ChinaAutoRegs｜GB/T 22671-2024英文版翻译 外转子电动机试验方法
Test methods for external-rotor motors

目 次
前言
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 安装方法与要求 1
5 试验的基本要求 2
6 试验准备 2
7 空载试验 2
8 温升试验 3
9 效率和功率因数的测定 3
10 堵转转矩和堵转电流 4
11 短时过转矩试验 5
12 超速试验 5
13 电气强度试验 5
14 匝间绝缘电气强度试验 5
15 泄漏电流的测定 5
16 转动惯量的测定 6
17 湿热试验 6
18 噪声的测定 6
19 振动的测定 6
20 防护等级测试 7
21 齿槽转矩 7
22 反电动势的测量 7
23 转矩波动 7
24 最大转矩的测定 7
25 最小转矩的测定 7
图1安装示意图 2
图2泄漏电流测量电路图 6

本文件规定了外转子电动机试验的基本要求，描述了空载试验、温升试验、效率和功率因数的测 定、堵转试验及其他试验项目的试验方法。
本文件适用于交流异步/同步外转子电动机（以下简称电动机）。
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 755旋转电机定额和性能
GB/T 4942—2021旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级
GB/T 5171.1小功率电动机 第1部分：通用技术条件
GB/T 5171.21—2016小功率电动机 第21部分：通用试验方法
GB/T 5171.22—2017小功率电动机 第22部分：永磁无刷直流电动机试验方法
GB/T 10068—2020轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及限值
GB/T 10069.1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/T 12665电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求
3术语和定义
GB/T 5171.21 2016界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
外转子电动机 external-rotor motor
采用定子在内、转子在外结构的电动机。
4安装方法与要求
4.1 安装方法
使用专用夹具将电动机的外壳与测功机的轴相连，如图1所示。
对于结构上旋转轴可延长的电动机.宜加工延长轴直接与测功机连接进行测试。
图1安装示意图
4.2 安装要求
安装应符合下列要求：
a）电动机与测功机联接后，其轴线的位置与测功机轴线的同轴度40.10mm；
b）电动机、过渡夹具、测功机安装的轴向跳动《0.50 mm；
c）专用过渡夹具与轴承的同心度（0.10 mm；
d）如果电动机为两端出线，拆开电动机，改为电动机一端出线。
注：由于齿轮、链条传动等形式.在负载变化时机械损耗的不确定性,而效率损失也较大，因此,对于外转子电动 机的测量.不推荐使用齿轮、链条等过渡形式；电动机外壳可能与车辆轮毂、风机风叶等附加装置安装在一 起；电动机的引出线一般从电动机的实心轴中引出，并加以防护。
5试验的基本要求
5.1 试验环境应符合GB/T 5171.21—2016中4.1的规定。
5.2 试验电源应符合GB/T 5171.21 2016中4.2的规定。
5.3 测量仪器的使用应符合GB/T 5171.21—2016中4.3的规定。
5.4 控制器外置的电动机的试验应符合GB/T 5171.22 2017中4.4的规定。
6试验准备
6.1 绝缘电阻的测定应符合GB/T 5171.21—2016中5.1的规定。
6.2 冷态绕组温度％和冷态绕组电阻&的测定应符合（；B/T 5171.21—2016中5.2的规定。
7空载试验
电动机在额定供电条件下空载运行，空载运行时间应根据相关产品专用技术条件确定。记录电机电 压、电流、空载功率、转速,观察电动机运行是否良好。
负载与外转子为一体式的电动机不适用。
8温升试验
8.1 一般规定
试验期间应采取措施尽量减少冷却介质温度的变化。
应对被试电动机予以防护以阻挡其他机械或周围环境产生的气流对被试电动机的影响，一般非常轻 微的气流足以使温升试验的结果产生很大的偏差。引起周围空气温度快速变化的环境条件对温升试验是 不适宜的，电动机之间应有足够的空间，容许空气自由流通。
如试验结束时冷却介质温度与使用地点所指定的冷却介质温度之差大于30 K,应按GB/T 755的规 定对温升限值进行修正。
8.2 温升试验结束时冷却介质温度的确定
应符合GB/T 5171.21 2016中6.3的规定。
8.3 电动机绕组及其他各部分温度的测量方法
应符合GB/T 5171.21 2016中6.4的规定。
8.4 温升试验方法
应符合GB/T 5171.21—2016中6.5的规定。
8.5 绕组工作温度的计算
应符合GB/T 5171.21 2016中6.6的规定。
8.6 绕组温升△ 6的计算
应符合GB/T 5171.21—2016中6.7的规定。
8.7 修正至基准冷却介质温度
应符合GB/T 5171.21—2016中6.8的规定。
9效率和功率因数的测定
9.1 效率的测定
9.1.1 试验方法
电动机效率的测定采用直接法，是由直接测得的输入的电功率和输出的机械功率，求得电动机的效 率。试验在额定电压、额定频率下进行，被试电动机在额定负载下达到热稳定状态。电动机的输入功率 用电气测量仪表，输出功率用测功机、转矩转速测量仪器测量。
对于带有控制器的电动机，应连接控制器一起进行测试，并满足以下要求。
a）试验时，应根据具体应用对控制器的参数进行设置，所选择的参数设置应记录在试验报告中。
b）除非另有说明，效率的测定是指包括电动机本体及其控制器的整体效率的测定。
c）对于控制器外置，并且不打算使用专用控制器的电动机本体，可使用试验变频器供电，对电动 机本体的效率进行测定。这种情况应在试验报告中说明。

