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GB/T 20161-2006

基本信息

标准号: GB/T 20161-2006

中文名称:变频器供电的笼型感应电动机应用导则

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

发布日期:2006-03-14

实施日期:2006-09-01

出版语种:简体中文

下载格式:.rar.pdf

下载大小:464727

相关标签: 变频器 供电 感应 电动机 应用

标准分类号

标准ICS号:电气工程>>旋转电机>>29.160.30电动机

中标分类号:电工>>旋转电机>>K22异步电机

关联标准

替代情况:被GB/T 20161-2008代替

采标情况:IEC TS 60034-17:2002,IDT

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:平装16 开, 页数:14, 字数:24千字

标准价格:12.0 元

计划单号:20031308-T-604

出版日期:2006-09-01

相关单位信息

首发日期:2006-03-14

起草单位:上海电器科学研究所(集团)有限公司、佳木斯防爆电机研究所、嘉兴新华年电机有限公司、上海联合电机(集团)有限公司南洋电机厂、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

提出单位:全国旋转电机标准化技术委员会

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

本标准研究适用于JB/T 8158标准范围内的笼型感应电动机由变频器供电时在速度设定范围内的稳态运行,不包括起动或瞬态现象。本标准仅涉及间接型变频器。 GB/T 20161-2006 变频器供电的笼型感应电动机应用导则 GB/T20161-2006 标准下载解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS 29.*60. 30
中华人民共和国国家标准
GB/I 20161—2006/IEC TS 60034-17:2002变频器供电的笼型感应电动机应用导则Cage induction motors when fed from convcrters applicatiun guide(1EC TS 6n03-l-17.202.Rotating clectrical machines -Part 17.Cage inductionmotorswhenfed frorm convertcrsapplicatio Huide,TDT)20Q6-D3-14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谁化理委员会
2006-09-01实施
GB/ 20161—2006,TECTS 60034-17.2002的前
规性引用文件
电动机的特性
电几和(或)电疏的频谱
附加捆耗
变新鼎供电运行时的转矩降低
振萄转矩
电磁噪声
绝球结构的使专命
轴承电流·
量大安全运行转速
功率因数的控
电流型变频器供电,人接法电动机扫电筑的波形(洱滤例了)图2脉冲频率-3电压型变燃其电,接法中动机燃已非的滤形(例子)图3变频器供电对笼型酶应电动机<机座号315M.N设计>在额定转免和转速时咨项韧耗的影响…
医4与运行频率放函数关系的基被电压,见第6章)西5电流型变频器供电时V设计1C411自据环冷妇>笼型感盛电动机转短障低因数与运行频率的函数关系(例)
