GB/T 21975-2008 起重及冶金用三相异步电动机可靠性试验方法

ICS29.160.30

K26

中华人民共和国国家标准

GB/T21975—2008

起重及冶金用三相异步电动机

可靠性试验方法

Methodoftestforreliabilityofthree-phaseinductionmotorsforcraneand

metallurgicalapplication

2008-06-13发布2009-03-01实施

发布

GB/T21975—2008

目次

前言T

1范围1

2规范性引用文件1

3术语、定义及符号1

4抽样2

5试验准备工作2

6加速试验2

7试验数据处理3

附录A（规范性附录）随机数表及抽样数表编制方法5

附录B（规范性附录）样本量的确定7

附录C（规范性附录）电动机负载级别8

附录D（资料性附录）试例9

GB/T21975—2008

-1.Z-—1—

刖弓

本标准的附录A、附录E、附录C为规范性附录，附录D为资料性附录。

本标准由中国电器工业协会提出。

本标准由全国旋转电机标准化技术委员会起重冶金和屏蔽电机标准化分技术委员会(SAC/TC26/

SC3)归口。

本标准起草单位：佳木斯防爆电机研究所、佳木斯电机股份有限公司、无锡市宏泰起重电机股份有

限公司、南京特种电机厂有限公司、中国长江航运集团电机厂、大连伯顿冠力电机有限公司。

本标准主要起草人：章力源、李冬平、薛荣辉、胡建兴、唐庆华、李建东、于淑华.

T

GB/T21975—2008

起重及冶金用三相异步电动机

可靠性试验方法

1范围

本标准规定了起重及冶金用三相异步电动机可靠性试验室试验方法、试验数据处理及可靠性评定。

本标准适用于起重及冶金用三相异步电动机（以下简称电动机）可靠度、可靠寿命、平均寿命评定。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB755—2000旋转电机定额和性能（idtIEC60034-1：1996）

GB/T2423.3—1993电工电子产品基本环境试验规程试验Ca：恒定湿热试验方法（cqvIEC60068-2-

3：1984)

GB10068-2000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

（idtIEC60034-14:1996）

JB/T9615.1-2000交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法

JB/T9615.2—2000交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验限值

JB/T10104-1999YZ系列起重及冶金用二相异步电动机技术条件

JB/T10105-1999YZR系列起重及冶金用绕线转子三相异步电动机技术条件

3术语、定义及符号

下列术语、定义及符号适用于本标准。

3.1术语及定义

3.1.1

漏判风险leakjudgmentriskrate

由于抽样的原因，把本来不合格的一批产品误判为合格产品批而加以接受，导致用户蒙受损失的概

率。用P表示。

3.1.2

正反转次数numberofforward-andreversal-directionrotation

当电动机按接近其额定转速向某一方向旋转，由于电源相序的变更使其转速经“零”后向另一方向

旋转至接近其额定转速，该全过程计为正反转一次。

3.1.3

完全寿命试验completelifetest

加速试验至全部样本失效为止的寿命试验。

3.1.4

定时截尾寿命试验timingend-offlifetest

事先给定某一时间（正反转次数），一批产品寿命试验至该时间即告结束；根据在此期间内的故障数

1

GB/T21975—2008

来判断产品可靠性的试验。

3.2符号

R——可靠度；

tr可靠寿命；

♦试验时间；

N——批产品中的总量；

n样本量；

r故障数；

X——正反转次数；

C——合格判定数；

©试验条件下的加速试验系数；

T——平均寿命；

P漏判风险。

4抽样

4.1试验样机应从生产厂成批生产的，并经检验合格的产品中随机抽样，抽样采用随机数表见附录A

（规范性附录）。

4.2试验样机应是工艺相同，制造时间相近的同一型号电动机。抽样方案是根据可靠寿命匚和它相

对应的可靠度R、漏判风险P以及产品合格判定数C进行拟定。为了减少样本量，可使试验时间/大于

可靠寿命确定抽样数量可按附录B（规范性附录）进行。

5试验准备工作

5.1试验前应检查电动机的质量情况，并应符合被试产品标准的规定（如JB/T10104-1999.

