GB/T 30844.2-2024 1kV及以下通用变频调速设备 第2部分:试验方法 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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ICS 29.240.99
CCS K 46
GB/T 30844.2—2024 代替 GB/T 30844.2—2014
1 kV 及以下通用变频调速设备
第2 部分:试验方法
Variable⁃frequency drive of 1 kV and below—
Part 2:Test methods
2024⁃12⁃31 发布2025⁃07⁃01 实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
目 次
前言··························································································································Ⅲ
引言··························································································································Ⅳ
1 范围·······················································································································1
2 规范性引用文件········································································································1
3 术语和定义··············································································································1
4 试验要求·················································································································2
4.1 正常试验环境条件·······························································································2
4.2 正常试验电气条件·······························································································2
4.3 其他要求···········································································································3
4.4 试验安全···········································································································3
5 试验项目和方法········································································································3
5.1 外观及结构检查··································································································3
5.2 安全性能试验·····································································································3
5.3 功能试验···········································································································7
5.4 性能试验···········································································································7
5.5 保护功能试验····································································································11
5.6 环境适应性试验·································································································11
5.7 防护等级试验····································································································15
5.8 电磁兼容性试验·································································································15
5.9 高低电压穿越试验······························································································16
附录A(规范性) 时间响应的一般规定·············································································17
A.1 通则···············································································································17
A.2 响应时间·········································································································17
A.3 上升时间·········································································································17
A.4 调节时间·········································································································17
A.5 负载冲击速度偏离面积·······················································································17
参考文献····················································································································20
Ⅰ
GB/T 30844.2—2024
前 言
本文件按照GB/T 1.1—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。
本文件是GB/T 30844《1 kV 及以下通用变频调速设备》的第2 部分。GB/T 30844 已经发布了以
下部分:
——第1 部分:技术条件;
——第2 部分:试验方法;
——第3 部分:安全规程。
本文件代替GB/T 30844.2—2014《1 kV 及以下通用变频调速设备 第2 部分:试验方法》,与
GB/T 30844.2—2014 相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了文件的适用范围,将额定输入电压改为交流1 kV 以及直流1.5 kV 等级及以下(见第
1 章,2014 年版的第1 章);
b) 更改了试验要求“正常试验环境条件”有关的规定(见4.1,2014 年版的4.1);
c) 更改了试验要求的“其他要求”有关的规定(见4.3,2014 年版的4.3);
d) 增加了“冲击耐受电压试验”有关的规定(见5.2.1.4);
e) 更改了“接地保护连续性(可触及金属部件接地电阻的测量)” 有关的规定(见5.2.3,2014 年
版的5.4);
f) 增加了“控制性能试验”有关的规定(见5.4.7);
g) 更改了“环境适应性试验”有关的规定(见5.6,2014 年版的5.16);
h) 增加了“高低电压穿越试验”有关的规定(见5.9);
i) 增加了规范性附录“时间响应的一般规定”(见附录A)。
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。
本文件由中国电器工业协会提出。
本文件由全国变频调速设备标准化技术委员会(SAC/TC 518)归口。
本文件起草单位:天津电气科学研究院有限公司、苏州汇川技术股份有限公司、希望森兰科技股份
有限公司、卧龙电气驱动集团股份有限公司、上海雷诺尔科技股份有限公司、深圳库马克科技有限公
司、深圳市英威腾电气股份有限公司、深圳市宝安任达电器实业有限公司、深圳市禾望电气股份有限公
司、天津天传电控设备检测有限公司、天水电气传动研究所集团有限公司、新风光电子科技股份有限公
司、北京合康新能科技股份有限公司、北京ABB 电气传动系统有限公司、西门子(中国)有限公司、北京
利德华福电气技术有限公司、中冶赛迪电气技术有限公司、清华大学、英迪迈智能驱动技术无锡股份有
限公司、东北电力大学。
本文件主要起草人:王春武、陈实、罗深、曹鹏、陈国成、罗自永、韦启圣、嵇世卿、王素飞、关寒星、
柴青、罗巨龙、付宝鑫、林鸿元、亢丽平、方茂成、张登山、温湘宁、许加春、姚坚、闫凤光、倪梅娟、孙倩倩、
陆海峰、张乾、谷建明、王瀛洲。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
——2014 年首次发布为GB/T 30844.2—2014;
——本次为第一次修订。
Ⅲ
GB/T 30844.2—2024
引 言
GB/T 30844《1kV 及以下通用变频调速设备》旨在规范1 kV 及以下通用变频调速设备的技术条
件、试验方法、检验规则和安全规程等,拟由3 个部分构成。
——第1 部分:技术条件。目的在于给出1 kV 及以下通用变频调速设备的额定值、使用条件以及
技术要求。
——第2 部分:试验方法。目的在于给出1 kV 及以下通用变频调速设备的试验方法。
——第3 部分:安全规程。目的在于给出1 kV 及以下通用变频调速设备有关电气、热和能量等除
供电电源以外安全方面的要求。
Ⅳ
GB/T 30844.2—2024
1 kV 及以下通用变频调速设备
第2 部分:试验方法
1 范围
本文件描述了1 kV 及以下的通用变频调速设备(以下简称“调速设备”)的试验方法。
本文件适用于额定输入电压为交流1 kV 及直流1.5 kV 等级及以下,额定输入频率为50 Hz 或60 Hz,
输出电压不大于1 kV,输出频率小于600 Hz 的调速设备的检验和验收。
注: 交流额定输入电压1 140 V 或输出频率大于600 Hz 的调速设备也通常参照本文件执行。有关的性能等要求由
