【国家标准(GB)】 小功率电动机通用技术条件

中华人民共和国国家标准
小功率电动机通用技术条件
General technical requirements forsmall power motors
本标准参照采用LEC34一1旋转电机额定值与性能的有关条款。1主题内容与适用范围
本标推规定了小功率电动机的通用技术要求。GB 5171—91
代警GB5171—85
本标准适用于折算至1500r/min时连续额定功率不超过1.1kW的异步电动机、同步电动机、直流电动机和交流换向器电动机。
各类型电动机的特殊要求及本标准未规定的其他要求应在各类型电动机的标准中规定。2引用标准
GB 321
包装储运图示标志
优先数和优先数系
GB 755旋转电机、基本技术要求GB1032三相异步电动机试验方法电机线端标志及旋转方向
GB 1971
GB2423.3电工电了产品基本环境试验规程试验Ca：恒定湿热试验方法GB2423.4电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法周期检查计数抽样程序及抽样表(适用于生产过程稳定性的检查）GB 2829
GB2900.25电工名词术语电机
GB2900.27电工名词术语小功率电动机GB4942.1电机外壳防护分级
GB8128单相串励电动机试验方法GB 9651
单相异步电动机试验方法
电机振动测定方法及振动限值标准GB 100681
GB 10069
电机噪声测定方法及噪声限值标准GB12665电机·般环境条件下使用的湿热试验要求ZBK21001小功率尚步电动机试验方法3运行条件
3.1环境条件
3.1.1海技
海拔不超过1000m。
当运行地点的海拔指定为超过1000m或运行地点的环境空气温度随海拔片高而下降时，应按6.4国家技术监督局1991-06-06批准1992-03-01实施
条规定。
3.1.2环境空气最高温度
GB 5171-91
运行地点的环境空气最高温度随季节而变化，但不超过40℃。3.1.3环境空气相对壶度
运行地点的最湿月月平均最高空气相对湿度为90%，间时该月月平均最低温度不大于25℃。3.2电气条件
3.2.1电压及电流的波形与对称性对于交流电动机，电源电压应为实际正弦波形，对于多相电动机，电源电压还应为实际平衡系统。对于直流电动机，直流电源波纹系数不大于8%。3.2.2运行期间电压和频率的变化3.2.2.1电压的偏差：
当电源电压（如为交流电源时，频率为额定）与额定值的偏差不超过士5%时，电动机的输出功率或转矩仍然能维持额定值。
当电压与额定值发生上述偏差时，电动机性能允许与标准的规定不同，温升限值允许超过表3的规定。超过的数值应在各类型的电动机的标准中规定。但在电压偏差达上述极限而电动机作连续运行时，温升限值超过的最大允许值为10K。3.2.2.2频率的偏差：
当频率（电压为额定）与额定值的偏差不超过士1%时，交流电动机输出功率或转矩仍能维持额定值。
3.2.2.3电压和频率同时发生偏差（两者偏差分别不超过上5%和士1%），若两者偏差都是正值，两者之和不超过6%，若两者偏差都是负值或分别为正负值，两者绝对值之和不超过5%时，交流电动机输出功率仍能维持额定值，性能和温升接3.2.2.1条的规定，4工作制和定额
工作制和定额按GB755的有关规定。5颤定值
5.1电动机的额定输出用额定功率（W)或额定转矩N·m)表示。注：若以额定转矩作为额定输出，应保证输出功率(W）=转矩(N·m）×转速下限值(t/min）×2n/60。5.1.1额定功率应按以下规定选择：0.4、0.6、1.0、1.6、2.5、4,6、10、16、25、40、60、90、120、180.250370,550、750、1100,1500,2200W.5.1.2额定转矩应按GB321的R20及其派生系列中选择，5.2交流电动机的额定频率为50Hz。5.3电动机的额定电压：
直流电动机：3.6,12.24、48,60110、220V；单相交流电动机：12、24、36、42、110、220V三相交流电动机：36、42、220.380V。6温升
6. 1温升试验时的条件
6.1.1温升试验时的冷却介质温度电动机可在一合适的冷却介质温度下试验，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30K，应按6.5条的规定对温升限值进行修止。6.1.2温升试验时冷却介质温度的测定GB 5171—91
