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永磁交流伺服电动机验收方法

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北 京 首 科 凯 奇 电 气 技 术 有 限 公 司
永磁交流伺服电动机验收方法

2005-3-1 修改 2005-3-1 实施
北京首科凯奇电气技术有限公司




目 录
1适用范围和要求.................................................................................................5
2引用标准.............................................................................................................5
3定义.....................................................................................................................5
3.1 制造厂................................................................................................................................................5 3.2 凯奇....................................................................................................................................................5 3.3 用户....................................................................................................................................................6 3.4 现场测量...........................................................................................................................................6 3.5 二次验收...........................................................................................................................................6 3.6 工作区................................................................................................................................................6 3.7 额定转矩...........................................................................................................................................6 3.8 额定转速...........................................................................................................................................6 3.9 连续堵转电流..................................................................................................................................6 3.10 连续堵转转矩..................................................................................................................................6 3.11 最大转矩...........................................................................................................................................6 3.12 反电势常数......................................................................................................................................7
4电机的型号及基本参数.....................................................................................7 3.13 空载起动电流..................................................................................................................................7

6技术要求...........................................................................................................10
6.1 外观检查.........................................................................................................................................10 6.2 电动机外形安装尺寸检查.........................................................................................................10 6.3 键的尺寸和公差应符合表4 规定...........................................................................................12 6.4 圆跳动和键槽对称度的检查....................................................................................................12 6.5 轴向间隙.........................................................................................................................................13 6.6 出线方式及标志...........................................................................................................................13 6.7 绝缘电阻.........................................................................................................................................14 6.8 直流电阻及三项不平度..............................................................................................................14 6.9 耐电压试验....................................................................................................................................14 6.10 匝间绝缘试验................................................................................................................................14 6.11 反电势常数Ke................................................................................................................................14 6.12 空载起动电流................................................................................................................................14 6.13 旋转方向.........................................................................................................................................14 6.14 噪声..................................................................................................................................................15
6.15 额定数据及连续堵转数据.........................................................................................................15
2




6.16 定子电感及三项不平度..............................................................................................................15 6.17 电气时间常数τe..........................................................................................................................15 6.18 静态转矩波动系数.......................................................................................................................15 6.19 最大转矩Tmax.................................................................................................................................15 6.20 超速试验.........................................................................................................................................15 6.21 温升..................................................................................................................................................15 6.22 低温..................................................................................................................................................15 6.23 高温..................................................................................................................................................16 6.24 定幅振动试验................................................................................................................................16 6.25 脉冲冲击试验................................................................................................................................16 6.26 恒定湿热试验................................................................................................................................16 6.27 寿命..................................................................................................................................................16 6.28 转动惯量JM....................................................................................................................................16 6.29 重量..................................................................................................................................................16 6.30 编码器定位检测...........................................................................................................................16 6.31 机械性能测试................................................................................................................................16
7电机的鉴定和接收...........................................................................................17
7.1 电机实施现场测量的项目.........................................................................................................17 7.2 实施二次测量的项目..................................................................................................................17 7.3 试制样机的鉴定和接收..............................................................................................................18 7.4 批量生产的产品的鉴定和接收................................................................................................18 7.5 凯奇派质检员去制造厂现场验收产品的条件....................................................................19
7.9 制造厂根据做型式实验的条件及时交付型式试验报告..................................................20
7.10 凯奇到现场抽样复验,针对各电机测量项目的实测值进行逐项记录和比较后得出质量合格率报告.........................................................................................................................................20
8电机验收方法...................................................................................................20
8.1 外观检查.........................................................................................................................................20 8.2 外形及安装尺寸检查..................................................................................................................20 8.3 键的尺寸和公差检查..................................................................................................................20 8.4 圆跳动和键槽对称度的检查....................................................................................................21 8.5 电动机轴向间隙检查..................................................................................................................21 8.6 出线方式及标志...........................................................................................................................21 8.7 绝缘电阻的测定...........................................................................................................................21 8.8 直流电阻及三项不平度的测定................................................................................................21 8.9 耐电压试验方法...........................................................................................................................22 8.10 匝间绝缘试验方法.......................................................................................................................22 8.11 反电势常数....................................................................................................................................23 8.12 空载起动电流................................................................................................................................23
8.13 旋转方向.........................................................................................................................................23
3