制造商和用户协商确定。
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/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 2423.3—2016 环境试验 第2 部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验
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 2423.10—2019 环境试验 第2 部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)
GB/T 2423.56 环境试验 第2 部分:试验方法 试验Fh:宽带随机振动和导则
GB/T 3768 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 采用反射面上方包络测量面的简
易法
GB/T 4208—2017 外壳防护等级(IP 代码)
GB/T 4798.3—2023 环境条件分类 环境参数组分类及其严酷程度分级 第3 部分:有气候防
护场所固定使用
GB/T 16927.1—2011 高电压试验技术 第1 部分:一般定义及试验要求
GB/T 17627—2019 低压电气设备的高电压试验技术 定义、试验和程序要求、试验设备
GB/T 30844.1—2024 1 kV 及以下通用变频调速设备 第1 部分:技术条件
IEC 61800⁃3:2022 调速电气传动系统 第3 部分:PDS 和机床的电磁兼容性要求及其特定的试
验方法(Adjustable speed electrical power drive systems—Part 3:EMC requirements and specific test
methods for PDS and machine tools)
IEC 61800⁃5⁃1:2022 调速电气传动系统 第5⁃1 部分:安全要求 电气、热和能量(Adjustable
speed electrical power drive systems—Part 5⁃1: Safety requirements—Electrical, thermal and energy)
3 术语和定义
GB/T 30844.1—2024 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
1
GB/T 30844.2—2024
3.1
不平衡度 unbalance factor
三相电力系统中三相不平衡的程度。
注: 用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根值百分比表示。电压、电流的负序不平衡
度和零序不平衡度分别用ɛU2、ɛU0和ɛI2、ɛI0表示。
[来源:GB/T 15543—2008,3.2,有修改]
3.2
测试点 point of test
故障电压的产生点,为故障电压发生装置与调速系统的连接点。
3.3
特低电压 extra low voltage; ELV
不超过交流方均根值50 V 和直流120 V 的任何电压。
3.4
PELV 电路 PELV circuit
保护性ELV 电路 protective ELV circuit
同时具有下列特点的电路:
——在单一故障条件下,以及在正常条件下,电压不持续超过特低电压(ELV);
——与非保护性特低电压(PELV)或安全特低电压(SELV)的电路保护隔离;
——保护性特低电压(PELV)电路的接地措施,或其外露导电部分的接地措施,或者两者的接地
措施。
3.5
SELV 电路 SELV circuit
安全ELV 电路 safety ELV circuit
同时具有下列特点的电路:
——电压不超过(特低电压)ELV;
——与非安全特低电压(SELV)或保护性特低电压(PELV)的电路保护隔离;
——没有安全特低电压(SELV)电路或其外露导电部分的接地措施;
——安全特低电压(SELV)电路与地和保护性特低电压(PELV)电路基本绝缘。
4 试验要求
4.1 正常试验环境条件
一般而言,正常试验环境条件包括如下。
——环境温度:15 ℃~35 ℃。
——相对湿度:25%~75%。
——大气压力:86 kPa~106 kPa。
4.2 正常试验电气条件
一般而言,正常试验电气条件包括:
——输入电压允差的上限值为额定电压的+10%,下限值为额定电压的-15%;
——输入频率允差为额定频率的±2%;
——三相输入电压不平衡度应不超过2%;
2
GB/T 30844.2—2024
——电网电压谐波符合国家标准要求。
4.3 其他要求
测量仪器仪表应满足以下要求:
a) 试验中的测量仪器、仪表、传感器均经计量部门检定并在有效期内,且在被测频率、电压、电流
等范围内满足精度要求;
b) 试验时采用的电气测量仪表的精度不低于0.5 级(兆欧表除外),电流互感器的精度不低于
0.2 级,温度计的误差不大于±1 ℃,其他非电气测量仪表的准确度相当于1.0 级且符合相关
标准的规定。若产品试验要求更高一级的测试仪表,在产品技术协议中明确规定。
试验结果应以试验报告的形式确认。试验报告应清晰而明确地阐明与试验相关的所有信息(负载
条件、电缆敷设等)。由制造商提供的功能说明以及详细验收准则,应在试验报告中予以记录。
4.4 试验安全
应采取措施,确保操作人员、试验人员的安全。
5 试验项目和方法
5.1 外观及结构检查
调速设备通电前应进行常规检查,判定结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.1 的要求。
5.2 安全性能试验
5.2.1 绝缘试验
5.2.1.1 通则
为证明调速设备的绝缘系统具有足够的介电强度,需进行型式试验及出厂试验。
5.2.1.2 绝缘电阻测量
绝缘电压试验前,用相应绝缘电压等级的绝缘测量仪器测量受试部分的绝缘电阻,其数值应不小
于1 MΩ,试验电压选取见表1。
表1 测量绝缘电阻的试验电压