应采用在试验过程中最后的四分之一时间内，按相等时间间隔测得的几个温度计读数的平均值，作为温升试验时的冷却介质温度。若冷却介质为空气，刚空气的温度可由几只温度计分布在电动机四周进行测定。温度计安盘在距电动机1～2m处，球部所处的位置为电动机高度的一半，并应防止外来辐射热及气流的影响。6.1.3温升试验用支架及散热板
6.1.3.1对以轴中心高表示机座号的电动机，温升试验用试验支架及散热板按如下规定温升试验时，电动机应安装在铁底座上，铁底座尺寸为250mm×480mm×20mm，铁底座与支撑它的金属支架的接触总面积不大于5400mm对于自冷凸缘安装电动机，应安装在金属板上，金属板乘直固定于绝热板上，金属板的尺寸按表1的规定。
机座号
63及以上
45及以下
金属板尺寸
(长×宽×商）
350×350×10
30080010
270X270X10
240×240×10
6.1.3.2对以机壳外径表示机座号的电动机，温升试验应安装在金属板上，金属板垂直固定于绝热板上，金属板的尺寸按表2的规定。表2
机座号
110~160
6.2温升的测定
6.2.1电动机某一部分的温升
金属板尺寸
(长×宽×高）
48× 48×3
108×108×5
210×210×5
270X270×7
电动机某一部分的温升即按6.2.2条所规定的适当方法测出的该部分温度与按6.1.2条所测出的冷却介质温度之差。
6.2.2温度的测盘方法
电动机绕组和其他部分温度的测量方法有二种：电阻法和温度计法。6.2.2. 1电阻法
电阻法是利用绕组的直流电阻在温度升高后电阻值相应增大的关系来确定绕组的温度，其所测得的是绕组的平均温度
铜绕组的温升t(K)可由式(1)确定：GB 5171-91
Nt=B=R(235 +t) +h ~ tb
试验结束时的绕组电阻，2；
R1——试验开始时的绕组电阻,,ti—试验开始时的绕组温度，C；t2试验结束时的冷却介质温度，℃。对于铝绕组，应采用225代替公式中的235。6.2.2.2温度计法
所采用的“温度计包括膨胀式温度计（例如水银、酒精等温度计）、半导体温度计以及非埋置的热电偶或电阻温度计，应将温度计贴附在电动机可接触的表面。为测出接触点表面的温度，从被测点至温度计的热传导应尽可能良好，测量点与温度计的球部应用绝缘材料覆盖好，在电机存在变化磁场的位置上，不应采用水锻温度计。
6.2.3电动机停车后测得温度值的修正电动机停车后测得温度值的够正按GB755的有关规定。6.2.4各类电动机温升试验的持续时间6.2.4.1最大连续(或S1工作制)定额电动机试验应持续进行到电动机各部分达到热稳定状态：6.2.4.2短时(或S2.T.作制)定额电动机试验持续时间即为该定额所规定的时限，试验开始时，电动机应为实际冷状态。试验结束时,温升应不超过6. 3.4 条所规定的限值。6.2.4.3周期(或S3~S8工作制)定额电动机对继续负载，应按规定的负载周期连续运行，直至达到实际上相同的温度循环。判断的准则为：将两个工作周期上的相应点连成直线，其梯度应小于每小时2K。如有必要，应在一段时间内，以适当的时间间隔进行测量。在最后一个运行周期内，产生最大热量时间一半时的温升应不超过表3的限值6.2. 4. 4非周期(S9 工作制)定额电动机温升试验应以制造厂拟定的等效连续定额按6.2.4.1条进行。在拟定等效连续定额时,应以用户提出的，考虑到额定负载和转速的变化及允许的过载程度的S9工作制为基础。6.2.4.5多种额定值电动机
对多种额定值电动机温升的测量，应在能产生最高温升时的额定值下进行。6.3电动机各部分温度和温升的限值6.3.1电动机在3.1条所规定的环境条件下额定运行时，电动机各部分温度和温升限值应符合表3和6.3.5条的规定。
电动机的部件
电动机绕组
水久短路的绝缘缔组
与绕组接触的铁心及其他
换向器
GB517191
电阻法
电阻法
电阻法
电阻法
证: (L 功率小于 600 W 电动机的交流绕组,在 A,B,F 和 H级绝缘时,温升限值可比表帕提高 5 K,温度
电阻法
②）换向器的温升限值应符合本身所采用的绝续等级，但如换向器与绕组靠近，则其温开应不趣过邻近缔组所采用的绝缘等级的容许限值，温升值测定优先采用热时间常数较小的针触式热电偶温度计。对功率为600W及以下的电动机,A、E和B级溢升限值可提高5K,F和H级可提高10K轴承的容许温度（环境温度不超过40亡）：6. 3.2
滑动轴承：80℃：
滚动轴承：95℃l
