JB/T 10269-2001 数控机床直流主轴驱动单元 通用技术条件

ICS2504020J50中华人民共和国机械行业标准JB/T10269—2001数控机床直流主轴驱动单元通用技术条件General specification for D. C. spindle drive unit2001-0604发布2001-10-01实施中国机械工业联合会发布JBT10269—2001目次刖言1范围…2引用标准……3定义…4技术要求……5试验方法2376检验规则…7标志、包装、运输和贮存8质量保证要求附录A(标准的附录)电磁兼容性试验方法……16附录B(标准隹的附录)可靠性试验方法18JBT10269—2001数控杋床直流主轴驱动单元已被广泛应用于数控机床主轴空制等领域。在分类上,按其控制的特征,可分为模拟量控制和数模混合控制;按其闭环特点,有只带速度闭环的,也有速度闭环和位置闭环都具备的。它们品种繁多,但却没有相应的国际标准及国外先进国家标准。本标准编写目的旨在使国内产品向国际水平靠拢,并能指导行业生产本标准根据JBT8832199《机床数字控制系统通用技术条件》要求,参考国际著名大公司的产品样本并结合我国企业生产情况编制的本标准的附录A、附录B都是标准的附录。本标准由全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:北京机床研究所。本标准主要起草人:厉承兆。本标准于2001年6月首次发布。本标准委托北京机床研究所负责解释。中华人民共和国机械行业标准数控机床直流主轴驱动单元JB/T10269—2001通用技术条件General specification for D. C spindle drive unit1范围本标准规定了数控机床用直流主轴驱动咩单元的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于对各类数控机床用直流主轴电动机进行闭环控制的各种直流主轴驱动单元及半导体变频调速装置。其他用途的直流主轴驱动单元亦可参照执行。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,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。GB1912000包装储运图示标志( eqv io780:197)GBT242331993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( eqv iec6006823:1984)GBT2423.5-19%5电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Ba和导则:冲击(idtC60068227:1987)GBT2423101995电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)( idt IEC6006826:1982)GB42081993外壳防护等级(P代码)( egv IEC529:1989)迅B/T4582--19%6有金属化孔单双面印制板分规范( idt IEC/PQC90:1990)迅①T45841996多层印制板分规范( idt IEC/PQC91:199)GB48241996工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值GBT50807-1986设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故时间的验证试验方案( idt IEC605-7:1978)迅BT5226,1-1996工业机械电气设备第一部分:通用技术条件( eqv iec2041:1992B157601995金属切削机床安全防护通用技术条件GB17625.1—1998低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流≤16A)(evEC6100032:1995)GBT176262198电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(idtC6100042:1995)GBT1762641998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验中国机械工业联合会2001-0604批准2001-1001实施JB/T10269-2001(idt正C6100044:1995)GBT176365--1∞9电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(idt正C6100045:1995GBT17626.1l1999电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和压变化抗扰度试验(idtC61000411:1994)IEC61491:1995工业机械电气设备控制与驱动装置间实时串行通信数据链路3定义本标准采用下列定义3.1直流主轴驱动单元当数控机床以直流主轴电动机作为主传动部件时,所对应的直流主轴电动机的控制裝置即为直流主轴驱动单元,以下简称为驱动单元。