单位为伏
系统电压Ui
Ui≤50
50<ui≤300
300<ui≤1 000(1="" 140)<br=""> 试验电压
250DC
500DC
1 000DC
介电强度试验后,用相应绝缘电压等级的绝缘测量仪器测量受试部分的绝缘电阻。其数值与介电
强度试验前测量的对应绝缘电阻数值不应有明显变化。
测量位置:
——彼此无电连接的电路之间;
3
GB/T 30844.2—2024
——电路与机壳之间。
5.2.1.3 介电强度(交、直流电压)试验
5.2.1.3.1 试验前的准备
试验前进行如下准备。
a) 如果必要,应短接端子、开关的常开触点和半导体阀器件等,以便构成闭合回路。试验前,可
将电路中的半导体器件及其他易损坏部件断开和(或)端子短接,以避免在试验期间损坏。
b) 只要切实可行,对于形成受试绝缘部分的独立部件(例如高频滤波器的电容器),不宜在试验
前断开或短接。在这种情况下,宜使用表2 规定的直流试验电压。
c) 如果受试调速设备的易触及表面全部或部分被不导电材料覆盖,应使用导电箔包裹施加试验
电压的表面。如果使用金属箔完全覆盖调速设备外壳不便,应部分覆盖那些认为与保护有关
的位置。在这种情况下,电路和不导电易触及表面间的绝缘试验可作为抽样试验,代替出厂
试验。
d) 在交流或直流电压试验时,使用多极连接器的印制电路板和模块可抽出或断开,或使用标准
试验样件代替。然而,这些做法不适用于一旦绝缘击穿,电压可能达到的未连接外壳的易触
及部分,或从较高电压侧达到较低电压侧的情况。诸如辅助变压器、测量设备、脉冲变压器和
仪表传感器等的绝缘应力应与主电路相等。
e) 主电路的开关装置和控制装置应闭合或旁路。与主电路不存在导电连接的辅助装置(例如系
统控制设备、风机的电动机),在交流或直流电压试验时应与外壳连接。试验时,外壳以绝缘
材料构成的单元应使用金属箔覆盖,金属箔视为外壳。
5.2.1.3.2 试验电压
绝缘试验可用交流电压或直流电压进行,由制造商选择。
交流或直流电压试验在总装配后进行,以保证制造过程没有影响绝缘配合。
试验电压按表2 的规定合理选择。
根据GB/T 17627—2019 的规定,试验时使用的电压源的短路电流应不小于0.1 A。
表2 连接至低压电网时的交流或直流试验电压
单位为伏
系统电压
≤50
100
150
300
600
1 000(1 140)
可采用插值法
在对采用基本绝缘的电路进行型式试验时
和进行所有出厂试验时
所采用的电压
交流方均根值
1 250
1 300
1 350
1 500
1 800
2 200(2 400)
直流
1 770
1 840
1 910
2 120
2 550
3 110(3 400)
在对采用保护隔离的电路以及在电路与可触
及表面之间进行型式试验时所采用的电压
(可触及表面为非导电或导电表面但不连接
到保护接地线上)
交流方均根值
2 500
2 600
2 700
3 000
3 600
4 400(4 800)
直流
3 540
3 680
3 820
4 240
5 090
6 220(6 800)
4
GB/T 30844.2—2024
除非订货商作出说明,一般不进行功能绝缘试验。
对于不直接连接至电网的调速设备,其试验电压应符合IEC 61800⁃5⁃1:2022 中表33 的规定。
5.2.1.3.3 试验电压的施加
试验时,应按如下方法施加试验电压:
——依次在易触及导电部件(已接地)与各电路之间(PELV 电路或SELV 电路除外);
——依次在易触及表面(不导电或导电但未接地的)与各电路之间(PELV 电路或SELV 电路
除外);
——依次在考虑的各电路与其他连接在一起的邻近电路之间;
——依次在PELV 电路或SELV 电路与各邻近电路之间。
试验时,可将邻近电路接地,或将PELV 电路或SELV 电路接地。试验PELV 电路和SELV 电
路间的基本绝缘是必要的,但试验邻近的PELV 电路或邻近的SELV 电路间的功能绝缘则不必要。
PELV 电路或SELV 电路和其他较高压的电路借助基本绝缘与机架(地)隔离。在完成装配且基
本绝缘应力未超过的调速设备中,一般不可能专门试验隔离高、低压电路的双重绝缘或加强绝缘。因
此,双重绝缘或加强绝缘也采用基本绝缘的试验电压。
5.2.1.3.4 施加电压的持续时间及合格判据
电压试验应采用50 Hz 或60 Hz 正弦波电压。如果受试电路中包含有电容器,试验可采用等于规
定的交流电压峰值的直流电压。
试验持续时间对于型式试验为1 min,对于出厂试验至少为1 s。试验电压可采用上升(或下降)斜
坡电压,但应在其全值下保持规定的持续时间。
如果在试验期间没有发生电击穿或闪络,试验通过。
5.2.1.4 冲击耐受电压试验
5.2.1.4.1 通则
除进行交流或直流电压试验外,还应进行冲击耐受电压试验。
冲击耐受电压试验使用一个具有1.2/50 ms 波形的电压进行(GB/T 16927.1—2011 的图6),并用
来模拟大气条件下的过电压。这项试验也覆盖由于开关设备操作引起的过电压。
5.2.1.4.2 试验前的准备
试验前应做如下准备:
a) 属于同一电路的带电部分连接在一起;
b) 保护器件断开,除非需要进行试验。
5.2.1.4.3 试验电压
试验电压按表3 的规定合理选择。
5
GB/T 30844.2—2024
表3 冲击耐受电压试验
单位为伏
系统电压
≤50
100
150
300
600
1 000
可采用插值法
过电压类别Ⅰ和过电压类别Ⅲ的冲击耐受电压(对应表中第2、3 列)可从GB/T 30844.1—2024 中表5 采用的相同方
法获得
过电压类别Ⅱ和过电压类别Ⅳ的冲击耐受电压(对应表中第4、5 列)可从GB/T 30844.1—2024 中表5 采用的相同方
法获得
电路与其周围电路之间的绝缘
符合过电压类别Ⅱ要求的冲击耐受电压
基本绝缘或附加绝缘
500
800
1 500
2 500
4 000
6 000
加强绝缘
800
1 500
2 500
4 000
6 000
8 000
电路与其周围电路之间的绝缘
符合过电压类别Ⅲ要求的冲击耐受电压
基本绝缘或附加绝缘
800
1 500
2 500
4 000
