TCAMIE 03-2021 TCEEIA 500-2021 曝气风机用磁悬浮高速三相永磁同步电机

ICS29.160.30K21T/CAMIE03—2021曝气风机用磁悬浮高速三相永磁同步电动机Maglevhighspeedthree-phasepermanentmagnetsynchronousmotorforaerationblower2021-4-26发布2021-5-26实施团体标准中国环保机械行业协会发布T/CEEIA500—2021中国电器工业协会T/CAMIE 03—2021IT/CEEIA 500—2021目次前言�����������������������������������Ⅲ引言�����������������������������������Ⅳ1范围����������������������������������������12规范性引用文件�����������������������������������13术语和定义�������������������������������������14型式、基本参数与尺寸��������������������������������25技术要求��������������������������������������26试验方法��������������������������������������47检验规则��������������������������������������58标志、包装及贮存、保用期������������������������������6T/CAMIE 03—2021IIIT/CEEIA 500—2021前言本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由中国环保机械行业协会提出并归口。本文件起草单位：天津飞旋科技股份有限公司、湘潭华联电机有限公司、中车株洲电机有限公司、清华大学、亿昇（天津）科技有限公司。本文件主要起草人：沙宏磊、俞天野、毕刘新、王步明、晏才松、于溯源、周亮、王少景。本标准由中国环保机械行业协会提出，由中国环保机械行业协会和中国电器工业协会双编号。本标准为中国环保机械行业协会和中国电器工业协会共同首次发布。T/CAMIE 03—2021IVT/CEEIA 500—2021曝气风机用磁悬浮高速三相永磁同步电动机采用磁悬浮轴承，电动机运行时轴承部分无接触，无摩擦，无需润滑油，既能提高电动机的运行可靠性，抑制电动机振动，又能提高电动机的功率密度和效率，降低运行功耗，是一项前沿性技术。目前尚无国家标准和行业标准，为了保证产品质量，参照相关的国家标准、行业标准和企业的研制成果，编制本团体标准，作为组织生产和检验产品的依据，其中的各项技术内容将随着技术进步及产品的改进而修改、补充与完善。引言T/CAMIE 03—20211T/CEEIA 500—2021曝气风机用磁悬浮高速三相永磁同步电动机1范围本标准规定了曝气风机用磁悬浮高速三相永磁同步电动机的术语和定义、型式、基本参数与尺寸、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装及贮存、保用期等。本标准适用于污水处理曝气风机用磁悬浮高速三相永磁同步电动机（以下简称电动机），用于驱动其它高速流体机械（如真空泵、空压机等等）的电动机也可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191—2008包装储运图示标志GB/T755—2019旋转电机定额和性能GB/T997—2008旋转电机结构型式、安装型式及接线盒位置的分类（IM代码）GB/T4942.1—2006旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级GB/T9239.1-2006机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检验GB/T10069.1—2006旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法GB/T12665—2017电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求GB/T14711中小型旋转电机通用安全要求GB/T22669—2008三相永磁同步电动机试验方法GB/T22719.1—2008交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第1部分：试验方法GB/T22719.2—2008交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第2部分：试验限值GB/T25442—2018旋转电机（牵引电机除外）确定损耗和效率的试验方法ISO14839-2：2004机械振动—配备有主动磁悬浮轴承的旋转机械装置的振动第2部分：振动评价[Mechanicalvibration—VibrationofrotatingmachineryequippedwithactivemagneticbearingsPart2：Evaluationofvibration]3术语和定义下列术语和定义、缩略语适用于本文件。3.1主动磁悬浮轴承activemagneticbearing利用可控磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触的轴承，以下简称“磁轴承”。T/CAMIE 03—20212T/CEEIA 500—20213.2保护轴承touchdownbearing安装在磁轴承系统中的轴承，其设计是为了限制转子的运动和防止由于磁轴承系统过载、故障或失稳而造成磁轴承定子或转子表面接触。3.3保护轴承间隙touchdownbearingclearance保护轴承内径与转子轴外径的直径差。4型式、基本参数与尺寸4.1电动机的防护等级不低于GB/T4942.1-2006规定的IP31。4.2电动机的定额是以连续工作制（S1）为基准的连续定额。