《模具加工中变频器的技术要求》征求意见稿

4T/CASMESXXXX—XXXX模具加工中变频器的技术要求本文件规定了模具加工中变频器的术语和定义、结构和参数、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。本文件适用于模具加工中用变频器（以下简称变频器）。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/T191-2008包装储运图示标志GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）GB/T4798.2-2021环境条件分类环境参数组分类及其严酷程度分级第2部分：运输和装卸GB/T4798.3-2007电工电子产品应用环境条件第3部分：有气候防护场所固定使用GB4824-2019工业、科学和医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法GB/T5226.1-2019机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T13384-2008机电产品包装通用技术条件GB/T26572-2011电子电气产品中限用物质的限量要求GB/T30844.1-20141kV及以下通用变频调速设备第1部分：技术条件GB/T30844.2-20141kV及以下通用变频调速设备第2部分：试验方法GB/T32505-2016机床专用变频调速设备3术语和定义GB/T32505-2016界定的术语和定义适用于本文件。4结构和参数4.1结构变频器结构见图1：5T/CASMESXXXX—XXXX图1变频器结构示意图图中标引序号说明：1----变频器壳体；2----散热处理槽；3----侧板；4----排热口；5----散热疏导孔；6----隔离板；7----风扇；8----内侧过滤网；9----外侧过滤网；6T/CASMESXXXX—XXXX10----拉簧；11----把手；12----固定槽；13----固定栓；14----磁块板；15----金属板；16----毛刷头；17----提手。4.2基本参数4.2.1输入额定值宜优先选用下列输入电压额定值：a)用于50Hz：230V、400V；b)用于60Hz：208V、400V。4.2.2输出额定值变频器输出侧的额定值包括：a)输出交流电压；b)输出电流；c)输出频率范围；d)输出容量；e)过载能力。5基本要求5.1设计研发5.1.1应采用辅助设计软件（如AD、CAD、PROE等）对结构进行设计和优化。5.1.2应采用专业计算机软件，对变频器系统软件开展二次编程设计。5.2原材料5.2.1变频器使用的主要材料应符合GB/T26572-2011电子电气产品中限用物质的限量要求。5.2.2PCB板应使用阻燃等级不低于UL94V-0等级材料。6技术要求6.1使用条件6.1.1机械安装条件应符合GB/T30844.1-2014中6.1.1给出的安装条件要求。6.1.2环境使用条件7T/CASMESXXXX—XXXX变频器应能在GB/T5226.1-2019中4.4给出的使用环境中，并应满足下述要求：a)冷却介质的温度范围：空气0℃~40℃;b)环境温度范围：5℃~40℃。c)相对湿度：5%～85%，无凝露。d)海拔髙度：不超过1000m。6.1.3电气使用条件变频器应符合GB/T32505—2016中表2所规定的电气使用条件下运行。6.2外观与机械性能6.2.1防护和外观要求6.2.1.1变频器外壳的防护等级应符合GB/T4208-2017的要求，防护等级为IP20及以上。6.2.1.2变频器外壳及所有支撑表面无眩目反光，有防腐能力，颜色应均匀一致，表面无起泡、腐蚀、划痕、涂层脱落或沙孔等。6.2.1.3电镀件表面应光滑，色泽均匀，不应有剥落、锈蚀及其他机械损伤。6.2.2机械性能变频器的机械性能应符合GB/T32505—2016中7.1.2的要求。6.3功能要求产品应具备但不限于下列规定的功能：a）频率设定（按预设斜坡函数平稳改变频率给定，加速时间和减速时间可分别按需要更改设定b）运行操作(正向、点动、反向）；c）输入/输出信号；d）显示输出频率、电流、电压、功率等；e）故障监控（外部故障、功率部分故障、辅助电源故障、内部控制系统故障等；f）保护功能（过流、过载、过热、过压、欠压、失压、缺相、接地等）；g）故障报警状态的复位；h）正、反转控制功能：产品具有控制电机正向旋转、反向旋转的功能。