8.14 噪声的测定....................................................................................................................................23 8.15 额定数据及连续堵转数据.........................................................................................................24 8.16 定子电感及三项不平度..............................................................................................................25 8.17 电气时间常数................................................................................................................................25 8.18 静态转矩波动系数.......................................................................................................................25 8.19 最大转矩.........................................................................................................................................25 8.20 超速试验.........................................................................................................................................25 8.21 温升的测量....................................................................................................................................25 8.22 低温..................................................................................................................................................26 8.23 高温..................................................................................................................................................26 8.24 定幅振动试验................................................................................................................................26 8.25 脉冲冲击.........................................................................................................................................26 8.26 恒定湿热试验................................................................................................................................26 8.27 寿命试验.........................................................................................................................................27 8.28 转动惯量.........................................................................................................................................27 8.29 重量..................................................................................................................................................27 8.30 编码器定位检测...........................................................................................................................27 8.31 机械性能检测................................................................................................................................27
9现场测量检验设备仪表..................................................................................27
10实施二次测量的的检验仪器.........................................................................28



4




永磁交流伺服电动机验收标准及方法
1适用范围和要求
本标准规定了NYS 系列永磁交流伺服电动机的验收标准和验收方法。
本标准适用于凯奇生产的正弦波电流驱动的NYS 系列永磁交流伺服电动机(以下简称电动机)。
2引用标准
下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效,所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB191-2000 包装储运图示标志
GB/T7551987 旋转电机基本技术要求
GB104051989 控制微电机型号命名方法
GB/T73461998 控制微电机基本外形结构型式GB/T73451994 控制微电机基本技术要求
GB10069.11988 旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法
FT55FT108 的电机
JB/T10183-2000 永磁交流伺服电动机通用技术条件
JB/Z294 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法
JB/Z346 交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验限值
JB949-67 小型电机转子转动惯量的测定方法
3 定义
3.1 制造厂
制造电动机的生产厂家
3.2 凯奇
北京凯奇数控设备成套有限公司
5




3.3 用户
使用凯奇提供伺服电动机的单位
3.4 现场测量
凯奇在制造厂现场检测
3.5 二次验收
发运到凯奇的电机进行开箱检测
3.6 工作区
在电动机温升不超过规定值,能长期工作的区域称为连续工作区。
超过连续工作区允许电动机短期运行的区域称为断续工作区。
工作区用转速和转矩组成的二维平面坐标表示。
3.7 额定转矩
3.8 额定转速 在连续工作区内,电机额定功率点的转速。
3.9 连续堵转电流
在连续工作区内,对应连续堵转转矩时的电流。
3.10 连续堵转转矩
在连续工作区内,电动机所能输出的最大转矩。
3.11 最大转矩
电动机超出连续工作区,允许短时输出的最大转矩。 6




3.12 反电势常数
电动机反电动势在规定的波形下,单位机械角速度感应的空载反电动势有效值。
3.13 空载起动电流
电动机空载时,使转子在一周内任意位置开始转动所需电流。
4 电机的型号及基本参数
电机防护等级为IP65,冷却方法为IC00,结构及安装型式为IMB5
4.1 型号
NYS 71 M 30 -Z M

反馈元件(X—旋转变压器,M—光电编码器)
带制动器(Z—制动器,不带制动器时无符号)
4.2 基本参数
1 基本参数
7








8




5 电机的试验项目
电机出厂试验和型式试验项目按表2 规定。
2 出厂和型式检验项目
低温、高温、定幅振动、脉冲冲击、恒定湿热试验、寿命、转动惯量只在试制样机定型时做。

9




6 技术要求
6.1 外观检查
电动机的表面不应有锈蚀、碰伤、划痕、涂覆层脱落等现象,紧固件连接应牢固,
铭牌的字迹和内容应清楚无误,且不得脱落。
6.2 电动机外形安装尺寸检查
电动机外形尺寸安装尺寸应符合表3


1b 带制动器
1a1b 电动机外形及安装尺寸


10




3 安装及外形尺寸

电机型号

安 装 尺 寸(mm)

外形尺寸(mm)

D

E

F

G

M

N

P

S

T

L

L2

h

基本尺寸

极限
偏差

基本尺寸

极限
偏差

基本尺寸

极限
偏差

基本尺寸

极限
偏差

基本尺寸

基本尺寸

极限
偏差

基本尺寸

基本尺寸

基本尺寸

极限偏差

基本尺寸

基本尺寸

基本尺寸

NYS45S

14

+0.008-0.003

30

±0.36

5

0
-0.030

11

0
-0.100

100

80

+0.012-0.007

95

7

3

0
-0.12

154

10

147.5

NYS45M

174

NYS45Z

214

NYS56S

19

+0.009-0.004

40

±0.31

6

15.5

130

110

+0.013-0.009

116

9

3.5

208

12

158

NYS56M

238

NYS56L

268

NYS56S-ZM

253

NYS56M-ZM

283

NYS56L-ZM

313

NYS71S

24

50

8

d

20

o

-0.200

c

165

130

+0.014
-0.011
o

140

11

238

15

170

NYS71M

274

NYS71L

310

NYS71S-ZM

293.8

NYS71M-ZM

329.8

NYS71L-ZM

365.8

NYS90S

w

w

.