你6电动机消子处许肤冲自(包括电压发射滤及拉碱)的限值与上非时间t,的关系曲续.
图?电动机端子处电压上开时间,的定义…医!环形磁斑抽电玉及其产生的环饿格9共模电路模型及轴求电性必
CB/T20161—2006/IECTS60034-17:2002本标准等同采用IECTS6003417:2002变热器供电的笼型虚电动机应用导则3(英文版),本标准虫全国能转电机标准化技术委所会(SAC/TC26)提出并归口.本标准上海日端科学列究所(策用>有限公司久夷草,佳木斯防爆电机究所,嘉兴新华年中礼有限公司:上换联合电桃(集团》有限公司南洋电机厂、额汇金龙比机股份有限公司、山东华力自机股份有限公司、江国特种电机股份有限公司、江苏贝得电机坚份有限公司,东莞电机有胜公司、山西电杭制流有限公叫等单位券加起草,
本标准丰要定草人:李秀英、邱建荣、举兆寄、叶绵武、张义斌、测征良、灵冬英、赵迎在、岳维平。杨海,药。
GE/T20161—2006/1ECTS60034-17.2002引言
变频器供电管即感应电动抗典动系统的.1作特性和运行性能受到整体船缺系缺的制约,包待供电系就、变顾器、磁应电动机,杭效轴系以及控制装,其中每一取分的批术述需累多,本标准引用的一些值为无示性质
动系统的世计涉及到一些重要著量,考感划系就内发尔的发术关亲和运行状添的来样非,要对达些季现定教或限佰山翘出「本标准的范用和已的。勇实情忌大多数服动累统楚白不同制造厂牛产范部件组成的。木标准的目的在丁对选用部件的确测以及部件对哪动系统运行也能影响作出说明并尽可脂地定是丧示..1强园
GB/T20161—2006/IECIS60034-17:2002变频器供电的笼型感应电动机应用导本标准研究适用181标准求因内的论型滤应电动机中变频器供电时速没定超前内的预态运行,不包括整动或脱慈现菜,标注仅涉过间接型变题端,此炎变频游包括带中间回的外施直流电流的变频器(电近型变瓶器和外跑克流电三的变装器(电压型变较器),或为效型或为脉冲控制型、设有限到脉冲的数录、宽变变缺冲据率。去标准序造的变须可为探技拨控制电路:更而为数宁控制完路,变版器的电了开芳盟件可以是任何类型的,如品体觉(双极的或合两氧化物场效应曾MC>Sfet),缘栅双品体管[IGBFs),晶断品(O等
2规范性引用文件
下列文扫的条款迫过本标准的引用而成为木标准的条教。孔是性口期的引用文件,其随后所有的起改单(个包括勤误的内容或修订版动不适用下本标准,然而,敦励根据本标准达减切议的各力研究无否可使市这些文件的尽新版本,凡是不注月期的引用文件,其星新版本适用丁本标准。GB755—200施转电机定额和性能(:dtEC500-1:156)G8/T1993—1993旅转电扎冷年方(3/1772.1199能特退规尺寸和出动等级第=部分:机座号56--40和占券号-1 0N1(il: IC 6C072 1:1991)
GH/T4772.215S9城转电机寸利验出地率等级常2部分:机座号3551110和0穿号118c~2$60tidtIEC 50022.195c
范473一1旅转电机尺和输出功宰等微3部分:小沈汽表人式电动机凸缩号BF10-BF5@(idt 1EC 60072-3:19942JPT58--1电压为5CV及以下的单速三相龙型站应电动机的起动性能(:dtIEC6003413,1993)
IEC6US4-1:19旅转电机第部分:定额性能3电动机的特性
士换流期间,电池划颊器的轮止鸟流要流运中动机的定子绕纠。闪此,电动机的等值电路动识换流电路的设证计民重要的:
