GB∕T 34859-2017 无刷旋转变压器通.用技术条件

无刷旋转变压器通用技术条件2017-11-01发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局GB/T34859—2017前言 I 2规范性引用文件 3分类与基本参数 4技术要求和试验方法 35试验条件 6检验规则 7交付准备 I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国微电机标准化技术委员会(SAC/TC2)归口。本标准起草单位：西安微电机研究所、深圳市正德精密技术有限公司、北京京仪敬业电工科技有限公司、常州市多维电器有限公司、东阳市东政电机有限公司、德昌电机(深圳)有限公司、上海赢双电机有限公司。1无刷旋转变压器通用技术条件本标准规定了无刷旋转变压器的分类与基本参数、技术要求和试验方法、检验规则及交付准备。本标准适用于单对极无刷旋转变压器(以下简称“无刷旋变”)。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T2423.16电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验J及导则：长霉GB/T2828.1—2012计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T7345—2008控制电机基本技术要求GB/T7346控制电机基本外形结构形式GB/T10405控制电机型号命名方法JB/T8162控制电机包装技术条件3分类与基本参数3.1分类无刷旋变分为无刷旋变发送机(XFW)和无刷旋变变压器(XBW)。无刷旋变的型号应符合GB/T10405的规定，由机座号、产品名称代号和产品序列号三部分组成。机座号即产品的基座外径。产品名称代号由三个大写汉语拼音字母组成：XFW表示无刷旋变发送机，XBW表示无刷旋变变压器。产品序列号由三个阿拉伯数字表示。3.3旋转方向与电路图3.3.1旋转方向从轴伸端或安装端面视之，转子逆时针方向为旋转正方向。电气角的正方向与旋转正方向一致。3.3.2电路图与电压方程式XFW型无刷旋变发送机电路图见图1,电压方程式如式(1)和式(2)所示。2GB/T34859—2017图1XFW型无刷旋变发送机电路图Usiss=KURcosθ (1)Uszs₄=KURsinθ (2)Usis(Uszst)——输出绕组S1S3(S2S4)的电压，单位为伏特(V);UriR——输入绕组R1R3的电压，单位为伏特(V);K——变压比；XBW型无刷旋变变压器电路图见图2,电压方程式如式(3)所示。图2XBW型无刷旋变变压器电路图URR₃=KUsiscosθ+KUszssinθ………(3)UgR——输出绕组R1R3的电压，单位为伏特(V);Usis(Uszst)——输入绕组S1S3(S2S4)的电压，单位为伏特(V);K——变压比；3.4额定电压无刷旋变额定电压基本等级为5V、7V、10V、12V、26V和36V,其余由产品专用技术条件规定。3.5额定频率无刷旋变的额定频率基本等级为400Hz、1000Hz、2000Hz、3000Hz、5000Hz、7.5kHz、10kHz、20kHz,其余由产品专用技术条件规定。3.6使用环境等级无刷旋变使用环境等级应符合表1或产品专用技术条件规定。3表1使用环境等级环境条件等级温度℃相对湿度%气压kPa振动冲击峰值加速度m/s²稳态加速度m/s²—10～401-25～40双振幅1.5mm2—40～553—55～8510Hz～500Hz低频双振幅1.5mm或峰值加速度100m/s²4技术要求和试验方法4.1外观4.1.1技术要求标志应正确，铭牌的字迹和内容应清晰无误，且不能脱落。