4.3电动机的结构及安装型式符合GB/T997—2008的规定。4.4电动机的额定电压为380V、690V。4.5电动机的额定频率为200Hz～1000Hz。4.6电动机按下述额定功率制造：50kW、75kW、100kW、150kW、200kW、250kW、300kW、350kW、400kW。4.7电动机的安装尺寸、外形尺寸及公差，应按照制造厂与用户的定货协议设计制造。5技术要求5.1电动机除应符合本标准的要求外，并按照规定程序批准的图样文件及技术文件制造。5.2电动机在下列环境条件下应能额定运行：——海拔不超过1000m；——最高环境空气温度随季节而变化，但不超过40℃。当电机在海拔超过1000m，或最高环境空气温度高于或低于40℃的条件下运行时，按GB/T755—2019的规定；——最低环境空气温度为-15℃。5.3在符合以下要求的变频调速系统中，电动机应能额定运行：——电动机运行期间变频电源的电压和频率与额定值的偏差应符合GB/T755—2019的规定；——变频调速系统默认设置为无速度与位置传感器系统；——变频器的输出电流谐波（THD）不超过10%；——当变频器传输距离大于50m及以上时，应使用屏蔽电缆。5.4电动机在功率、电压及频率为额定时，其效率的保证值应符合表1的规定。效率值取4位有效位数。表1电动机效率的保证值功率（kW）5075100150200250300350400效率（%）96.096.096.797.097.097.297.297.598.05.5电动机在功率、电压及频率为额定时，电动机功率因数的保证值为0.9（滞后）。功率因数取3位T/CAMIE 03—20213T/CEEIA 500—2021有效位数。5.6在额定电压、额定频率下，电动机失步转矩对额定转矩之比的保证值为1.5。5.7电动机电气性能保证值的容差按表2的规定。对5.4至5.6数值修约间隔规定为0.01。表2电气性能保证值的容差序号电气性能名称容差1效率（η）-0.15(1-η)（额定功率在150kW及以下）；-0.10(1-η)（额定功率在150kW以上）2功率因数(cosφ)-(1-cosφ)/6，最小绝对值0.02，最大绝对值0.073失步转矩倍数保证值的-10%5.8当海拔及环境空气温度符合第5.2条规定时，电动机采用180(H)级绝缘，定子绕组的温升限值（电阻法）为105K。5.9当海拔及环境空气温度符合第5.2条规定时，电动机磁轴承极绕组采用180(H)级绝缘，容许工作温度（温度计法）为155℃。5.10电动机偶然过电流的考核，应按GB/T755—2019的规定。5.11电动机在空载情况下，应能承受提高转速至额定值的120%，历时2min而不发生有害变形。5.12电动机定子绕组与磁轴承极绕组的绝缘电阻在热状态或热试验后，应不低于1MΩ。5.13电动机定子绕组应能承受为时1min的耐电压试验而不发生击穿，试验电压的频率为50Hz，并尽可能为正弦波形，电压的有效值为：2UN+1000V，同一台电动机不能重复本试验，如用户提出要求，允许在安装后，开始运行之前，在现场再进行一次，其试验值应符合GB/T755—2019的有关规定。5.14电动机定子绕组应能承受匝间绝缘耐电压试验而不击穿，其试验冲击电压峰值应符合GB/T22719.2—2008的规定。5.15电动机的定子绕组应能在按GB/T12665—2017所规定40℃交变湿热试验方法进行6周期试验后，绝缘电阻应不低于0.38MΩ（额定电压380V时）或0.69MΩ（额定电压690V时），并能承受第5.13条规定耐压试验而不发生击穿，但试验电压的有效值分别为1500V（额定电压380V时0或2020V（额定电压690V时）。5.16当三相电源平衡时，电动机的三相空载电流中的任意一相与三相平均值的偏差应不大于三相平均值的5%。5.17电动机三相定子绕组在实际冷状态下各相绕组直流电阻值相互差别，应不超过其最小值的±1.5%。5.18电动机的定子绕组三相各设置1个（共3支）分度号为Pt100的埋置式电阻测温元件，每相中1支工作。5.19在电动机运行期间，磁悬浮轴承单元应能满足以下要求：——磁悬浮轴承单元的最大轴向负荷应满足驱动系统的要求。——每个磁轴承极绕组（包括2个径向轴承，1个轴向轴承）均设置2个分度号为Pt100的埋置式电阻测温元件，1支工作，1支备用。——保护轴承应能够保证，在承受总次数不超过2次的跌落冲击后，磁悬浮轴承单元仍能够安全T/CAMIE 03—20214T/CEEIA500—2021可靠地运行。——磁悬浮轴承单元的停电继续悬浮功能，应选用断电自发电或配置UPS功能，且具有故障报警或者故障记录功能。5.20电动机转子须经过动平衡校正，按照GB/T9239.1—2006规定用去重法或配重法校正，并且：——具备主动振动抑制功能的磁悬浮轴承，其转子的动平衡精度为G1；——不具备主动振动抑制功能的磁悬浮轴承，其转子的动平衡精度为G0.4。5.21电动机在空载与满载运行时，轴振动双振幅峰-峰位移值不得超过保护轴承间隙的30%；当轴振动双振幅峰-峰位移值达到保护轴承间隙的40%时报警；轴振动双振幅峰-峰位移值达到保护轴承间隙的50%时停机。5.22电动机在空载时测得的声压级噪声应不大于90dB(A)，容差+3dB(A)。5.23电动机有一个圆柱形轴伸，与负载直联。5.24接线盒的设计应符合以下要求：——电动机可制成三个或六个出线端（用户要求时），从轴伸端视之，电动机的接线盒位于机座的右面或上方，双方另有协议时，允许接线盒位于左面或其余位置。——电动机的接线盒内应有接地端子，同时应在机座上另设计一个接地端子，并在接地端子附近设置接地标志，该标志应保证在电动机整个运行期间内清晰，不易磨灭。——强电接线盒（主接线盒、加热器接线盒、磁轴承极绕组接线盒）与弱电接线盒（定子绕组与磁轴承测温元件接线端子、磁轴承传感器接线端子）应分别设计，标识清晰。5.25电动机的安全性能应符合GB/T14711的要求。5.26电动机三相空载反电势中任意一相与三相平均值的偏差应不大于三相平均值的5%。5.27电动机的机械检查项目包括：——转动检查：电动机转动时，应平稳轻快，无停滞现象；——外观检查：检查电动机