对心压型变规监,心或机的等使路部识对换统以路的计通节不互要,但是心动机的谐被阻坑对厌错滤引起的须中有重大的悠响,十速情源关系到览动范战本运行能力,划采要求逆心须器供电运行时出现的附划转能(将后探猫转妞)和附加损系的具体细书,剩需要道电动礼在芯个谐被规送起巨内的等值定路参效H工N设升笼型感应自动机有多种没计方实(例如制非深格转子和改笼传铝转子)重要话波的赖率铠压很完(带宽!~[所以不可确定一十者遍有效的动机等值降。通带不存许果用车工频稳态运行对益等值电参数(例郊正常运行对范漏抗》亲计算医诺波引起内转缺和职托:只有当变狐的输击电殖刊或)电压频逆已刘时,电动机制造商才能炭供台适的电动机等值电路书参数恒,GB/120161—200E/正CTS 60034-17:25024电压和(或)电流的频谱
为获得转炬降低额和出借被引宽的抵落转年:了新电动机电压和(或电与止盗电源供电行时划比的相对谐空长是至关更要的。图1结白了电流型变端善供电时电或机柜电流的典翻形。点产生的谐达数对7.7、11、13“。其相成的齿波否或士要敢改于换流时间间两,在不司的驱动系统户该时间闻两是不尚的。图2给日?按同步味冲式运行时电动划线电压范典型微形。共谐滤次数为为=.7.1.13-电片型变版器便用多种脉拍换式在数率设定范图内腻种按克可不同,因此谐微的影前人!能给出一个综合的、完整的陈述。如敌待到时确的亲述,应了解变益出电压的错波含量,且一定研究其对电或析产生的后果。
异步肽冲模式,这种模式在很多场台被应用将产生附加的摆动源率:F-xuarx
式中.一0.1、3.31-,?,3,分别为脉冲频率利基波频率F:的相更紊数,另外还有—此控制线路不独用谢定的脉冲版率。脉冲控制变激器可使其低敏谐波量降得很低,而其占主导地位的潜波(按近于脉冲赖率)将出现在相当高的瓶较、由于电动机绕组的电患作用使这些情波不会有多大的影响。生GR755一200门的斤2.1中,范型感虚电动机的执下扰服力表示为一~数值,称为话正因数:
此式要专患广诸波对绕妇温升的影响:但是此因数将变频器供电并无用处。G755一2范围内的电改机在有效部分的设计上养别相当天,应由半动机制造确定咨自证用的降低因数.5时加损带
变频器供电范型略皮电动利中的电压科电流谢波将目机中产料如铁耗和定转子能期对如损耗。射加缺托取决于妞电飞调波的幅征和率,几其长表决于潜被的翘率。这些与负石关的谢加钢在由电压型变频器供电齿电动机中是更要的,而在出流型变质器供时几乎可多略不计,另一种读托,即所调的换流捌托,只长由电流型变频器供电运行时疗在。换流期闲诵磁追的快逆变化在垃转子步部产牛了涡流,在由电压型变频器供电运行时,因换流电流不流过中动机缔纠,所以没与焕疏捌荐
转了貌组心的附加扭托与转了改计<柜形带几何形状)有大,对具有显著挤流效应的转了守别感。电压型变频器供电时,电动机的执尼晟重要的设计特证,固为它限制丁与损柜直接相关的谢波电流:口电压型变频器供且时,电动机的转千缆组附加损托与负牧无关而内电流型变频器代电时,则与负载有关,
浓有筒单的计算方法来计算制时技耗,也设有通出的说明表定如批的效值。它衡袋赖十成均数理地,非带复杂,可时变频器也有多和多样刻如不向脉冲频率和脉冲模式的就型变游和巾压型变频望),电动机的设计也务不相同(例如组类型.整槽方式,构的几何形状),图3以台电机机座号315MB/4772.1—1390见B/6158—1999非具有不同的请波今直药小同的变频器供电和正这电源供电为例千,在各栏内刻出了计算求导的逝耗组战比倾:该制了烧哦:月拖产泛应用的变频留供间系镜中各炎间托的相对重要性:新别的损耗对比不适用」其他变频器供出的宠型患压电动机礼其他型式变频器(具有不同的调制为式和脉冲频率),为金2