ta

o

s.

c

m

14

4

266

20

193

NYS90M

311

NYS90L1

356

NYS90L2

401

NYS90S-ZM

342.4

NYS90M-ZM

387.4

NYS90L1-ZM

432.4

NYS90L2-ZM

477.4





6.3 键的尺寸和公差应符合表4规定

4 mm

轴伸直径

键 宽

键 高

14


0
5

0 . 03



0
5

0 . 03


19


0
6

0 . 03



0
6

0 . 03


24


0
8

0 . 036



0
7

0 . 09


32


0
10

0 . 036



0
8

0 . 090


6.4 圆跳动和键槽对称度的检查

6.4.1 电动机轴伸长度自前端盖端面到轴伸的距离为25mm处(如图2)的径向圆跳动公差应符合表5的规定。

5 mm

轴伸直径

径向圆跳动公差

14

0.01

19

0.01

24 0.01


2

6.4.2 凸缘止口对电动机轴线的径向圆跳动公差和凸缘配合面对电动机轴线的端面圆跳动公差应符合表6的规定。
6 mm

凸缘止口直径

径向圆跳动公差

端面圆跳动公差

80

0.02

0.03

110

0.02

0.03

130

0.02

下载高

180

0.02

0.03


12



6.4.3 电动机轴伸上键槽的对称度公差应符合表7 的规定
7 mm
6.4.4 电动机非轴伸小轴的径向圆跳动公差应符合表8 的规定。
8 mm

电动机轴向间隙应为0.150.3mm
6.6 出线方式及标志
6.6.1 电动机引出线通过插座引出,引线分别用兰、白、红三颜色或用UVW 样标示。

6.6.2 出线标志电动机的UVW 三相和地线是通过四芯插座引出,见表9

6.6.4 编码器出线是通过一个19 芯插座连接,见表1111
6.6.5 NYS45NYS90 电机所用插座型号为见表12
12

13




6.7 绝缘电阻
在正常试验条件下,绝缘电阻应不小于100MΩ;在专用技术条件规定的极限负温条件下,绝缘电阻应不小于50MΩ,在相应的高温条件下绝缘电阻应不小于10MΩ40℃交变湿热试验进行6 周后绝缘电阻应不小于1MΩ并能承受有限值1500V 试验时间为1min 的耐电压试验而不发生击穿。
绝缘电阻检查用兆欧表的电压值500V
绝缘电阻测量按GB7345-87 附录B 的规定进行。
6.8 直流电阻及三项不平度
电机绕组的实测电阻与设计值之差一般应控制在±3%以内,三相绕组电阻的不平度(即三个电阻值中最大值或最小值与三相平均值之差的百分数)规定不超过3%
6.9 耐电压试验
电机绕组与机壳之间耐电压试验电压值、通电时间(V/s)及漏电流分别为:4556 机座号的电机为1000V/60s,试验电压频率为50Hz,电机无绝缘击穿和飞弧,且漏电流小于5mA71 90 机座号的电机为1500V/60s,试验电压频率为50Hz, 电机无绝缘击穿和飞弧,试验后应立即测绝缘电阻,
6.10 匝间绝缘试验
匝间绝缘实验用专用的匝间冲击耐电压试验仪进行,试验冲击电压值为2500V
6.11 反电势常数Ke
电动机反电势常数应符合表1 规定。
6.12 空载起动电流
电动机空载起动电流应小于额定电流的3%。
6.13 旋转方向
电动机旋转方向为双向可逆运转,并规定从轴伸端视之,逆时针方向为正
方向。
14




6.14 噪声
电动机噪声限值按表13 要求。
13 电动机声功率限值 dB(A)
6.15 额定数据及连续堵转数据
电动机的额定数据及连续堵转数据应符合表1 的规定。
6.16 定子电感及三项不平度
电动机定子电感值及三相绕组电感的不平度(即三个电感值中最大值或最
小值与三相平均值之差的百分数)应符合产品图纸规定。
6.17 电气时间常数τe
电动机的电气时间常数应符合表1 规定。
6.18 静态转矩波动系数
6.19 最大转矩Tmax 电动机最大转矩按表1 规定历时2s 电动机性能和结构不发生有害变化。
6.20 超速试验
电动机的机械结构应能承受符合120%额定转速,不超过2min 的空载超速
试验,而不发生有害变形。
6.21 温升
电动机绕组温升限值(电阻法)应不大于90K
6.22 低温

