JB/T 56105-1999 起重及冶金用三相异步电动机可靠性试验方法

K26中华人民共和圜机械行业标准JB/T56105-1999起重及冶金用三相异步电动机可靠性试验方法(内部使用)199-12-30发布2000-06-01实施国家机械工业局发布JB/T56105-1999前言本标准是在JBT56105-94《冶金及起重用三相异步电动机平均无故障工作时间及其概率确定方法》的基础上,考虑了多年试验验证出现的问题和取得的经验以及试验测试设备和手段的不断改进而修订的。本标准在下列内容有所改变:22中取消了试验样机系列分段选取和漏判风险的推荐值2取消了测量仪器的选择一章34.3中取消了E,B级绝缘的有关规定4标准名称更改为《起重及冶金用三相异步电动机可靠性试验方法》更切合实际;5增加了第3章术语、定义及符号;6附录B表B1中增加了β=04的样本量,表B2的插值法更改了数值的符号,增加了适用范围;7附录D的算例进行了更改。本标准自实施之日起,代替JBT56105-94本标准的附录A、附录B、附录C均为标准的附录;附录D为提示的附录。本标准由全国旋转电机标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:佳木斯防爆电机研究所。本标准主要起草人:褚庆忠、徐家林、徐竹山、于淑华。本标准1994年首次发布,此次为第一次修订。中华人民共和国机械行业标准起重及冶金用三相异步电动机JBT56105-1999可靠性试验方法代替J/56105-94(内部使用)1苑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。在标准出版时,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。GBT755-1987旋转电机基本技术要求GBT2423-1993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GBT3187-1994可靠性、雄修性术语JB9651-1999交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法JT96152-1999交流低压电机散嵌绕组巨问绝缘试验限值JT101041999Yz系列起重及冶金用三相异步电动机技术条件JBT10105-1999YZR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、定义及符号本标准采用下列术语、定义及符号1术语及定义3.1.1漏判风险由于抽样的原因,把本来不合格的一批产品误判为合格产品批而加以接受,导致用户蒙受损坏的概率。用β表示。31.2正反转次数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。3.13完全寿命试验加速试验至全部样本失效为止的寿命试验3L4定时截尾寿命试验事先给定某一时间(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国家机械工业局1999-12-30批准20006-01实施JBT56105-1999数来判断产品可靠性的试验。2符号R可靠度tr可靠寿儈ts试验时间N批产品中的总量样本量故障数X正反转次数c合格判定数ψ试验条件下的加速试验系数T平均寿命β漏判风险4抽样41试验样机应从生产厂成批生产的,井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(标准的附录)42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和它相对应的可靠度R、漏判风险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ts大于可靠寿命t。确定抽样数量可按附录B(标准的附录)进行。5试验准备工作51试验前应检查电动机的质量情况,并应符合被试产品技术标准的规定。52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。在辅承内填充耐热润滑脂,其填充数量应按有关技术文件规定53测量定、转子绕组(绕线转子)在实际冷却状态下的直流电阻。54测量定、转子绕组(绕线转子)的绝缘电阻。55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。61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。62在空载状态下测得的电动机振动速度应符合表1的规定。如果达不到表1规定的振动速度,则应对转动部分人为地加人不平衡量,使电动机振动速度达到表1的规定。JBT56105-1999表1电机中心高80~132>132-225振动速度283.563定、转子绕组温度是通过调整电动机每小时正反转次数的方式达到,但每小时正反转次数不少于360次。电动机定、转子绕组及轴承的试验温度应符合表2的规定绕组允许极限温度试验温度试验温度(不大于)绝缘等级F155180做上述试验时,不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。64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±3℃。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。65一个试验周期内的总作用时间(电的、热的、机被的、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。66每个试验周期结束后,按GBT2423.3的规定进行恒定湿热试验,历时24h67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JBT96151的规定进行匝间耐电压试验,其限值按JBT9615,2的规定。68按76、7.7试验结束后,使电动机空载运行10mm,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以下时,应更换轴承润滑脂。69在试验过程中,当试验样机的正反转次数低于03×10出现故障时,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03×106又出现故障时,则应查明原因,采取措施解决后再进行下一步试验。610采用定时截尾试验时,试验进行到预先规定的正反转次数即可终止;如果采用完全寿命试验时将试验一直进行到全部样机出现故障为止。7试验数据处理71电动机失效时间的概率分布为指数分布:72电动机加速试验时间X以兆次正反转次数计算。X按下式计算X、t.Kts、,(1)式中:K=试验时间增长系数(见附录B的表B2)ψ——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(标准JBT56105-1999的附录使用条件的加速试验系数负破级别(年/兆次正反转)起重用电动机油会用电动机KKv(基准负载)2.61373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r≤C时,则说明符合预先规定的可靠度。74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DC时,则应重新确定一个r等于C的试验时间X,可验证可靠寿命t,按下式计算:t=…111(2)75平均寿命X(以正反转次数计算的平均无故障工作时河)按下式计算:∑x兆次正反转)……3式中:n被试样机总台数x—第i台电动机故障前的工作时间(亮次正反转76平均寿命的置信上限值与下限值的确定,按下式计算:上限值:x2=QX(兆次正反转)…………(4)下限值:X=Q2·X(兆次正反转)(5)式中的Q。、Q是在置信度等于09时的置信界限系数,按表4选取。表49.53.727322919017040.510570.65066068069Q15707007170.7250.7408077用年计算的平均寿命的置信上限与下限值,按下式计算:上限T=申·X(年)……………………(6下限T·申·X(年)………(7JBT56105-1999附录A(标准的附录)随机数表及抽样数表编制方法利用表A随机数表编制抽样数表。