3.2直流主轴驱动装置由直流主轴驱动单元和直流主轴电动机连接在一起构成直流主轴驱动装置,以下简称为驱动装置。3.3制动功能和起、制动时间3.3.1制动功能电动机的制动功能是将电动机转轴上的机械能迅速释放,以使电动机迅速降速或停止。电动机的制动方法常用的有回馈制动、能耗制动等多种方式3.3.2起动时间起动时间是指驱动装置在空载条件下,从驱动装置得到最高速度指令信号开始到主轴电动机达到95%最高转速时的时间3.3.3制动时制动时间是指驱动装置在空载、最高转速运行条件下,从驱动裝置得到袆动指令信号开始到主轴电动机达到零转速时的时间3.4定位功能为了更换和测量刀具等需要,必须使主轴能精确地停止,并保持在预先规定的位置上3.5伺服轴功能使主轴电动机处于位置伺服环工作状态的功能。3.6额定电流驱动单元在规定条件下能连续输出的最大电流3.7额定电压驱动单元在额定电流下所能输出的最大电压3.8转速变化率(静差率)驱动装置在某一给定转速下,负载由空载增加到电动机连续工作区中规定的该转速下最大负载时,其转速变化的相对值称为该转速下的转速变化率(静差率)S。用百分数表示时:S(%)100%式中:1——空载下的转速JB/T10269-20011——负载下的转速。3.9调速范围(调速比)调速范围D是指驱动装置在调速系统中,在电动机转轴上施加最高转速时允许的最大负载,且转速变化率S不大于规定值时,能达到的最高转速η和最低转速nm之比。调速范围用式(2)计算:3.10恒功率范围(恒功率调速比)恒功率范围是指驱动装置保持在额定功率输岀的状态下,所允许的速度变化范围的最大值与最小值之比。11额定输出容量驱动单元在额定电压下能连续输出的最大功率。3.12效率驱动单元在额定工作条件下,输出功率与输入功率之比。即:P(3)式中:效率;P——驱动单元输入功率;P—驱动单元输出功率。4技术要求4.1环境适应性本标准所规定的驱动单元能在下列条件下正常工作。4.1.1气候环境适应性驱动单元的工作气候环境条件及贮存、运输气候环境条件见表1。表作气候条件贮存、运输气候条件环境温度040℃C40-+55℃相对湿度30%95%(不凝露)≤95%(40℃)大气压强86-106kPa86-106ka4.1.2海拔当海拔高度不超过100m时,驱动单元应能保证各项技术指标。当海拔高度超过100m时,需考虑空气冷却效果的减弱,此时需按制造厂与用户之间的协议进行设计和使用4.1.3振动、冲击驱动单元应能承受52、523规定的振动、冲击试验,试验后驱动单元不应有机械上的损坏、变形和紧固部位(紧固部位用漆点封)的松动现象,通电后电气性能不受到影响,应能正常工作。注:由于安装地基的振动频率与驱动单元的共振频率相同而产生明显共振时,应对驱动单元采取减振措施。JB/T10269-20014.1.4交流输入电源驱动单元在下列交流输入电源情况下应能正常工作。4.1.4.1输入电源电压值为0.85-1.1倍额定输入电压。4.1.4.2频率波动不超过±1Hz。4.2电气机械结构4.2.1结构设计驱动单元结构的安全性应符合GB157601995中7.1和72的要求,应保证安装、调试、使用和维修时的安全可靠与维护方便。结构牢固,应能承受在规定条件下的振动试验。4.2.2外观表面平整,无凸凹、划伤、裂缝和变形等现象,涂、镀层不应有气泡、流痕和锈蚀2.3防护等级安装在电气柜中的驱动单元的防护等级应不低于P2X。独立安装的驱动单元的外壳应有足够的能力防止外界固体物和液体的侵入,防护等级应不低于IP54。防护等级应在专用技术条件中作出规定4.3部件及辅件的基本要求4.3.1元件、器件、辅助件及部件元件、器件、辅助件及部件等应符合相应标准的规定和安装规程4.3.2印刷电路板印刷电路板应符合(迅/T4588.2-196中第5章和GB/T43884-1996中第5章的规定。4.3.3指示灯和按钮的颜色指示灯和按钮的颜色应符合GBT526.1-1996中第10章的规定4.3.4导线及丹线的颜色导线及母线的颜色应符合(BT522611996中第15章的规定4.3.5压接、焊接和绕接接线压接、焊接和绕接接线应保证有长久良好的导电性,连接线的线径和配线要符合(B/T52261-19中第14章和第15章的规定。