GB/T20161—2006/EC:TS 60034-17202十比较,3中般定变救器供电车题定运;状态下的基链电卡和基波电流都相同的,6变频器供电运行时的转矩降低
电动机中变感能供电在颖定购率运行时所产生的转矩逆带要比正独电乐供尽时的瓶定转低。其降低额与附则损耗引起的担开增高和变频路在电动机额定频中时的旅山电压与电动机定电压之化有关,
图4中的实指的是必频器快电动机土燃通保持不变时的输出电压和率翁关系曲续,该三性通与止电压供电时相同.如果已知变预器山的谐波频诺,电动机制造就能够确定该运行点芯电划面升。升收决于该电动机的设其冷却方式(ICC1或1C411-见GB/T1993933。决定电动机转矩降任因效时再要的是该定心动机的热度。计及这生影的在频定频单时心动乱转矩降惯内数典型值为0.到,
通:实际上变频器的定翻运行并不意味者在暂定判率时基波通与正弦自呆供电时的磁通一样共后果导效产附试的转第偏差,这个偏差值取决十它们自身的参数,电动机在颜定频率时的同安转速以下的速度谢节范用内,若电动机定子绕组电阻与电相比叫以忽略,应用=常数的控制规则,则可寒得心动机的最大转矩为一恒量,为了补偿电动机完了出阳的影明.有些变频器将特性设计成图一中的虚线所示等性,与设有舒偿作月比,低逆时只·有较高约转。
可卡医4中电出和数率标么佰在1.0以上的运行点变频输出电压在数和增加时通带保持不变(弱磁范):一日运行车这范制.电动机的转矩降低因数将会变化使转拆也速降低,转炬特性如困5中·.0以上范固的特性出线所示图三给出了一分比尽型必州器实电的典整的电动乱转矩降低曲统约实例。电压型定联据供电所的相应册线形状与之楚假如使拍器的诺链频诺和电压一规率特性已知、电动机制造每可以提出这择的转范讲线:固源及划尽动机不同的冷方式(1度411和通风方识!月请环冷却变独立拍环冷却),不可能给出适用于所有情说的转矩障低也、谨节由冲控制的变频器(脉冲救率在IIz他当内供息的中动机要降低解矩实预比波变预器供电时要小,者脉冲质率圳转矩的降伤效变小,bzxZ.net
7振荡转矩
山谐波产生的异步乾矩(毯态)炉动系运行的影响较小,世这不追用于报满转矩,该转矩会在机施系统向产书报,
在山S脉冲电流型变频器供市内-明虚应电动机中具S倍或12件液规率(的振瑟转柜具有实用价值,该转矩的幅值分别约为额定转短的15%(频率为6/,时1和5元频率为13时)。应存细均筛临界抵泵造变:特则是对那些仪有轻微阻尼的传动部性的驱动系统。在脉冲控制变频器的验动系统中,展有影响的振满转知的频和原决士唤冲救来,而它们的频取决干脉汁宽变。日前的变效器其脉冲赖率通常超基波数率二0倍其拆药转炬药根值以高达1为。如用更高的脉冲频率(21×门数量绒),并采再适当的脉冲模式(例刘正弦基注裁调判成些间一相量调制抵率为6×利12>,的氛游转矩实际工可以留略不。此外,还将产生二培证爆坐的握诺转免,问这些转炉图其激率划高系统的临界机械赖率,对涨动系统并不会形成害性的作用:8电磁晚声
山于谱的存在也动扩电磁弹声的激励机理得批正弦凸源供电时典为复杂。对变操器供也的始3
GB/T2C151—2006/ICTS5034-1/.2002型感感电动机在运行时所产牛的心嫩声前还不能事光作出斗靠的斗算,特新是在谢速范用内商装些运行点可谢宏发出谐振现象,当电动机电流型变频器电时·各次话波电流引发了相度内附川儿磁荣支。各次谐该的幅与其次数收应出。产生保产拍密点力的物率防商电动机定十有部分的固有频,因当电动机在恒定偿两和析定电流状高下运行时,柴山级的增长处于间范围之内。变期器的整制器作或电动机的没计对梁由增长的影很小,与部定电压、额定预密的正弦心源供电运行相比校,在派定顺率以下运行时依照经验,也动机的A没弹声經增长在1-之间.该增长量节上限止弦压共电运行的低喉血动机
