V)准峰值 平均 66 dB(fxV)

0.5 MHz-30 MHZ

73 dB(μV)准峰值 平均 60 dB(μV)

注:限值增加10 dB也可以在距离10 m处测量,限值增加20 dB也可以在3 m处测量。

参 考 文 献

[lθ] IEC 60884-2-4 PlUgS and SOCket-OUtIetS for household and SimiIar PUrPOSeS—Part 2-4: PartiCUlar requirements for PlUgS and SOCket-OUtIetS for SELV

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