44电气性能要求4.4.1绝缘电阻驱动单元中除不允许做高压试验的电路外,在试验点(包括电源电路)与保护接地端之间施加500Vd.c时测得的绝缘电阻应不小于20MΩ,经受恒定湿热试验后的绝缘电阻应不小于1M9。驱动单元采用变压器供电(变压器为驱动单元一部分,但并不与驱动单元做成一体)时,变压器部分应按有关规定测量其绝缘电阻。4.4.2耐电压驱动单元中动力电路与保护接地之间,至少应能承受lmi的耐电压试验,施加的试验电压(有效值)应为2倍的驱动单元额定电源电压或1000V(取其较大值)。试验中应无绝缘击穿或飞弧,漏电流有效值应不大于5mA。试验后立即测量绝缘电阻应符合44.1要求。出检验时,1min的耐电压试验可用5试验代替,试验电压不变不宜经受高压试验的元件可在试验时断开JB/T10269-2001驱动单元采用变压器供电(变压器为驱动单元一部分,但并不与驱动单元做成一体)时,变压器部分应按有关规定进行耐电压试验。4.4.3额定电压驱动单元额定电压应在专用技术条件中作出规定4.4.4额定电流驱动单元额定电流应在专用技术条件中作出规定4.4.5额定容量驱动单元额定容量应在专用技术条件中作出规定,优先在下列数据中选取224,3.15,4,6.3,9,14,18,35.5,40,50,63,80,90,112,140,160,200,250,280kVA44.6转速变化率最低转速下的转速变化率应在专用技术条件中作出规定4.4.7调速范围(调速比)调速范围应大于100:1,在要求带伺服轴功能的场合应大于1000:1,它们应在专用技术条件中作出具体规定。4.4.8恒功率范围(恒功率调速比)恒功率范围应在专用技术条件中作出具体规定,但不应低于3:1。4.4.9附加功能定位、伺服轴等附加功能,可根据用户需要提供,并满足专用技术条件规定的性能指标。4.4.10效率效率由专用技术条件规定4.4.11制动功能和起、制动时间应在专用技术条件中规定驱动单元具有何种制动功能以及起、制动时间。4.4.12高、低温运行驱动单元应能在4.1.』规定的工作气候条件和41.4规定的输入电源条件下连续可靠运行。4.4.13高、低温贮存驱动单元在经过高、低温贮存试验之后,性能及外观不应改变4.4.14恒定湿热当专用技术条件有要求时,驱动单元应能承受严酷度等级为温度(40±2)℃,相对湿度为93%95%历时2天的恒定湿热试验。试验后在箱内测量绝缘电阻,应符合44.1的规定,驱动单元应无明显的外表质量变坏,并应能正常工作。4.4.15保护4.4.151驱动单元应设置过电流、过电压、欠电压和缺相保护。4.4.152驱动单元应设置短路保护,4.4.153驱动单元应设置超速和失速保护。4.4.154驱动单元应具有过载保护功能,它的电流-时间关系的图或表应在专用技术条件中作出规定。4.4.16接口4.4.161驱动单元输入信号JB/T10269-2001驱动单元输入信号可以是模扌腧输入信号,信号为0-10V直流电压,输入阻抗应不小于10kΩ。也可以是数据输入信号,在无特殊规定下,数据输入信号可引用IC61491的规定。4.4.162驱动单元应具备下述与数控装置的基本交换信号a)允许/封锁工作(输入)b)旋转方向(输入)c)速度指令(输入);d)准备就绪(输出)e)速度到达(输出)f故障(输出);g)反馈信号(输入/输出)。17保护接地驱动单元应设置保护接地端子,并有PE标志。电源中线N不应与PE端在驱动单元内部连接。单元内的接地线连接应符合GB/526.1-1996中第8章的要求。保护接地电路的连续性要求应达到GBT522.1-1996中202的规定。4.4.18抗扰度驱动单元应具有抵制来自供电电网或外电磁场干扰的能力,能在符合GB/T176262、(B/T176264、/T17626.5和G迅BT17626.l1规定条件下正常工作4.4.181静电放电抗扰度驱动单元工作时,对操作人员经常触及的所有部位进行静电放电试验。接触放电电压6kV,空汽气放电电压8kV,放电试验中驱动单元应能正常工作。如果驱动单元没有机壳,则采用间接放电试验。4.4.182电快速瞬变脉冲群抗扰度驱动单元工作时,在交流供电电源端和保扩接地端之间加入脉冲电压峰值2kV重复率5k的脉冲群,或在VO信号、薮据和控制端口电缆用耦合夹加入IκV重复率5kL的脉冲群。驱动单元应能正常工作。4.4.183浪涌抗扰度在交流输入电源中叠加峰值为IⅤ浪涌电压及在交流输入电源对地端叠加峰值为kV浪涌电压驱动单元应能正常工作4.4.184电压暂降和短时中断抗扰度在交流输入电源任一周期内的任一时刻中断3ms,以及在任一时刻交流输入电源电压暂降时间为500ns,幅值降为额定值的70P,两次试验间隔时间不少于10s,驱动单元都应能正常工作。