JBT 14438-2023 电永磁机械调速器 （正式版）

ICS21.120JB电永磁机械调速器Electro-permanentmagnetmechanicalgove2023-12-29中华人民共和国工业和信息化部发布I前言 III 12规范性引用文件 13术语和定义 4符号 25型号规格、基本参数与安装尺寸 25.1型号规格 25.2基本参数 25.3安装尺寸 56技术要求 106.1使用条件 106.2装配要求 106.3冷却方式 106.4工作制 6.5外部接线和电气安全 106.6空载性能 106.7负载性能 107试验方法 117.1试验条件 117.2试验方法 128检验规则、抽样与判定 158.1检验规则 158.2抽样与判定 159标志、包装、运输和贮存 169.1标志 9.2包装 9.3运输 9.4贮存 图1调速器型式、安装尺寸图 5图2测点位置示意 图3空载（负载）试验系统图 13表1调速器规格参数表 3表2调速器安装尺寸及公差 6表3轴伸径向圆跳动公差 9表4键槽对称度公差 9表5轴伸平键尺寸及公差 9表6兆欧表的选用 表7耐电压试验电压 12表8时间间隔 表9检验项目 本文件依据GB/T1.1—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。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由机械工业减变速机标准化技术委员会（CMIF/TC15）归口。本文件起草单位：诸暨和创电机科技有限公司、青岛斯普瑞能源科技有限公司、中机国际工程设计研究院有限责任公司、湖南中机国际检测技术有限公司、许昌学院、浙江省机电产品质量检测所有限公司、天津吉玄节能技术股份有限公司。本文件主要起草人：李和良、王荣松、吴伟明、袁凯南、马小娟、郭晓军、张晓斌、柳志明、陈幸。本文件为首次发布。1电永磁机械调速器本文件界定了电永磁机械调速器的术语和定义，规定了型号规格、基本参数、安装尺寸和技术要求，描述了相应的试验方法，规定了检验规则、抽样与判定及标志、包装、运输和贮存。本文件适用于机座号为355～1000电永磁机械调速器的制造，同类型调速器派生型号的制造可参照使用。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/T191包装储运图示标志GB/T755-2008旋转电机定额和性能GB/T1095平键键槽的剖面尺寸GB/T1993-1993旋转电机冷却方法GB/T4831旋转电机产品型号编制方法GB/T10068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GB/T10069.1-2006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/T10069.3-2008旋转电机噪声测定方法及限值第3部分：噪声限值GB/T13306标牌GB/T22669-2008三相永磁同步电动机试验方法GB/T22715旋转交流电机定子成型线圈耐冲击电压水平GB/T22719.1交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第1部分：试验方法GB/T22719.2交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第2部分：试验限值3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1电永磁机械调速器electro-permanentmagnetmechanicalgovernor通过永磁转子和绕组转子之间气隙的感应，实现由电动机到负载转矩传递,并能将滑差功率以电能方式回馈到电网的装置。3.2转差slip输入转速与输出转速之差值。3.3最小转差minimumslip电永磁机械调速器的三相绕组处于短路状态时，在被驱动电机带动后，其输入端转速为额定转速，输出端输出转矩为额定转矩时的转差。23.4最大转差maximumslip电永磁机械调速器的三相绕组处于开路状态时，被驱动电机带动后，其输入端转速为额定转速，输出端为空载时的转差。4符号下列符号适用于本文件。