对F、H级绝缘的电动机建议采用耐高温轴承。6.3.3轴承温度的测量方法按GB755的有关规定。6.3.4对短时定额电动机，其各部分的温升限值允许较表3规定的数值提高10K。6.3.5对以S9T作制为基准的非周期工作定额的电动机，在运行期间，温升允许偶然超过表3的限值。
6. 4运行条件与规定不同时温升限值的修正电动机使用地点的海拔和环境空气温度与3.1条规定不同时表3规定的温升限值应按如下修正：6. 4. 1如指定的环境空气最高温度为 40℃且海拔不超过 1 000 m时,表 3规定的温升限值不作修正,6. 4.2 如指定的坏境空气最高温度在0~～40 之间时,温升限值一般不增加。在制造厂与用户之间取得协议后允许增加，但增加的数值不应超过4D℃与指定的环境空气最高温度（或实际最高冷却介质温度）的差值，最大为30K。
6. 4. 3如指定的最高环境温度或实际最高冷却介质温度在40~～60 C之间时,表3规定的温升限值应减去环境温度与40℃的差值。
6.4.4如指定的最高环境温度或实际最高冷却介质温度超过60C或低于0C，温升限值应由制造厂和用户协议规定。
6.4.5如电动机指定在海拔1000～4000m之间使用,而最高环境温度未作规定时,则认为由于海拨升高所引起的冷却效果的降低可由最高环境温度相应地降低得到补偿，因此总的温度极限应不超过40℃加上表3规定的温升限值之和。所指定的海拔和假定的最高环境温度应按17.1,「条的规定标于铭牌上。
1000m以上每100m所需的环境温度降低补偿值接温升限值的1%计算。6.4.6当电动机运行地点的海拔超过4000m时，温升限值应由制造厂和用户协商确定。6.5试验地点的海拨或环境空气温度与运行地点不同时温升限值的修正。6.5. 1试验地点的海拨与运行地点的海拔(均不超过 4 000 m)不同时,表 3现定的温升限值应按如下修正(如有需要,应先按6. 4条修正)：GB 5171 91
如试验地点低于运行地点，温升限值应按两者的海拨差进行修正，如无其他规定，每100减少1%。计算时，低于1000切的海拨均算作1000m。如试验地点高于使用地点，温升限值亦按上述规定，但每100m应增加1%。如制造厂认为增加后的温升加上试验地点的环境温度导致电动机的温度过高，则应与用户协议解决。6.5.2试验地点的环境温度与运行地点指定的最高环境温度或与6.4.5条所指定的温度不同时，表3规定的温升限值应按如下修正。如两者的差值不大于30K，温升限值不作修正。如试验地点的环境温度低于（或高于)运行地点所指定的最高环境温度在30K以上时，则温升限值应按上述有关条款修正后再减去(或加上）一百分数，其数值为两者差值的1/5。：7效率
7.1电动机的效率是指电动机的机械输出功率和有功输入功率之比，通带用百分数表示。7.2效率的测定方法以直接法为准。用直接法测定效率时，电动机试验应符合温升试验时的持续时间，测量被试电动机的机械输出功率和有功输入功率以确定效率。8介电性能试验
电动机的介电性能试验包括测盈绝缘电阻，绕组对地和匝间闻绝缘耐电压试验。8.1绕组的绝缘电阻
电动机绕组的绝缘电阻，在常态下不低于20MS2,在热态下不低于1MS2，绝缘电阻测定用兆欧表，其电压按表4的规定。
电动机额定电乐
>36~500
8.2耐电压试验
8.2.1试验的般要求
兆欧表电压值
在试验前应先测定绕组的绝缘电阻。如需要进行超速，短时过转矩或偶然过电流试验时，本项试验应在这些试验后进行；如需进行温升试验，则应在温升试验后立即进行。试验应在电机静止状态下进行。试验电压施加于被试绕组对机壳间及绕组相豆间，对于相互连接的多相绕组，如各相始末端不是单独引出的可作为一单独电路进行试验。8.2.2试验电压
试验电压的频率为50Hz，波形为实际正弦波，试验设备的穿量每干伏不小0.5KV·A，试验电压(有效值）为1000V+2倍额定电压，但最低为1500V。对于额定电压在36V以下由独立电源（如蓄电池成干电池等）供电的电动机，其试验电压（有效值）为300V，试验过程中，电动机应无闪络，不击穿。8.2.3试验时间
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，个值电压试验时间应持续1min。在大量生产中作检查试验吋，允许用名.2.2条规定的试验电压值的120%，历时1s的试验代替，试验电压用试梯施加。8.3重复耐电压试验
GB5171—91
电动机在验收时不应重复进行本项试验，但如用户提出要求。允许再进行一次耐电压试验，试验电压应不超过8.2.2条规定的试验电压值的80%。如有需要，在试验前应将电机烘干。8.4巨间绝缘试验