4.4.19可靠性驱动单元可靠性用平均无故障工作时间MTBF来衡量,驱动单元的MBF应不低于1000h,具体数值应在专用技术条件中作出规定4.4.20电磁干扰当专用技术条件有要求时,驱动单元的电源端传导骚扰电压值和辐射骚扰值应不超过GB48241996中第6章规定的1组A类设备的限值。其注入到公用低压供电系统中的谐波电流应不超过GB176251-1998中第7章规定的A类设备的限值。JB/T10269-20015试验方法5.1试验条件及要求5.1.1试验电源除有特殊规定,试验电源应符合下述规定:a)电源电压应为0.851.1倍额定输入电压b)试验电源的频率与额定频率之差应在额定频率的±Hz范围内5.1.2测量仪器试验时,采用的电气测量仪表的准确度应不低于0.5级(兆欧表除外),电流互感器的准确度应不低于02级,温度计的误差应不大于±1℃,数字式转速测量仪(包括十进频率仪)的准确度应不低于0.1%±1个字选择仪表时,应使测量值位于2095%仪表量程范围内。用于电磁骚扰测量和谐波电流测量的设备应符合GB4824和GB17625.1规定的要求。1.3试验设备驱动装置试验应包括驱动单元和主轴电动机及电动机所附带的传感器。试验中所必须使用的调压器、信号给定单元或数控装置及配电电路等不作为受检査的内容。全部试验过程中仅允许对可调环节的参数及参数设定值进行适当的调整5.1.4试验条件气候环境适应性、振动、冲击、高低温连续运行等项试验中或试验后驱动装置正常运行的检査均在空载下运行,检査内容应包括电动机从最低转速到最高转速的范围内,装置不应出现故障。5.1.5环境本标准中的各项技术指标的检査和试验,对于工作环境条件没有特别指出时,一般在表2规定的条件下进行表2环境温度15~35℃相对湿度45%-75%大气压强86-106P5.2电气机械结构用目测法检查驱动单元应符合42和43的规定以及44.16和4417要求。5.3绝缘电阻检查5.3.1绝缘电阻检查的电路连接a)控制电路的各输入、输岀端子以及电源端子和公共端子之间应予以短接,也可以将设计规定不允许经受高压的控制单元、板和元器件脱开。b)通过电容耦合的电路之间不做绝缘电阻检查试验,当需要测试电容耦合的电路与内部设备间的绝缘电阻时,则应暂时用短接线将电容耦合的电路短接。5.3.2绝缘电阻检查试验JB/T10269-2001用500V准确度为1.0级的兆欧表连接在驱动单元的电源输入端(输入端不接入电网,但单元内的电源开关、接触器置于接通位置)与保护接地端,在施加测试电压lmin后读取绝缘电阻的数值,应符合441的规定。试验时,应保证接触点有可靠的接触,测试引线间的绝缘电阻应足够大,以保证读数准确5.4耐电压试验耐电压试验的电路连接同5.3.1。试验在驱动单元的电源输入端(输入端不接入电网,但单元内的电源开关、接触器置于接通位置)与保护接地端之间进行。试验电压为50Hz正弦波,试验用的变压器容量应不小于50VA。试验电压应从零或不超过全值的一半开始,然后均匀地或以每步不超过全值的5%逐步上升,电压从半值升至全值的时间应不少于10,然后维持lmin。试验后将电压逐渐下降至零。对于出厂检验,lmin试验可用5s试验代替,试验电压不变。试验结果应符合4.4.2规定。试验时应将设计规定不允许经受高压的控制单元、板和元器件脱开。5.5额定电压试验在规定的工作环境条件和额定电流下,测量驱动单元输出的最大电压,应符合443的规定6额定电流试验在规定的工作环境条件下,逐步增加负载直至连续输岀电流达到4.4.4的规定值,驱动单元能长期连续运行(约2h)而不发生任何报警。5.7额定容量试验和效率试验驱动裝置在规定的工作环境条件和颛定转速下工作,逐步増加负载直至连续输出电流达到4.4的规定值,驱动单元在长期连续运行(约2h)而不发生过热报警的状态下,用电压表和电流表分别测量驱动单元的输出电压和输出电流,依此求得驱动单元输出容量,应符合44.5的规定。并在此时用功率表测量驱动单元的最大输入功率。按式(3)计算出驱动单元的效率并应符合4410的规定5.8转速变化率试验在最低转速指令下读取其空载转速为υ,然后逐渐增加负载直至电动机连续工作区中该转速下最大负载值,测得此时的转速为n1,然后按式(1)计算转速变化率,应符合446的规定5.9调速范围试验在驱动装置的电动机转轴上施加最高转速时允许的最大转矩且转速变化率不大于规定值时,测量电动机能达到的最高转速n和最低转速nmn,然后按式(2)计算调速范围,应符合44.7的规定5.10恒功率范围试验驱动装置在保持电动机额定输岀功率的条件下,调节电动机转速,测量电动机的最高转速和最低转速,并按式(2)计算调速范围,应符合44.8的规定。5.11附加功能试验当专用技术条件有要求时,才进行本项试验1.1定位功能试验由驱动装置和数控装置(或类似的其他装置)构成一个试验系统,由数控装置(或类似装置)发出定位指令到驱动装置输入端。