I——绕组电流（A）n——输出转速（r/min）ns——同步转速（r/min）PCu——最小转差状态时的功率损耗PFe——最大转差时的功率损耗PN——额定功率（W）P1——输入功率（W）P2——输出功率（W）T——转矩（N·m）TN——额定转矩（N·m）tb——环境温度(℃)tn——绕组温度(℃)Δn——转差（r/min）5型号规格、基本参数与安装尺寸5.1型号规格电永磁机械调速器（以下简称“调速器”）产品型号按GB/T4831由产品代号、机座号、配套电动机极数、转矩代号、特殊代号组成。DYCT□-□/□-□特殊代号：户外W、高海拔G、防爆B、其余特殊T、普通型不标注转矩代号：额定转矩，所标数字乘100，单位N·m配套电机极数：4、6、8、10机座号：以中心高表示，单位mm产品代号：电永磁机械调速器5.2基本参数5.2.1调速器的型号与匹配电动机（转速、功率）的对应关系应符合表1的规定。3表1调速器规格参数表4表1调速器规格参数表（续）----- - -- - ------- -- 55.3安装尺寸5.3.1调速器型式、安装尺寸见图1并应符合表2的规定。图1调速器型式、安装尺寸图6表2调速器安装尺寸及公差ABCDEFGHKL+0.030+0.011+0-0.052+0-0.2+0-1.0+0.52+0+0.035+0.013+0.62+0+0.035+0.013+0-0.062+0-0.3+0-0.052+0-0.2+0.040+0.015+0-0.062+0-0.3+0.035+0.013+0-0.052+0-0.27表2调速器安装尺寸及公差（续）ABCDEFGHKL+0.040+0.015+0-0.062+0-0.3+0-1.0+0.62+0+0.74+0+0.035+0.013+0-0.2+0.62+0+0.046+0.017+0-0.3+0.74+0+0.040+0.015+0-0.2+0.62+08表2调速器安装尺寸及公差（续）ABCDEFGHKL+0.046+0.017+0-0.062+0-0.3+0-1.0+0.74+0+0.040+0.015+0.046+0.017+0-0.074+0-0.062+0.040+0.015+0.046+0.017+0-0.07495.3.2调速器轴伸长度一半处的径向圆跳动公差应符合表3的规定。表3轴伸径向圆跳动公差单位为毫米>110～120>120～220>220～2505.3.3调速器轴伸键槽对称度公差应符合表4的规定。表4键槽对称度公差5.3.4调速器平键尺寸及公差应符合GB/T1095的规定（见表5）。表5轴伸平键尺寸及公差单位为毫米6技术要求6.1使用条件在下列环境下，调速器应能额定运行：a）使用地点的海拔不超过1000m。海拔超过1000m使用时，需降容或按特殊型制造；b）适用环境温度为-15℃~40℃,超出适用温度时，需按特殊型制造。6.2装配要求6.2.1调速器转动时，应平稳轻快且无卡滞现象。6.2.2调速器的各零、部件应装配应牢固正确，表面油漆应干燥、完整且均匀，无污损、碰伤及裂痕等现象。6.2.3检查安装尺寸、外形尺寸及键的尺寸应符合5.3的规定。6.2.4调速器轴伸处不应承受外加的轴向力和除联轴器重量以外的径向力。6.3冷却方式调速器的冷却式为IC01或IC06，应符合GB/T1993-1993中的规定。6.4工作制调速器的定额是连续工作制（S1）为基准的连续定额。6.5外部接线和电气安全6.5.1调速器应制成3个出线端，并同时设置接线标志图。调速器的接线盒位于机座顶部，如有特殊要求可按协议定制。6.5.2调速器的接线盒内或机座上装有一个接地端子，在接地端子的附近应设置接地标志。该标志应清晰易见且固定牢固。6.5.3调速器绕组的冷态绝缘电阻不应低于100MΩ,热态绝缘电阻不应低于0.69MΩ。6.5.4调速器的绕组应能承受2倍的额定电压加1000V，历时1min的耐电压试验不发生闪络和击穿，试验电压应为正弦波形，频率为50Hz。6.5.5调速器的绕组应能承受匝间冲击耐电压试验而不被击穿，线圈试验冲击电压峰值和试验方法应符合GB/T22715、GB/T22719.1和GB/T22719.2规定。6.6空载性能6.6.1调速器在刚性安装下空载运行，按GB/T10068中规定的方法，测量其振动速度有效值不应大于2.8mm/s。6.6.2调速器在空载运行时，其噪声值应符合GB/T10069.3-2008中的表1所规定的对应功率的声功率级噪声值。