当电动机山电压型变故器计电时:各谐装电正引发了托应的附训心咚举户,其频率接近变热器的脉拓车或其普数,出能靠近动机是子右效部分的有额率。噪声原标小的响化随若变器控制方式而变化,当企频器的脉冲规率不受时:在频部中将出境很尚的火呼除\,拓反,与脉冲模式为在线控制时,实际上语中者心少峰肤冲,医此,马额定电压额完瓶求的止弦波电源快儿运行时相比教,心资机的A计咚卢级的增长比电流型变救器供电时大·依期终验,车恒定密退的忙况下增长量可讼l--15 d.
9绝缘范构的使用寿命
与山弦诚电流和电压供电利大,变点器供电时电动机的绝缘结购要承受更品的介电速力。在电流型必切器共电的情比下,作换流期问分火控电压作用了丰稳策和应间绝缘上,起压型变频游供心以性用在互间绝缘上的心服梯度无生层的特别处接近电源入处的图。瓷组绝练承受的介电应力达十变测盟所产的峰值出压,冲上升时间和间率、变瓶器和电动机乏间连线的特性和长废、提组结购以片他系统梦数。特别尼整组签邮矿对地电正个对平价内中依竭
漆包呵线带能统纠节电动机为典要承确加十端处如图6所示的除电正而不至于显池降低老命。
快速开关型逆变器力连接电缆的组合内传确线路的影低将产生译使口水:刘轴定电底小一变等十交流引V的电动机,当求受如医6所示的评佳自压时,作为实型其范案站构应具有满意的寿合。由快速开关通化器供牛的额定中压为交流5UuV~eSV的电动机.需要朵用加强的池练钻构式/变舌写用许限制峰值电只和/就脉冲上于间的选波器,术语“1升吋宜按下述定义(见图?该定义计必了莞组内的摄变即象:电玉光用丹准电球中出现前利出现后电期时值的长,该出压球冲在出压到达其第一下的即结来,上汇时间,的定义是电压以中压随册的添三升到坚时的时间崩。
接丁复杂的内在送:系,注议精心设计些体以动票就,有时还军云在变频器的筛出带使用法被器10轴承电流
变频器运行对,轴承电流足生两种人同的电玉引起的国
铺尺出十定子能部坏路磁涵起的在出轴,获不,端带和机体(见图)引成的闭合导电回路中产生书厂。定姬部天划称(血有扣片通风道,选片的向异性会产外路尴两,环路离通会被定子电流零序分量(称作共模马流大,零你电流的大小取决下叫动机的接地4
GD/T20161—2006/1ECTS63034-17:2002系统,中流尖怪日现在个半导体元件的开长腾间,通书每个脉冲频率周期产生心改电流尖净。
柏承电压
新承电玉是在在于轴承径向间隙间由电容调合产生的电丘(图所):由定了骑组平均必运与接地定子钛心之间的交变自位差引起(称作共电未),这个电差品PWM控制式的变题器固有的。特别地,共模电压出一倍系统收率的分量,三倍变标器输出端基测的分量以及脉冲频率分量组成:其蜂值为变频游叶间心路直流电尺内50必范同之内,轴未耳压政决子定子疑组和转子之间、软于和机座之间的电容以及相本穿的电容,在轴承的径向间殖处可以测出共根电出扩特定百分佰因此,轴承电压的时间转生是其模电乐的反映,如微测制定频器供心时电动机的细电或轴承电压,盛采用适当的措,上必领停用持殊仪器和屏股证量线,夜则图教商频率分量的将合待出错资的结果。当电试机以正弦中压供良运行时,轴承电乐实际工为守,如果轴电压设有超过然00V峰值!,快批长期的经验大需尽取陈扩措逆:马轴电压超过约500mV(峰值),有可能在前述坏中产生环流,在相对短的时间内损衡承。负一个辅承绝续,最好是非轴伸端轴承,这样就足以避免道过两个轴承以及迁可船通过负教机械的轴承产生坏路电流。对本标准液国内按当前技术制声且出正总被电术供电送行的单动机,轴承加绝缘既不必要也无此情划。山电流型变刻器(方波变器>洪电运行时,电动划不存在轴承电压,医供电电压/中流谐波的影轴电压聘有增加。