多匝线圈或绕组应进行匝间绝缘试验，以考核绕组匝问绝缘承受过电床的能力，试验要求应在各类型电动机标准中规定，试验方法按有关标准9湿热试验
9.1电动机热试验后应满足GB12665的有关规定。9.2热试验方法按GB2423.4,试验周期数6d。有关专业产品如有必要也可按GB2423.3进行湿热试验，试验周期数2d。10各种特性
10.1起动性能
10.1.1单速三相异步电动机的堵转转矩、最小转矩，最大转矩对额定转矩之比，在额定电压和额定频率下应不低于表5的规定。
劫率范围
5501500
>1500~2500
堵转转矩
额定转矩
最小转矩
额定转箱
最大转矩
颜定转
10.1.2单相异步电动机的堵转转矩，最小转矩，最大转矩对额定转矩之比，在额定电压和额定频率下应不低于表6的规定。
电动机类型
单相电阻起动异步电动机
单相电容起动异步电动机
单相双值电容异步电动机
单相电容运转异步电动机
单相罩极异步电动机
堵转转矩
赖定转短
最小转矩
额定转矩
最大转矩
额定转短
GB 5171—91
10.1.3异步电动机堵转电流或堵转电流对额定电流之比，由各类型电动机标准中规定。10.1.4其他异步电动机和特殊用途异步电动机的起动性能由各类型电动机标准中规定。10.1.5异步电动机计算堵转电流对额定电流之比时，所采用的额定电流应为额定功率，额定电示及效率和功率因数的保证值(不包括容差)求得。10.1.6同步电动机的堵转转矩、最小转矩对额定转矩之比，在额定电压和额定频率下应不低于表7的数值。
电动机类型
单相电容起动磁阻式同步电动机单相双值电容磁阻式同步电动机三相磁阻式同步电动机
三相永磁式同步电动机
堵转转矩
额定转矩
最小转矩
额定转矩
10.1.7在额定电压和额定频率下，同步电动机带上标称转动惯量的负载，其牵入转矩对额定转矩之比的保证值为1.2借。
负载的标称转动录(kg·m）值，按式（2)计算：P15
J = 7. 98 X
式中：P-一电动机的额定功率W
电动机的同步转速，r/min。
10..8同步电动机的堵转电流或堵转电流与额定电流之比，出各类型电动机标准中规定。10.1.9其他同步电动机和特殊用途同步电动机的起动性能由各类型电动机标准中规定。.2)
10.1.10同步电动机计算堵转电流对额定电流之比时，所采用的额定电流应为额定功率、额定电压和功率因数的保证值(不包括容差)求得。10.1.11直流电动机的起动性能由各类型电动机标准中规定。10.1.12交流换向器电动机的堵转转矩与额定转矩之比，在额定电压和额定频率下应不低于表8的规定。
参数名称
堵转转矩
葡定转矩bZxz.net
4000~6 000
40006000
120750
8 000--12 000
16-1 100
15 000~-18 000
40-1500
>18 000
90--1100
在相应标推中规定
10.1.13交流换向器电动机的堵转电流与额定电流之比，在各类型电动机标准中规定。10.2在额定电压和额定额率下，单相同步电动机的失步转矩对额定转矩之比应不低于1.4倍，三相同步电动机的失步转矩对额定转矩之比应不低于1.6倍。10.3短时过转矩：
GB 5171
电动机在热状态温度下，应能承受如表9所示的过转矩历时15s而无转速突变或停转及发生有害变形。此时，电压和频率（对交流电动机）应维持额定值，对直流电动机和交流换向器电动机，过转矩可用过电流表示。
短时过转矩
电动机类型
三相异步电动机
单相电阻起动异步电动机
单相电容起动异步电动机
单相双值电容异步电动机
单相电容运转异步电动机
向步电动机
直流电动机
交流换向器电动机
10.4超速：
（超过额定转矩的百分率）
各类型电动机应能承受如表10规定的超速试验，历时2min而不发生有害变形。对绕线转子电动机，在试验后能承受耐电压试验的要求。表10
电动机类型
交流换向器电动机
直流电动机
并励或他电动机
转速调整率为35%或以下的复励电动机串励电动机和转速调整率大于35%的复励电动机
永磁电动机
其他电动机
10.5偶然过电流：
超速要求
1. 1 倍额定电压下的空载转速,对不能和负载分离的电动机，空截转逆是指最轻负载时转速
1.2倍最高定转速或1. 15借空载转速，二者取较高者
1.2佑最高额定转速或1.15倍空教转速，两者取较高者，但不超过1.5倍最高额定转速除能承受1.1傍额定电压空载转速的电动机外,应为 1. 1 倍安全运行最高转速,安全运行的最高转速应在铭牌上标明
按本项a的规难
1. 2倍最高额定转速
