GBT28028-2011牵引旋转电机换向的评定和编码准则.pdf

I C S2 9 2 8 0 S3 5 a 目 中华人民共和国国家标准 G B T2 8 0 2 8 - - 2 0 1 1 牵引旋转电机换向的评定和编码准则 C r i t e r i af o ra s s e s s i n ga n dc o d i n go ft h ec o m m u t a t i o no fr o t a t i o n e l e c t r i c a lm a c h i n e sf o rt r a c t i o n 2 0 1 1 - 1 0 - 3 1 发布 ( I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 ，M O D ) 2 0 1 2 0 4 - 0 1 实施 宰瞀徽紫瓣訾糌瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会捉1 1 1 目次前言1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义3 1 火花和其他发光现象3 2 换向器状况3 3 电刷状况一4 代码的资料性特征5 评定的主要特征t6 评定准则6 1 评定火花的准则6 2 评定换向器状况的准则6 3 评定电刷状况的准则-7 观察规则7 1 观察火花7 2 换向器检查7 3电刷检查-8 对观察记录的解释9 观察频次1 0 观察记录概述l o 1 基本记录准则1 0 2 观察的记录1 1 火花和灼热点的记录1 2 换向器状况的记录一1 3 电刷状况的记录1 4 记录举例1 4 1 火花观察1 4 2 换向器检查1 4 3 电刷检查附录A ( 资料性附录) 本标准与I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 技术性差异及其原因附录B ( 资料性附录) 观察火花用的可变不透明度光劈G B T2 8 0 2 8 - - 2 0111l122223333334444455566777745 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 刖昌G B T2 8 0 2 8 - - 2 01 1本标准按照G B T1 12 0 0 9 给出的规则起草。本标准采用重新起草法修改采用I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 牵引旋转电机换向的评定和编码准则。本标准与I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 存在技术性差异，这些差异涉及的条款的页边空白处用垂直单线( 1 ) 进行标示。本标准与I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 的技术性差异及其原因见附录A 。本标准与I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 的结构变化如下，按G B T1 12 0 0 9 的要求，改变了原文的章节编号：本标准增加第2 章“规范性引用文件”；本标准第3 章对应原文的第4 章；本标准第4 章对应原文的第2 章；本标准第5 章对应原文的第3 章；本标准第6 章第1 4 章依次对应原文的第5 章第1 3 章；增加附录A ，原文的附录A 改为附录B 。本标准还做了下列编辑性修改：将原文插图( 实际是表) 改名为与相应章节对应条款的表，按表i 表6 顺序排列，为便于查看和对比，表1 表6 维持原有位置不变；将原文表I 改为表7 ，放在表6 的后面；I E c6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 英文版的第1 9 页( 第1 1 章) 的倒数第2 行中，“s l o tp i t c h ( s i n g l eo rd o u b l e ) ”，经对比法文版，应为“p o l ep i t c h ( s i n g l eo rd o u b l e ) ”。本标准( 第1 2 章) 修正为“极距( 单倍或双倍极距) ”；I E c6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 中，没有明确其附录观察火花用的可变不透明度光劈的性质。鉴于该附录不是必须要执行的内容，本标准将其确定为资料性附录。本标准由中华人民共和国铁道部提出。