GB/T 37414.2-2020.Electrical equipment and system of industrial robot-Part 2 :Requirements for AC servo driver device.
1范围
GB/T 37414的本部分规定了工业机器人电气设备及系统中交流伺服驱动装置(简称伺服装置)的技术要求以及检验(试验)方法,包括环境适应性、功能与电气性能、制造质量、基本安全与电磁兼容性、寿命、随行文件、试验条件与检验规则及质量保证期与用户服务。
GB/T 37414.2适用于工业机器人用交流伺服驱动装置。其他类似用途的交流伺服驱动装置可参照本部分。
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 191-2008包装 储运图示标志
GB/T 2423.1-2008电工电 子产品环境试验第2 部分:试验方法试验A:低温
GB/T 2423.2-2008电工电 子产品环境试验〈第2部分:试验方法试验 B:高温
GB/T 2423.4-2008电工电 子产品环境试验第2 部分:试验方法试验 Db:交变湿热(12 h+12 h循环)
GB/T 2423.5-2019环境试验第2 部分:试验方法试验 Ea和导则:冲击
GB/T 2423.7-2018环境试验 第2部分:试验方法试验 Ec:粗率操作造成的冲击(主要用于设备型样品
GB/T 2423.10-2019环境试验第 2部分:试验方法试验 Fc:振动(正弦)
GB/T 2423.16-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验 J及导则:长霉
GB/T 2423.17-2008电工电子产 品环境试验第 2部分:试验方法试验 Ka:盐雾

ICS21.010
中华人民共和国国家标准
GB/T37414.2—2020免费标准bzxz.net
工业机器人电气设备及系统
第2部分：交流伺服驱动装置技术条件Electrical equipment and system of industrial robot-Part 2:Requirements for AC servo driver device2020-04-28发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-11-01实施
规范性引用文件
术语和定义
4环境适应性
4.1气候环境适应性
贮存和运输的耐干热与耐干冷
高温及低温运行
温度变化运行
耐交变湿热
伺服电动机的抗长霉
伺服电动机的抗盐雾
机械环境适应性
自由跌落
4.3电源环境适应性
工作电源条件范围
电压谐波
特殊环境适应性
5功能与电气性能
5.1基本功能与选配功能
一般原则
保护功能
监视(监控)功能
接口与通信
转速变化的响应时间
转矩变化的响应时间
频带宽度
惯量适应范围
静态刚度
额定输出容量及效率
转速变化率
GB/T37414.2—2020
GB/T37414.2—2020
调速范围
稳速精度
5.2伺服电动机：
转子转动惯量
工作区
额定转速和最高转速…
额定转矩和最大转矩
反电动势常数
定子电阻和定子电感
转矩波动率
制造质量
标志（标识)
结构及外观
元器件质量
导线连接
机械结构
伺服电动机基本外形及安装尺寸伺服电动机的轴向间隙
伺服电动机的轴伸径向圆跳动
安装配合端面对伺服电动机轴线的端面全跳动凸缘止口对伺服电动机轴线的径向圆跳动6.10
基本安全与电磁兼容性
外壳防护
电击防护
保护联结·
绝缘电阻
耐电压
泄漏电流
防火保护及非金属材料的阻燃性电磁发射干扰
7.9电磁抗扰度
静电放电抗扰度
电快速瞬变脉冲群抗扰度
7.9.4浪涌（冲击）抗扰度
电压暂降和短时中断抗扰度
射频电磁场辐射抗扰度
射频场感应的传导骚扰抗扰度
7.10噪声
8寿命·
要求·
检验（试验）
9随行文件
使用文件
保证文件
包装文件
检验(试验）
10包装、贮运
11试验条件与检验规则
试验条件
正常试验大气条件
仲裁试验的大气条件
基准的大气条件
测量设备及仪器
11.2检验规则
检验分类
出厂检验规则
型式检验规则
11.3检验顺序
12质量保证期与用户服务
GB/T37414.2—2020
GB/T37414《工业机器人电气设备及系统》分为以下儿个部分：第1部分：控制装置技术条件；
第2部分：交流伺服驱动装置技术条件；一第3部分：交流伺服电动机技术条件。本部分为GB/T37414的第2部分。本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业机械电气系统标准化技术委员会（SAC/TC231)归口。GB/T37414.2—2020
本部分起草单位：国家机床质量监督检验中心、北京航空航天大学、固高科技（深圳）有限公司、西安微电机研究所、琦星智能科技股份有限公司、广州数控设备有限公司、成都卡诺普自动化控制技术有限公司、清能德创电气技术（北京）有限公司、北京大豪科技股份有限公司、重庆固高科技长江研究院有限公司、山东建筑大学、浙江明泉工业装备科技有限公司、广东南方职业学院iiKaeerKA
本部分主要起草人：薛瑞娟、黄祖广、陶飞、蒋、姬帅、张玉洁、刘刚、张亮、吴文俊、张军、李良军、张俊丰、茹水强、王政、黄立明、龚自康。V
1范围
工业机器人电气设备及系统