9.1.2 电动机输出转矩的修正
转矩修正的方法应符合GB/T 5171.21—2016中附录B的规定。
9.1.3 电动机输出功率的修正
试验时的冷却介质温度应换算到25 ℃,,
被试电动机修正后的输出功率按照公式（1）计算:

式中：
P2c —被试电动机修正后的输出功率，单位为瓦（W）；
Tc —电动机修正后的输出转矩，单位为牛米（N・m）；
nt —额定负载时测得电动机的转速，单位为转每分（r/min）；
C ——常数，取9.55。
9.1.4 试验结果的计算
被试电动机的效率7;按照公式（2）计算：
式中：
V —被试电动机的效率；
P2c ——被试电动机修正后的输出功率，单位为瓦（W）;
——额定负载时的输入功率，单位为瓦（W）。
9.2 功率因数的测定
功率因数可由温升或负载试验结果，按照公式（3）计算单相电动机的功率因数，按公式（4）计算 三相电动机的功率因数：

式中：
cos夕 电动机的功率因数；
“ 一额定负载时的输入功率，单位为瓦（W）；
U] ——额定电压，单位为伏（V）；
/. ——额定负载时的输入电流，单位为安（A）。
10堵转转矩和堵转电流
堵转试验在电动机冷状态下进行。试验时,应将转子堵住，电动机施以额定电压，使转子在360°机 械角度内的5个位置上分别测定堵转转矩和堵转电流。每个测试点持续通电时间不超过10 s,以免绕组 过热，堵转电流取其中的最大值，堵转转矩取其中的最小值。

11短时过转矩试验
短时过转矩试验应在额定电压、额定频率下进行。
试验时，电动机在热状态下。逐渐增加负载，使负载转矩达到规定值之后，维持规定的时间，之后 断开电源。试验过程中应密切注意被试电机的状态，发生不正常情况时，应紧急断电停机。施加的过转 矩倍数和时间应符合GB/T 755或GB/T 5171.1及各类型电动机产品标准中的规定。
12超速试验
如各类型电动机标准中无规定时，超速试验可在冷态下进行。
试验时，超速倍数和时间应符合GB/T 755或GB/T 5171.1及各类型电动机标准中的规定。
超速的方法有下列4种：
a）升高端电压；
b）提高被试电动机的电源频率；
c）用原动机直接驱动；
d）通过变速驱动被试电动机。
试验时，应采取安全防护措施，尽可能远距离测量转速。
13电气强度试验
试验电压的频率为50 Hz,波形为实际正弦波，试验设备的容量不小于0.5 kVA,试验过程中，跳闸 电流值根据相关产品专用技术条件规定确定。
施加于被试绕组对机壳间、绕组相互间、主电路与外壳间及主电路与控制电路间的试验电压（有效 值）为1000V+2UN，但最低为1 500 V；施加于带电部件与加强绝缘部件之间的试验电压（有效值） 为3 000 V；施加于控制电路与外壳之间的试验电压（有效值）为500 V。
对于额定电压在100 V以下的电动机，其试验电压（有效值）为500 V+2U、。
对于带控制器的电动机以及在被试绝缘上跨接有电容器的情况，允许采用直流电压试验，试验电压 为交流耐压试验值的1.414倍。
试验时，施加的电压应从不超过试验电压全值的一半开始，逐渐地升高到试验电压的全值,试验电 压自半值增加至全值的时间应不少于10s,全值电压试验时间应持续1 min。在大量生产中作检杳试验 时，允许用规定的试验电压值的120%,历时1s的试验代替，试验电压用试棒施加。
W间绝缘电气强度试验