6 000
8 000
加强绝缘
1 500
2 500
4 000
6 000
8 000
12 000
5.2.1.4.4 试验电压的施加
应将冲击耐受电压施加在主回路与地之间。
5.2.1.4.5 施加电压的持续时间及合格依据
以≥1 s 的时间间隔为每个极性施加三个1.2/50 ms 脉冲。
如果无击穿、闪弧或火花发生,则成功通过冲击耐受电压试验。
5.2.2 电气间隙和爬电距离
应通过测量或外观检查验证电气间隙和爬电距离是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.2.3 的规
定。测量的实例见IEC 61800⁃5⁃1:2022 中附录D。
5.2.3 接地保护连续性(可触及金属部件接地电阻的测量)
可采用直接测量法测量。
测量前,应将调速设备与供电电源和负载断开,并去除规定的测量点的污秽(若有)。
测量时,仪表端子分别连接至接地端子和机壳及应接地的导电金属件。
测试电流值应采用25 A,接地电阻限值不超过0.1 Ω。
判定调速设备接地条件及所测电阻值是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.2.4 的规定。
5.2.4 噪声试验
试验在周围2 m 内没有声音反射的场所进行。测量应在正对调速设备操作面,垂直距离1 m 处取
至少两点作为测试点,测量时测试设备正对调速设备噪声源,取噪声最严重测试点的值为测试值,判定
是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.2.5 的规定。
6
GB/T 30844.2—2024
具体测试按GB/T 3768 进行。
5.2.5 温升试验
温升试验应在调速设备的冷却系统正常工作、额定负载下进行,通过电流试验的方式确定。
环境温度应在试验周期的最后四分之一期间测量。应至少使用两个测温元件对称布置在调速设
备的周围,其位置高度约为调速设备高度的二分之一,距调速设备不超过300 mm。注意避免空气流动
和直接热辐射对测量的影响。
试验时,调整输入电压和负载电流等于额定值。检查各部件的温度,直至达到热平衡;调整过载电
流和时间间隔,测量各部件的温度(包括在最高温度下工作的部件的温度)。
判定各部件的温升是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.2.6 的规定。
注: 当温度变化不超过1 K/30 min,即认为达到热平衡,温升试验一般不超过4 h。
5.3 功能试验
5.3.1 轻载试验
试验程序:
——调整输入电压达到额定值;
——输出电压达到额定值;
——检查调速设备电气线路的所有部分及调速设备的冷却系统能否与主电路一起正常运行。
小电流调速设备(5 A 及以下)不必进行轻载试验。
对于出厂试验,在额定输入电压下验证。对于型式试验,还要在输入电压的最大值和最小值下验
证受试调速设备的功能。
5.3.2 运行频率范围内的输出能力
在运行频率范围内,观察电动机的运行状态,被控电动机应能保持稳定运行。
判定调速设备的输出能力是否满足GB/T 30844.1—2024 中6.3.3 的要求。
5.4 性能试验
5.4.1 输出额定容量
在规定的电源条件下,输出电流为额定电流,输出频率为额定频率时,判定输出容量是否符合
GB/T 30844.1—2024 中6.4.1 的规定。
5.4.2 效率试验
效率可采用负载试验法或功率损耗测量的方法确定,也可采用计算内部损耗的方法确定。
负载试验法是通过在额定负载条件下测量功率确定效率。
测量程序:
——在规定的电源条件下,调整输入、输出电压及负载电流达到额定值;
——按一定的时间间隔,测量调速设备的输入有功功率和输出有功功率;
——计算出效率。
判定测量的效率值是否满足GB/T 30844.1—2024 中6.4.2 的要求。
5.4.3 输入功率因数试验(基波的位移)
调速设备的功率因数是根据输入端口的测定计算出的。
7
GB/T 30844.2—2024
注: 由于电流波形畸变,用普通功率因数表测量不能得到正确的数值。
功率因数的测量可采用负载试验法。
测量程序:
——首先调整输入电压和负载电流达到额定值;
——负载输出在20%、80%、100% 功率点,测量输入端电压、电流及功率因数。
判定网侧的输入功率因数是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.3 的规定。
5.4.4 频率分辨率
在规定电源条件下,在整个运行频率范围内以最小级差改变输出频率,测量其输出相邻两个频率
间增量的最小值,判定是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.4 的规定。
5.4.5 输出电压不平衡试验
电压不平衡以术语电压不平衡度给出,如无特殊说明,电压不平衡度一般指负序不平衡度。
三相输出电压不平衡应在对称负载条件下满载测量。
电压不平衡度可采用如下方法确定:
——在对称负载的情况下,调整输入电压达到额定值;
——调整负载电流分别达到额定值,测量相应的三相输出线电压;
——确定电压不平衡度,取其最大值作为测量结果。
判定输出电压不平衡的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.5 的规定。
注: 电压不平衡度由如下方法确定(见图1)。根据测得的线电压UV、VW 和WU,画出如图1 中虚线表示的三角
形。以VW 为底边,在其两侧各做一个顶点分别为O 和P 的等边三角形。矢量PU 和OU 的幅值分别表示输出
线电压的正序分量和负序分量幅值的3 倍。电压不平衡度能由OU 与PU 之比计算:
OU
PU = Un /Up
式中:
Un——输出电压的负序分量;
Up——输出电压的正序分量。
图1 电压不平衡因数确定
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GB/T 30844.2—2024
5.4.6 过载能力试验
过载能力试验一般结合温升试验进行。
试验程序:
——调整负载电流达到额定值;
——在调速设备温度达到热平衡后,增加负载电流至规定的过载值;
