【机械行业标准(JB)】 低压电机绝缘结构寿命快速试验评定方法 (步进应力法)

中华人民共和国机械行业标准 JB/T 7785-1995 低压电机绝缘结构寿命快速试验评定方法(步进应力法) 发布日期：1995-10-09 实施日期：1996-10-01 发布单位：中华人民共和国机械工业部 1 主题内容与适用范围 本标准规定了低压电机定子绕组绝缘结构寿命的快速试验评定方法。该方法采用整机作试样，以温度步进方式达到快速试验目的，获得绝缘结构平均寿命的极大似然估计值。本标准适用于运行在一般条件下各种耐热等级的三相、单相低压电机，其寿命服从对数正态分布，以被试绝缘结构与参照(基准)绝缘结构在同一试验中进行对比作出相对评定。 2 引用标准 GB 755 旋转电机基本技术要求 JB/DQ 3205 低压电机绝缘结构寿命整机评定试验方法 3 术语和符号 3.1 正反转 试样电机在加速试验中，以一定时间节拍，按照“通电运行 $\rightarrow$ 停电滑行 $\rightarrow$ 倒相通电反转 $\rightarrow$ 停电滑行”形式运转，称作正反转，亦称为逆转起动运行。 3.2 温度步进加速寿命试验 规定一组高于正常工作温度的试验温度水平 $T_1 < T_2 < \dots < T_L$，和一组相应的试验时间 $t_1, t_2, \dots, t_L$。试样电机先在 $T_1$ 温度下试验 $t_1$ 小时，然后，将未失效的电机在温度水平提高到 $T_2$ 条件下继续进行试验到 $t_2$ 小时...。这样，不断地把未失效的电机按步进方式提高温度水平 ($T_1 \rightarrow T_2 \rightarrow \dots \rightarrow T_L$ 顺序) 进行试验，直至所有电机失效为止。 3.3 符号 $a$ —— 加速方程的截距； $\hat{a}$ —— 加速方程截距的估计值； $b$ —— 加速方程的斜率； $\hat{b}$ —— 加速方程斜率的估计值； $\mu$ —— 寿命的对数均值； $\hat{\mu}$ —— 对数均值的估计值； $\sigma$ —— 寿命的对数标准差； $\hat{\sigma}$ —— 对数标准差的估计值； $\sigma^2$ —— 寿命的对数方差； $\hat{\sigma}^2$ —— 对数方差的估计值； $T_0$ —— 额定条件下工作温度水平，K； $E(T_0)$ —— 额定条件下电机的平均寿命，h； $E(\hat{T}_0)$ —— 额定条件下电机平均寿命的估计值，h； $n$ —— 试样台数； $T$ —— 绝对温度，K； $L$ —— 温度水平个数； $T_i$ —— 第 $i$ 个温度水平 ($i=1, 2, \dots, L$)； $t_{ij}$ —— 第 $i$ 个温度水平下第 $j$ 个试样失效时间(从温度升到 $T_i$ 时开始计算)，h； $t_i$ —— 第 $i$ 个温度水平 $T_i$ 下持续试验时间，h； $t'_i$ —— 温度水平 $T_i$ 下失效时间 $t_i$ 折算到温度水平 $T_0$ 的换算寿命，h； $dt/db$ —— $t$ 对 $b$ 的导数； $b$ —— 恒定应力(温度)作用下电机绝缘结构寿命； $f_i$ —— 试样在第 $i$ 个温度水平 $T_i$ 的持续试验时间 $t_i$ 内发生的失效数； $C$ —— 以摄氏温度表示的试验温度水平； $C_i$ —— 第 $i$ 步试验温度水平； $E, B, F, H, C$ —— 绝缘结构的不同耐热等级标号，分别表示工作温度为 120, 130, 155, 180, 大于 180℃。 4 试样 4.1 要求 试样应是完整的电机，应按产品设计图样和实际生产工艺制造。为满足加速试验的需要，在不影响绝缘结构评定的条件下允许试样电机作局部改动。例如：更改引出线，埋入热电偶，除掉风扇、风罩等，所有改动内容应作记录。 4.2 数量 试样数量不少于 10 台。 4.3 筛选 电机在投试前应作筛选试验，具体参照 JB/DQ 3205 中 1.3 条。 5 温度水平和持续时间 5.1 温度水平 一个完整的温度步进加速寿命试验，其温度水平应不少于 4 个。要求最高温度水平和最低温度水平之间有较大的间隔，最低温度水平应不高于电机耐热等级温度加 20℃，最高温度水平应不高于电机耐热等级温度加 90℃。 5.2 温度水平间隔 合理安排温度水平间隔可以提高试验评定的准确性。温度水平间隔的安排应尽量满足下述表达式： $1/T_1 - 1/T_2 = 1/T_2 - 1/T_3 = \dots = 1/T_{L-1} - 1/T_L$ 式中 $T_1, T_2, T_3, \dots, T_L$ 分别为 1, 2, 3, $\dots, L$ 个温度水平，且 $T_1 < T_2 < T_3 < \dots < T_L$。 5.3 持续时间 各温度水平下的试验持续时间安排如下：温度水平 $T_1$ 下的试验持续时间为 $t_1$；温度水平 $T_2$ 下的试验持续时间为 $t_2$；...；温度水平 $T_L$ 下的试验持续时间为 $t_L$。且 $t_1, t_2, \dots, t_L \ge 0$。 上述 $L$ 个持续时间 ($t_1, t_2, \dots, t_L$) 由下述原则加以确定： a) 在各温度水平 $T_i$ 下的试验持续时间 $t_i$ 内，试样经受的老化量大致相同 ($i=1, 2, 3, \dots, L$)； b) 对于一个全新的绝缘结构，可以先用 1-2 台试样电机在超过常规老化试验高温点的温度水平下作极端试验，初步估计新绝缘结构能经受的老化量； c) 应保证绝缘结构大部分老化(70% 以上老化量)发生在常规老化试验高温点的温度水平以下； d) 加速试验的升温时间计入该温度水平下的试验持续时间，周期试验结束后的降