6.6.3调速器在三相短路下空载运行时，调整驱动电机的输入转速至120%额定转速，进行历时2min的超速试验，试验后调速器不应发生变形和损坏。6.6.4最大转差状态运行时的功率损耗PFe不超过额定功率的5%。6.7负载性能6.7.1调速器配套电机的同步转速、额定功率和额定转矩应符合表1的规定。6.7.2调速器绕组转子采用F级绝缘，按B级绝缘考核温升。调速器绕组的温升限值（电阻法）和集电环的温升限值（温度计法）不应超过80K。如试验地点和海拔或者环境空气温度与6.1规定不同时，温升限值应按GB/T755的规定修正。6.7.3调速器轴承最高温度（用埋置温度计法测定）不应超过95℃。6.7.4调速器的最大过载能力与额定转矩之比保证值为1.4。6.7.5调速范围：额定功率≤500kW时为输入转速的0-96%；额定功率＞500kW时为输入转速的0-97%。6.7.6最小转差状态时的功率损耗PCu不超过额定功率的5%。7试验方法7.1试验条件7.1.1试验电源试验电源的谐波电压因数（HVF）不应超过0.02；三相电压系统的负序分量不应超过正序分量的0.5%，零序分量应予消除；电源频率与规定频率之差应在规定频率的±0.3%范围内。7.1.2测量仪器7.1.2.1概述试验时所需的测试设备和仪器主要有：电压表、电流表、功率因数表、双臂电桥、单臂电桥或数字式微欧计、兆欧表、工频耐压仪、转矩转速传感器、温度计、匝间仪、振动仪、无感分流器、示波器、传声器、声级计以及滤波器等。7.1.2.2电量测量仪器所选用电量测量仪器（电压表、电流表、功率因数表、无感分流器和示波器）的准确度不应低于0.5级（兆欧表除外），测量仪用互感器的准确度等级不应低于0.2级。测量端电压的信号线应接到绕组转子的滑环上，取三相电压的算术平均值作计算考核依据。电流测量应同时测量绕组电流，取三相电流的算术平均值作计算考核依据。7.1.2.3转矩测量仪所选用转矩测量仪（转矩转速传感器）的准确度等级不应低于0.5级。转矩测量仪的标称转矩不应超过被试装置额定转矩的2倍；当被试装置为额定转速时，负载轴系的空载阻力转矩（机械损耗）不应大于被试装置额定转矩的15%，转矩变化的敏感度不应低于额定输出转矩的0.25%。7.1.2.4转速与频率测量仪所选用转速表（转矩转速传感器）读数误差在±1r/min以内，频率表的准确度等级不应低于0.1级。7.1.2.5电阻测量仪绕组的直流电阻仪表（双臂电桥、单臂电桥或数字式微欧计），所选用的准确度不应低于0.2级。7.1.2.6温度测量仪测试测量仪（温度计）的最大允许误差为±1℃。7.1.2.7振动测量仪器（振动仪）所选用的传感器装置的总耦合质量小于被试产品质量的1/50，其平坦响应频率至少在10～1kHz。7.1.2.8声级计用于测量噪声的声级计不低于A计权，并选用I级的精密声级计，固有最大误差不超过±0.7dB。7.2试验方法7.2.1装配要求检查检查调速器的装配应牢固正确，表面油漆应干燥、完整且均匀，无污损、碰伤及裂痕等现象；转动调速器，应平稳轻快，无停滞现象；目测检验调速器的结构及安装型式；用通用量具检验调速器的结构尺寸、轴伸尺寸和径向跳动误差。7.2.2外部接线和电气安全性能7.2.2.1目测检查调速器的出线端和接线盒。7.2.2.2目测检查调速器的接地端子，检验其是否位置合理、醒目且牢固。7.2.2.3用兆欧表测量调速器的冷态时的绝缘电阻。测量所有绕组对机壳的绝缘电阻，测量绕组转子的冷态时的绝缘电阻时，应根据被试产品铭牌的最高电压，按表6规定的电压分档选用兆欧表。表6兆欧表的选用VV7.2.2.4调速器的绕组耐电压试验，应按照GB/T755-2008中的规定执行（见表7）。最多允许二次试验，二次试验的试验电压不应超过首次试验电压的80%。表7耐电压试验电压V7.2.2.5调速器的匝间耐电压试验，应按照GB/T22719.1和GB/T22719.2中规定的要求和方法进行检验，测量后应将绕组对地放电。7.2.3空载性能试验7.2.3.1振动调速器在空载工况下运行，调速器采用刚性安装时，测量输入转速为额定转速，输出转速由零速和50%额定转速至95%额定转速范围内的振动速度值。测点位置见图2。待转速稳定后，测量调速器此时的振动数据。图2测点位置示意7.2.3.2噪声调速器在空载工况下运行，待转速稳定后，按GB/T10069.1-2006中描述的方法，测量调速器的空载噪声，按GB/T10069.3-2008中第6章规定的声功率级限值判定。