2024變頻調(diào)速專用電機(jī)絕緣規(guī)范

II變頻調(diào)速專用電機(jī)絕緣規(guī)范目 次前 言 III1范圍 12規(guī)性用13術(shù)和14技要求 4一料要求 4緣構(gòu)術(shù)6驗(yàn)法試設(shè)備 75檢規(guī)則 9單絕材和磁線檢驗(yàn) 9整絕結(jié)的9附錄 A規(guī)性高頻擊驗(yàn)波參計(jì)量則 10附錄 B資性高頻擊驗(yàn)統(tǒng)影因素 12附錄 C資性測試漬脂揮分 14附錄 D（料特殊況的緣構(gòu)熱性定程——能汽車動(dòng)機(jī)緣熱性定例 15附錄 E資性）變頻機(jī)緣構(gòu)評規(guī)程 19參考獻(xiàn) 22圖1雙對方示3圖2三平頻供電機(jī)的5階間3圖A.1線圖畸”與標(biāo)波對示10圖A.2線圖 11圖D.1斷驗(yàn)的度循曲線 16圖E.1I型緣構(gòu)試驗(yàn)19圖E.2型緣構(gòu)別試流程 20IIII表1電線用5表2漆銅線高沖擊源的命 5表3漆銅線高沖擊源的命 5表4絕結(jié)在頻擊電下壽命 6表5電線高沖試驗(yàn)波參數(shù) 7表6絕結(jié)耐頻擊試的形數(shù) 8表D.1動(dòng)機(jī)組地工耐限值 15表D.2間擊驗(yàn)壓限值 16表D.3薦老溫和老分期露16表D.4驗(yàn)18表E.1電變器電的機(jī)緣構(gòu)部試驗(yàn)壓峰峰19表E.2力型與IVIC的關(guān)系 20PAGEPAGE10變頻調(diào)速專用電機(jī)絕緣規(guī)范范圍本文件規(guī)定了變頻調(diào)速專用電機(jī)絕緣規(guī)范。本文件適用于額定電壓1140V及以下變頻調(diào)速專用電機(jī)。額定電壓高于1140V的高壓變頻電機(jī)可參照執(zhí)行。（GB/T4074.7—2009繞組線試驗(yàn)方法第7部分：測定漆包繞組線耐熱等級的試驗(yàn)方法GB/T5591.3—2018電氣絕緣用柔軟復(fù)合材料第3部分：單項(xiàng)材料規(guī)范GB/T6109.1—20081GB/T7095.1—20081GB/T11026.4—20124GB/T17948.1—2018旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定散繞繞組試驗(yàn)規(guī)程熱評定與分級GB/T17948.3—2017旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定成型繞組試驗(yàn)規(guī)程旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)熱評定和分級GB/T20629.3—20193GB/T22720.1—2017（ⅠGB/T22720.2—2019旋轉(zhuǎn)電機(jī)電壓型變頻器供電的旋轉(zhuǎn)電機(jī)耐局部放電電氣絕緣結(jié)構(gòu)（Ⅱ型）的鑒定試驗(yàn)JB/T10508—2020中小電機(jī)用槽楔技術(shù)條件GB/T22720.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。尖峰電壓voltageovershootUb超過穩(wěn)態(tài)沖擊電壓部分的峰值電壓值。Ⅰ型絕緣結(jié)構(gòu)TypeIinsulationsystems對于變頻器供電電機(jī)，絕緣結(jié)構(gòu)在其運(yùn)行壽命期間不承受局部放電，則定義為Ⅰ型絕緣結(jié)構(gòu)。Ⅱ型絕緣結(jié)構(gòu)TypeⅡinsulationsystemsⅡ700VⅡ沖擊電壓絕緣等級impulsevoltageinsulationclassIVIC對于變頻器供電電機(jī)，由制造商規(guī)定的并與額定電壓有關(guān)的安全峰-峰電壓，在說明書和銘牌上標(biāo)出。局部放電partialdischargePD導(dǎo)體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電。注：可以發(fā)生在絕緣內(nèi)，也可以發(fā)生在導(dǎo)體附近。局部放電起始電壓partialdischargeinceptionvoltagePDIV當(dāng)施加于試品上的電壓從某一觀測不到局部放電的較低值逐漸增加至試驗(yàn)回路中初次探測到局部放電時(shí)的最低電壓。注：對于正弦電壓，PDIV定義為電壓的有效值。對于沖擊電壓，PDIV定義為峰-峰電壓。峰值（沖擊）電壓peak(impulse)voltageUp在電壓沖擊期間，初始電壓值與達(dá)到的最大電壓之間的差值（如圖1中的Up）。尖峰電壓voltageovershoot；Ub超過穩(wěn)態(tài)沖擊電壓部分的峰值電壓值（見圖1）。圖1雙極對稱方波示意圖標(biāo)引序號說明：U——電壓；t——時(shí)間；Up——峰值電壓；Ub——尖峰電壓；Ua——穩(wěn)態(tài)沖擊電壓；Upk-pk——峰-峰電壓。