用髙分辨率、高精度转角传感器和电子计时器检査电动机转轴的定位精度和定位快速性,应符合449的规定。5.11.2伺服轴功能试验JB/T10269-2001由驱动装置和数控装置(或类似的其他装置)构成·个试验系统,让驱动装置工作在伺服轴工作方式,检査数控装置的位置误差和电动机的转轴的位置,用以确定驱动装置的跟随遖精度和位置精度,应符合449的规定5.12制动功能试验当驱动装置在额定负载下正常运行时,给驱动装置一个运行结束指令或急停指令,观察电动机转轴的停转响应速度。然后再给定运行指令,驱动装置应能正常工作。5.13起、制动时间试验5.13.1起动时间试验将驱动裝置置于空载条件下,在驱动装置输λ端输λ最高转速指令阶跃信号,用存储型示波器同时记录转速指令阶跃信号和主轴电动机转轴的转速变化曲线,从阶跃信号指令开始到电动机转轴的转速达到959最高转速的时间,即为所求的起动时间,应符合4411的规定5.13.2制动时间试验将驱动装置置于空载、最高转速条件卜运行,在驱动裝置输λ端输入制动指令阶跃信号,用有储型示波器同时记录转速指令阶跃信号和主轴电动机转轴的转速变化曲线,从输入制动指令开始到电动机转轴的转速降到零转速的时间,即为所求的制动时间,应符合4.4.11的规定5.14高、低温运行试验5.14.1高温运行试验将驱动单元置于高温箱内,使箱内温度升到(40±2)℃,达到热平衡后(一般来说,不少于3Onin电动机在额定转速下空载运行,并保持箱内温度恒定,连续运行48h,运行条件(输入电压和运行时间)按表3的规定循环进行,驱动单元应能正常工作。出厂检验时允许只在额定输入电压下连续运行4h,驱动单元应能正常工作表3输入电源电压额定值11倍额定值额定值05倍额定值运行时间5.14.2低温运行试验将驱动单元置于低温箱内,使箱内温度降到(O±2)℃,达到热平衡后(一般来说,不少于30min),保持箱内温度恒定并使电动机在额定转速下(空载)连续运行4h,驱动单元应能正常工作,5.15高、低温贮存试验5.15.1高温贮存试验将驱动单元置于高温箱内,使箱内温度升到(5±2)℃,达到热平衡后(一般来说,不少于30min),保持箱内温度恒定,受试单元在不通电的状态下放置h,试验期满后,将温度逐渐降至正常大气条件,并在此条件下放置4h,箱内降温时间不计入放置时间。然后检査外观并通电,单元应能正常工作。5.15.2低温贮存试验将驱动单元置于低温箱内,使箱内温度降到(40±2)℃,达到热平衡后(一般来说,不少于30min),保持箱内温度恒定,受试单元在不通电的状态下放置φ,试验期满后,将温度逐渐升至正常大气条件,并在此条件下放置4h,箱内升温时间不计入放置时间。然后检査外观并通电,单元应能正常工作。JB/T10269-20015.16恒定湿热试验将驱动单元置于湿热试验箱内,按GBT2423.3的规定进行恒定湿热试验,其严酷度等级按44.141的规定。试验后应符合44.14的要求。5.17保护性能试验5.17.1供电故障保护驱动单元的供电故障(过压、欠压、缺相)保护试验在空载条件下进行。在驱动单元电源输入端处接入一个可调电源,慢慢调整可调电源输出电压,使其高于或低于驱动单元工作的允许电压(即过压或欠压),直至出现过压或欠压保护。恢复正常工作电压后,重新启动驱动单元应能正常工作。当驱动单元在正常工作时突然使电源中的任一相开路(当处于非正常工作状态时),驱动单元应能得到有效保护,不得损坏。恢复正常接线后,重新启动驱动单元应能正常工作。5.17.2功能故障保护驱动单元在正常工作时,突然脱开速度反馈信号或脱开热动开关信号,驱动单元应能得到保护,停止工作。恢复正常接线后,重新启动驱动单元应能正常工作。5.17.3短路保护驱动单元的短路保护试验在空载条件、额定电压下进行。逐潮提高转速的同时使电动机两根动力线之间突然短路直至驱动单元出现短路保护,恢复正常接线后,重新启动驱动单元应能正常工作。5.17.4过载保护试验过载保护试验应按照产品专用技术条件的过载保护电流-时间关系表的数据进行检査试验。如果专用技术条件仅给出电流时间曲线,则至少应取最大过载能力、过载50%和过载10%共三点进行检查试试验时将电动机转速调定在001π灬’并且监视电流实际值。将负载增加倒规定的过载能力,同时用秒表计时,记录过载保护动作的时间,应符合专用技术条件的规定出厂检验允许只检査最大过载能力一点的过载保护,并且允许不使用加载设备而采用电动机转子堵转的方法使电流达到最大过载电流值5.18接口检测检査驱动单元应具备44.16规定的“与数控裝置的基本交换信号”并检测驱动单元输入阻抗应满足44.16要求。驱动装置在通电之后,驱动单元的“准备就绪”接点输出信号应闭合。在10V输入信号时,主轴电动机应处于正转或反转的最高转速,此时输入“封锁”信号,电动机应停转。