阻应符合6.7 条的规定,且应能空载正常运行。
电动机应能承受-10±2ºC 的低温试验,试验后检查极限负温条件下绝缘电
15




6.23 高温
电动机应能承受+40±2ºC 的高温试验,试验后检查热态绝缘电阻,应符合
6.7 条的规定。
6.24 定幅振动试验
振频10Hz 的振动强度试验,试验后无机械损伤和零件松动。
6.25 脉冲冲击试验
电动机能承受峰值加速度70m/s2,持续时间为11±1ms 沿轴线垂直的三个方
向各五次共30 次试验,试验后电动机无机械损伤和零件松动。
6.26 恒定湿热试验
电动机湿热试验后绕组对机壳绝缘电阻值不低于2 兆欧,表面无明显损坏,
不致于影响正常的工作和出现锈蚀现象。
6.27 寿命
6.28 转动惯量JM 电动机转动惯量按表1 规定。
6.29 重量
电动机重量符合表1 要求。
6.30 编码器定位检测
编码器的定位螺钉松劲合适,簧片固定可靠;其自身产生的方波波形与电
机的正弦波形相位相差不超过
6.31 机械性能测试
电机选择在3Hz 中较合适的频率下情况下,给定正弦信号(或者方波信号)
进行正反阶越冲击3min,电机紧固件无松动,电机无损伤。16




7 电机的鉴定和接收

7.1 电机实施现场测量的项目

1. 外观检查;
2. 外形及安装尺寸检查;
3. 轴伸键尺寸及公差;
4. 圆跳动和键槽对称度;
5. 出线方式及标志;
6. 绝缘电阻;
7. 直流电阻;
8. 耐压试验;
9. 匝间试验;
10. 反电势常数;
11. 旋转方向;

12.

噪声的测定;

13.

振动的测定。

根据产品的性能分析和生产厂的生产情况,我方将在电机生产完成后,对电机进7.2 实施二次测量的项目

序号





1

械检查

外形及安装尺寸检查

6.2

8.2

抽检

2

3

轴伸及键尺寸检查

6.3

8.3

抽检

4

查机械性能测试

6.31

8.31

抽检

5

绝缘电阻

6.7

8.7

抽检

6

直流电阻及三项不平度

6.8

8.8

抽检

7

耐电压试验

6.9

8.9

抽检

8

反电动势

6.11

8.11

抽检

9

空载起动电流

6.12

8.12

抽检

10

旋转方向

6.13

8.13

抽检

11

定子电感及三项不平度

6.16

8.16

抽检

12

表体温升

6.21

6.21

周期抽检

13

编码器定位检测

6.30

8.30

抽检

14





15





对批次电机进行抽样测试,并根据测试结果对电机进行适当的处理,包括对普

遍不合格项目的整批测试、一次返修测试等等;

17




7.3 试制样机的鉴定和接收

试制样机在制造厂入库检验须全部经过出厂试验,全部实验项目合格后发合格证并出具相应的试验报告。出厂检验中,电动机若有一项或一项以上不合格,则该电动机为不合格品。

试制样机出厂试验合格后,制造厂从中抽取2台进行型式试验,型式试验合格后应出具型式试验报告。如不合格应分析原因消除缺陷后,重新进行型式试验至合格。

制造厂出厂和型式试验全部合格后,凯奇进行现场测量项目的全部检验后方能接收。

7.4 批量生产的产品的鉴定和接收

7.4.1 批量生产的电机出厂检验抽样按GB/T2828中正常检查水平II一次抽样方案进行,其合格质量水平(AQL)为2.5(每百单位产品不合格品数)。

制造厂的入库检验按出厂检验项目逐台进行,全部项目合格后,并附带产品合格证方能作为合格品入库。准备凯奇抽检。

制造厂出厂检验中,电动机若有一项或一项以上不合格,则该电动机为不合格品。

若现场测量项目检验合格,凯奇应整批接受。若现场测量项目不合格,则整批拒收,由制造厂消除缺陷并剔除不合格品后,再次提交验收。 抽样方案见表14


动态检测策略
减少抽样

10批接收后 1批拒收开始 正常抽测
正常抽测

5批接收后 每5批中有 2批拒收后

增加抽测

7.4.2 批量生产的产品在下列情况下应进行型式试验:



a. 经鉴定定型后制造厂第一次试制或小批试生产时;b. 电动机设计或工艺上的变更足以引起某些特性和参数发生变化;