峰-峰沖擊電壓peaktopeakimpulsevoltageU'Upk/pk在沖擊重復(fù)率下的峰-峰電壓（見圖2）。圖2三電平變頻器供電電機(jī)端的5階相間電壓峰-峰電壓peaktopeakvoltageUpk/pk在基頻下的峰-峰電壓（見圖2）。沖擊上升時(shí)間impulserisetimetr峰值電壓從負(fù)電平上升至100%所需的時(shí)間（見圖1）。注：除另有說明外，沖擊上升時(shí)間為峰值電壓從10%上升至90%所需時(shí)間的1.25倍。直流總線電壓dcbusvoltageUdc電壓型變頻器的中間電路電壓（直流連接電路）。額定電壓ratedvoltageUN電機(jī)在工頻運(yùn)行條件下的電壓值，由制造商規(guī)定且在銘牌上標(biāo)出。注1：額定電壓為線端額定電壓，為有效值；注2：對于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其額定電壓為制造商申明的直流母線的標(biāo)稱電壓值，此時(shí)UN=Udc。尖峰系數(shù)overshootfactorOF電機(jī)端顯示電壓和變頻器電壓的比率。電磁線1/表1電磁線通用要求電磁線技術(shù)要求漆包銅圓線GB/T6109.1-2008及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求漆包銅扁線GB/T7095.1-2008及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求其他繞組線按相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求4.3.1.22表3表2導(dǎo)體標(biāo)稱直徑mm施加電壓V電磁線壽命h2級漆膜3級漆膜中值最小值0.250＜ф≤0.5001500（±750）2000（±1000）≥12≥60.500＜ф≤0.7102000（±1000）2500（±1250）0.710＜ф≤0.9502500（±1250）3000（±1500）0.950＜ф≤1.6003000（±1500）表3漆膜厚度mm施加電壓V電磁線壽命h中值最小值d≤0.123000（±1500）≥12≥60.12＜d≤0.153500（±1750）0.15＜d≤0.244000（±2000）0.24＜d4500（±2250）3.00%浸漬樹脂的其他技術(shù)要求按供需雙方協(xié)議。對地相間對地、相間、層間絕緣材料的耐熱等級不應(yīng)低于155（F）級，其常規(guī)性能應(yīng)滿足GB/T5591.3-2018和GB/T20629.3-2019的規(guī)定。采用云母帶絕緣，其常規(guī)性能應(yīng)滿足云母帶相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。槽楔槽楔的耐熱等級不應(yīng)低于155（F）級，其常規(guī)性能應(yīng)滿足JB/T10508-2020的技術(shù)要求。引接線125℃套管套管的耐熱等級不應(yīng)低于155（F）級，其常規(guī)性能應(yīng)滿足相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)要求。絕緣結(jié)構(gòu)的連續(xù)使用設(shè)計(jì)壽命對應(yīng)的耐熱等級不應(yīng)低于155（F）級。Ⅰ型絕緣結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足GB/T22720.1-2017中的技術(shù)要求。Ⅱ型絕緣結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足GB/T22720.2-2019中的技術(shù)要求。II型絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造工藝，應(yīng)能使絕緣結(jié)構(gòu)有效地承受高頻沖擊電壓的長期沖擊。在4.3.6.2所述的條件下對絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐高頻沖擊性能評定，絕緣結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足表4中的規(guī)定。優(yōu)先采用雙極性高頻沖擊電壓進(jìn)行試驗(yàn)，如試驗(yàn)電壓過高無法滿足，如超過20kV，經(jīng)供需雙方協(xié)商后可采用GB/T22720.2-2019中附錄C的試驗(yàn)方法，并滿足其要求。