GB/T 22720.1-2008
基本信息
标准号:
GB/T 22720.1-2008
中文名称:旋转电机 电压型变频器供电的旋转电机 Ⅰ型电气绝缘结构的鉴别和型式试验
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
发布日期:2008-12-30
出版语种:简体中文
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相关标签:
旋转
电机
电压
变频器
供电
电气
绝缘
结构
鉴别
试验
标准分类号
标准ICS号:电气工程>>旋转电机>>29.160.10旋转电机部件
中标分类号:电工>>旋转电机>>K20旋转电机综合
关联标准
采标情况:IDT IEC 60034-18-41:2006
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:29页
标准价格:22.0 元
计划单号:20076992-T-604
出版日期:2009-10-01
相关单位信息
首发日期:2008-12-30
起草人:张生德、李锦梁、戎伟康、张妃、刘权、叶叶、徐伟宏、于龙英、方建国
起草单位:上海电器科学研究所集团有限公司、上海电科电机科技有限公司、浙江金龙电机股份有限公司等
归口单位:全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC 26)
提出单位:中国电器工业协会
发布部门: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
主管部门:中国电器工业协会
标准简介
《电压型变频器供电的旋转电机电气绝缘结构》分为两个部分,本部分为GB/T 22720的第1部分。本部分为首次发布。GB/T 22720的本部分规定脉宽调制变频器供电的定子/转子绕组绝缘结构的评估标准。本部分适用于变频器供电的单相或多相交流电机定子/转子绕组绝缘结构。本部分阐述了用典型试样或完整电机进行的鉴别或/型式试验,以验证与电压型变频器的匹配程度。本部分不适用于:——仅由变频器起动的旋转电机;——额定电压有效值≤300V的旋转电机;——牵引电气设备和结构。 GB/T 22720.1-2008 旋转电机 电压型变频器供电的旋转电机 Ⅰ型电气绝缘结构的鉴别和型式试验 GB/T22720.1-2008 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS.29.160.10
中华人民共和国国家标准
GB/T22720.1—2008/IEC60034-18-41:2006旋转电机
电压型变频器供电
的旋转电机I型电气绝缘结构的
鉴别和型式试验
Rotating electrical machines-Qualification and type tests fortype I electrical insulation systems used in rotating electricalmachines fed from voltage converters(IEC60034-18-41:2006,IDT)
2008-12-30发布
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
数码防伪
2009-10-01实施
1范围
规范性引用文件
术语和定义
使用变频器产生的影响
电机绕组绝缘结构上的电应力
5.1概述
相间绝缘的电压应力
相对地绝缘的电压应力
匝对股绝缘的电压应力
绝缘劣化机理
电机绝缘类型
变频器供电的电机用I型绝缘结构的应力类型I型绝缘结构的鉴别和型式试验
鉴别试验
型式试验
试验设备
工频PD测量.
冲击电压PD测量
冲击电压发生器·
灵敏度·
PDIV和RPDIV测量
I型绝缘结构的鉴别
试品制备
鉴别试验的方法
鉴别合格标准
I型绝缘结构的型式试验
型式试验方法
型式试验合格标准
12分析、报告和分级
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
参考文献
变频器供电的电机端电压
GB/T22720.1—2008/IEC60034-18-41:2006次
I型绝缘结构试验电压值的求导
GB/T22720.1—2008/IEC60034-18-41:2006图1冲击电压波形参数
图2正弦波交流电压
2电平变频器供电的电动机端电压图3
图43电平变频器供电的电动机端电压图5电动机端规则的相对地快速上升时间冲击典型示波器图例·图6以电缆长度为函数的不同冲击上升时间的电动机端增加电压图7
散嵌绕组设计示例…
成型绕组设计示例
以冲击上升时间为函数的各散嵌绕组定子匝间绝缘承受的最严酷电压图A.1
变频器/电机系统的电路图
两电动机相端间所允许冲击电压U的限制曲线,以冲击上升时间t为函数…15
相间电压和相对地电压(2电平变频器)的对比(无相间电压和相对地电压标尺的图解).…:19图B.1
表1变频器供电的电机端电压的特性通用范围表2缩略词定义
表3电机端电压特性对I型绝缘结构不同组分的影响表4基于2电平变频器I型绝缘结构的应力类型表5受试结构组分的允许电压波形表A.1不同供电条件下散嵌绕组星形接法电机其定子绕组绝缘在不同位置上承受的最大电压示例(1级、2电平变频器)
表A.2最大峰值电压示例.