5.19保护接地电路连续性试验试验设备及基本参数:保护接地电路连续性测试仪(PEV)测试误差≤005V利用PELV电源(频率为50H或者60Hz的低电压,电流大于10A,时间大于10s),在受试品的PE端子和保护接地电路部件的各不同点间进行,PE端子和各测试点间的实测电压降不应超过表4所规定的值JB/T10269-2001表4被测保护导线支路最小有效截面积最大实测电压降1.51.95.20抗扰度(电磁兼容性)试验抗扰度(电磁兼容性)试验包括静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度及电压暂降和短时中断试验。试验方法详见附录A(标准的附录)。试验结果应符合4418的规定5.21可靠性试验可靠性试验方法详见附录B(标准的附录)。试验结果应符合4.4.19的规定。5.22振动试验试验设备及基本参数a)振动试验台;b)基本运动:为时间的正弦函数c)运动轴向:三个相互垂直轴向;d)频率范围:1055Hze)扫频速率: l oc/min±10%受试驱动单元经初步检测后固定在振动台上,并在通电运行状态下,应能承受表5规定的试验条件,按GB/2423.10进行振动响应及耐久试验,试验后应符合41.3的规定。表5振动频率位移幅值每一轴线振动时间三个轴向振动总时间扫频次数mmmin015455.22.1试验顺序a)初始振动响应检査b)定频率振动试验;c)最后振动响应检查5.22.2初始振动响应检查在三个相互垂直轴向上按表5规定的振动条件进行初始振动响应检查。在扫频振动期间,应检査受试品以便确定出现下列现象的危险频率a)由于振动而使受试品出现故障和(或)性能下降;b)出现机械共振及其他响应,例如抖动应记录每个轴向上的危险频率及所施加的幅值,当危险频率点较多时,每个轴向上取四个较大的危JB/T10269-2001险频率点。5.22.3定频率振动试验对三个轴向上的各个危险频率点分别以相同的振幅值振动10ins如在初始振动响应检査中无明显的危险频率点,则应在最高的频率(5)上,在三个轴向上以0.15mm的振幅各保持10min的振动。5.22.4最后振动响应检査重复5222的试验,并观察危险频率点的频率,与初始振动响应检查时的记录对比,危险频率点不应有较大的变化。5.23沖击试验驱动单元按正常工作安装方式紧固在冲击台上,应能承受表6规定的试验条件,按(B/T2423.5的规定做冲击试验。试验后,受试品应符合41.3的规定。冲持续时间冲波形每一轴线冲击次数垂直和水平轴向总次数B半正弦5.24电源适应能力试验受试品由变频电源(频率、电压均可调,电源容量应大于受试单元的容量)供电。根据受试品的电源电压等级按表7规定的几种组合对带有负载的、工作状态下的受试品进行静态电源拉偏试验。每种组合条件下试验持续时间不少于15min。试验结果应符合4.14的规定。表7电源电压20V电源电压380V频率183234185.25防护等级试验外壳防护等级试验按GB4208的有关规定进行,应符合4.23的要求5.26电磁干扰试验当专用技术条件有要求时,驱动单元在额定负载状态下,按GB4824规定的方法进行电源端传导骚扰和辐射骚扰试验,按GB175.I规定的方法进行谐波电流试验,试验结果应符合4420的要求6检验规则6.1检验分类a)出厂检验JB/T10269-2001b)型式检验。出厂检验、型式检验项目及有关检验要求见表8。表8试验分类序号试验项目技术要求试验方法出厂检验型式检验电气机械结构42,43,44.16,44.175.3耐电压试验44.2额定电压44.3√额定电流4445.6√转速变化率44.6调速范围恒功率范围44.85.10附加功能44.9√制动功能44.11起、制动时间44.115.13高、低温运行44.125.1高、低温贮存44.13保护性能44.153)接口检测保护接地电路连续性20抗扰度44.18520,附录A44.19521,附录B5电源适应能力41.4防护等级6电磁干扰试验44.205))在出厂检验中,调速范围允许在空载下测试。2)在出厂检验中允许只做高温连续运行3)在出厂检验时允许对过载保护项目中只检查最大过载能力这一点4)在定期进行的型式检验中允许免试低温运行试验5)在定期进行的型式检验中允许免试。6)当专用技术条件有要求时才进行本试验。JB/T10269-20016.2出厂检验批量生产或连续生产的驱动单元,每台都应进行出厂检验,试验中出现任何颉障贝应中断试验,查明原因排除故障后,从该项目开始继续进行试验(如对已试验完的项目有影响,则应从有影响的项目开始),若再次出现故障时应判为不合格。产品在制造单位库房中存放超过一年时,应在出厂前重新进行出厂检验。