18



c. 出厂试验结果和以前进行的型式试验结果发生不可容许的偏差;d. 成批生产的电动机定期的抽试,每年抽试一次。
7.4.3 制造厂从能代表相应生产阶段的产品中抽取两台进行型式实验,型式试验时,如果有任何一项不符合本标准规定,则取两倍于不合格数量的电动机重复该试验,如果试验合格,除第一次试验不合格电动机外,其余均认为符合本标准。如再次试验仍不合格,应和凯奇分析原因消除缺陷后,重新进行型式试验,至合格方能接收。且制造厂应提供相应的型式试验报告。
7.5 凯奇派质检员去制造厂现场验收产品的条件
a. 必须是制造厂所有项目检验合格的产品,并应有产品合格证和相应的出厂试验报告。
b. 制造厂商根据电机实验技术要求每生产一批电机,将提交凯奇在制造厂进行验收,制造厂必须保证提供用于检验所必须的测试手段及仪器。
7.6 现场验收的判定
a. 对于型式试验认可的产品,首先查看制造厂出厂试验报告,出厂试验报告一项不合格则为不合格品;
验收其它项目的检测。抽查任何一项不合格,则为不合格品,都要由制造厂自己解决。
b. 对于出厂试验报告合格的产品,凯奇进行外观和转动检查两项合格后,进行现场
然后增加抽测量再有不合格,本批将要100%验收。制造厂返修后,再次验收。直至合
7.7 二次验收不合格品判定格。
产品现场验收合格后,发运到凯奇须进行二次验收。
a. 检查包装是否完整无损,有无受潮迹象,开箱后小心清除电机上的尘土及防锈层;b. 检查电动机在运输过程有无损坏或变形,紧固件是否松动或脱落,用手试转电动机是否灵活,用驱动器驱动电机运转,在低速和最大速度之间检查运转是否平稳、有无异常的噪声。如果发现损坏或变形应退回制造厂。更换已损坏零部件。
c. 500V 兆欧表测量绝缘电阻,其值应不低于10MΩ,否则应退回制造厂进行干燥处理,干燥处理温度不允许超过120˚C
d. 噪声抽查不合格,应退回制造厂进行返修。
7.8 标志、包装和保用期
7.8.1 产品出厂检验合格后,贴铭牌,铭牌数据按图纸要求填写,并应保证其字迹在电动机整个使用时期内不易磨损。(制造厂应附带有接线指示图,包括制动器和编码器)7.8.2 电动机的轴伸平键、产品合格证及接线指示图应随同每台电动机供给凯奇。
7.8.3 电动机的轴伸平键,须绑扎在轴上,轴伸及平键表面应加防锈及保护措施,并
19




须在凸缘的加工面上加防锈及保护措施。
7.8.4 电动机的包装应能保证在正常的储运条件下,自发货之日起的一年时间内不致因包装不善而导致受潮与损坏,同时要求包装箱在运输时能够承载静态表15 包装好的电机,并保证在运输过程中保证电机在箱体内不晃动。箱内的零部件及螺钉应固定好。
15
7.8.5 制造厂包装箱外壁的文字和标志应清楚整齐,内容如下:a 发货站及制造厂名;
b 收货站及收货单位名称;
c 电动机型号和装箱日期;
箱子尺寸;d
e. 在箱子的适当位置应标有“小心轻放”、“防湿”等字样,其图形应符合GB191 的规定。
7.8.6 制造厂保用期
在用户按照使用维护说明书的规定,正确使用与存放电动机的情况下,制造厂应保证电动机在使用的一年内,但自制造厂起运的日期不超过二年的时间内能良好的运行。如在此规定时间内电动机因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时,制造厂应无偿的为用户修理或更换零件或电动机。
出质量合格率报告
8 电机验收方法
8.1 外观检查
用目测法,结果符合6.1
8.2 外形及安装尺寸检查
检查用能保证尺寸精度要求的量具进行检查,结果应符合6.2
8.3 键的尺寸和公差检查
检查用能保证尺寸精度要求的量具进行检查,结果应符合6.3
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8.4 圆跳动和键槽对称度的检查
键槽对称度检查用标准键及相应量具在平板上检查;
电动机轴伸长度一半处径向圆跳动用百分表在平板上进行,凸缘止口对电动机轴线的径向圆跳动公差和凸缘配合面对电动机轴线的端面圆跳动公差用百分表检测结果应符合6.4 的规定。
尺寸公差精度小于0.02mm 时使用千分尺测量,大于0.02mm 用卡尺测量;形位公差精度小于0.01mm 时使用千分表测量,大于0.01mm 的用百分表测量。
8.5 电动机轴向间隙检查
电机牢固地轴向水平安装,百分表放在轴的顶端,按下表规定的力轴向加在转轴上。
先是一个方向,然后是相反方向,百分表两次读数之差即为轴向间隙,其值应不超过0.150.3mm,轴向施加推力按表16 规定。
16 N
8.6 出线方式及标志
用目测法,应符合第6.6 条要求。
8.7 绝缘电阻的测定 测量时应分别在实际冷状态下和热状态下进行,测量标准按6.7
出厂试验用500V 兆欧表在实际冷状态下进行,测量方法如下:
如各相绕组的始末端均引出机壳外,则应分别测量每相绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻;如三相绕组已在电动机内部连接仅引出三个出线端时,则测量所有绕组对机壳的绝缘电阻。测量后应将绕组对地放电。
8.8 直流电阻及三项不平度的测定
电机在室内放置一段时间,确保电机和室内温度相差不大。测量时电动机的转子静止不动,定子绕组的电阻应在电机的出线端上测量。绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量。电阻在以下时,必须采用双臂电桥测量。每一相电阻测量三次,每次读数与三次读数的平均值之差应在平均值的±0.5%范围内,取其值作为电阻的实际值。出厂实验时每一相电阻可仅测量一次。然后计算三项不平度。测量标准按6.8
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8.9 耐电压试验方法