——经过规定的时间间隔后,降低负载电流至额定值或者样机保护停机;
判定过载能力的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.6 的规定。
5.4.7 控制性能试验
5.4.7.1 稳态控制性能试验
5.4.7.1.1 概述
一般考虑调速系统变量(如转矩、速度等)的稳态性能。当变量给定信号和反馈信号已经稳定且持
续时间超过控制系统稳定时间的3 倍以上,并且反馈信号已经稳定且持续时间超过设备最长时间常数
(如速度传感器的热时间常数)3 倍以上,控制系统就处于稳定状态。
5.4.7.1.2 稳速精度试验
在额定负载条件且控制系统稳态下,取一段时间的转速信息,并计算被测电机实际的平均转速与
调速设备设定转速之差与电机额定同步转速的百分比得到稳速精度,见公式(1)。
sn = abs(nset - navg)
n0
× 100% …………………………( 1 )
式中:
sn ——稳速精度;
nset ——调速设备设定转速,单位为转每分(r/min);
navg ——被测电机实际的平均转速,单位为转每分(r/min);
n0 ——电机额定同步转速,单位为转每分(r/min)。
试验应在不同转速条件下进行,具体由制造商决定。
判定稳速精度的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.7.1.1 的规定。
5.4.7.1.3 稳速脉动试验
在额定负载条件且控制系统稳态下,取一段时间的转速信息,并计算电机转速最大值和最小值差
值的一半与电机额定同步转速的百分比得到稳速脉动,见公式(2)。
pn =
nmax - nmin
2n0
× 100% …………………………( 2 )
式中:
pn ——稳速脉动;
nmax——电机转速最大值,单位为转每分(r/min);
nmin ——电机转速最小值,单位为转每分(r/min);
n0 ——电机额定同步转速,单位为转每分(r/min)。
试验应在不同转速条件下进行,具体由制造商决定。
判定稳速脉动的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.7.1.2 的规定。
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GB/T 30844.2—2024
5.4.7.1.4 转矩精度试验
在额定转速条件且控制系统稳态下,取一段时间转矩信息,并计算调速设备设定转矩与实际输出
转矩的平均值差值的绝对值,与电机额定转矩的百分比,得出转矩精度,见公式(3)。
ST = abs(Tset - Tavg)
TN
× 100% …………………………( 3 )
式中:
ST ——转矩精度;
Tset ——调速设备设定转矩,单位为牛顿米(N·m);
Tavg ——被测电机输出转矩平均值,单位为牛顿米(N·m);
TN ——电机额定转矩,单位为牛顿米(N·m)。
试验应在不同转矩条件下进行,具体由制造商决定。
判定转矩精度的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.7.1.3 的规定。
5.4.7.1.5 转矩脉动试验
在额定转速条件且控制系统稳态下,取一段时间的转矩信息,并计算被测电机实际输出转矩最大
值和最小值差值的一半,与电机额定转矩的百分比,得出稳速脉动,见公式(4)。
pT =
(Tmax - Tmin)
2TN
× 100% …………………………( 4 )
式中:
pT ——转矩脉动;
Tmax ——电机输出转矩最大值,单位为牛顿米(N·m);
Tmin ——电机输出转矩最小值,单位为牛顿米(N·m);
TN ——电机额定转矩,单位为牛顿米(N·m)。
试验应在不同转矩条件下进行,具体由制造商决定。
判定转矩脉动的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.7.1.4 的规定。
5.4.7.1.6 调速范围试验
调速范围是衡量系统变速能力的指标。调速范围有两种表示形式,一是以调速系统可稳定运行的
最低转速与最高转速之比表示,如1∶100;二是以最高转速与最低转速的比值表示,见公式(5)。
D =
Nmax
Nmin
…………………………( 5 )
式中:
D ——调速比;
Nmax ——电机稳定运行的最高转速,单位为转每分(r/min);
Nmin ——电机稳定运行的最低转速,单位为转每分(r/min)。
调速范围试验可与稳速精度试验、稳速脉动试验一同进行。
判定调速范围的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.7.1.5 的规定。
5.4.7.2 动态控制性能试验
5.4.7.2.1 速度阶跃响应试验
空载或轻载工况下,选取适当的转速给定阶跃和加减速时间使速度调节器接近饱和,在速度调节
器和输出转矩均未限幅的条件下,测试阶跃给定下的时间响应,按附录A 的规定。
10
GB/T 30844.2—2024
试验通常在50% 额定转速、100% 额定转速和最大额定转速下进行。
判定速度阶跃相应的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.7.2.1 的规定。
5.4.7.2.2 转矩阶跃响应试验
负载条件从空载到满载阶跃变化时,测试转矩阶跃响应时间。
试验通常在接近零速、50% 额定转速、100% 额定转速和最大额定转速下进行。试验时,通常采用
一个与被测电机轴相连的机械来调节转速。
判定转矩阶跃相应的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.7.2.2 的规定。
5.4.7.2.3 转速抗负载扰动试验
在额定转速条件,通过突加/突卸100% 额定转矩模拟负载扰动,测试扰动后的转速响应时间及负
载冲击速度偏离面积,按附录A 中A.5 的规定。
判定转速抗负载扰动的测量结果是否符合GB/T 30844.1—2024 中6.4.7.2.3 的规定。
5.5 保护功能试验