本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会( S A C T C2 7 8 ) 归口。本标准主要起草单位：南车株洲电机有限公司。本标准参加起草单位：永济新时速电机电器有限责任公司、株洲南车时代电气股份有限公司。本标准主要起草人：朱利湘、李益丰。本标准参加起草人：袁子良、钟幼康、吕引条。 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 1 范围牵引旋转电机换向的评定和编码准则本标准适用于G B T2 5 1 2 3 1 所覆盖的并具有圆柱形换向器的所有电机。本标准从以下方面完善G B T2 5 1 2 3 1 ：换向评定准则；试验过程中应作观察的试验的定义；为详述这些观察结果所推荐的代码。本标准不考虑牵引电机的滑环。2 规范性引用文件G B T2 8 0 2 8 - - 2 01 1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。G B T2 5 1 2 3 12 0 1 0 电力牵引轨道机车车辆和公路车辆用旋转电机第1 部分：除电子变流器供电的交流电动机之外的电机( I E C6 0 3 4 9l ：2 0 0 2 ，M O D )3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3 1 火花和其他发光现象3 1 1一般火花o r d i n a r ys p a r k s集中于电刷边缘的各种火花( 见表1 插图) 。3 1 2边缘比p r o p o r t i o no ft h ee d g e指在所观察的刷架上，出现一般火花的电刷边缘长度与电刷总长度之比，以百分数表示。3 1 3喷状火花s h o o t i n gs p a r k s从电刷滑出边飞出的白炽颗粒，这些颗粒连成连续的路径，并呈现出几乎直的发光线( 见表2插图) 。3 1 4飞弧s t r e a m e r s在相邻换向片间出现的，并从电刷滑出边飞出一定距离的小电弧，肉眼可见，它们以连续发光线的形象呈现在换向器上( 见表2 插图) 。3 1 5灼热点g l o w i n gp o i n t s在电刷边缘附近表面上出现的从暗红到白炽的点( 见表3 插图) 。1 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 G B T2 8 0 2 8 - - 2 01 13 2 换向器状况3 2 1变色c o l o r a t i o n由于氧化而引起的铜颜色不同程度的变化，但无烧伤或明显的变黑( 见表4 插图) 。3 2 2变黑b l a c k e n i n g因电刷材料转移导致碳沉积物覆盖在换向器表面所产生的明显外观变化( 见表4 插图) 。3 2 3烧伤b u r n i n g在换向片的边缘或有效工作面上产生的凹点( 明显的腐蚀，见表4 插图) 。与变色和变黑情况相反，这些痕迹不能用溶剂完全去除。3 3 电刷状况3 3 1剥离c h i p p i n g由机械原因引起的、一般发生在电刷滑出边的明显的材料脱离( 见表5 插图、表6 插图) 。3 3 2暗淡区域d u l lz o n e s电刷部分表面显示明显的暗淡外观，但其程度保持一致，并且没有用肉眼能识别出的坑点( 见表5插图、表6 插图) 。3 3 3烧伤区域b u r n tz o n e s电刷表面呈现的、肉眼可见的、并且不是机械原因引起的粗糙部分或坑点( 见表5 插图、表6 插图) 。4 代码的资料性特征本标准所定义的代码仅具有资料性特征，不作为接收或拒收电机的依据。接收或拒收电机的依据在以下标准条款中规定：a ) G B T2 5 1 2 3 12 0 1 0 中8 3 1 的第1 段，内容为：“换向试验后，电机不应有机械损伤、闪络或永久性损伤。永久性损伤是指这种损伤将在试验后会影响电机正常运行”；b ) G B T2 5 1 2 3 12 0 1 0 中8 6 规定了起动试验后的换向器状况( 见其中8 65 评定的主要特征2根据本标准，电机的换向由以下主要特征来评定：火花特性；换向器状况；电刷状况。设定观察是在没有易损害换向的机械缺陷或几何缺陷的电机上进行。 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 6 评定准则G B T2 8 0 2 8 - - 2 0 ”6 1 评定火花的准则本标准仅适用于稳态条件下运行所观察到的火花。