试验电源的频率为50Hz,电压波形应尽可能为正弦波形。

在电机静止的状态下进行。试验前应先测量绕组的绝缘电阻,试验时,电压应施于绕组与机壳之间。

试验电压按6.9规定,试验时施加的电压应从不超过试验电压全值的一半开始,然后稳步地或分段地以每段不超过全值的5%增加至全值。电压自半值增加至全值的时间应不少于10s。全值电压的试验时间应维持1min

试验前,应采取切实安全防护措施,试验中发现异常情况,应立即切断试验电源。

8.10 匝间绝缘试验方法

a. 在下线后各工序中进行匝间冲击耐电压试验时,都可以采用以被试电机任意一相做为“参照品绕组”的对比法。

试验接线时,如果三相的六个出线端都已引出或Y接时三相与中性线都已引出,均可采用图示a否则采用bc所示接法。

H1 H2 L

U V W

U V W U
U U V W

(b) (C)

对三相绕组进行试验时,如果前两组所显示的电压波形都正常,则可不再进行第三组的试验。

b. 对设有波前时间选择功能的匝间耐电压试验仪。优先推荐选用0.5us.

c. 试验时间:对于能分辨冲击次数的试验仪,每次试验的冲击次数应不少于5次。对不能分辨冲击次数的试验仪,每次试验冲击电压时间为13s,允许更长时间。

d. 电压输入方向
试验时,应分别从两端输入冲击高压进行两次试验,特别是匝数较多试品。

从理论上讲,当两个电机绕组的电磁参数完全相同时,如给他们加上相同的冲击e. 试验结果的判定方法

电压,然后振荡放电,则其放电波形应该完全相同。实际的电机绕组在无故障时大多
数也能达到通电线圈波形基本重合。

22



8.11 反电势常数
将电动机拖至额定转速,然后依次以25%额定转速递减,测取电动机空载反电动势有效值,反电势常数按公式(1)计算,其结果应符合第4.10 条要求。
分别测量三相的空载反电动势,看三相的空载反电势常数大小是否相同。如果三相相差很大,应查明原因。
8.12 空载起动电流
电动机处于空载状态,伺服驱动器在电流环控制方式下工作,驱动电流由0开始以0.1%(或0.05%)逐渐增加,直到电机轴刚好开始旋转,记下此时电流,如此重复5 次,取最大值,即为此方向旋转的起动电流。 同样,反方向也是如此。结果应符合第6.12 条要求。
电动机按UVW 的顺序与驱动器接线,旋转方向应符合第6.13 条规定。
8.13 旋转方向
8.14 噪声的测定每台都要用专用声级计进行噪声测量,测量标准按表17
17 dB(A)
测试环境:一个反射面上的自由场,一般指半消声室或室外硬地平面上无任何反射物的自由场。无法进入消声室的测试的电机,一般可在实验站或大房间内测量,测试结果进行修正。声长条件为:
a. 具有坚硬、平坦的反射地面;
b. 在测试区域内应无妨碍声扩散的一切障碍物;
c. 地面的吸声系数应不超过0.06
电机应安放在弹性垫上进行试验,其弹性支撑系统的压缩量δ 应符合式(2)测量方法:
的要求:151000/n²δ≤EZ……………………………………(2)式 中:δ—电机放置后弹性系统的实际变形量,mm n—电机的转速,r/min
E—弹性材料线性范围系数,对乳胶海绵E=0.4
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Z—弹性材料压缩前的自由高度,mm
为保证弹性垫受压均匀,被测电机与弹性垫之间应放置有足够刚性的过度板。电机底脚平面与水平面的轴向倾斜角度应不大于,当刚性过度板产生附加噪声时,必须设法消除附加噪声。
在空载额定转速条件下测量,把电机放在过度板上。按图3 法测量用半球面法的
测点配置。