10.5. 1三相交流电动机应能承受1.5倍额定电流，历时不少于 2 min。对单相电动机,其偶然过电流不予规定。
GB 5171-91
10.5.2直流和交流换向器电动机，在最高满磁场转速和相应的电板电压下，应能承受1.5倍额定电流,历时不少于 1 min。
11换向
换狗的火花等级
换间火花等级应符合GB755的有关规定。。直流串激电动机和交流换向器电动机不大于2级；b．其他直流电动机不大于1专级。11.2换向试验
如电动机需进行温升试验，换向试验应在温升试验后立即进行。试验的持续时间应在各类型电动机标准中规定。
12噪声
12.1电动机的噪声数值分为N级（普通级）、R级（级）、S级（优等级）和E级（低噪声级）等四个等级。如无其他规定，电动机的噪声应符合N级数值。12.2异步电动机、同步电动机、直流电动机（额定转速下)在空载时的A计权声功率级的噪声数慎应符合表11的规定，并在各类型电动机标催中规定具体的等级要求。表
轴承类别
滚动轴承
滑动轴承
750~1 000
1 000~1 500
1 500~3 000
2-3 000--5 000
5 000--8 000
≥1500~3 000
>3000~5000
>5 000-~8 000
28 000-~12 000
≥10~40
≥180~750
声功率级
NRSENRSENRS
>750-1500
4365605550
504514035575247|4262
625752
7368635878736863
45406257524767
62575272676257
77873686383
7817368
6055501565605550
6560555070656055
454035
355550454060555045
5045403
555045
406055504565605550
0456560555070656055
605550
65605550
12.3交流换向器电动机在额定转速下空载时的A计权声功率级的噪声最大允许值应符合表12的规定。
额定转速
>4 000~B 000
>6 000~~8 000
8 000~-12 000
>12000~18000
>18000
GB 5171-- 91
额定功率
180~370
功率级
电动机噪声的测定按GB10069的有关规定进行。13振动
13.1铁党或铝壳结构的异步电动机在空载时的振动限值应符合表13的规定。钢板外壳异步电动机在空载时振动限值在该类产品标准中确定。表13
电机类型
三相异步电动机
单相异步电动机
振动速度有效值.mm/s
交流换向器电动机在额定转速下空载稳定运行时测得的振动限值应符合表14规定。13.2
冲片外径.mm
转速，/min
4000-8 000
>8 000--12 000
>1200018000
218 000
13.3同步电动机空载时的振动限值应符合表15的规定。振动速度有效值,mm/s
在相应产品标准中规定
电动机类型
三相同步电动机
单相同步电动机
GB5171-91
同步转速
报动速度有效值
13.4其他各类型电动机的动限值由各类型电动机标准中规定。13.5电动机振动测定按GB10068的有关规定进行。14工作期限
电动机的工作期限是指在规定的条件下，制造厂向用户保证的正常运行的期限。电动机的工作期限以小时计。
14.1当电动机的工作期限短于一年时，则应在该类型电动机标准中规定工作期限。14.2工作期限试验的方法及要求由各类型电动机标准中规定。15容差
容差即试验实测值与标准中保证值的容许偏差，这是由于考虑到许可范围内的原材料性能的不一致，加工的偏差及测量的误差等不可避免的影响。表16所列项自仅在各类型电动机标准中作为保证值时，才需要同时列出容差。如未规定更高的容差要求时，应按表16的规定。表16中的容差仪带一个符号时（如仅为“十\或仅为“一”），则反方向的容差不受限制。
交流电动机的功率因数coeg
转速或转差率（在额定负及工作温度时）水磁直流电动机的转速
并励及他励直流电动机的转速
申励和复直流电动机的转速
交流换向器电动机的转速
异步和同步电动机的堵转电流
异步和同步电动机的堵转转矩
-- 0. 15(1—)，最多为—0. 07-(1 —osp)/6 , 最少— 0. 02,最多—0. 07±15%
保证值的十20%
保证值的--15%，125%（正容差仅在用户有需要时作规定）
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