本标准不包括瞬态试验( G B T2 5 1 2 3 12 0 1 0 中8 4 、8 6 、8 7 和8 8 ) 所获得的数据。如果是瞬态试验的数据则应明确指出。根据本标准，应用目视法观察火花。观察火花或其他发光现象的基本评定准则是：一般火花的大小，在电刷边沿上出现火花的边缘比；喷状火花；飞弧；在电刷边缘附近的表面上所观察到的程度不同的发光点。6 2 评定换向器状况的准则评定换向器的基本准则是检查换向片的外观( 变色、变黑、具有或不具有圆周方向条纹的烧伤) 及其分布和间隔。6 3 评定电刷状况的准则电刷接触面和滑出边缘应分别进行检查。检查接触面的准则是：均匀光滑的外观；圆周方向条纹的存在状况；暗淡区域的存在状况；烧伤区域( 有否材料脱离) 的存在状况。检查滑出边缘的准则是：实际无损伤的边缘；出现剥离的状况；火花痕迹的存在状况；由于烧伤产生的腐蚀状况；在边缘附近由灼热点留下的痕迹的存在状况。7 观察规则7 1 观察火花在车间或机车车辆的正常光线条件下进行观察火花。当需要人工照明时，例如在机车车辆下，光线应是漫射的，而且不应过强。对所有能直接观察的刷架都应进行火花检查，但仅记录最恶劣换向的刷架。通常检查火花只限于电刷滑出边，因为电刷滑人边的火花是次要的；对于某些特殊运行工况或电源电流的特殊形式，如果火花具有持续脉动的特性，则应对这种情况加以明确说明；在稳态试验时所出现的闪络亦应明确指出。注：在投有适当测量仪器的情况下，本标准对评定火花和其他发光现象所采用的每一项基本准则都是以目视观察为基础。对于记录的大多数判据，这种主观方法是适合的，因为大部分准则是存在或不存在的“二元”问题。实际上，在记录中只有“一般火花的大小”这项判定准则才可能导致不同观察者之间记录的差异。3 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 G B T2 8 0 2 8 - - 2 01 1观察火花用的可变不透明度光劈参见附录B 。7 2 换向器检查由于“表皮”形成缓慢，当试验新电机时，当时的外观不能作为有效的依据。另一方面，对已经过长距离运行的机车车辆进行试验时，推荐按照本标准记录机车车辆运行试验前后的各种换向器表面外观，例如：“表皮”的外观、换向器的椭圆度、像肋条状的痕迹、痕迹的磨损深度、铜毛刺等。通常，应观察所有电刷轨迹，并分别记录其状况，除非各电刷轨迹看起来彼此很相似。7 3 电刷检查原则上，所有电机严格的换向试验应使用完全磨合的电刷来进行。然而在电机使用中承受频繁改变旋转方向的情况下，并考虑不同型式电刷( 分裂式的、整块式的等) 影响的差异，某些试验可使用按用户和制造商协商的、部分磨合的电刷来进行。通常，只对观察火花( 见3 1 1 ) 时确定的最恶劣火花的刷架中的一付或两付电刷的状况进行检查即可。在检查电刷时，通常只记录电刷接触面和滑出边缘的外观。然而在某些电机上，如果滑入边缘( 或靠近这边缘的部分接触面) 显出相当明显的损伤痕迹，而这些痕迹不是由先前反方向运转时产生的，则这些痕迹的外观应清楚地加以描述。虽然电刷前后表面的外观不作为评判依据，因为在这些面上的痕迹不是由不良换向所引起的，但对这种痕迹的存在应清楚地加以描述。在试验期间可能出现的所有缺陷亦应清楚地加以描述，饲如：电刷粉尘磨损、刷辫填塞处松动或刷辫断裂等。8 对观察记录的解释对记录的解释很困难，因而本标准不包含这类解释，主要理由如下：即使在非常短的期间内增加或减少电流的运行，都易使先前出现在换向器和电刷上的痕迹以不可预料的方式发生变化；在试验期间，一般火花的大小，尤其是出现一般火花的边缘比都可能发生变化；原则上，只记录最大值，除非这种效果随时间的增加而明显减小。9 观察频次对所有按照G B T2 5 1 2 3 12 0 1 0 要求进行试验的电机应依照表7 进行观察。注；应明确指出，在试验台上电机的供电和威磁方式；此外还应指出使用中电机正常的供电电源和励磁方式。1 0 观察记录概述观察火花、观察换向器和观察电刷不同时进行，应分别按三种分类中适用的一种代码进行记录”。记录火花、记录换向器和记录电刷所使用的代码分别由第1 1 章、第1 2 章和第1 3 章给出，并以相应表中的插图说明。这些代码原则上可直接用作统计用的记录数字，例如质量控制。41 ) 另一方面，如果希望把同一次试验的三组记录组合在一起，则整个记录总是以以下次序写出：火花、换向器、电刷。用斜线“”来隔开三组记录。“ 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 G B T2 8 0 2 8 - - 2 01 11 0 1 基本记录准则每一基本准则，例如“一般火花的大小”或“电刷表面状况”，是以一个单一的数字0 到9 ( 最大为9 )来记录。