表B.1应力类型汇总表
表B.22电平变频器与Ua有关的峰-峰试验(X1.3安全系数)表B.3特殊绕组和绞线对的匝间PDIV试验水平表B.42电平变频器供电的额定电压480V定子绕组的型式试验电压举例,假定冲击上升时间为0.3μs以及图9确定的最严酷系数为0.716
GB/T22720.1—2008/IEC60034-18-41:2006前言
《电压型变频器供电的旋转电机电气绝缘结构》分为以下几个部分:第1部分:电压型变频器供电的旋转电机I型电气绝缘结构的鉴别和型式试验;-第2部分:电压型变频器供电的旋转电机Ⅱ型电气绝缘结构耐局部放电的鉴别和验收试验。本部分为GB/T22720的第1部分。本部分等同采用IEC60034-18-41:2006《旋转电机电压型变频器供电的旋转电机I型电气绝缘结构的鉴别和型式试验》(英文版)。本部分在技术内容上与IEC60034-18-41:2006无差异。为便于使用,本部分做了下列编辑性修改:
a)删除了国际标准的前言;
本部分第2章“规范性引用文件”中的引用文件,凡有与之对应国家标准(或行业标准)的IEC标准均以国家标准(或行业标准)替代,随后文中引用的IEC标准号也作相应修改。本部分的附录A和附录B为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)归口。本部分负责起草单位:上海电器科学研究所(集团)有限公司、上海电科电机科技有限公司、江门市江晟电机厂有限公司、浙江金龙电机股份有限公司、苏州巨峰绝缘材料有限公司。本部分参加起草单位:桂林电器科学研究所、哈尔滨电机厂交直流电机有限责任公司。本部分主要起草人:张生德、李锦梁、戎伟康、张妃、刘权、叶叶、徐伟宏、于龙英、方建国。本部分为首次发布。
GB/T22720.1—2008/IEC60034-18-41:2006引言
《电压型变频器供电的旋转电机绝缘结构》包含以下两部分。0.1本部分
本部分集中了必要的参考性引用文件和定义以评价因使用变频器产生的影响。确立了鉴别规程的技术基础之后描述了概念方法。这将绝缘结构分成两类:I型,使用寿命期间检测不到局部放电;Ⅱ型在整个使用寿命期间始终有局部放电。本部分论述I型绝缘结构。I型绝缘结构通常用于额定电压700V以下,定子为散嵌绕组的旋转电机。此处描述的规程是:
一绝缘结构的鉴别;
电机完整定子的型式试验。
在进行任何试验之前,制造厂须决定结构必须耐受的严醋水平。严醋程度取决于尖峰电压的大小和电机端冲击上升时间的快慢。对于供电的系统一体机而言,描述出绕组将要承受的最恶劣尖峰电压和最短电压上升时间的特性很重要。电机设计者可从被分成不同频段的预期值的这两个独立参数完整范围表来选择。试验在每一频段的极值下进行。在鉴别试验中,绝缘结构被用来组成不同的代表性试品。这些试品除按GB/T17948.1一2000或GB/T17948.3--2006规定进行试验外,进行高频电压试验和局部放电试验。局部放电试验必须使用冲击试验设备,见IEC61934。若试验结束之前,试品在规定试验条件下无局部放电,则鉴别绝缘结构为所选严酷频段。
用完整定子进行型式试验,以证明对于制造商所选严酷频段,定子在冲击电压条件下无局部放电。0.2制定中
1范围
GB/T22720.1—2008/IEC60034-18-41:2006旋转电机电压型变频器供电
的旋转电机I型电气绝缘结构的
鉴别和型式试验
GB/T22720的本部分规定了脉宽调制(PWM)变频器供电的定子/转子绕组绝缘结构的评估标准。本部分适用于变频器供电的单相或多相交流电机定子/转子绕组绝缘结构。本部分阐述了用典型试样或完整电机进行的鉴别或/和型式试验,以验证与电压型变频器的匹配程度。
本部分不适用于:
仅由变频器起动的旋转电机;