表4絕緣結(jié)構(gòu)在高頻沖擊電源下的壽命絕緣結(jié)構(gòu)嚴(yán)酷等級電壓以直流總線電壓（Udc）為單位壽命h尖峰系數(shù)OF，Up/Udc尖峰Ub/Udc相間峰-電壓峰-峰電壓電壓系數(shù)相間峰-峰試驗(yàn)電壓相對地峰-峰試驗(yàn)電壓中值最小值A(chǔ)（溫和）OF≤1.1(0,0.1](2,2.2](1.0,1.2]2.0(4.0,4.4](2.0,2.4]≥200≥100B（中等）1.1＜OF≤1.5(0.1,0.5](2.2,3.0](1.2,2.0]2.0(4.4,6.0](2.4,4.0]C（嚴(yán)酷）1.5＜OF≤2.0(0.5,1.0](3.0,4.0](2.0,3.0]2.0(6.0,8.0](4.0,6.0]D（極端）2.0＜OF≤2.5(1.0,1.5](4.0,5.0](3.0,4.0]2.0(8.0,10.0](6.0,8.0]S（制造商規(guī)定）-X2(1+X)2(0.5+X)2.04(1+X)4(0.5+X)制造商規(guī)定-峰試驗(yàn)電壓。在電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)嚴(yán)酷等級未知的情況下，建議使用IVICCOF=2.0進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算。計(jì)算方式：按照GB/T22720.2-2019，Udc=1.35UN。對于“n”電平變頻器，相間電壓可按下式計(jì)算：峰-峰頻壓＝2（Udc+Ub） （1）相對地電壓值可按下式計(jì)算：

峰-峰頻壓＝2（0.5Udc＋Ub） （2）對于電磁線耐高頻沖擊性能評定，按照如下所述制備試樣：漆包銅圓線：按GB/T4074.7-2009中5.1.1的規(guī)定制備成“絞線對”形式；GB/T4074.7-2009中5.1.2155℃150。在溫度為155℃的老化烘箱（老化烘箱應(yīng)滿足GB/T11026.4-2012中的相關(guān)規(guī)定）中，采用符合表5所示參數(shù)的高頻沖擊試驗(yàn)儀對電磁線試樣連續(xù)地進(jìn)行試驗(yàn)。高頻沖擊試驗(yàn)儀波形參數(shù)的計(jì)量導(dǎo)則見附錄A。表5電磁線耐高頻沖擊試驗(yàn)的波形參數(shù)參數(shù)要求波形對稱方波極性雙極穩(wěn)態(tài)沖擊電壓按表2和表3的規(guī)定尖峰電壓應(yīng)不大于穩(wěn)態(tài)沖擊電壓的2%頻率（20±2%）kHz沖擊上升時(shí)間（10010%）ns00至正峰值所需時(shí)49%沖擊上升時(shí)間沖擊下降時(shí)間（10010%）ns00至負(fù)峰值所需時(shí)49%沖擊下降時(shí)間注：沖擊上升時(shí)間為峰值電壓從低電位上升至高電位所需的時(shí)間。注1：高頻沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)及影響因素參見附錄B。注2：表5所規(guī)定的波形參數(shù)僅適用于電磁線耐高頻沖擊性能評定。對5個(gè)試樣進(jìn)行耐高頻沖擊性能評定，試樣結(jié)果取中值和最小值。浸漬樹脂揮發(fā)分的測定方法見附錄C。絕緣結(jié)構(gòu)耐熱性評定應(yīng)按GB/T17948.1-2018或GB/T17948.3-2017的規(guī)定進(jìn)行。對于特殊工況下的絕緣結(jié)構(gòu)耐熱性評定，附錄D給出了新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)耐熱性評定示例。Ⅰ附錄E簡單描述了變頻電機(jī)Ⅰ型絕緣結(jié)構(gòu)見和Ⅱ型絕緣結(jié)構(gòu)的評定規(guī)程。應(yīng)按照GB/T22720.1-2017中的規(guī)程對Ⅰ型絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行評定，如E.2所述。并根據(jù)鑒別試驗(yàn)結(jié)果，按照E.2.2.3所述方法獲得絕緣結(jié)構(gòu)的沖擊電壓絕緣等級。Ⅱ應(yīng)按照GB/T22720.2-2019的規(guī)程對Ⅱ型絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行評定，如E.3所述。（3155℃（GB/T11026.4-2012）6A表6絕緣結(jié)構(gòu)耐高頻沖擊試驗(yàn)的波形參數(shù)參數(shù)要求波形對稱方波極性雙極峰-峰試驗(yàn)電壓按表4的規(guī)定尖峰電壓應(yīng)盡可能的減小尖峰電壓，Ub/Udc≤表4對應(yīng)的嚴(yán)酷等級的規(guī)定頻率（1~20）±2%kHz沖擊上升時(shí)間（100~1000）10%ns00至正峰值49%沖擊下降時(shí)間（100~1000）10%ns00至負(fù)峰值49%注：沖擊上升時(shí)間為峰值電壓從低電位上升至高電位所需的時(shí)間。注1：高頻沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)及影響因素參見附錄B。