数字0 始终是指“不存在”( 全部或实际) 的痕迹或缺陷。1 0 2 观察的记录每一次火花、换向器或电刷的观察的记录方法，是把相应于基本准则的数字，按规定次序写出来。火花观察用四位数字记录，而换向器或电刷检查用两位数字记录。由于某种原因，如果某一基本准则数据未被记录下来，应在缺失数字的地方划一条长划线“”表示。由于实际含义不同，“o ”决不能用于这种场合。如果在可逆转电机的两个旋转方向上观察换向，应分别进行记录。每一记录要标明旋转方向。11 火花和灼热点的记录火花观察用选自以下四位组合数字记录。第一位数字：一般火花的大小( 见表l 插图，该插图仅给出相应于代码数字1 或2 、4 、6 和8 的火花的说明) 。不存在火花针点火花：偶然的持续的针点火花和小火花小火花小火花和中等火花中等火花中等火花和大火花大火花-第二位数字：边缘上出现一般火花的边缘比。不存在火花大于0 5 的边缘比5 2 5 的边缘比2 5 5 0 的边缘比大于5 0 的边缘比第三位数字：喷状火花和飞弧( 见表2 插图) 。不存在火花喷状火花：一般的密集的偶然的持续的偶然的持续的飞弧：长度 2 0 m m代码012。3。45678代码01234代码01234。565 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 G B T2 8 0 2 8 - - 2 011第四位数字：灼热点( 见表3 插图) 。不存在暗红色的白炽色的移动的固定的移动的固定的1 2 换向器状况的记录换向器的状况用选自以下两位组合数字记录。第一位数字：换向片的外观( 见表4 插图) 。变色：均匀的、明显程度不同的变色明显并且不规则的变色变黑烧伤代码。01234代码0246如果所形成的圆周方向条纹不是由于外界因素( 如打磨) 引起的，应在所选择的代码数字( 0 、2 、4 或6 ) 的基础上加1 作为记录。第二位数字：痕迹的圆周分布( 切线方向的) ( 本条无插图说明) 。所有换向片不规则的周期性的( 有规则的) ：槽距-极距( 单倍或双倍极距)1 3 电刷状况的记录电刷状况用选自以下两位组合数字记录。第一位数字：接触面状况( 见表5 插图) 。实际上无痕迹( 均匀光滑的) 轻微的圆周方向条纹严重的圆周方向条纹-暗淡区域小于接触面积的1 3暗淡区域大于接触面积的1 3烧伤区域小于接触面积的1 3烧伤区域大于接触面积的1 3注：在上述几种外观同时存在的情况下，只记录其中最大的代码第二位数字：滑出边状况( 见表6 插图) 。实际上无痕迹边缘上有火花痕迹剥离( 机械引起的)代码1234代码0123456代码012 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 烧伤靠近边缘有灼热点痕迹1 4 记录举例1 4 1 火花观察G B T2 8 0 2 8 - - 2 01 1绝对黑暗( 无火花) 换向超过1 3 的边缘上有针点火花和小火花，并带有一些偶然出现的一般喷状火花几乎在全部边缘上有大火花，并带有持续的密集喷状火花和一个移动的暗红点1 4 2 换向器检查变黑并带有圆周方向条纹，不规则分布1 4 3 电刷检查一一几乎在全部接触面上出现暗淡区域，并在滑出边缘上有火花痕迹表134记录0 0 0 03 3 1 08 4 4 1记录5 2记录4 1火花代码( 见第1 1 章)代码的第一位数字：一般火花的大小外观现象说明代码牝眵偶然的1除娩针点火花持续的2一小火花4一7 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 G B T2 8 0 2 8 - - 2 011 表1 ( 续) 火花代码( 见第1 1 章) 代码的第一位数字：一般火花的大小 外观现象说明代码 一 中等火花 6 一 大火花 8 注：相应于代码数字3 、5 和7 的一般火花无插图说明。 表2 火花代码( 见第1 1 章) 代码的第三位数字：喷状火花和飞弧 外观现象说明代码 一 偶然的 l 磁 一般喷状火花 持续的 2 偶然的 3 一 密集喷状火花 持续的 4 8 表2 ( 续) G B T2 8 0 2 8 - - 2 01 1 火花代码( 见第1 1 章) 代码的第三位数字：喷状火花和飞弧 外观现象说明 代 码 一 短的长度 2 0T E , - 1 1 I6 表3 火花代码( 见第1 1 章) 代码的第四位数字：灼热点 外观现象说明代码 移动的 1 一 暗红的 固定的 2 移动的3 一 白炽的 固定的 4 9 目# 状H ( 第1 2 章) 代码 川H闰日J；：j；|J m J 目目目目图国国) 日日日程 同变色 国国曰口曰国匪 俐悄删 网剐黼酬 烧伤 国国茸国国国目l i 特征卦，如g 看目一些平g 女新打磨 窖易i 目月女自条& ，* a 个代码 数字0 、2 、4 或6 t 增位散1 作自记i 自刷状况( 日第1 3 章) 代码第一位数 接触表i 状况 *mm代码 轻女自周方向条纹 则4 L 一l 小f 接触表面1 n t 自黼。