妇间正整波电正供凸·样,抽电下的上以值推荐均为500mV(峰佰).止危压型变刻器快电运行时,电动机会向时山现幅电工和轴承心正。变化率商的输承电长会产生电奔性轴后率张(称作/出中流),此外,如轴承电压过其击产值还会出现短时的放电饿(称作EDM1流。效尽电流的重复率随著承电出数值和脉冲赖率的增长而落加。由轴承电玉引起的这两冲电流接上述电溶证路井沿电动机的接地要统流斗,但开不串联流过两个拍承轴虑压与脉冲疑率,脉冲上升时间以及电动机的定额有关,它含有可能超述V的商翘尖峰,将会十穿轴承的油膜。问草波频率分量产:电动势,因此士环荒电流的频尚中主要包含基被和三次游波,即停其蚂值小于5V(峰佰)基波数率分量仍可能维持坏变不断,从避免内处频器供电产生环流电流考速,弦波电压供电时出动机具有拥电仍是有利药:伐照烫量结累,轴承电乐典型值存10V.(练值)范国之内,月购能不能事整环落电流与辅承电压之间的内在联系
经验表明:
)本殊准范巨内的以及机康号315及以下的电款乱因变频供心而铜伤轴求的现象程少,旧轴承乎受的价电成力随受物整到方式的不同而变化的范大,然而,如用靠唱以大40CV(有效值)献冲满牢尚十10kH2变频器供电:应专患对轴承均以绝源:)对在本标摊范内的以改机座号为515以上的电动机,建设:1)便用带降低相电工等序办量称性共慢止压)滤波带的变额类;2或降低中压的a/值;
3)或将电动轴承加以绝缺,
)对于感判承的绝可来用同尺的绝续辅求来实现,儿不需要将电动机的两-个轨乎同时汀以丝续:在桌种博记下,建议消专家审核整个驱动系统,它包活角载切械(归轴器的绝嫩以及接增系统(可能性爪接地电刷)Elrrxiiu: :lge Muiug静电效电I5
Gn/T20161—2006/IEC:TS60C34-17.200211最大安全运行转速
划电动机欲以高于其愈定转建运行.则量大安全运行转速可以G0034-1:1999前8.5中得到。口动机可以准较商转违下运行,但这种可能性收决于电动凯的设计,制造商应对其进行验证。当电动机高于额定转速运行时,电机的噪产短知抵动經都游增大,时以费求作精确的动半衡以适应高密定转速污行,
电动机在接近缺大安全情违下运行时而过长,可能会显落地缩短辅承的使用好命,注外,也含对轴封和/划油胎的时间间需(域出封辅承的润滑脂传用期限)产牛影响。12功率因数的较正
电动机白出了甲源供电时不窄车电源的负获侧读用电力电容然交正动率网数。在需要这种电穿的特殊应用均合,必众对动机、电了吗源和负持生如黄载和速度的函数关系作一分析,以避必电动机过励,诺被请标利电夺器过与,像这样的应用,该咨谢动器的制造商。120
电流型变频器供电,A接法电动机捐电流的波形【理想例子)240
图2脉冲倾率,一30f,电压型变频器供电A接法电动机线电压的波形(例于)E
正总表电工
出临鼓产生的损鞋
一换频报耗
1-加损样
H双耗
G转子缺制抵形
F定了盗明报托
GB/T20161—2006/1ECTS60034-17:2002[-1%
-F 5X
几立量件联功批式的电品制文妞也脉冲温]
生茶效效牢产作的抵我
杂款扫花
H转了然组抵格
A一定一终组创程
变频器供电对范型应电动机(机座号315MN计)在额定转矩和转速时各项担耗的影响图3
R/T 2016:—7006/IR:TS 60034-17:2002t x
与运行频率了,成函整关系的基波电五心.(见第6章)图
图5电流型变瓶器供电时N设计1C411自相环冷却型感应电动机转矩降低因效与运行颠率f,的百敷关(创)
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