允许正反转时，可设定正反转死区时间；i）RS485通讯功能；j）电机参数识别。6.4电气安全6.4.1绝缘电阻应符合GB/T30844.1-2014中7.3.1的要求。6.4.2介电强度8T/CASMESXXXX—XXXX应符合GB/T30844.1-2014中7.3.2的要求。6.4.3电气间隙和爬电距离应符合GB/T30844.1-2014中7.3.3的要求。6.4.4接地保护连续性运行中操作人员可以触及的金属部件与外壳接地点之间的电阻应不大于0.1Ω。应符合GB/T30844.1-2014中7.3.4的要求。6.5输出额定容量在规定的电源条件下，变频器在输出频率为20Hz～50Hz中的任一频率点运行时，其输出电压可设定为额定输出电压，此时的输出容量应不低于额定容量（kVA)。6.6轻载运行变频器带适配电机进行轻载启动、停止的测试，电气线路的所有部分以及冷却功能均能与主电路一起正常运行。6.7运行频率范围内技术性能6.7.1频率控制范围6.7.1.1在整个运行频率范围内，被控适配电机均可以正常运行；由最低输出频率调节至最高输出频率的过程中，变频器配电机的转速应能平稳地由低速向髙速调节；由最髙输出频率调节至最低输出频率的过程中，变频器配电机的转速应连续平稳地由高速向低速调节；在频率调节过程中，变频器应按预设斜坡改变输出频率，所驱动电机的转速也应符合该预设斜坡。6.7.1.2最低输出频率时，可以持续地输出额定电流；在最高输出频率时，输出容量应不低于额定值。6.7.1.3变频器软件应内置参数可由用户调整的斜坡函数发生器，使设备按预设斜坡平稳加减速运行。6.7.2频率分辨率按不同给定方式分为：a）数字给定：f≤0.01Hz；b）模拟给定：f≤0.07%最大频率。6.7.3稳态运行转速精度按不同控制方式分为：a）无PG矢量控制：≤0.2%额定同步转速；b）有PG矢量控制（或直接转矩控制）：≤0.02%额定同步转速。6.7.4启动转矩控制变频器按制造商规定的最低输出频率（不低于1Hz）带适配电动机运行时，输出转矩不小于180%额定转矩。6.8效率对于采用二极管整流前端的变频器，在电动运行、额定输出电压、额定输出电流和负载功率因数不小于0.8条件下及载波频率6K:a）额定容量2.2kVA及以下，效率不小于90%；9T/CASMESXXXX—XXXXb）额定容量2.2kVA～5kVA之间（包括5kVA)，效率不小于91%；c）额定容量5kVA～10kVA之间（包括10kVA)，效率不小于94%；d）额定容量10kVA～18.5kVA之间（包括18.5kVA)，效率不小于95%。效率值应明确标明载波频率，并包含其他设备(变压器、滤波器、风机、控制电源等）的总效率值。6.9输入功率因数变频器电源端的总输入功率因数，在其输出功率等于额定功率情况下应不小于0.93。6.10温升变频器内部各部位的温升限值，应符合GB/T32505—2016第7.9条的要求。6.11变频器在运行时所产生的噪声，在距变频器垂直距离1m处：a）额定容量5kVA及以下，不应超过70dB(A)；b）额定容量5kVA以上，不应超过74dB(A)。6.12输出电压不平衡度在正常使用条件下，在输出频率调节范围内及各相负载对称的情况下，输出电压不平衡度小于2%。6.13过载能力变频器在额定输出电流下连续运行温度稳定后，可按下述顺序作周期性重复过载运行：a)额定电流（持续9min)；b)180%额定电流（持续1min)；c)额定电流（持续9min)；d)180%额定电流（持续1min）。6.14制动能力6.14.1能耗制动变频器内置制动单元，使用时应外接制动电阻。6.14.2直流制动变频器具有对异步电机有直流制动的功能：可设定直流制动时间：0.0～60.0s；可设定直流制动电流：0.0～1000%额定电流。6.15环境适应性6.15.1高温运行试验将变频器放于60℃恒温箱中，带最大匹配电机，50Hz空载运行40小时，在常温下放置12小时后，再测试其电气性能，应符合本文件6规定的要求。6.15.2低温运行试验将变频器放在-20℃的恒温箱中，保持2小时，待内部元器件温度稳定在环境温度后，反复上电十次，被试装置应能正常启动；将被试装置带最大匹配电机，50Hz空载运行24小时，装置应能稳定运行；在常温下放置12小时后，再测试其电气性能，应符合本文件6规定的要求。