一t 醯 大 接触表面白勺1 网鹂濯鞠雕爨 匕，一 烧伤E 域 ( 腐蚀) L 。，自确幽妇毯缸 大f 接触表1 3 网赣霭阁隧鳓 G B T2 8 0 2 8 - - 2 011 表6 电刷状况( 见第1 3 章) 代码的第二位数字：滑出边状况 外观现象说明代码 7 在边缘上有火花痕迹 l 厶刁 - ，- ，、- p 、 剥离( 机械引起的) 2 仨珂 烧伤( 腐蚀) 3 靠近边缘有灼热点痕迹 4 J - 表7 G B T2 8 0 2 8 - - 2 011 对 象试验种类 例行试验型式试验 应观察以下条件下的火花： 同例行试验。 a )在小时温升试验结束前几 此外，经用户和制造商协商后可观察以下条件下的 火花 火花： 分钟； b )G B T2 5 1 2 3 1 2 0 1 0 中 c ) 除小时温升试验外的某些温升试验接近结束时； d ) 在G B T2 5 1 2 3 1 2 0 1 0 中8 2 规定的某些特性 9 3 规定的每一工作点 曲线试验期间 完成上述观察火花所规定的a ) 同例行试验。 换向器和b ) 项试验后，应检查换向器的 此外，应检查以下条件下的换向器状况： e ) 每一种温升试验后； 状况 f ) 起动试验后 同例行试验。 完成上述观察火花所规定的a ) 此外，经用户和制造商协商后可检查以下条件下的电 电刷刷状况： 和b ) 项试验后，应检查电刷的状况 g ) 长时温升试验后； h ) 起动试验后 1 3 ( ；B T2 8 0 2 8 - - 2 01 1 附录A ( 资料性附录) 本标准与I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 技术性差异及其原因 表A 1 给出本标准与I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 的技术性差异及其原因。 表A 1本标准与I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 的技术性差异及其原因 本标准变化内容 I E C6 0 6 3 8 ：1 9 7 9 对应内容 原因 4a ) 中“G B T2 5 1 2 3 1 2 0 1 0 2a ) 中“I E C3 4 9 第3 8 章的第 中8 3 1 的第1 段，”2 段，” 4b ) 中“G B T2 5 1 2 3 1 2 0 1 0 中 2b ) 中“I E C3 4 9 第3 7 条规定了I E C3 4 9 已被I E C6 0 3 4 9 1 代替，为适合 8 6 规定了起动试验后的换向器状起动试验( 见3 7 2 2 和3 7 2 3 条)国情，相关技术要求按照修改采标的 况( 见其中8 6 2 和8 6 3 ) ”后的换向器状况”G B T2 5 1 2 3 1 2 0 1 0 替代I E C3 4 9 的要求 6 1 第2 段“( G 1 3 T2 5 1 2 3 1 5 1 中第2 段“( I E C3 4 9 第3 7 2 0 1 0 中8 4 、8 6 、8 7 和8 8 ) ” 章、第4 0 章、第4 5 章和第4 6 章) ” 6 3 的第1 段“I E C3 4 9 中3 9 2 7 3 第1 段删除该段文字提出了一些关于牵引电动机换向 I E C3 4 9 已被I E C6 0 3 4 9 1 代替，此段内 容去除不影响本标准的要求 试验前电刷研磨的建议” 第9 章中“按照G B T2 5 1 2 3 1 第8 章中“按照I E C3 4 9 要求” 2 0 1 0 要求” 表7b ) 中“G B T2 5 1 2 3 1 2 0 1 0表Ib ) 中“I E C3 4 9 第3 9 章中规 I E C3 4 9 已被1 E C6 0 3 4 9 1 代替，为适合 国情，相关技术要求按照修改采标的 中9 3 规定”定的” G B T2 5 1 2 3 12 0 1 0 替代I B C3 4 9 的要求 表7d ) 中“G B T2 5 1 2 3 1 2 0 1 0 表Id ) 中“I E C3 4 9 第4 2 章中规 中8 2 规定”定的” 1 4 B 1 火花