保护功能的检验宜尽可能在不使样机各部件受到超过其额定值冲击的条件下进行。
出厂试验时保护功能的检验不包括那些动作时会发生永久性损坏的器件(如熔断器),如果型式试
验时认为有必要检查这些器件的有效性,则应另行规定其试验条件。
保护功能的检验应在相应的运行条件下,按GB/T 30844.1—2024 中6.5 规定的功能进行。
调速设备应发出报警信号,或发出跳闸信号并自动切断输出及电源输入。
5.6 环境适应性试验
5.6.1 总则
环境适应性试验是为了验证调速设备在正常工作环境,特别是正常工作环境的极端条件下,调速
设备的工作能力。
环境适应性试验可在制造商和用户协商一致的条件下进行。
若对整个调速设备进行试验有困难或造成不合理的浪费时,可只对关键部件进行试验。
5.6.2 高温贮存试验
高温贮存试验按照表4 进行,在高温环境下暴露存放规定时间后,恢复到常温环境下进行额定负
载试验,调速设备应工作正常。
表4 高温贮存试验
主 题
试验的依据
样机电源
温度
湿度
精度
暴露持续时间
试验条件
GB/T 2423.2—2008 中试验Bd
电源断开
55 ℃或制造商规定的最高温度,以较高温度为准
绝对湿度不应超过20 g/m3 (相当于温度55 ℃时,相对湿度不超过20%,空气温度、
空气相对湿度和空气绝对湿度的关系曲线符合GB/T 4798.3—2023 中图A.1)
±2 ℃
(16±1)h
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GB/T 30844.2—2024
5.6.3 高温运行试验
高温运行试验按照表5 进行,在高温环境下暴露存放规定时间后,在该环境下进行额定负载试验,
调速设备应工作正常。
表5 高温运行试验
主 题
试验的依据
样机电源
温度
精度
暴露持续时间
试验条件
GB/T 2423.2—2008 中试验Bd
电源连接
40 ℃或制造商规定的最高温度,以较高温度为准
±2 ℃
(16±1)h
5.6.4 低温贮存试验
低温贮存试验按表6 进行。
表6 低温贮存试验
主 题
试验的依据
样机电源
温度
精度
暴露持续时间
试验条件
GB/T 2423.1—2008 中试验Ad
电源断开
-25 ℃ 或制造商规定的最低温度,以较低温度为准
±2 ℃
(16±1)h
5.6.5 低温启动试验
低温启动试验按表7 进行。
表7 低温启动试验
主 题
试验的依据
样机电源
温度
精度
暴露持续时间
试验条件
GB/T 2423.1—2008 中试验Ad
电源连接
5 ℃ 或制造商规定的最低温度,以较低温度为准
±3 ℃
(16±1)h
5.6.6 恒定湿热试验
恒定湿热试验按照表8 的相应要求进行。
恒定湿热试验后,调速设备绝缘电阻不应有明显的变化。
12
GB/T 30844.2—2024
表8 恒定湿热试验
主 题
试验的依据
工作条件
温度
湿度
暴露持续时间
恢复方法
——时间
——气候条件
● 温度
● 相对湿度
● 大气压力
——电源
——冷凝
试验条件
GB/T 2423.3—2016 中试验Cab
电源断开
(40±2)℃
(93±3)%,无冷凝
96 h
最少1 h
15 ℃~35 ℃
25%~75%
86 kPa~106 kPa
电源断开
在执行交流或直流电压试验或者将重新连接到电源上之前,应通过气流去除所有
外部和内部冷凝
5.6.7 交变湿热试验
交变湿热试验按照表9 的相应要求进行。
交变湿热试验后,调速设备绝缘电阻不应有明显的变化。
表9 交变湿热试验
主 题
试验的依据
工作条件
温度
湿度
暴露持续时间
恢复方法
——时间
——气候条件
● 温度
● 相对湿度
● 大气压力
——电源
——冷凝
试验条件
GB/T 2423.4—2008 中试验Db
电源断开
(40±2)℃
(95+2
-3)%,无冷凝
2 d
最少1 h
15 ℃~35 ℃
25%~75%
86 kPa~106 kPa
电源断开
在执行交流或直流电压试验或者将重新连接到电源上之前,应通过气流去除所有
外部和内部冷凝
5.6.8 正弦振动试验
为了验证机械强度,应按表10 执行一次振动试验。
试验后调速设备应无破损和明显变形且通电后空载运行正常。
13
GB/T 30844.2—2024
表10 正弦振动试验
主 题
试验的依据
条件
运动
振动幅度/加速度
10 Hz≤f ≤58 Hz
58 Hz 振动持续时间
在制造商规定的振动级大于上述值的场合,应使用较大振动级进行试验
如调速设备尺寸过大,可在组件上执行这项试验
试验条件
GB/T 2423.10—2019 中试验Fc
电源不连接
正弦
0.075 mm 单振幅
10 m/s2
在3 个相互垂直的轴上,每个轴10 个扫描周期
5.6.9 随机振动试验
为了验证样品带包装下的机械强度,应按表11 执行一次随机振动试验。
试验后调速设备应无破损和明显变形且通电后空载运行正常。
表11 随机振动试验
主 题
试验依据
条件
运动
加速度频谱密度
2 Hz≤f ≤3 Hz
10 Hz≤f ≤20 Hz
50 Hz≤f ≤2 000 Hz
振动持续时间
试验条件
GB/T 2423.56 中试验Fh
电源断开,带包装
随机
10(m/s²)²/Hz
1(m/s²)²/Hz
0.5(m/s²)²/Hz
每轴向持续30 min
5.6.10 冲击试验
为了验证机械强度,应按表12 执行一轮冲击试验。
试验后调速设备应无破损和明显变形且通电后空载运行正常。
表12 冲击试验
主 题
试验的依据
条件
运动
峰值加速度
脉冲持续时间
方向及次数
在制造商规定的振动级大于上述值的场合,应使用较大振动级进行试验
试验条件
GB/T 2423.5—2019 中试验Ea
电源断开,带包装
冲击
100 m/s2
11 ms
6 个方向每轴向冲击3 次
14
GB/T 30844.2—2024
5.7 防护等级试验
依据GB/T 4208—2017 的规定,验证调速设备外壳防护等级是否符合GB/T 30844.1—2024 中
6.7 的规定。
出厂试验时,可进行直观检查以保证达到规定的防护等级。
5.8 电磁兼容性试验
5.8.1 通则
必要时,应采取防护措施,以防进行电磁兼容性(EMC)试验时因出现调速设备故障而可能造成的