6.3型式检验产品定型时应进行型式检验,连续生产的产品应定期(两年一次)进行型式检验,更改设计和主要工艺或更换主要元器件或材料时应进行型式检验。型弌检验的样品应在出厂检验合格的产品中随机抽取,数量不得少于三台。检验中岀现故障或任一项通不过时,应査明故障原因,对产品进行修复,然后重新进行该项目检验(如对已试验完的项目有影响,则应从有影响的项目开始)。若再次出现故障或该项目通不过时,仍按上述规定可再一次进行修复。在重新进行型式检验中又出现某一项通不过时,则判定该产品型式检验不合格。7标志、包装、运输和贮存7.1标志7.1.1每台产品在明显部位应有铭牌标记,并且保证在整个使用期内不致脱落,铭牌至少应包括以下内容a)产品名称、产品型号、出厂编号;b)输入电压、频率、相数及额定输出容量c)制造厂名称;d)制造日期7.1.2包装箱外壁应有符合GB191规定的标记和说明。72包装7.2.1驱动单元的包装应在专用技术条件中作出规定。驱动单元包装箱按产品的重量、大小选择适当的箱档、氧化钢带或包角等进行加固。包装箱内壁应用防雨凃覆,或采用塑料薄膜、塑料复合材料、聚ξ烯薄膜将驱动单元包装,并裝入干燥剂,然后装入包裝箱内。驱动单元在箱内应用泡沫塑料固定,以保证驱动单元在贮存、运输、装卸过程中不因包装的原因发生损坏和降低质量。7.2.2包装箱内应有装箱单,装箱单应包括以下内容:a)产品型号、名称b)随机附件名称、规格、数量c)随机备件名称、规格、数量d)从产品上拆下来包装的零部件名称、规格、数量;e)随机技术文件名称。随机提供的技术文件应包括下列内容a)使用说明书;b)维修说明书JB/T10269-2001c)连接说明书;d)产品合格证73运输与贮存7.3.Ⅰ产品的包装应适应公路、铁路、水运及航空等运输。7.3.2长途运输时,产品不得放在露天车厢、仓库中,应注意防雨、防尘,防止机械损伤8质量保证要求在用户遵守保管、运输、安装和使用规程的条件下,自制造厂发货之日起(依发货凭证为据)18个月内,凡产品因制造质量不良而发生损坏或工作不正常时,制造厂有责任为用户免费修理和更换零部件此内容应写入产品使用说明或其他易于识别的书面上。JB/T10269-2001附录A(标准的附录)电磁兼容性试验方法A1静电放电抗扰度试验AL.1试验设备静电放电(ESD)发生器。A1.2试验条件a)试验室的电磁环境不应影响试验结果b)气候条件应符合正常大气环境要求AL.3试验程序a)经初始检测后,将驱动单元放置于绝缘试验工作台上,按规定要求连线。对于台式驱动单元,采用木制式绝缘支架与接地参考平面隔开,高度为800mm:对桓式驱动单元,采用绝缘支座与接地参考平面隔开,高度为100mm。b)将驱动单元通电,使其处于正常工作状态。￠)在驱动单元面板、按钮和键盘等凡手能触摸的部位,用每秒20次的速度进行放电,以寻找静电放电的敏感点。d)在敏感点,以单次放电方式进行,在选定点与PE之间至少施加10次单次放电,并且两个单次放电之间的时间间隔不少于e)对于表面涂漆驱动单元,若生产厂家未说明涂漆为绝缘的,则发生器尖端应穿λ漆膜,采用接触放电,其放电电压为±6000V;若涂漆为绝缘的,则采用空气放电,其放电电压为±800V。f试验过程中,检查驱动单元是否工作正常A2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验A21试验设备快速瞬变脉冲群发生器。A22试验条件与A1.2试验条件相同23试验程序a)与A1.3)相同。b)驱动单元的保护接地应与参考接地板相连。c)驱动单元的电源线长度要求在lm以内,若超过1m,且又不能拆下时,则应当把电源线弯成直径为400mm的平坦环路,然后按100mm的高度与参考接地板平行放置。d)试验时,在驱动单元的交流供电电源端口施加脉冲群,脉冲群持续时间为15πs,其脉冲群间隔为30oms,单脉冲宽度为50(1±30%)ns,脉冲幅度2kV,脉冲上升沿5(1±30%)ns,脉冲重复率为2.5(1±20%kHz,正、负脉冲群干扰时间为lmin。试验过程中,驱动单元应正常工作。A24驱动单元有IO信号数据和控淛端口电缆时,用耦合夹对受试电缆施加脉冲群,其脉冲幅度为JB/T10269-2001IkV,其他参数与A2.3d)相同。试验过程中,驱动单元应正常工作。A3浪涌(冲击)抗扰度试验A3.1试验设备浪涌发生器。A3.2试验条件与A12试验条件相同。A33试验程序a)与A13a)相同。b)试验时,在受试驱动单元的交流供电电源端口施加浪涌脉冲电压,该电压波形为快速上升后缓慢下降,脉冲幅度为αV,脉冲宽度50μs上升时间为12μs,脉冲重复率为1次min,极性为正/负,试验次数为正负各做五次。c)耦合模式为相线相线、相线中线和相线地线,相线相线试验电压为IκV,相线地线和相线一中线试验电压为2kVd)试验过程中,驱动单元应正常工作。