应符合 GB/T 5171.21—2016 中 9.11 和 GB/T 5171.22—2017 中 8.11 的规定。
15泄漏电流的测定
测定时，应采用隔离变压器供电，否则被试电动机应与地绝缘良好。被试电动机应处于热状态，在 额定频率、1.06倍额定电压下空载运行，在电源的任一极与易触及到的金属部件或紧贴在绝缘材料表面 的金属箔之间进行测量，测量电路如图2所示。
试验时，对于单相电动机，应将开关K转换至电源的不同极性，对于三相电动机，则应轮流断开 a、b、c开关中的一个，闭合另外2个，以测得最大泄漏电流值。

标引序号说明：
1 —电动机上易触及到的金属部件;
2 —电动机绕组；
3 —泄漏电流测量仪；
K ——单刀双掷开关；
a、b、c——单刀单掷开关；
N —中性线。

泄漏电流测量电路
16转动惯量的测定
由于外转子电动机结构的特殊性，转动惯量的测定应采用双钢丝法进行。试验方法应符合 （；B/T 5171.21—2016 中 9.5.2 的规定。
17湿热试验
应符合GB/T 12665的规定。
18噪声的测定
电动机在额定电压和额定频率下空载运行，按照GB/T 10069.1的相关要求进行试验，并增加以下 内容：
a）电动机应采用弹性安装，测试时用来固定电动机的支架宜尽可能小，以减少工装夹具对噪声测 定的影响；
b）对于无法去掉实际负载的电动机,测试时电动机带实际负载在额定供电条件下运行。
19振动的测定
对于吊扇类电动机，采用弹簧悬挂。
对于单轴伸电动机，将它安装在有弹性的支撑件上。
对于双轴伸电动机，可采用两个有弹性的支架将两个轴端固定，使转子悬空。
测量时，应采用非接触式的测振传感器，直接测量轴径的相对位移，轴相对位移的测点应符合 GB/T 10068—2020 中 7.2.2 的规定。
20防护等级测试
应符合GB/T 4942—2021的规定。
21齿槽转矩
对于永磁电动机应进行齿槽转矩的测量。电动机被以4 r/min左右恒定转速的原动机拖动，按照电动 机规定的旋转方向运行，在运行的过程中记录电动机趋于最小磁阻位置倾向而产生的周期性力矩。
22反电动势的测量
对于永磁电动机，将电动机拖动至额定转速或者指定转速〃，用示波器记录反电动势波形，测取电
动机空载输出电压必，按照公式（5）计算出反电动势系数:

式中：
K 反电动势系数，单位为伏每转分［V/（rmin）］；
% 一测取电动机被拖动至额定转速或指定转速时空载输出电压，单位为伏（V）。
n 电动机额定转速或指定转速，单位为转每分（r/min）。
23转矩波动
对转矩稳定性有要求的电机需进行转矩波动测试。电动机在额定转速或者指定转速下，对电动机施
加额定扭矩或者指定扭矩，待电动机运行平稳之后，选取一定时间段内的扭矩值，找出瞬态最大扭矩
和最小扭矩值7min，按照公式（6）计算电动机的转矩波动系数。
7max_7minxl00% 『max +『min
(6)
式中: KJT Tmax Tmin
转矩波动系数； 瞬态转矩的最大值, 瞬态转矩的最小值,
单位为牛米（N-m）；
单位为牛米（N・m）。
24最大转矩的测定
应符合GB/T 5171.21—2016 1* 9.3的规定。
25最小转矩的测定
应符合GB/T 5171.21—2016中9.4的规定。

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