噪声修正:当背景噪声低于被试电机的在该点的噪声在10dB 以上时,测量值不作修正;当在4-10dB 时,应按表18 修正(即测量值减去表中修正值);4dB 以下时,测量无效。
18
8.15 额定数据及连续堵转数据
8.15.1 额定数据 电动机固定在标准试验支架上,试验环境应不受外界辐射及气流影响。电动机在6.15 规定的转速下加额定转矩运行,温升应不超过6.21 的规定,其额定功率应符合6.15 的要求。
8.15.2 连续堵转数据 电动机固定在标准试验支架上,试验环境应不受外界辐射及气流的影响,电动机在堵转状态下运行,施加6.15 规定的连续堵转转矩,达到稳定温升后测量连续堵转电流符合6.15 的要求,且电动机的温升应不超过6.21 的规定。

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8.16 定子电感及三项不平度
缓缓转动电动机转子,在不同位置用电感电桥测量定子绕组线端在频率100Hz 下地电感量,分别取其最大值即为交轴电感Lq(mH),最小值即为直轴电感LdmH),取三线平均值。然后计算三项不平度。其结果应符合6.16 条要求。
8.17 电气时间常数
电动机的电气时间常数由(3)式求得,其结果应符合6.17 条要求。
式中:τe—电气时间常数,ms
Ldav—直轴线电感平均值,mH
Rav—线电阻平均值,Ω
8.18 静态转矩波动系数
在稳定工作温度下,电动机在控制在电流环,然后将电机堵转,测量并记录电机一周内旋转不同角度(采样点数为36020 等)的输出转矩值,找出最
条的规定。
Ktb T max100 % ……………………………………(4)大转矩和最小转矩,按式(4)计算电动机的转矩波动系数,其值应符合第6.18

8.19 最大转矩
电动机固定在标准试验架上,施以表1 规定的最大转矩值历时2s,结果符合第6.19 条的要求。
8.20 超速试验
调节驱动器使电动机转速为120%的额定转速,空载运行2min,其结果应符合6.20 的要求。
8.21 温升的测量
电动机安装在标准试验架上,在室温下放置并使电动机达到不通电稳定温度,并且保证试验环境不受外界辐射及气流影响,测取定子绕组电阻Ra1,并记下此时的室温下t1,然后在额定点和连续堵转点下运行至通电稳定工作温度,
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测取定子绕组电阻Ra2,并记下此时室温t2。温升按式(5)计算,其值应符合第6.21 条的要求。
式中: θ —绕组温升,K
t1 —测量定子绕组电阻Ra1 时的室温,ºCt2 —测量定子绕组电阻Ra2 时的室温,ºCRa1—定子绕组在室温t1 时电阻,ΩRa2—定子绕组在室温t2 时电阻,Ω
8.22 低温
试验在低温箱内进行,电动机不通电,箱温达-25±2ºC 电动机在此条件下达到稳定非工作温度,然后箱温升高至-10±2ºC,保温达到稳定非工作温度后,在箱内测量电动机绝缘电阻并空载运行应符合6.22 要求。
8.23 高温
电动机安装在标准试验试验支架上,不通电置于试验箱中,箱温逐渐升高
定,通电运行至稳定工作温度,测量电动机热态绝缘应符合6.23 的要求。
+40±2ºC,电动机在此条件下达到稳定非工作温度,然后按专用技术条件规
8.24 定幅振动试验
最小的损耗将振动传递到电机上。试验按GB7345-87 附录F 的规定进行。试验时电机应通电运行,轴上安装GB7345-87 8 所示铝盘作为机械负载。定幅振动实验应符合6.24 的要求。
8.25 脉冲冲击
GB7345 3.19.1,脉冲冲击实验应符合6.25 的要求。
8.26 恒定湿热试验
试验前将电机轴伸及安装面涂以防锈脂,电机不通电在40±5ºC 的烘箱内进行3h 预处理,调整24h,调整结束,应按规定测量。(不要使冷凝水滴在受试的试样上,并使试样暴露于循环空气中),将试样放入试验箱内,实验条件为相对湿度90%-95%、温度40±2ºC,试验时间为96h。具体见GB7345-87 3.21 条。恒定湿热实验应符合6.26 的要求。

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8.27 寿命试验
电机安装在标准试验支架上,在二分之一额定转速和二分之一额定功率下按表19 进行寿命试验,在每一轴伸位置,电动机正反方向旋转时间各为50%,试验后应符合6.27 的要求。
19
8.28 转动惯量
悬挂转子摆动法—单钢丝法
试验要求及步骤按JB949-67 <<小型电机转子转动惯量的测定方法>>
8.29 重量
8.30 编码器定位检测 用感量不低于1%的衡器或称来称电动机的重量。