A4电压暂降和短时中断抗扰度试验A41试验设备电压暂降和短时中断发生器A42试验程序a)试验布置按驱动单元规定,用最短的电源电缆把驱动单元与试验信号发生器连接,若电缆长度没有规定,则应为适合驱动单元的最短电缆b)试验时,电源电压变化应在规定的2%围内,发生器的过零控制必须有±10%的准确度c)电压暂降和短时中断试验驱动单元按表A1规定的组合依次进行三次试验,两次试验之间最小时间间隔为10s,对于三相电源,则一般逐相试验。表A1电压暂降、短时中断试验等级持续周期间015500msd)在试验过程中,驱动单元应正常工作。JB/T10269-2001附录B(标准的附录)可靠性试验方法B1可靠性试验类型BL.1产品定型可靠性试验试验目的在于验证产品的设计、工艺等能否保证产品可靠性要求B12定期抽查可靠性试验试验的目的在于检验批量生产的产品能否满足可靠性要求。2可靠性试验方案的选择原则B21定时截尾试验方案当要求通过试验对产品的平均无故障章工作时间(MTBF)的真值作出估计和验证时,使用定时(定数)截尾试验方案,按可选方案5:2和5:3(见(迅B丌T5080.7-1986中第5章)。对于可靠性鉴定试验推荐选用定时截尾试验方案。22截尾序贯试验方案当仅需要以预定的判决风险率(a、β)和鉴别比(Dn)对产品的平均无故障工作时间(MTBF)作接收或拒收的判决,并且不需要试验前确定总试验时间时,使用截尾序贯试验方案,按可选方案4:6和4:7(见GB5080.71986中第4章)。B3试验时间的计算B3.1试验时间B3L.I整个试验过程中应运行检査程序。试验时间累积计算延续到能作出合格与否判泱决为止。多台驱动单元试验时,每台驱动单元的试验时间不得少于所有驱动单元的平均试验时间的一半B31.2试验时间计算试验期间发生第k次失效时,累计时间T按式(B1)计算:(B1)式中驱动单元的总台数第k次失效时,驱动单元中第j台的相应试验时间,h试验到判决点没有发生任何一次故障的相应累计试验时间T按式(B2)计算:式中:n—驱动单元的总台数t到判决点时驱动单元的相应试验时间,hB4试验条件本验收方法规定的可靠性试验的目的是为了确定产品在不同应用场合的正常使用条件下的可靠性水平。其试验环境应符合4.1.1的规定,电源电压应符合4.14的规定。JB/T10269-2001B5样品抽取的规定B51产品定型可靠性试验的驱动单元,应不少于三台B52定期抽査可靠性试验的驱动单元,从检验合格的产品中随杋抽取。推荐驱动单元样品按表Bl抽取表B1定期抽查可靠性试验抽样数量批量抽样数量最大抽样数量全部全部4-1617535853-997~20013200以上全部的10%B6故障判定和计入原则B61故障定义驱动单元在试验中丧失产品标准规定的任一项技术性能要求时,即为故障故障分类故障类型可分为关联性故障和非关联性故障。a)关联性故障由驱动单元本身条件引起的故障。在评价检验结果和可靠性特征时必须计入。b)非关联性故障不是由驱动单元本身条件引起的,而是试验要求之外因素所造成的故障。在评价检验结果和可靠性特征时不计入,但应做记录以便于分析和判断。B63关联性故障的判断和计入原则驱动单元在检验过程中出现如下具体情况,均应视为关联性故障并计入:a)必须更换元器件、机械结构或附属设备才能排除的故障b)需要对接插件、电缆、卬刷电路板等进行修整,以消除断路、短路和接触不良方可排除的故障。c)驱动单元在检验过程中,出现测试、操作上的不安全或造成驱动单元和设备损坏而必须立即中止检验的故障。对此类故障出现,应立即做出停止整个试验或拒收判定。d运行检査程序检验时,岀现偶然停运或运行失常现象,但经再次起动就能恢复正常工作。这种偶然事件如累计达三次,应计为一次关联性故障;不足三次则可视为非关联性故障处理e)非同一因素引起而同时发生两个以上的关联性故障,则应如数计入;若是同一因素引的,则只计一次。B64非关联性故障B64.1从属性故障由于试验设备故障而直接引起驱动单元的故障,或者由于试验条件变化已超出规定的范围造成的故JB/T10269-2001B64.2误用性故障由操作人员过失而造成的故障。B64.3诱发性故障维修期间,确因维修人员的过失而造成的故障B65其他棖据故障情况和分析结果,对故障性质的判定有争议时,承担确认检验工作的单位有权判定某种故障为关联性或非关联性故障。中华人民共和国机械行业标准数控机床直流主轴驱动单元通用技术条件JBT10269-2001机械研究院出版发行机械科学研究院印刷(北京首体南路2号邮编10004)开本880×128016印张12字数41002001年7月第一版201年7月第一次印刷印数1-500定价2800元编号201-115机械工业标准服务网:hp: 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