注2：表6所規(guī)定的波形參數(shù)僅適用于絕緣結(jié)構(gòu)耐高頻沖擊性能評定。對電磁線耐高頻沖擊性能的檢驗(yàn)，在首批進(jìn)貨確認(rèn)和每年抽檢時(shí)進(jìn)行。對其他絕緣材料，按常規(guī)進(jìn)貨檢驗(yàn)方法進(jìn)行。對電機(jī)整體絕緣結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)在電機(jī)產(chǎn)品鑒定和絕緣結(jié)構(gòu)變動(dòng)時(shí)進(jìn)行。附錄A（規(guī)范性）高頻沖擊試驗(yàn)儀波形參數(shù)計(jì)量導(dǎo)則概述A.1（標(biāo)引序號說明：U——電壓；t——時(shí)間。圖A.1“畸變”波形與標(biāo)準(zhǔn)波形對比示意圖為了消除畸變波形對試驗(yàn)參數(shù)的影響，本標(biāo)準(zhǔn)將統(tǒng)一采用手動(dòng)調(diào)制示波器的光標(biāo)對電源輸出波形參數(shù)進(jìn)行讀取及計(jì)量校準(zhǔn)。操作步驟：A.2調(diào)節(jié)直流偏置和信號幅度，使輸入的沖擊電壓信號的底值和頂值之間的部分居中覆蓋約80%屏幕。（tr（如1。調(diào)整時(shí)間光標(biāo)a和b01UP和0.UP10和90A）trtr=1.25（t90-t10） （A.1）a’b’1）（Ub）圖A.2接線圖附錄B（資料性）高頻沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)及影響因素高頻沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)一般包括：高頻沖擊電源、計(jì)時(shí)裝置、老化烘箱及示波器等?！糜陔姶啪€的高頻沖擊電源，具體參數(shù)詳見表5；——用于絕緣結(jié)構(gòu)的高頻沖擊電源，具體參數(shù)詳見表6。示波器100MHz100MHz。計(jì)時(shí)器應(yīng)滿足GB/T11026.4-2012中的相關(guān)規(guī)定。負(fù)載下的波形畸變見A.1。GB/T4074.5-2024（125±5）mm范GB/T4074.5-2024某些老化箱制造商往往通過增加循環(huán)風(fēng)速以保證箱體內(nèi)部的溫度均勻性，一些線徑較小的電磁線樣品容易被風(fēng)影響在試驗(yàn)過程中不斷的搖動(dòng)，由此引入的機(jī)械應(yīng)力可能導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏低。附錄C（資料性）測試浸漬樹脂的揮發(fā)分測試浸漬樹脂揮發(fā)分所需儀器及材料的要求如下所示：——厚度為0.1mm，面積約為95mm×95mm的平整鋁箔；——自動(dòng)控溫實(shí)驗(yàn)室烘箱；——天平的感量為1mg。浸漬樹脂揮發(fā)分試驗(yàn)步驟按照如下進(jìn)行：45mm×4525mm（1351）℃30min（100.5）g30min注：鋁皿在烘箱中處于未封閉狀態(tài)。X（C.1）式中：

Xm1m2100%m1m

（C.1）m——鋁皿質(zhì)量，單位為（g）；m1——加熱前試樣與皿的質(zhì)量，單位為（g）；m2——加熱后試樣與皿的質(zhì)量，單位為（g）。以三個(gè)試樣測定值的中間值作為結(jié)果，取兩位有效數(shù)字。附錄D（資料性）特殊工況下的絕緣結(jié)構(gòu)耐熱性評定規(guī)程——新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)耐熱性評定示例概述新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)承受的振動(dòng)和環(huán)境應(yīng)力更為嚴(yán)酷，在絕緣結(jié)構(gòu)耐熱性評定診斷分周T/CEEIA415-2023。101017948.1-2018GB/T17948.3-2017在首次熱老化分周期之前，進(jìn)行質(zhì)量保證試驗(yàn)。在進(jìn)入初始診斷試驗(yàn)之前，進(jìn)行下列質(zhì)量保證試驗(yàn)：——試品的外觀檢查；——繞組對地工頻耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓按表D.1規(guī)定，持續(xù)時(shí)間1min；——當(dāng)試品為模型線圈時(shí)，采用400V工頻交流電壓進(jìn)行匝間耐電壓試驗(yàn)，泄漏電流報(bào)警值設(shè)置為50mA；——當(dāng)試品為實(shí)際繞組時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行匝間沖擊耐電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓按表D.2規(guī)定。