—额定电压有效值300V的旋转电机;——牵引电气设备和结构。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T22720的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
GB/T7354—2003局部放电测量(IEC60270:2000,IDT)GB/T12668.2一2002调速电气传动系统第2部分:一般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定(IEC61800-2:1998,IDT)GB/T16935.1一1997低压系统内设备的绝缘配合第一部分:原则、要求和试验(idtIEC60664-1:1992)
GB/T17948--2003旋转电机绝缘结构功能性评定总则(IEC60034-18-1:1992,IDT)GB/T17948.1一2000旋转电机绝缘结构功能性评定散嵌绕组试验规程热评定与分级(idtIEC60034-18-21:1992)
GB/T17948.3—2006旋转电机绝缘结构功能性评定成型绕组试验规程50MVA、15kV及以下电机绝缘结构热评定及分级(IEC60034-18-31:1992IDT)GB/T21209—2007变频器供电笼型感应电动机设计和性能导则(IEC60034-25:2004,IDT)IEC60172测定漆包绕组线温度指数的试验方法IEC61934电气绝缘材料和结构瞬时上升和重复冲击电压条件下的局部放电(PD)电气测量3术语和定义
以下术语和定义适用于本部分。3.1
局部放电partialdischarge;PD
导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电。注:可以发生在绝缘内,也可以发生在导体附近。GB/T22720.1—2008/IEC60034-18-41:20063.2
局部放电起始电压partialdischargeinceptionvoltage;PDIV当施加于试品上的电压从某一观测不到局部放电的较低值逐渐增加到在试验回路中初次观测到局部放电时的最低电压。
注:施加正弦电压,PDIV定义为电压的有效值。施加冲击电压,PDIV定义为峰-峰电压。3.3
Epartialdischargeextinctionvoltage;PDEV局部放电熄灭电压
当加于试品上的电压从某一观测到局部放电的较高值逐渐降低到在试验回路中局部放电消失的电压。
注:施加正弦电压,PDEV定义为电压的有效值。施加冲击电压,PDEV定义为峰-峰电压3.4
重复局部放电起始电压repetitivepartialdischargeinceptionvoltage;RPDIV在规定试验时间内,施加于试样的电压从0V起逐渐升高,平均每两次电压冲击重复出现一次或多次PD脉冲的最小峰-峰电压。
单极式冲击
unipolarimpulse
极性为正极或负极的冲击电压
注:术语冲击(impulse)常用来描述加载电机端的瞬时应力电压,术语脉冲(pulse)用来描述局部放电信号。3.6
双极式冲击bipolarimpulse
极性从正极至负极交替变化的冲击电压,反之亦然。3.7
冲击电压重复率impulsevoltagerepeptitionrate无论单极式或双极式冲击,两次极性一致的连续冲击之间平均时间的倒数。3.8
上升时间risetime
峰值电压从10%上升至90%的时间。3.9
冲击上升时间impulserisetime
峰值电压从0上升至100%的时间。注:除另有说明外,设为电压从10%上升至90%所露时间的1.25倍。3.10
突变电压jumpvoltage
U\pk/pk
变频器供电的电机端的瞬时电压变化。3.11
电气绝缘结构electricalinsulationsystem用于电气设备的与导电部分结合在一起的含有一种或多种电气绝缘材料(EIM)的绝缘组合。3.12
成型绕组试验模型