7.2.3.3最大转差时的功率损耗PFe将驱动电机M1按图3与调速器连接，输出端转速为0r/min，被试产品的三相绕组应是处于开路状态的。起动电机M1，测取额定转速下的P0值和转矩值T，此时的P0值即为功率损耗PFe。在读取并记录试验数据前，输入转矩应稳定，即相隔30min的2个读数之差不应大于前一个读数的3%，检查试验时，运行时间可以适当缩短。图3空载（负载）试验系统图7.2.3.4超速试验选用可调速（或变频）电机为试验电机，其调速范围应满足调速器120%额定转速的要求。试验时，被测试调速器三相短路下空载运行，将试验电机的转速逐渐调整到调速器120%的额定输入转速，运行2min后停机检查，其结果应符合6.6.3款的规定。7.2.4负载性能试验7.2.4.1调速器负载试验测试系统见图3。7.2.4.2调速器在额定转速和输出转矩不超过额定转矩条件下运行时，调速范围应满足6.7.5的要求。7.2.4.3调速器在进行温升和热试验的试验现场应加隔挡以防止其它外部的气流对测试区域温度的影响，试验区域应有足够的空间，允许空气自由流动。7.2.4.4调速器进行负载性能试验时，应按规定顺序逐项进行。7.2.4.3.1转子绕组温升调速器在额定转速和额定转矩条件下运行时，其转子绕组部分的温升应符合6.7.2款的规定。7.2.4.3.2温升试验中环境温度测量对采用空气冷却的调速器环境温度测量，可用多只温度计均匀分布在被试装置周围进行测量，测点应在距被测样机中心高水平面1m处，水平距离在5米以内，并应防止外来热辐射及气流的影响。环境温度应读取整个试验过程最后四分之一时间内的温度，并按相同的时间间隔记录全部温度计的读数，取所有温度计读数的算术平均值作为环境温度值。7.2.4.3.3调速器各部分温度测量温度测量方法应符合GB/T22669-2008中11.3规定。绕组温度采用电阻法测量。轴承温度采用埋置检温计测量，测量位置为最接近轴承外圈处。停机后，立即用温度计测量集电环表面的温度，取测得的最高值作为滑环温度。7.2.4.3.4额定负载条件下热试验额定负载条件下热试验应采用直接负载法。要求在（T2-TN）/TN在±5%范围内运行，直到其各部分温度变化到达稳定。应每隔30min记录1次被测样机的输入转矩T1、输入功率P1和输入转速n（用输入端的转矩转速传感器和转矩转速显示仪可直接读出）以及输出转矩T2、输出功率P2和输出转速n（用输出端的转矩转速传感器和转矩转速显示仪可直接读出），同时测量绕组电流I、绕组温度tn和周围环境温度tb。在调速器热试验过程中，读数的时间间隔应在30min或以上，当相隔30min的两次温度读数的温升变化＜1K时，可视为已达到热稳定状态。7.2.4.3.5断电时电阻热试验结束后应迅速停机，从停机瞬间算起，应在表8规定的时间间隔内用电桥测量出调速器绕组的最初电阻值读数RN。若不能在上述间隔时间内测得第一点读数，则应按GB/T755-2008的规定执行。表8时间间隔sPN7.2.4.3.6温升值的计算和修正当被测调速器是采用空气冷却时，调速器的温升值是热稳定状态时测得的绕组温度减去环境温度；如果试验地点的海拔≤1000m且冷却空气温度在10℃~40℃之间时，温升可不作修正。如试验地点海拔>1000m或冷却空气＞40℃或这两种情况同时存在，温升限值应按GB/T755-2008中的8.10的规定进行修7.2.4.4最小转差状态时的绕组电流及功率损耗PCu测试应在热试验后进行。将被测样机的三相绕组调整为短路状态，起动电机M1和负载机G1，测出输出转矩为额定转矩时，记录绕组电流值I、输入转矩T1、输入转速n、输入功率P1、输出转矩T2、输出转速n以及输出功率P2。最小滑差时的功率损耗计算公式为：PCu=P1-P2。计算结果应符合6.7.6的规定。7.2.5过载能力调速器在额定转速输入条件下，调节调速器的试验负载，测量其发生失步时的输出转矩，此时调速器的输出转矩应满足6.7.4要求。当加载到1.4倍额定转矩时如还未发生失步，则可以判定为本项合格，无需继续加载。8检验规则、抽样与判定8.1检验规则8.1.1出厂检验8.1.1.1出厂检验应逐台进行，每台调速器应经制造企业的质检部门检验合格后，并附有产品合格证方能出厂。8.1.1.2出厂检验的项目按表9规定执行。8.1.2型式检验8.1.2.1型式检验的项目为本文件的全部要求，或按表9规定的项目。8.1.2.2凡遇下列情况之一，应进行型式检验：a）新产品定型或产品转厂