被试的一批产品应当按顺序排列起来,并假定从0编到N-1,从随机数表中取数量与一批被试产品数量相符合标记数。例如一批被试产品数N为1001-1000取四位数。若被试产品数量N为1011000,则取三位数,这三位数是用去掉表上(四位数)左边或右边一个数字的方法取得的。挑选符合表列数码的样品,直至n台编制成一个抽样表。这时大于N-1的数或重复的数去掉表中数字的选择顺序可按任一规则选择。例如:从表中选任一数向下顺序经任一数向上连续选择。表A166623680079876884094751154984413353079917227931333479670357070381269663480896375636899683309485340213980031001782050827381878589681767364591887597968310304404331322766494361495385288476701848517321462166508491170l9971275325936759353196365706121825135375139151632088838677073910429283652849692633713l48472317356l121176031512477176448994289930l393730706557l9693395715705612836849957549864161263315439248706195084528122633703863471347267010157590700644322130105948531863180312773993744788435068443518163861067406423842796206l899147972333827913433102487392682606432632913640911200158040485758485685930674359954194914137781939259687925583673657869390724549913044935567716909997642209357159033092555386936648l8793014741068302538129648534723915757575130431965982043452691935201417663281457080328733363343850693368366026041583735512029053163866340580542031024525504JBT56105-1999表A(完)80577173573559452268636707879958010276082766593724463503033801516366966739024219873624535396208945076136667296608730582754158410528475664767012635520501321730511710467536484l81689346258506912647291798437829402861493051073697804673233102040435384153644912871838966829778426486464239856070046974809228314289195412529657229713390491564034839251209380233730290542054924212305242106860JBT56105-1999附录B标准的附录)样本量的确定根据β和R查表B1和表B2确定样本量。表BR或R(ts)0.950.93091008s-_080350n10.l42370.20324100.41421221_4_1087注:如果R与表中值不一致时,则n'值可用内插法确定,即n1-R式中:n—当可靠度为R(ts)时的样本量R’—最接近R(ts)的表中可靠度数值表B「&|0s00⊥6。s00n_00.99280.99060.98950.98390977909716096500970.964409539094870.922008944083670.950009300091000.8500080000.75000.7000094030.893008812082320.76510.70810.65180925908681085380.7830.71550.6495090250.86490828l081000.72250.64000.56252.50.8796083400.66600.572048710.4100注:如果tsr等于K值,与表值不一致,则R(ts)可用插值法计算:R(K tr)-R(Ktr)式中:K—略小于K的表中值;K"—略大于K的表中值;R(K't)—对应K'的可靠度;R(K"tr)—对应K”的可靠度。JBT56105-1999(标准的附录)电动机负载级别根据电动机负载状况按表Cl确定负载级别。表Cl在使用条件下利用系数负载级别每小时等效起负载能力负载持续率环境温度时%动次数K1.000.75K0.50025033150.250.67500.33(基准负载)0.670.101001.000.670.750.67100K300-600025K电动机负载能力利用系数衡,..,,·.,……(C1)式中:Q每班平均负载Qn每班额定负载Ky电机年利用系数;K,=每年电动机工作日………………(C2)K电动机日利用系数k≈每日工作小时(C3)JBT56105-1999附录D(提示的附录)试例D1对某电机厂YZR系列电机进行可靠性验证试验,根据产品标准的规定及该产品可靠性考核细则确定如下参数。可靠寿命tr=25(年)可靠度R=093漏判风险B=03合格判定数C=0电动机负载KN为基准负载D2抽样根据附录B表B1的数值,当β=0.3,R=093,C=0时,样本量n应为17,为减少样本量,拟延长试验时间ts,取ts=1.3,m=325(年)按附录B表B2,当R=093时,K=13,则R(12t)-R(1.5t)R(t)=R(12t)-(1.3-12)1.5-1.209166-0.896909166-×0.103按附录B表B1及表B2求得样本量为:1-0911-0.930.090071,3根据工厂成品库存情况,按附录A抽样数表随机抽取YZR160M-6,11kW-6P,F级绝缘共13台D3加速试验及数据处理D3I电动机加速试验时间(按正反转起动次数计)Xx=1=tK=25×13=1625×105(次正反转)ψ为加速试验系数,按表3查取,对中载起重用电动机取ψ=20(年/106次D32试验数据如表D1JBT56105-1999表Dl平均寿命X序号电动机工作号发生故障原因兆次正反转)3549轴承故障1.8223CY116-20子破压转子匝间短路27623G2011-2-5定子线圈短路2.2683cY116-19转子集电环引线断1.9453cY116-15轴承的支架脱落4.4393G2011-2-5轴承的支架脱落3cY116-2集电环烧损4.1953cY1l6-18轴承的支架脱落3CY1613轴承滚道损坏转子破压29233CY116--8转子短路扫堂3CY116-1风扇的松动所有投入试验的电动机,加速试验正反转次数X都大于1.625。因此证明拟定的C等于0,可靠度R等于093是可达到的。平均寿命为∑x3.549+1822+2249…+3.901=2822(兆次正反转)平均寿命置信上限与下限如下X=QX=1.50×2.822=4233(兆次正反转)X=Q.·X=0.725×2.822=2.046(兆次正反转)式中:QQ=0725;取于表4平均寿命的置信上、下限值上限值T=ψ·X=2.0×4233=8466(年)下限值T=ψ·X1=20×2.046=4092(年中华人民共和国机械行业标准起重及治金用三相异步电动机可靠性试验方法(内部使用)JB/T56105-1999机械科学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100044)开本880×12301/16印张X/X字数XXX,XXX19XX年XX月第X版19XX年XX月第X印刷印数1XXX定价 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