目检无刷旋变外观。4.2外形及安装尺寸无刷旋变的外形及安装尺寸应符合产品专用技术条件的规定。用能保证测量精度的量具检查无刷旋变外形及安装尺寸。4.3引出线或接线端标记接线端可采用引出线或接线板。引出线长度由产品专用技术条件规定，接线端标记及引出线颜色应符合表2或产品专用技术条件的规定。当使用套管时，输入绕组引线用红色套管，输出绕组引线用黑色套管。表2接线端标记及引出线颜色绕组名称接线端标记引出线颜色备注输入绕组红-白始端黄-白末端4表2(续)绕组名称接线端标记引出线颜色备注输出绕组红始端黄末端黑始端蓝末端用能保证测量精度的量具检查引出线长度，并目检查引出线或接线端标记。4.4径向间隙按产品专用技术条件规定的径向力作用下，径向间隙应符合产品专用技术条件的规定。鉴定检验和C组检验后，最大允许值为规定值的1.5倍。无刷旋变径向间隙按GB/T7345—2008中5.5.2的规定进行检查。4.5轴向间隙无刷旋变的轴向间隙和轴向推力应符合表3的规定。鉴定检验和C组检验后最大允许值为规定值的1.66倍。表3轴向间隙和轴向推力机座号轴向间隙mm轴向推力N0.05～0.15>45～900.10～0.20无刷旋变轴向间隙按GB/T7345—2008中5.6.2的规定进行检查。4.6轴伸径向圆跳动轴伸径向圆跳动应不大于0.02mm。5无刷旋变轴伸径向圆跳动按GB/T7345—2008中5.7.2的规定进行检查。4.7安装配合面的同轴度安装配合面的同轴度应符合GB/T7346或产品专用技术条件的规定。无刷旋变安装配合面的同轴度按GB/T7345—2008中5.8.2的规定进行检查。4.8安装配合端面的垂直度安装配合面的垂直度应符合GB/T7346或产品专用技术条件的规定。无刷旋变安装配合端面的垂直度按GB/T7345—2008中5.9.2的规定进行检查。4.9静摩擦力矩静摩擦力矩应符合产品专用技术条件的规定。鉴定检验和C组检验后允许增加到规定值的2倍。按GB/T7345—2008中5.10.2.1规定的方法进行试验。4.10绝缘介电强度无刷旋变的绝缘介电强度应符合GB/T7345—2008中5.17.1的规定。其中机座号小于或等于130的无刷旋变绕组的峰值漏电流应不大于1mA,机座号大于130的无刷旋变绕组的峰值漏电流应不大于5mA。重复绝缘介电强度试验时，试验电压值为规定值的80%。按GB/T7345—2008中5.17.2的规定进行试验。4.11绝缘电阻在正常试验条件下，无刷旋变绕组对机壳及各绕组之间的绝缘电阻应不小于50MΩ,在相应的高温条件下绝缘电阻应不小于10MΩ,湿热条件下绝缘电阻应不小于1MΩ,低气压条件下绝缘电阻符合产品专用技术条件的规定。6用100V绝缘电阻表测量无刷旋变各绕组对机壳及各绕组之间的绝缘电阻值。4.12接线正确性无刷旋变的输入、输出绕组按4.2规定接线后应满足3.3的电压关系。按图3接线，XFW型无刷旋变发送机施加额定励磁电压，XBW型无刷旋变变压器施加K倍的额定励磁电压。开关K先拨向1-3侧，转动转子至正偏最大，然后再把K拨向2-4侧，微调转子至指示最小。在此位置正向轻轻转动转子，在90°范围内，若相敏电压表指示正向增加，此时转子反向恢复到相敏电压表之最小指示时，此时定、转子处于基准电气零位，若正向转动转子，在90°范围内，相敏电压表a)XFW型无刷旋变b)XBW型无刷旋变图3接线正确性试验接线图4.13基准电气零位标记当无刷旋变处于基准电气零位时，在机壳和轴伸上作出明显的永久性的基准电气零位标记。标记对于基准电气零位的偏差不大于10°。根据4.12.2的方法确定基准电气零位。每一输入绕组流过的空载电流应符合产品专用技术条件的规定。7输入绕组额定励磁，其他所有绕组开路，测量每一输入绕组流过的电流。4.15消耗功率4.15.1技术要求每一输入绕组空载时的消耗功率应符合产品专用技术条件的规定。输入绕组额定励磁，其他所有绕组开路，测量每一输入绕组消耗的功率。4.16.1技术要求无刷旋变的开路输入阻抗和短路输出阻抗应符合产品专用技术条件的规定。输入绕组额定励磁，在基准电气零位按GB/T7345—2008中5.15.2和表4的规定测量阻抗。表4阻抗测量类型阻抗测量阻抗接线端施加在接线端的电压辅助连接XFW开路输入阻抗R1R3额定电压所有其他绕组开路开路输出阻抗S1S3K倍的额定电压所有其他绕组开路短路输出阻抗S1S3所施加的电压为能产生与测量开路输出阻抗时电流相差±3%的电流时的电压所有的其他绕组短路XBW开路输入阻抗S1S3额定电压励磁方的另一绕组短路，其他绕组开路开路输出阻抗R1R3K倍的额定电压所有其他绕组开路短路输出阻抗R1R3所施加的电压为能产生与测量开路输出阻抗时电流相差士3%的电流时的电压所有的其他绕组短路4.17变压比4.17.1技术要求空载时变压比应符合产品专用技术条件的规定。无刷旋变额定励磁，使转子置于基准电气零位，然后按表5的规定接线和放置转子，输出端接入高阻抗电压表或数字电压表，测量最大耦合位置时的输出绕组电压。变压比通过此输出绕组电压除以输入绕组的励磁电压计算得到。8表5变压比测量类型输入绕组短路绕组输出绕组转子角度XFW型无刷旋变R1R3S1S3R1R3S2S490°XBW型无刷旋变S1S3S2S4R1R3S2S4S1S3R1R390°4.18相位移4.18.1技术要求相位移应符合产品专用技术条件的规定。无刷旋变额定励磁，使转子置于基准电气零位，然后按表5的规定接线和放置转子，转子从基准电气零位正向转到输出电压近似等于最大输出电压时，从相位计上读取相位移。允许用能保证精度的其他方法测量。4.19电气误差电气误差分为三级，其值应不大于表6及产品专用技术条件的规定。鉴定检验和C组检验后电气误差允许比规定值增大1'。表6电气误差精度等级0IⅡ电气误差采用比例电压指零法测量电气误差。电气误差在0°~360°范围内每隔5°测量一点，共测72点。4.19.2.2XFW型无刷旋变发送机的电气误差将无刷旋变额定励磁，并将轴上和机壳上的零位标记对准而使转子处于接近零位位置。使电桥按下列值平衡：分压器分压比与给定角度的对应关系见式(4)和表7。图4中四臂函数电桥由两个无感电阻分压器R'和两个10kΩ无感电阻R组成。与无刷旋变绕组端钮换接一次，换接顺序与分压比K值的变化方向见表7。对应于每一个理论电气角度，四臂函数电桥给出对应的分压比K值。在此条件下，依次转动转子使相敏电压表所示的基波同相分量为零。电气误差就是转子实际的机械角度减去对应的理论电气角度。9GB/T34859—2017RX——旋变发送机。图4XFW型无刷旋变发送机电气误差RX——旋变发送机；RT——旋变变压器。图5XBW型旋变变压器电气误差试验线路图……………电气角度/(°)电气角度/(°)00.0000000.46630850.0874890.5773500.1763270.7002080.2679490.8391000.3639704.19.2.3XBW型无刷旋变变压器的电气误差无刷旋变额定励磁，并使旋变发送机和被试无刷旋变处在近似零位标记处。无刷旋变发送机每转与其绕组端钮换接一次，换接顺序与分压比K值的变化方向见表8。在四臂函数电桥每一给定角度下，依次转动励磁的无刷旋变发送机的转子至相敏电压表“1”指示的基波同相分量为零。然后转动被试无刷旋变的转子，使相敏电压表“2”指示的基波同相分量为零，电气误差通过被试无刷旋变转过的机械角度减去对应的理论电气角度计算得到。4.20零位电压零位电压应符合产品专用技术条件的规定。XFW和XBW型无刷旋变按4.19.2测量电气误差时，读取所有零位下的零位电压。表8电气误差测量理论电气角度范围K值的变化范围电桥端钮与电桥对接的端钮图50°~45°(180°~225°)ABCD>45°~90°(225°~270°)ABCD90°~135°(270°~315°)ABCD135°~180°(315°~360°)ABCD4.21引出线或接线端强度无刷旋变的引出线或接线端强度应符合GB/T7345—2008中5.3.1的规定。按GB/T7345—2008中5.3.2规定的方法检查引出线或接线端强度。4.22低温无刷旋变应能承受产品专用技术条件规定的低温试验，并且绝缘介电强度和绝缘电阻应符合4.10和4.11的规定。无刷旋变不通电置于试验箱中，箱温逐渐降低至产品专用技术条件规定的低温极限值，温差±2℃,无刷旋变应达到稳定非工作温度，试验持续时间为2h。然后输出绕组开路，输入绕组额定励磁(对XBW型，两相输入绕组串接并以√2倍额定电压励磁),运行到稳定工作温度。试验后在箱内测试绝缘电阻，在箱外恢复到稳定非工作温度后，测试绝缘介电强度。4.23高温无刷旋变应能承受产品专用技术条件规定的高温试验，并且绝缘介电强度、绝缘电阻和电气误差应符合4.10、4.11和4.19的规定。无刷旋变不通电置于试验箱中，箱温逐渐升高至产品专用技术条件规定的高温极限值，温差±2℃,无刷旋变应达到稳定非工作温度，试验持续时间为2h。然后输出绕组开路，输入绕组额定励磁(对XBW型，两相输入绕组串接并以√2倍额定电压励磁),运行到稳定工作温度。试验后在箱内测试绝缘电阻，在箱外恢复到稳定非工作温度后，测试绝缘介电强度和电气误差。4.24温度变化当有要求时，无刷旋变应能承受产品专用技术条件规定的极限高、低温的温度变化试验，试验后各部件不能有影响其正常工作的裂纹或变形，并且绝缘介电强度、绝缘电阻和电气误差应符合4.10、4.11和4.19的规定。无刷旋变安装在试验支架上，不通电置于试验箱中，按GB/T7345—2008中5.24.2规定的方法进行试验，试验后在箱内测试绝缘电阻，在箱外恢复到稳定非工作温度后，测试绝缘介电强度和电气误差。4.25低气压4.25.1低温低气压当有要求时，无刷旋变应能承受产品专用技术条件规定的低温低气压试验，并且绝缘电阻应符合按GB/T7345—2008中5.25.1.2的规定试验，试验期间无刷旋变不通电，试验后在箱内测试绝缘电阻。当有要求时，无刷旋变应能承受产品专用技术条件规定的高温低气压试验，并且绝缘电阻应符合按GB/T7345—2008中5.25.2.2的规定试验，试验期间无刷旋变不通电，试验后在箱内测试绝缘电阻。当有要求时，无刷旋变的电磁兼容应符合GB/T7345—2008中5.32.1的规定。无刷旋变按GB/T7345—2008中5.32.2的规定进行试验，输入绕组额定励磁，转子转速为300r/min±50r/min,将等于空载输入阻抗4倍的电阻负载加在输出绕组两端。除另有规定外，无刷旋变应能承受GB/T7345—2008中表7或产品专用技术条件的规定的一种正弦扫频振动或随机振动试验。试验后应无零部件松动或损坏，并且绝缘电阻和电气误差应符合4.11和无刷旋变应按GB/T7345—2008中5.26.2进行振动试验，在试验期间，XFW型无刷旋变额定励磁，XBW型无刷旋变将输入两相绕组串联并以√2倍额定电压励磁。除另有规定外，无刷旋变应能承受GB/T7345—2008中表8规定的一种冲击试验，在试验期间，XFW型无刷旋变额定励磁，XBW型无刷旋变将输入两相绕组串联并以√2倍额定电压励磁。试验后应无零部件松动或损坏，并且绝缘电阻和电气误差应符合4.11和4.19的规定。按GB/T7345—2008中5.27.2的规定进行冲击试验。4.29稳态加速度当有要求时，无刷旋变应能承受产品专用技术条件规定的稳态加速度试验，在试验期间，XFW型无刷旋变额定励磁，XBW型无刷旋变将输入两相绕组串联并以√2倍额定电压励磁。试验后应无零部件松动或损坏，并且绝缘电阻和电气误差应符合4.11和4.19的规定。无刷旋变按GB/T7345—2008中5.28.2规定的方法进行试验。无刷旋变安装在试验支架上，不通电置于试验箱中，无刷旋变应能承受温度为40℃±2℃、相对湿度为90%～95%、历时4d或按产品专用技术条件规定的恒定湿热试验，并且绝缘介电强度、绝缘电阻、电气误差应符合4.10、4.11和4.19的规定。按GB/T7345—2008中5.29.1.2的规定进行试验，试验后在箱内测试绝缘电阻，在箱外恢复到稳定非工作温度后，测试绝缘介电强度和电气误差。当有要求时，无刷旋变应能承受GB/T7345—2008中表10规定的一种交变湿热试验，试验期间一台无刷旋变通电运行，输出绕组开路，输入绕组额定励磁(对XBW型，两相输入绕组串接并以√2倍额定电压励磁),另一台不通电，并且绝缘介电强度、绝缘电阻、电气误差应符合4.10、4.11和4.19的规定。按GB/T7345—2008中5.29.2.1的规定进行试验。试验后无刷旋变置于正常的试验大气条件下，通电24h恢复后，测试绝缘介电强度、绝缘电阻和电气误差。4.31寿命无刷旋变的寿命2000h,并且径向间隙、轴向间隙、电气误差和静摩擦力矩应符合4.4、4.5、4.19和无刷旋变输出绕组开路，输入绕组额定励磁(对XBW型，两相输入绕组串接并以√2倍额定电压励磁),转子以1150r/min±50r/min的转速旋转。除另有规定外，无刷旋变按表9规定的条件进行试验，其中在每一轴伸位置，无刷旋变正反方向旋转时间各为50%,每隔24h改变一次转向。表9轴伸安装位置及寿命时间分配安装位置时间分配轴伸向上寿命时间的1/4轴伸向下寿命时间的1/4轴伸水平寿命时间的1/24.32盐雾当有要求时，无刷旋变应能承受GB/T7345—2008中5.33.1规定的盐雾试验，持续时间为48h。试验后无刷旋变任何部位不能有明显腐蚀迹象和破坏性变质。按GB/T7345—2008中5.33.2的规定进行试验。4.33长霉当有要求时，无刷旋变应能承受GB/T7345—2008中5.34.1规定的长霉试验，持续时间28d。试验后长霉应不超过GB/T2423.16规定的2级水平或产品专用技术条件的规定。允许用相同材料的试验报告替代。无刷旋变按GB/T7345—2008中5.34.2的规定进行试验。无刷旋变的质量应符合产品专用技术条件的规定。用相对精度不低于1%的衡器称量无刷旋变的质量。5试验条件5.1大气条件试验的大气条件按GB/T7345—2008规定。5.2试验电源无刷旋变的试验电压和频率是指产品专用技术条件规定的额定励磁电压和频率。除另有规定外，无刷旋变试验电源的电压幅值和频率的偏差为±1%,谐波分量不大于1%,试验电压的波形为正弦波，波形失真度不大于1%。5.3试验说明无刷旋变应按以下要求进行试验：a)精度试验时，被试无刷旋变的机壳应接地；b)环境试验后部分性能允许降低，降低的数值不应累加计算的；c)允许采用其他能保证试验精度的方法进行试验；d)进行相应电气性能指标测试时，无刷旋变应安装在角分度装置或专用支架上。5.4试验装置和仪器电气误差在20'以上的无刷旋变，角分度装置的误差应不大于1';电气误差在20'及20'以下的无刷旋变，角分度装置的误差应不大于±15”。相敏电压表的输入阻抗应不小于500kΩ电阻和30pF电容的并联阻抗。电压表谐波抑制不小于80dB或当谐波电压达到无刷旋变最大输出电压的1%和正交电压达到无刷旋变最大输出电压的0.2%时，两者所产生的仪表指示应不大于被试无刷旋变的转子从零位偏离0.2'时所产生的仪表指示。电气测量仪表的精度应不低于1级。高阻抗电压表应用不低于1级的电工仪表进行校准。5.5旋变的安装与接地无刷旋变水平或垂直位置安装，机壳应有良好的接地。6检验规则6.1检验分类无刷旋变的检验分为鉴定检验和质量一致性检验。6.2鉴定检验6.2.1鉴定检验时机和条件当有要求时，鉴定检验应在国家认可的实验室按通用技术条件规定进行。有下列情况之一时，应进行鉴定检验：a)新产品设计确认前；b)已鉴定产品设计或工艺变更时；c)已鉴定产品关键原材料、元器件变更时；d)产品制造场所改变时。6.2.2样机数量从批产品中随机抽取六台样机，其中四台供鉴定检验用，另外两台保存备用。定型批产品数量不足六台时，应全数提交鉴定检验。但供鉴定检验样机数量不得少于两台。鉴定检验项目、基本顺序和样机编号由产品专用技术条件按照表10规定进行。表10检验项目及顺序序号技术要求和试验方法鉴定检验样机编号质量一致性检验A组检验C组检验1外观4.1√2外形及安装尺寸4.2√3引出线或接线端标记4.3√4径向间隙“4.4√5轴向间隙4.5√6轴伸径向圆跳动4.6√7安装配合面的同轴度4.7√8安装配合端面的垂直度4.8√9静摩擦力矩*4.9,3,4√绝缘介电强度4.10√绝缘电阻4.11√接线正确性4.12√基准电气零位标√空载电流4√消耗功率4.15√阻抗4.16√变压比4.17√相位移4.18√电气误差4.19√零位电压4.20√引出线或接线端强度4.21/低温4.22√高温4.23√温度变化'4.24√低气压”4.25√电磁兼容'4.26振动4.27√冲击4.28√稳态加速度4.29 √恒定湿热4.30.1表10(续)序号技术要求和试验方法鉴定检验样机编号质量一致性检验C组检验交变湿热4.30.2寿命”4.31盐雾b4.32 长霉he4.33——质量4.34√”表示进行该项目检验，“—”表示不进行该项目检验。该项目分装式无刷旋变不进行检查。”当有要求时进行检查的项目。允许用报告替代的项目。鉴定检验用样机的全部项目检验符合要求，则鉴定检验合格。只要有一台样机的任一项目不符合要求，则鉴定检验不合格。当鉴定部门确定无刷旋变某一不合格项目属于孤立性质的偶然失效时，允许在每次提交的样机中取一台备用样机代替失效样机，并补做失效发生前(包括失效时)的所有项目。然后继续试验，若再有一台样机的任一个项目不符合要求，则鉴定检验不合格。样机经环境试验后，允许出现不影响其使用的性能降低，性能降低的允许值由产品专用技术条件规定。6.2.4.5环境试验期间和试验后的性能严重降低样机在环境试验期间和试验后，出现影响其使用的性能严重降低时，鉴定部门可以采取两种方式：或者认为鉴定不合格，或者当一台样机出现失效时，允许用新的两台样机代替，并补做失效发生前(包括失效时)的所有试验，然后补足原样机数量继续试验，若再有一台样机的任一个项目不合格，则鉴定检验6.2.5同类型产品鉴定检验当某一类同机座号的两个及两个以上型号的无刷旋变同时提交鉴定检验时，每种型号均应提交四台样机，所有样机应通过质量一致性中的A组检验，然后选取四台有代表性的不同型号的样机进行其余项目的试验，试验结果评定按6.2.4规定。任一台样机的任一项目不合格，则其所有的无刷旋变鉴定检验不合格。本检验不允许样机替换。若鉴定检验合格