第2部分：交流伺服驱动装置技术条件GB/T37414.2—2020
GB/T37414的本部分规定了工业机器人电气设备及系统中交流伺服驱动装置（简称伺服装置）的技术要求以及检验（试验)方法，包括环境适应性、功能与电气性能、制造质量、基本安全与电磁兼容性、寿命、随行文件、试验条件与检验规则及质量保证期与用户服务。本部分适用于工业机器人用交流伺服驱动装置。其他类似用途的交流服驱动装置可参照本部分。
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/T191-2008包装储运图示标志GB/T2423.1—2008日
电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.42008
12h循环）
GB/T2423.5—2019
GB/T2423.7—2018
设备型样品
电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db：交变湿热（12h+环境试验。第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击环境试验第2部分：试验方法试验Ec：粗率操作造成的冲击（主要用于GB/T2423.10—一2019环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T2423.16—一2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验J及导则：长霉GB/T2423.17—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T2423.22一2012电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化GB/T2828.1—2012计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T4208一2017外壳防护等级（IP代码）GB/T4942.1—2006旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级GB/T5169.11一2017电工电子产品着火危险试验第11部分：灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热丝可燃性试验方法（GWEPT）GB/T5169.16—一2017电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法
机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T5226.12019
GB/T6113.101一2016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
第1-2部分：无线电骚扰
GB/T6113.102一2018无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范1
GB/T37414.2—2020
和抗扰度测量设备传导骚扰测量的耦合装置GB/T6113.104一2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-4部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备辐射骚扰测量用天线和试验场地GB/T6113.201一2018无线电扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-1部分：无线电扰
和抗扰度测量方法传导骚扰测量GB/T6113.203一2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-3部分：无线电骚扰和抗扰度测量方法辐射骚扰测量GB/T6543：运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱GB/T6544瓦楞纸板
GB/T10068—2008
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/T10069.12006
GB/T133842008
机电产品包装通用技术条件
GB/T17626.32016
GB/T17626.62017
GB/T17626.132006
低频抗扰度试验
GB/T19678.12018
GB/T21067—2007
GB/T22840—2008
GB/T22841—2008
GB23313—2009
电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度电磁兼容试验和测量技术交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的使用说明的编制构成、内容和表示方法第1部分：通则和详细要求
工业机械电气设备
电磁兼容通用抗扰度要求