formette
用于成型绕组电气绝缘结构评定的特殊试验模型。2
散嵌绕组试验模型
motorette
用于散嵌绕组电气绝缘结构鉴别的特殊试验模型。3.14
(电)应力
(electric)stress
电场强度,以V/mm表示。
额定电压
ratedvoltage
GB/T22720.1—2008/IEC60034-18-41:2006电机在规定运行条件下的电压值,通常由制造商规定。3.16
基频fundamentalfrequency
从周期性时间函数的傅立叶转换得到的频谱中的频率,频谱中的所有频率均与其有关。注:电机端电压的基频决定变频电机的转速。3.17
冲击持续时间(或宽度)
impulseduration(orwidth)
冲击瞬时值达到其冲击幅值的规定值或规定阀值的第一瞬时和最后瞬时的时间间隔。3.18
峰值(冲击)电压
peak (impulse)votage
单极式冲击电压期间达到的最高电压数值(例如图1中的U,)。注1:对于双极式冲击电压,峰值电压为峰-峰电压的一半(见图3);注2:峰-峰电压的定义见第4章。Up
U——电压;
t——时间。
图1冲击电压波形参数
稳态冲击电压值
steadystateimpulsevoltagemagnitudeU.
冲击电压的终值(见图1)。
GB/T22720.1--2008/IEC60034-18-41:20063.20
尖峰电压
voltage overshoot
超过稳态冲击电压的峰值电压值(见图1)。3.21
尖峰频率
overshoot frequency
四倍冲击上升时间的倒数。
使用变频器产生的影响
由于电源半导体开关特性,现代变频器输出电压的上升时间可在50ns~2000ns的范围内。变频器供电的电机端电压取决于电源供电系统的几个特性(见GB/T12668.2一2002),如:a)
变频器的电网运行电压;
变频器的结构和控制体系;
变频器和电动机之间的滤波器;变频器和电动机之间的电缆长度;d)
电机绕组的设计。
为了将本部分应用于绕组绝缘结构的鉴别和试验,有必要明确电机端电压的必要参数(见第7章)。振幅和电机终端电压的上升时间取决于接地系统、各种电缆设计外形、电机浪涌阻抗以及任何滤波器的存在,这些都会增加脉冲上升时间。电机端的变频器冲击特性通用范围见表1。变频器供电的电机端电压的特性通用范围表1
峰值电压
上升时间
冲击重复率
冲击持续时间
冲击间平均时间
表2中缩略词适用于本部分。
Uphane
Umx /2 U,havce
表2缩略词定义
相间(额定)电压
相对中性点(地面)电压
相对中性点(地面)最大电压
峰-峰电压
直流总线电压
数值范围
0.5kV~15kv
0.05μs~2.0μs
100Hz~20kHz此内容来自标准下载网
10μs~10ms
单极式或双极式
10 Hz~1kHz
≥0. 6 μs
V(有效值)
V(有效值)
供电类型
变频器
变频器
变频器
图2所示为施加于常规电机的工频电压,纵坐标为Umax电源供电系统可产生重复性尖峰电压。(Ua/k)。图3所示为在2电平变频器供电的电机端测得的相间电压变量,纵坐标为Udc。图3也显示出基频下峰-峰冲击电压、冲击频率下峰-峰冲击电压和突变电压(在变频器信号中电压变化最小)之间4
的差异。
一电压;
一时间。
Upk/pk
-基频下峰-峰冲击电压;
U'gk/pk
冲击频率下峰-峰冲击电压;
U\p/pk
突变电压。
GB/T22720.1—2008/IEC60034-18-41:2006U
正弦波交流电压
图32电平变频器供电的电动机端电压360
图4所示为3电平变频器供电的电动机端电压,其符号同图3。典型变频器供电的浪涌电压示波器轨迹如图5所示。
图43电平变频器供电的电动机端电压
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