JB/T10105—1999）O

5.2在定子绕组端部或机壳吊攀孔处和轴承外套（非风扇端）安装经过校正过的测温元件。在轴承内

填充耐热润滑脂，其填充数量应按有关技术文件规定。

5.3测量定、转子绕组（绕线转子）在实际冷却状态下的直流电阻。

5.4测量定、转子绕组（绕线转子）的绝缘电阻。

5.5电动机空载运行10min,并测量惯性运行时间，做好试验记录。

6加速试验

6.1将被试样机施加一定的应力水平（机械的、电的、热的及湿热的）进行试验。试验要求选取的各个

应力水平都高于正常工作条件下的应力水平。

6.2试验是在额定电压下（允许偏差±10%）以空载下正反转运行方式进行。

6.3在空载状态下测得的电动机振动速度有效值应符合表1的规定（见GB10068-2000）0如果达不

到表1的规定，则应对转动部分人为地加入不平衡量，使其达到表1的规定。

表1

机座号100〜132>132〜225>225〜400

振动速度有效值/（mm/s）1.82.83.5

6.4定、转子绕组温度是通过调整电动机每小吋正反转次数的方式达到，但每小吋正反转次数不少于

360次。电动机定、转子绕组及轴承的试验温度应符合表2的规定。

2

GB/T21975—2008

表2

绕组轴承

绝缘等级（热分级）允许极限温度厂C试验温度/'C试验温度（不大于）/C

F(155)155180120

H(180)180200135

注1：做上述试验时，不允许改变电动机的结构〔如取下风扇增大气隙）。额定功率大于10kW的电动机，允许

在转子电路中接入电阻。此电阻值应使起动转矩接近最大转矩。为保证同型号的电动机发热相同，允许

堵死风扇罩通风孔。

注2：F级绝缘电动机适用于环境空气温度不超过40"C的场所，H级绝缘电动机适用于环境空气温度不超过

60C的场所（见GB7552000）。

6.5试验前须校准电阻法和热传感器法测量的温度差，然后用热传感器法连续监测试验温度，试验温

度差为±3C。此外，须用电阻法测量绕组平均温度及用温度计法测量轴承温度，每昼夜至少一次。

6.6一个试验周期内的总作用时间（电的、热的、机械的、湿热的）为14个昼夜。当电动机的温度达到

表2规定的试验温度的一半时，为试验周期的起始时间，开始记录正反转次数。

6.7每个试验周期结束后，按GB/T2423.3—1993的规定进行恒定湿热试验，历吋24h。

6.8在第一个周期的湿热试验结束，电动机从湿热箱内取出后按JB/T9615.1—2000的规定进行匝间

耐电压试验，其试验限值按JB/T9615.2—2000的规定。

6.9按6.7和6.8试验结束后，使电动机空载运行10min,检查其运行情况，并测量电动机惯性运行时

间。当惯性运行时间减少到原测定时间的1/2以下吋，应更换轴承润滑脂。

6.10在试验过程中，当试验样机的正反转次数低于0.3X101'出现故障吋，则认为早期故障（早期失

效），允许再更换一台新样机进行试验，重新记录试验时间。如果重新更换的试验样机正反转次数仍未

达到0.3X10"又出现故障吋，则应查明原因，采取措施解决后再进行下一步试验。

6.11采用定吋截尾试验吋，试验进行到予先规定的正反转次数即可终止；如果采用完全寿命试验吋,

将试验一直进行到全部样机出现故障吋为止。

7试验数据处理

7.1电动机失效时间的概率分布为指数分布。

7.2电动机加速试验吋间X以兆次正反转次数计算。X按式（1）计算：

X=ir•K/<l）=ijp（1）

式中：

中——加速试验系数可根据电动机负载繁重程度按表3选取。电动机负载级别见附录C（规范性

附录）。

K=iji「为试验时间增长系数（见附录玖规范性附录）中的表B.2）。

表3

使用条件的加速试验系数0/

负载级别（年/兆次正反转）

起重用电动机冶金用电动机

心4.0一

Kn（基准负载）2.02.6

Kh1.31.6

1.151.4

3

GB/T21975—2008

7.3如果在定时截尾所规定的吋间X内，发生故障（失效）的电动机数量r<C吋，则说明符合预先规

定的可靠度。

7.4如果在定时截尾所规定的时间X内，发生故障（失效）的电动机数量厂>（?吋，则应重新确定一个「

等于C的试验时间X',可验证可靠寿命匚。按式（2）计算：

tr=0X7K（2）

7.5平均寿命X（以正反转次数计算的平均无故障工作吋间）按式（3）计算：

n

X=》Xi/讥兆次正反转）（3）

式中：

”——被试样机总台数；

Xi——第f台电动机故障前的工作时间（兆次正反转）。

7.6平均寿命的置信上限值与下限值的确定，按式（4）、式（5）计算:

上限值：X”=Q,,•X（兆次正反转）（4）

下限值：•X（兆次正反转）（5）

式中的Q"、Q「是置信度等于0.9时的置信界限系数，按表4选取。

表4

n123456789

Q„9.53.72.732.292.051.901.801.721.66

Qr.0.430.510.570.600.620.650.660.680.69

n101112131415202530

Q„1.611.571.531.501.481.461.371.331.29

Qr.0.700.7080.7170.7250.7380.740.770.790.80

7.7以年计算的平均寿命的置信上限值与下限值，按式（6）、式（7）计算: