JBT 14544-2024 水下机器人用直流电动机技术规范（正式版）

ICS29.160.30CCSK24JBSpecificationforDCmotorusedfo2024-03-29发布2024-10-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布IJB/T14544—2024前言 1 12规范性引用文件 13术语和定义 14基本参数和分类 15技术要求和试验方法 26检验规则 7交付准备 图1电路图 5表1扭矩值 3表2绝缘电阻表 4表3试验电压有效值 4表4效率 6表5试验参数 8表6检验项目及基本顺序 11JB/T14544—2024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》给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国微电机标准化技术委员会（SAC/TC2）归口。本文件主要起草单位：浙江联宜电机有限公司、东阳市东政电机有限公司、南通大学、浙江巨龙自动化设备有限公司。本文件主要起草人：魏中华、陈政、顾菊平、陈昭明、杜姗。本文件为首次发布。1JB/T14544—2024水下机器人用直流电动机技术规范本文件规定了水下机器人用直流电动机的基本参数、分类和技术要求，描述了相应的试验方法，规定了检验规则和交付准备。本文件适用于水下机器人用永磁直流电动机的制造。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/T755—2019旋转电机定额和性能GB/T1993旋转电机冷却方式GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.16—2008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/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾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/T4942旋转电机整体结构的防护等级(IP代码)分级GB/T5171.1—2014小功率电动机第1部分：通用技术条件GB/T6113.203无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-3部分：无线电骚扰和抗扰度测量方法辐射骚扰测量GB/T6113.204无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-4部分：无线电骚扰和抗扰度测量方法抗扰度测量GB/T10069.1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/T12350小功率电动机的安全要求GB/T12665电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求GB17799.3电磁兼容通用标准居住、商业和轻工业环境中的发射3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1水下机器人underwaterrotor具有智能动能的水下潜器，根据智能化程度和使用需求分为：拖曳式、遥控式、无人无缆和智能式。4基本参数和分类4.1工作制和定额2JB/T14544—2024除另有规定外，永磁直流电动机（以下简称电动机）的工作制为S1工作制；定额为连续定额。4.2额定电压除另有规定外，电动机的额定电压优选：18V、20V、24V、36V。4.3外壳防护电动机的外壳防护应符合GB/T4942规定的IP40，对有密封性要求的电动机应符合IP68。4.4冷却方式电动机的冷却方式应符合GB/T1993规定的IC00，对有密封性要求的电动机应符合IC41W8方式。4.5电动机分类电动机按功能性可分为泵电动机与驱动电动机。5技术要求和试验方法5.1外观5.1.1技术要求电动机外观应整洁，表面不应有锈蚀、碰伤、划痕和涂覆层剥落，颜色应正确，紧固件牢固，标志应清楚无误。5.1.2试验方法用目视和触摸检查外观。5.2引出线或接线端5.2.1技术要求5.2.1.1总则电动机出线方式采用引出线或接线端方式；标记应符合产品专用技术条件的规定。5.2.1.2引出线除另有规定外，对于24机座号及以下的电动机，每根引出线应能承受4.5N或产品专用技术条件规定的拉力，对于24机座号以上的电动机，每根引出线应能承受9.0N或产品专用技术条件规定的拉力。5.2.1.3螺纹接线柱每个螺纹接线柱，应分别能承受22.5N的压力、拉力及表1规定的扭矩，或符合产品专用技术条件规定。5.2.1.4接线片（柱）每个接线片（柱）应能承受9.0N的拉力或符合产品专用技术条件规定。3JB/T14544—2024表1扭矩值5.2.2试验方法5.2.2.1引出线将电动机引出线的引出端朝下，在接线端垂直向下施加5.2.1.2规定的力，加力时应使导线线芯和绝缘层均匀受力，各方位加力保持时间5s～10s。试验后，引出线不应断开，绝缘层和线芯不应损坏。5.2.2.2螺纹接线柱将电动机固定，沿螺纹接线柱轴向方向应分别施加5.2.1.3规定的压力和拉力。然后沿螺纹接线柱圆周方向施加扭矩到其端头上。该扭矩逐渐均匀施加（没有任何冲击），达到5.2.1.3规定的扭矩值后保持5s～10s；试验后，螺纹接线柱与周围结构不应移位和损坏。5.2.2.3接线片（柱）将电动机固定，沿接线片（柱）轴向施加拉力到其端头上。拉力应逐渐均匀施加（没有任何冲击达到5.2.1.4规定的拉力值后保持5s～10s。试验后，接线片（柱）与周围结构材料不应移位和损坏。5.3外形及安装尺寸5.3.1技术要求电动机的外形及安装尺寸应符合产品专用技术条件的规定。5.3.2试验方法按电动机的外形及安装尺寸要求选用能满足尺寸精度的量具。将电动机放置在常温条件下使其达到稳定非工作温度后，逐项进行测量。5.4轴向间隙5.4.1技术要求电动机的轴向间隙应在0.1mm～0.6mm中选取。5.4.2试验方法将电动机牢固地轴向水平安装，把千分表的测量头置于轴伸端面，90机座号以下电动机，轴向施加20N的力；90机座号至160机座号电动机，轴向施加120N的力；160机座号以上电动机，轴向施加100N的力。首先向一个方向，然后向相反方向，测量千分表两次读数之差值。5.5轴伸径向圆跳动5.5.1技术要求电动机的轴伸径向圆跳动不应大于0.03mm。4JB/T14544—20245.5.2试验方法将电动机定子牢固地轴向水平安装，千分表的测量头置于轴伸面上，离轴伸端面距离约为轴伸长度的1/3处，缓慢地转动电动机转轴，在一周内测取其最大差值。5.6油封位置的圆跳动5.6.1技术要求电动机前端盖油封安装面与转子轴油封档圆跳动不应大于0.08mm，或符合产品专用技术条件规定。5.6.2试验方法在靠近油封档位置，将电动机的转子固定，将千分表表座固定在转子轴上，以转子轴油封档位基准，转动电动机定子，测量油封安装面的跳动值，读取千分表最大与最小值读数的差值。5.7绝缘电阻5.7.1技术要求在产品专用技术条件规定的低温条件下，电动机导电部分之间，以及电动机导电部分对机壳之间的绝缘电阻不应小于50MΩ,在高温条件下，绝缘电阻不应小于5MΩ。湿热试验时，绝缘电阻不应小于15.7.2试验方法按表2的规定选择对应的绝缘电阻表，测量电动机导电部分之间，以及电动机导电部分对机壳间的绝缘电阻。表2绝缘电阻表单位为伏特>365.8绝缘介电强度5.8.1技术要求电动机导电部分之间，以及导电部分对机壳之间应能承受历时1min的绝缘介电强度试验，应无绝缘击穿或飞弧现象。试验电压有效值按表3的规定，试验过程中，130机座号及以下的电动机峰值漏电流不应大于5mA,130机座号以上的电动机峰值漏电流不应大于10mA。C组检验时，绝缘介电强度试验应在温升试验、短时过转矩试验和超速试验之后进行。重复进行试验时，试验电压应为原试验电压的80%。表3试验电压有效值单位为伏特额定电压UN>365.8.2试验方法5JB/T14544—2024试验用电源，其频率为50Hz，电压波形近似于正弦波，电源功率和输出阻抗应能保证在各种负载下都无显著的波形失真和显著的电压变化。试验设备的容量不应小于0.5kVA，试验时施加的电压应从不超过试验电压的一半开始，逐渐升高到表3规定的试验电压值，从半值到全值的时间不应小于10s，全值电压试验时间应持续1min。整个试验过程中电压峰值不应超过表3规定有效值的1.5倍。并应监视故障指示器，电动机不应击穿放电，并检查漏电流值。试验结束时，应逐渐降低试验电压至零，以免出现浪涌。在批量生产中做A组检查时，允许将时间缩短至1s，而试验电压的有效值为表3规定的120%。对需要进行电磁兼容性试验的电动机，也可用直流电压进行绝缘介电强度试验。5.9超速5.9.1技术要求电动机应能承受1.2倍最大额定转速或1.15倍空载转速（两者取较大者），历时2min的超速试验，不应发生有害变形。5.9.2试验方法电动机空载，调节电压使电动机转速逐渐升高，电动机在1.2倍最大额定转速或1.15倍空载转速（两者取较大者），运行2min。5.10旋转方向5.10.1技术要求电动机可正、反两方向运转，按图1接线，S1接电源正极，S2接电源负极，从轴伸端沿轴向视之，电动机的旋转方向应为逆时针，即正方向。5.10.2试验方法电动机空载，按图1接线，施加电压使电动机转轴旋转，观察电动机轴伸旋转方向。5.11空载电流和空载转速5.11.1技术要求电动机在额定电压下的空载转速偏差不应大于±8%。当有要求时，电动机空载转速应符合产品专用技术条件的规定。电动机的空载电流应符合产品专用技术条件的规定。5.11.2试验方法电动机在额定电压下空载运行，测量空载转速和空载电流。5.12空载起动电压6JB/T14544—20245.12.1技术要求空载起动电压应符合产品专用技术条件的规定。5.12.2试验方法试验前，将电动机定子固定，并使电动机空载运行3min～5min。试验时，电枢在任意起始位置，电枢绕组上的电压均匀缓慢地从零逐渐增加，直至转轴开始连续旋转为止，读出此时的电枢电压值。每一旋转方向随机进行三次，取六次电枢电压的最大值。5.13额定数据5.13.1技术要求电动机在额定转矩下的额定转速偏差不应大于±8%，电动机效率应符合表4的规定。当有要求时，电动机额定转速偏差按产品专用技术条件中的规定。电动机的其他额定数据应符合产品专用技术条件中的规定。表4效率有无有5.13.2试验方法电动机在额定电压、额定转矩下运行时，检查旋转方向，测量转速、电流、效率。5.14正、反转速差5.14.1技术要求有双向运转要求的电动机，在额定电压下运行，电动机正、反转的空载和负载转速差不应超过正、反转平均空载和负载转速5%。5.14.2试验方法电动机在额定电压下运行，测量正、反两方向的空载和负载转速之差。5.15反电动势系数5.15.1技术要求电动机的反电动势系数应符合产品专用技术条件的规定。5.15.2试验方法将被测电动机拖动到额定工作转速n，测取电动机空载输出电压U0,按公式（1）计算反电动势系数：........................................式中：7JB/T14544—2024KE——反电动势系数，单位为伏特每转每分钟[V/(r·min-1)];n——测量U0时的转速，单位为转每分钟（r/min）；U0——转速n时空载输出电压，单位为伏特（V）。5.16换向5.16.1技术要求电动机在额定电压和额定转矩下运行，不应有舌状火花，允许电刷边缘有颗粒状火花。电刷表面允许有不妨害以后工作的灼痕，换向器表面允许有灼痕。5.16.2试验方法按图1接线，电动机在额定电压和额定转矩下运行，观察换向性能。5.17电气时间常数5.17.1技术要求电动机的电气时间常数应符合产品专用技术条件的规定。5.17.2试验方法将电动机堵转，给电动机施加阶跃电压，用记忆示波器测取电枢电流随时间变化的波形。试验时所取阶跃电压应是能使电枢电流稳态值达到电动机额定电流的电压值。在波形图上找到电枢电流从零升到稳态值的63.2%所需时间，得到电气时间常数。5.18短时过电流5.18.1技术要求电动机在额定电压及热态下，应能承受1.5倍额定电流，历时1min的短时过电流试验，不应停转及发生有害变形。5.18.2试验方法电动机在额定电压下，通过加大负载转矩的方法，使其负载电流达到额定电流值的1.5倍，历时1min。5.19温升5.19.1技术要求除另有规定外，电动机温升不应超过80K。5.19.2试验方法电动机未安装油封密封时，按GB/T12350规定的方法进行试验；电动机出厂需要安装密封时，温升试验可去除油封，按GB/T12350规定的方法进行试验。5.20电磁稳定性5.20.1技术要求8JB/T14544—2024电动机应能在1.1倍额定电压下，反复经正、反两个转向直接起动后，永磁体的性能不应发生变化，电动机的空载电流应小于试验前的1.05倍。5.20.2试验方法电动机在1.1倍额定电压下正、反两个方向交替直接起动各五次后，测量空载电流。5.21噪声5.21.1技术要求电动机在空载时测得的A计权声功率级噪声限值不应大于55dB(A)。5.21.2试验方法按GB/T10069.1规定的方法进行试验。5.22电磁兼容5.22.1技术要求当有要求时，电动机应满足规定的电磁兼容性。电动机的电磁兼容性要求包括电磁干扰要求和敏感度要求。其中电磁干扰要求用电磁发射限值表示，电磁敏感度要求用电磁抗扰度表示。电磁发射限值应符合GB17799.3的规定；电磁抗扰度符合产品专用技术条件的规定。5.22.2试验方法电磁辐射干扰试验按GB/T6113.203的规定进行，电磁抗扰度试验按GB/T6113.204的规定进行。其中电磁兼容试验样品处理、安装方式、电动机运行条件及检测要求应符合产品专用技术条件的规定。5.23恒定湿热5.23.1技术要求当有要求时，电动机应能在规定的恒定湿热条件下工作。电动机恒定湿热后应满足GB/T12665的规定，推荐试验参数在表5中选择。表5试验参数℃%d5.23.2试验方法将电动机安装在试验支架上，轴伸及安装配合面涂以防锈脂，按GB/T2423.3的规定进行试验，5.24盐雾5.24.1技术要求当有要求时，电动机应具有规定的抗盐雾腐蚀能力。盐雾试验条件应符合GB/T2423.17中试验方法的规定。对与水接触的零部件部分，盐雾试验持续时间为336h，或按产品专用技术条件规定，盐雾试验后电动机不应有影响正常工作的腐蚀现象和破坏性变质。9JB/T14544—20245.24.2试验方法按GB/T2423.17的方式进行试验。5.25长霉5.25.1技术要求当有要求时，电动机在有利于霉菌生长气候条件下应具有抵抗霉菌破坏影响的能力。长霉试验持续时间为28d，长霉试验后电动机的任何部位霉菌生长程度等级不应超过GB/T2423.16—2008中规定的1等级,即在显微镜下看到长霉痕迹。5.25.2试验方法按GB/T2423.16—2008中的方式进行试验。5.26密封性5.26.1技术要求对有密封要求的电动机，电动机应具有防止水进入到电动机体内的能力。电动机在水下运行时,不应漏水。5.26.2试验方法将电动机完全浸入水中，电动机底部应低于水面至少2m，运行时间至少为30min，试验后应能通过5.8规定的绝缘介电强度试验。在批量生产中做A组检查时，电动机密闭在一个封闭的容器内，容器应至少一面透明可供观察，以水为介质，水深至少应超过电动机最高处5cm，当容器内的气压与外界环境气压差值达到0.4bar时，保持1min，水面不应有气泡产生。5.27寿命5.27.1技术要求电动机在额定条件下应满足连续工作800h后，检查电动机额定数据，应符合5.12.1的规定。对有密封要求的电动机，应符合5.26.1的规定。5.27.2试验方法电动机可采用对拖或增加出轴负载的方式，在规定的额定电压、额定负载条件下单方向运行。对有双向运转要求的电动机，每隔10min变更一次旋转方向。对有密封要求的电动机，应整体浸入至少2m深的水下带额定负载运行。寿命试验方法或由产品专用技术条件规定。5.28试验条件5.28.1使用条件电动机工作时应完全浸入水中，水温为0℃~40℃。5.28.2环境条件JB/T14544—2024如无特殊说明，常规试验在下列条件下进行：a)环境温度：0℃~40℃;b)相对湿度：45%～75%；c)气压：86kPa～106kPa。水下试验条件：水温0℃~40℃。5.28.3测量仪表电气测量仪表精度等级在A组试验和C组试验时不应小于0.5级。5.28.4试验电源电动机运行期间，电源电压与额定值的偏差应符合GB/T755—2019中7.3的规定。6检验规则6.1检验分类检验分为：a)鉴定检验；b)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样机数量从批量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。定型批量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应少于两台。6.2.3检验程序鉴定检验项目、基本顺序和样机编号由产品专用技术条件按表6规定。6.2.4检验结果的评定6.2.4.1合格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。6.2.4.2不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。JB/T14544—2024表6检验项目及基本顺序序号检验项目技术要求和试验方法条款鉴定检验样机编号质量一致性检验A组检验C组检验1√—2√3√—4√—5√—6√—7√—8√—9√—√—√—√—√—√ √ —√—√—√—√—√—√———√ √√—√6.2.4.3偶然失效JB/T14544—2024当鉴定部门确定电动机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。6.2.4.4性能降低样机经环境试验后，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，则鉴定检验不合格。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电动机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，则其所有的电动机鉴定检验不合格。本检验不准许样机替换。若鉴定