对整个生产过程未考虑到的影响。
在某些情况下(例如对低频发射进行评估时),可能需要另加无源负载条件(电阻性负载与电感性
负载)。
注: 由于当地的无线电传输方面的法规规定,对于某些抗扰度试验,在选择可进行试验的场所时,可能有限制条件。
如果一定要采取特殊的EMC 措施满足所要求的限值,则应在用户文件中明确地阐明这些措施。
适当时,这些措施可能包括:
——供电电网阻抗的最大和最小允许值;
——屏蔽电缆或专用电缆(电力电缆和/或控制电缆)的使用;
——电缆屏蔽层的连接要求;
——电缆的最大允许长度;
——电缆隔离;
——滤波器的使用;
——功能性接地的正确连接。
如果不同的设备或连接要求适用于不同的环境,则同样也应对此加以阐明。
可能增设的且符合抗扰度要求和/或防发射要求的辅助设备(如选件或增强作用的那些),应列表
给出。
这方面的资料也可在试验报告中的某一部分加以叙述,阐明最终推荐的方案。
5.8.2 抗扰度试验
5.8.2.1 试验条件
试验转矩性能以及信息处理和检测功能要求使用特殊的试验设备,该设备对试验骚扰的寄生耦合
要有适当的抗扰度。只有在试验设备的抗扰度可用标准的测量验证的情况下,才能使用这种试验
装置。
为了试验信息处理或检测功能,应设有适当的设备模拟数据通信或数据计算。该设备应具有足够
强的抗扰度,以便在试验期间能正常工作。
对于那些存在的相关端口,包括所选辅助设备(若有的话)那些端口进行试验。要依定义明确且可
复现的方式逐个端口进行。然而,如果有几个过程测量和控制端口或信号接口具有相同的物理配置
(布局),则试验该类型的一个端口或接口即可。
5.8.2.2 试验
调速设备抗低频骚扰和高频骚扰的抗扰度试验、抗扰度最低要求及验收准则按IEC 61800⁃3:2022
中第5 章的规定。
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GB/T 30844.2—2024
5.8.3 发射试验
5.8.3.1 试验条件
只要符合条件,就应在频带产生最大发射的工作方式下进行试验。
可采用计算、仿真或试验的方法进行调速设备基本低频发射限值的验证。
电压或电流的变化率是高频发射的主要原因。对于这种类型的发射,几乎都与dv/dt 值相关,而
且,可通过使调速设备的输出电流低于额定电流获得。因此,这些试验都是轻载试验。要以定义明确
且可复现的方式,对存在的相关端口逐个进行这些试验。
5.8.3.2 试验
调速设备高频发射及低频发射的试验、发射限值及验收准则按IEC 61800⁃3:2022 中第6 章的
规定。
5.9 高低电压穿越试验
高低电压穿越试验见DL/T 1648,由制造商和用户协商一致进行试验。
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GB/T 30844.2—2024
附 录 A
(规范性)
时间响应的一般规定
A.1 通则
时间响应表现为在规定的运行和使用条件下,因施加规定的输入所引起的输出随时间变化的
曲线。
在施加规定的输入之前,调速设备应工作在以下运行和使用条件下:
——基本速度;
——最大额定速度;
——空载;
——额定输入电压和输入频率;
——测量设备和接口预热1 h 后温度稳定,环境温度在使用条件内。
输出曲线可能包含大量纹波,应采用平均曲线来确定时间响应(见图A.1)。调速设备典型时间响
应是速度参考、电流参考或转矩参考阶跃变化后的时间响应(见图A.1)和负载转矩变化后的时间响应
(见图A.2)。应假设被传动设备的负载转矩在100 ms 内线性从零增加到规定的转矩(或从规定的转
矩减少到零),且没有超调。
A.2 响应时间
从阶跃给定时刻开始,到系统响应首次达到规定值所需的时间。
对于参考阶跃变化后的时间响应,规定值为初始平均值加上稳态增量的90%,且瞬态超调应小于
或等于稳态增量的10%;对于负载转矩变化后的时间响应,规定值应为最终平均值加上最大瞬态偏差
的10%。
A.3 上升时间
上升时间是控制系统的输出从10% 上升到90% 稳态增量所需时间,且要求瞬态超调小于或等于
稳态增量的10%。
A.4 调节时间
调节时间指阶跃给定开始施加到系统上,到规定的变量进入并保持到以其最终平均值为中心的误
差带内所需的时间。
对于参考阶跃变化后的时间响应,误差带一般为稳态增量的±2%;对于负载转矩变化后的时间响
应,误差带一般为最大瞬态偏差的±5%。
A.5 负载冲击速度偏离面积
负载冲击速度偏离面积提供了一个对负载转矩突然变化的速度控制响应的评估方法见式(A.1)。
A =
B × C
2 …………………………( A.1 )
式中:
A ——负载冲击速度偏差面积,单位为百分秒(%s);
B ——响应时间,单位为秒(s);
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GB/T 30844.2—2024
C ——最大瞬态偏差,%。
图A.1 参考输入阶跃变化后的时间响应——使用变量没有变化
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GB/T 30844.2—2024
图A.2 使用变量变化后的时间响应——参考输入没有变化
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GB/T 30844.2—2024
参考文献
[1] GB/T 15543—2008 电能质量 三相电压不平衡
[2] DL/T 1648 发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越技术规范
[3] IEC 61800⁃2:2021 Adjustable speed electrical power drive systems—Part 2:General require⁃
ments—Rating specifications for adjustable speed AC power drive systems
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