工业机械电气设备浪涌抗扰度试验规范工业机械电气设备：电压暂降和短时中断抗扰度试验规范工业机械电气设备电磁兼容发射限值GB/T24111—2009
工业机械电气设备电快速瞬变脉冲群抗扰度试验规范GB/T241122009
工业机械电气设备静电放电抗扰度试验规范GB/T256362010
机床数控系统用户服务指南
JB/T8162控制电机包装技术条件JB/T10490—2016
5小功率电动机机械振动振动测量方法、评定和限值3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.13
交流伺服驱动装置
交流伺服驱动装置ACservodevice在工业机器人中，以交流伺服电动机作为执行元件直接被控量为位移、速度、加速度、力或力矩（转矩)的反馈控制装置。
注：交流服驱动装置（简称伺服装置）一般由驱动单元（又称驱动器）、伺服电动机及传感元件等组成3.1.2
转速变化的响应时间
responsetimefollowingastepchangeofreferenceinput阶跃输入转速响应时间
交流伺服驱动装置输人由零到对应n~的正阶跃信号，从阶跃信号开始至转速第一次达到0.9n~的时间（见图1)；伺服驱动装置输人由对应n到零的负阶跃信号，从阶跃信号开始至转速第一次达到2
0.1n的时间。
理想值
环终估
时而—0
瞬无避谢
响应时间
建立时间
鼎定宽度
核合偏差
图1转速变化（阶跃输入）的响应时间曲线转矩变化的响应时间
response time following a torque variationGB/T37414.2—2020
交流伺服驱动装置正常工作时，对伺服电动机突然施加转矩负载或者突然卸去转矩负载，伺服电动机转速再一次达到并不再超出稳定状态的士5%（见图2中的规定宽度”)所需的时间。aeeik
最人瞬态们关
理想道
时间—0
瞬您超调
规定宽度
建立时间
(恢复时间)
图2突加负载的时间响应曲线
频带宽度frequencybandwidth
稳态价差
交流伺服驱动装置输入量为正弦波，随着正弦波信号的频率逐渐升高，对应的输出量的相位滞后逐渐增大同时幅值逐渐减小，相位滞后增大至90°时或者幅值减小至低频段幅值1//2时的频率。3.1.5
惯量适应范围loadinertialrange交流伺服驱动装置带有规定范围的惯量负载，在不影响稳定性和调速比的前提下所能带的惯量负载的范围（一般以伺服电动机转子惯量的倍数表示）。3.1.6
速度控制speed control
交流伺服驱动装置中，对于作为执行元件的伺服电动机而言，以速度为被控量的控制方式。GB/T37414.2—2020
位置控制
positioncontrol
交流伺服驱动装置中，对于作为执行元件的伺服电动机而言，以位置为被控量的控制方式。3.1.8
转矩控制torquecontrol
交流伺服驱动装置中，对于作为执行元件的伺服电动机而言，以转矩为被控量的控制方式。3.1.9
静态刚度
staticstiffness
交流伺服驱动装置处于空载零速工作状态，对伺服电动机轴端正转方向或反转方向施加连续转矩T。.测量出转角的偏移量△,则K，为转矩T。与转角的偏移量△0的比值。见公式（1）。
式中：
K，—静态刚度，单位为牛米每角秒[N·m/（\)]；T。连续转矩，单位为牛米(N·m)；△O—-—转角的偏移量，单位为角秒(\)。2交流伺服驱动单元（驱动单元/驱动器）3.2
交流伺服驱动单元ACservounit
直接与作为执行部件的伺服电动机相连并且驱动其运作的控制部件。注：交流伺服驱动单元简称“驱动单元”或“驱动器”。3.2.2
额定输出容量ratedoutputcapacity(1)
交流伺服驱动装置在额定负载、额定转速下工作，驱动单元在长期连续运行而不发生报警的状态下，驱动单元能连续输出的最大功率。3.2.3
efficiency
驱动单元在额定工作条件下，输出功率（有功功率)P，与输人功率（有功功率）P1之比。见公式2。
式中：
效率；
输出功率，单位为千瓦（kW)；
P,——输人功率，单位为千瓦(kW)。3.2.4
relative speed variation
转速变化率
GB/T37414.2—2020
交流伺服驱动装置在某一给定转速下，负载由空载增加到伺服电动机连续工作区中规定的该转速下最大负载时，伺服电动机空载下转速与负载下转速差值与空载下转速的百分比。按公式（3)计算。
式中：
转速变化率；
空载下转速，单位为转每分（r/min）；负载下转速，单位为转每分（r/min）调速范围
speed regulation range
调速比
.（3)
交流伺服驱动装置在调速系统中，在伺服电动机转轴上施加最高转速时允许的最大负载，且转速变化率S不大于规定值时，能达到的最高转速和最低转速之比按公式（4)计算。
n miax
式中：
调速范围（调速比）；
最高转速，单位为转每分（r/min）；最低转速，单位为转每分（r/min）。稳速精度steadyspeedaccuracy
交流伺服驱动装置在额定转速、规定负载条件下连续运行时，当电源电压变化，或环境温度变化，或电源电压不变，环境温度不变但连续运行若干小时，伺服电动机实测转速与额定转速间最大差值的绝对值与额定转速的百分比。
按公式（5)计算。
式中：
稳速精度；
In,-nn
伺服电动机的实际转速，单位为转每分（r/min）；伺服电动机的额定转速，单位为转每分（r/min）。1=1.2..