T/CASMESXXXX—XXXX6.15.3高温存储试验将变频器置于温度为70℃高温箱中连续存放48小时，然后取出置于试验室内的环境温度下恢复12小时，再测试其电气性能，应符合本文件6规定的要求。6.15.4低温存储试验将变频器置于温度-40℃低温箱中连续存放48小时，然后取出置于试验室内的环境温度下恢复12小时，测试其电气性能，应符合本文件6规定的要求。6.15.5振动试验变频器应进行振动试验，试验后变频器应能正常运行。6.16电磁兼容性变频器的电磁兼容性应符合GB/T32505-2016中7.16的要求。7试验方法7.1使用条件采用温湿度计和感观法对使用条件进行检查。7.2外观与机械性能检查按照GB/T30844.2-2014中5.1进行。其中防护等级试验按照GB/T4208-2017的规定进行。7.3功能试验被测变频器连接合适的电源、电动机、制动电阻外部器件后，运行变频器，逐一进行功能试验。7.4电气安全7.4.1绝缘电阻按照GB/T30844.2-2014中5.2.2的规定进行。7.4.2介电强度按照GB/T30844.2-2014中5.2.3的规定进行。7.4.3电气间隙和爬电距离按照GB/T30844.2-2014中5.3的规定进行。7.4.4接地保护连续性按照GB/T30844.2-2014中5.4的规定进行。7.5输出额定容量按照GB/T30844.2-2014中5.5的规定进行。7.6轻载试验按照GB/T30844.2-2014中5.6的规定进行。7.7运行频率范围内技术性能测定7.7.1频率控制范围试验按照GB/T32505-2016中8.11.2的规定进行。T/CASMESXXXX—XXXX7.7.2频率分辨率按照GB/T30844.2-2014中5.12的规定进行。7.7.3稳态运行转速精度试验按照GB/T32505-2016中8.11.3的规定进行。7.7.4启动转矩控制测定试验时负载转矩给定设为适配电机的180%额定转矩。设定变频器启动频率为1.0Hz运行，应满足本文件6.7.4的要求,并记录试验中电机轴转矩和转速波形。7.8效率按照GB/T30844.2-2014中5.8的规定进行。7.9输入功率因数按照GB/T30844.2-2014中5.9的规定进行。7.10温升按照GB/T30844.2-2014中5.10的规定进行。7.11噪声按照GB/T30844.2-2014中5.11的规定进行。7.12输出电压不平衡度按照GB/T30844.2-2014中5.13的规定进行。7.13过载能力按照GB/T30844.2-2014中5.14的规定进行。7.14制动能力7.14.1能耗制动能力试验按照GB/T32505-2016中8.20.1的规定进行。7.14.2直流制动能力试验按照GB/T32505-2016中8.20.2的规定进行。7.15环境适应性试验7.15.1高温运行试验试验方法按GB/T30844.2-2014中5.16.2的规定进行。7.15.2低温运行试验试验方法按GB/T30844.2-2014中5.16.3的规定进行。7.15.3高温存放试验变频器进行70℃±2℃历时24h的高温存放试验。7.15.4低温存放试验变频器进行-25℃±2℃历时24h的低温存放试验。T/CASMESXXXX—XXXX7.15.5振动试验试验方法按GB/T30844.2-2014中5.16.5的规定进行。7.16电磁兼容性7.16.1抗扰度试验试验方法按GB/T30844.2-2014中5.17.2的规定进行。7.16.2电磁骚扰试验按照GB4824-2019的规定进行。8检验规则8.1检验分类变频器的检验分为出厂检验和型式检验,检验项目见表2。表2检验项目序号检验项目技术要求试验方法型式试验出厂试验1外观及机械性能6.27.2●●2频率设定6.3●●3绝缘电阻6.4.1●●4介电强度6.4.2●●5电气间隙和爬电距离●○6接地保护连续性●●7输出额定容量6.5●●8轻载运行6.6●○9频率控制范围6.7.1●○频率分辨率●○稳态运行转速精度●○气动转矩控制●○效率6.8●○输入功率因数6.9●○温升6.10●○●○输出电压不平衡度●○过载能力●○制动能力●○T/CASMESXXXX—XXXX环境适应性●○电磁兼容性●○8.2出厂检验每台变频器应在制造厂经出厂检验，检验项目全部合格，贴上合格标志后出