8.31 机械性能检测
将被检电机固定在老化测试台上,用正弦信号发生器给定伺服3Hz、额定转速幅值的信号,驱动电机正反转,时间3min(或者用方波信号发生器给定伺服1 Hz9V 的信号,驱动电机正反转,时间1min),运行后电机零部件无松动现象,性能良好。
9 现场测量检验设备仪表
1. 游标卡尺
2. 外径千分尺
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7. 兆欧表
8. 匝间冲击耐电压试验仪
9. 电子示波器
10. 噪声仪
11. 测速仪
电气测量仪器在出厂验收试验时不低于一级,鉴定试验时不低于0.5 级。
10 实施二次测量的的检验仪器
1. 游标卡尺
2. 高度尺
3. 外径千分尺
5. 百分表
6. 千分表
伺服驱动器7.
8. 指针式双臂电桥
9. 兆欧表
10. 匝间冲击耐电压试验仪
11. 电子示波器
13. 测速仪 12. 噪声仪
16. 17. 18.


28




附 录 A
标准试验支架



A1 A1 中尺寸


29








A2 散热板、轴套、支座材料:铝合金,表面
阳极氧化处理着黑色
A2 7190 机座号电机试验支架
A2 A-2 中尺寸 mm

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附录 B

一、 工作原理:

1. 在角度控制中,永磁同步伺服电机只有在实现励磁磁场与电枢磁通势正交(90度)时,

所产生的电磁转矩最大,这种情况常称之为“磁场定向”。通过磁场定向,可获得良

好的去耦特性;使每安培电枢电流产生的电磁转矩最大,实现了对直流电动机的严格

模拟。

2. 为保证在电动机静止时定、转子磁通就能正交,必须使光电编码器中的磁极位置检测

器(或霍尔元件检测器)的初始相位与转子磁极位置有正确的对应关系,这就是所谓

初始定向问题;

3. 磁极位置监测器的初始相位与转子磁极位置之间的正确关系:可以用磁极位置信号Uo

与电机定子电枢U相与V相之间的线电动势eUV来实现;其波形图如下:

eU ФU

iUO

a θ

0

ФV

eV

b θ iVO

0


cθ

0

60°

a U相的定子相电流、电动势和转子磁通关系;

b V相的定子相电流、电动势和转子磁通关系;

c U相转子磁极位置检测信号(来自编码器)与U相、V相定子电枢线间反电动势(以V

参考)。初始转子磁场定向与定子电枢磁通势成空间90度角时的波形对照图

图中UPU相转子磁极位置检测信号(来自编码器)

eUeVU相、V相定子电枢反电动势(相间)

eUVU相、V相定子电枢线间反电动势(以V为参考)

ФUФU-转子(永磁)磁通

对于PVPW信号与线反电动势evweWU也有上图同样的关系。

在安装编码器时,可以依据上图的相位关系进行初始相位调定。





二、

相位调定方法:

S1




S2
G1

UP G U V G2


CH1

示波器


CH2




测试原理图:
UP

示波器

SGND

驱动电缆插座

通道1

U 相磁极位置

编码器信号

插座eUV

示波器

通道2

V

7.5kΩ/5W
电枢反电动势相序测试

UV 相间线反电动势
驱动电缆插头调定方法:

工装

(一)确认电机相序(见附件2
(二)调定编码器相位信号的初始定位:
1. 将编码器套入伺服电机后轴端,按紧(锥轴)或锁紧(柱轴);
2. 将编码器与其供电电源相连;
3. 用示波器通道CH1与编码器U相磁极位置信号UP相连,参考地线接编码器电源地;通

4. 5. 示波器(54622D)设置:CH12VCH250V,时基为200ms 接通编码器电源;
CH2与驱动电源航空插座U相端相连,参考地线与驱动电缆航空插座V相端相连;

(三)调定编码器速度反馈脉冲信号AB的相位关系 6.

线与接编码器电源地
2.逆时针旋转电机轴,观察示波器波形,同时调整编码器A(+)及A*(-)信号线的连 接,使B相超前A90度,如附图2所示;
测试记录:

附图1:电机、编码器相位信号初始定位波形图 编码器

附图2:编码器AB 相脉冲信号波形图 编码器

A

脉冲信号

EPLD 处理

U 相相位

为超前120°

信号Up

90

反电动势
euv

B
脉冲信号


注:在控制中对磁极位置信号Up需要做相移120°处理,以达到设计理论要求。

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