表D.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組對地工頻耐壓限值序號驅(qū)動(dòng)電機(jī)或部件試驗(yàn)電壓（有效值）1持續(xù)功率小于1kW且最高工作電壓小于100V的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電樞繞組500V+2倍最高工作電壓21kW100V的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電樞繞組1000V+2倍最高工作電壓，最低為1500V3驅(qū)動(dòng)電機(jī)的勵(lì)磁磁場繞組1000V+2倍最高勵(lì)磁電壓，最低為1500V表D.2匝間沖擊試驗(yàn)電壓限值序號驅(qū)動(dòng)電機(jī)或部件試驗(yàn)電壓（峰值）1驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電樞繞組1.7UG2驅(qū)動(dòng)電機(jī)的勵(lì)磁磁場繞組①當(dāng)總匝數(shù)為6匝以上時(shí)：1.7UG6單位為伏（V），1000V3有刷直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)電驅(qū)繞組①最高工作電壓660V及以下：電樞的換向片片間沖擊電壓峰值不低于350V②最高工作電壓660V以上：電樞的換向片片間沖擊電壓峰值不低于500V注：UG為表D.1中的工頻耐壓試驗(yàn)限值，試驗(yàn)電壓均需四舍五入原則修約到百數(shù)位（百伏）的數(shù)值。在開始第一個(gè)熱老化分周期前，每個(gè)完整試品應(yīng)經(jīng)受D.7的診斷試驗(yàn)，以確定每個(gè)試樣是否能夠通過診斷試驗(yàn)，否則不應(yīng)進(jìn)入老化試驗(yàn)。最低老化溫度的平均壽命不應(yīng)少于25%的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命，但不應(yīng)低于2500h，最高溫度應(yīng)至少得到100h的平均壽命。20K20K100為減小外推引起的誤差，最低老化溫度與外推求得的溫度之差不應(yīng)大于25K，若超出25K的范圍，應(yīng)在報(bào)告中注明。10D.3。表D.3推薦的老化溫度和老化分周期曝露時(shí)間預(yù)期耐熱等級180200每個(gè)老化分周期的天數(shù)T1＜TA＜T2T1T2T1T2老化溫度（TA）范圍℃2452552652751～22352452552652～32252352452554～62152252352457～1020521522523514～21按照GB/T17948.1-2018中5.3的要求。在每個(gè)周期中，應(yīng)將冷態(tài)試品（室溫下）直接放入預(yù)熱烘箱中以使試品經(jīng)受相同的熱沖擊。同樣，應(yīng)將熱態(tài)試品直接移至室溫空氣中，以使試品在冷卻時(shí)經(jīng)受與加熱時(shí)一樣的熱沖擊。按照GB/T28046.3-2019中4.1.2.4的要求進(jìn)行，每個(gè)軸向1h。按照GB/T28046.4-2011中5.3.2的要求進(jìn)行，Tmin=-45℃，Tmax=155℃，每個(gè)溫度點(diǎn)保持1.5h，循環(huán)1次，轉(zhuǎn)換時(shí)間≤30s。（155t1=1.530min。（-45t230t3=1.5ht2t330min。溫度循環(huán)結(jié)束將試品取出后應(yīng)恢復(fù)至室溫。注1：對于質(zhì)量大的試驗(yàn)樣品，例如≥100kg，轉(zhuǎn)換時(shí)間t2可適當(dāng)放寬至10min以內(nèi)；注2：若樣品在1.5h內(nèi)不能達(dá)到目標(biāo)溫度，可適當(dāng)延長t1、t3的時(shí)間使其熱浸透。第一循環(huán)包括暴露時(shí)間t1，t3和2個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間t2（見圖D.1）。圖D.1診斷試驗(yàn)中的溫度循環(huán)曲線GB/T17948.1-2018中8.4.395％～10048為了檢查試樣的狀況以及測定何時(shí)達(dá)到試驗(yàn)壽命終點(diǎn)，在潮濕處理之后1h內(nèi)，對試樣施加如表D.4所規(guī)定的工頻電壓，施加時(shí)間10min。對導(dǎo)體間、線圈間、線圈對地依次施加試驗(yàn)電壓。線圈對地與線圈間的試驗(yàn)電壓應(yīng)適用于絕緣結(jié)構(gòu)預(yù)期的最大電壓。應(yīng)記錄與表D.4不同的試驗(yàn)電壓值。表D.4試驗(yàn)電壓額定電壓V建議的工頻試驗(yàn)電壓（r.m.s）V對地線圈間導(dǎo)體間散繞繞組和成型繞組≤566400400110567～976