注：稳速精度包括电压变化的稳速精度、温度变化的稳速精度及时间变化的稳速精度。3.3交流伺服电动机
工作区
operating area
在交流伺服电动机不超过规定值即充许温升的条件下，伺服电动机的工作区域5)
注：工作区包括连续工作区和断续工作区。连续工作区域指由电动机的发热、受离心力影响的机械强度、换向及电动机电气极限工作条件限制的范围。超过连续工作区即在连续工作区之外，允许电动机短期运行（如短时过载5
GB/T37414.2—2020
运行）的区域称为断续工作区。工作区用转矩和转速的二维平面坐标表示。3.3.2
额定功率
ratedpower
在连续工作区内，伺服电动机连续输出的最大功率。3.3.3
ratedtorque
额定转矩
在连续工作区内，伺服电动机输出额定功率时对应于额定转速下的转矩3.3.4
额定转速ratedspeed
在连续工作区内.伺服电动机在额定转矩下运行时的允许的最高转速，3.3.5
连续堵转转矩continuouslockedrotortorque在连续工作区内，伺服电动机堵转时即伺服电动机为零速时所能输出的最大连续转矩。3.3.6
ratedvoltage
额定电压
在连续工作区内，对应伺服电动机额定功率的线电压。3.3.7
maximumtorque
最大转矩
伺服电动机超出连续工作区，允许短时输出的转矩。3.3.8
maximumspeed
最高转速
在连续工作区内，伺服电动机在保证电气耐电压强度和机械强度条件下，伺服电动机允许的最大设计转速。
反电动势常数EMFconstant
在规定条件下，电动机绕组开路时，单位转速在电枢绕组中所产生的线感应电动势值4环境适应性
4.1气候环境适应性
贮存和运输的耐干热与耐干冷
4.1.1.1要求
伺服装置贮存与运输允许的气候条件：a）环境温度：—40℃～70℃；
注：长期贴存温度一般为25℃～55℃。b）相对湿度：10%~95%，无凝露；c）大气压强：70kPa～106kPa（海拔高度≤2000m）。试验结束后，检测伺服装置在耐干热与耐干冷条件下的绝缘电阻值，应符合7.4.1的要求，且应能空载正常运行。
检验（试验）
耐干热与耐干冷试验概要见表1。表1存与运输的耐干热与耐干冷试验内容
依据标准
预处理
温度”
试验持续时间
试验时的测量和/或加载
气候条件
特别注意
最终测量
耐干热
GB/T2423.2—2008的试验Bb
GB/T37414.2—2020
耐干冷
GB/T2423.1—2008的试验Ab
按制造厂商规范，无包装
不连接电源
70℃±2℃
16h±1h
正常室温
通电运行并测绝缘电阻
环境温度是在距离产品的通风位置的气流进人点的平面不超过50mm测得的温度。1-25℃士3℃是可以接受的，但不推荐在将来的设计中使用。通电运行之前，应通风除去内外部凝露分别按以下方法进行耐干热与耐干冷试验：a）
耐干热试验：
1）试验目的：确定伺服装置在干热条件下贮存与运输的适应性。2）
试验方法：见GB/T2423.2—2008的试验Bb。试验条件与试验仪器：
试验温度：70℃±2℃。
-40℃±3℃
16h±1h
无凝露
试验持续时间：16h士1h。从试验样品的温度达到稳定后开始计算，试验时的湿度：绝对湿度不超过20g/m3水汽（相当于35℃时50%的相对湿度）。试验用高温箱：可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀，循环风速度应尽可能低（不大于0.5m/s）。容积与伺服装置体积比大于3：1。试验程序：
将驱动单元、伺服电动机在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于不通电状态。将温度箱温度逐步升至试验的上限温度，注意箱内温度变化率不超过1℃/min（不超过5min时间的平均值）
当箱内温度达到稳定后（至少30min）开始计时，存放16h。然后使箱内温度逐渐下降至室温，并在此条件下恢复至初始状态：箱内温度变化率不超过1℃/min（不超过5min时间的平均值）。当温度稳定后，如果有冷凝水应去除，对伺服装置自测、通电运行并进行功能测试，伺服装置应能正常工作。试验期结束后，立即测量绝缘电阻，绝缘电阻应符合7.4.1的要求。b）耐干冷试验：
试验目的：确定伺服装置在贮存与运输在干冷条件下的适应性。1)
试验方法：见GB/T2423.1—2008的试验Ab2）
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