ICS25.140.20 K 64 备案号：43359—2014
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T103212013 代替JB/T10321—2002
电动工具用串励电动机130级绝缘结构
寿命的评定
Life evaluation of class 130 insulation systems for
series-excitation motor of electric tools
2013-10-17发布
2014-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T10321—2013
次
目
前言
范围. 规范性引用文件术语和定义
2 3 4
总则. 4.1 绝缘结构寿命的评定原则 4.2 绝缘结构运行寿命值. 4.3 绝缘结构中的绝缘材料 4.4 评定绝缘结构寿命的标准程序 5试样 5.1 试样的制备 5.2 绝缘材料及绝缘处理工艺 5.3 非考核部件的质量. 5.4 试样数量 5.5 质量保证试验 6试验一般要求， 6.1 试验方法. 6.2. 试验周期， 6.3试验设备. 6.4试验程序 7寿命终点的判别.
广
7.1 试验终止 7.2非正常损坏的判别， 7.3寿命终止.
8数据评定. 9 检验规则. 10 试验报告 JB/T10321—2013
前 言
本标准按照GB/T1.1—2009给定的规则起草本标准代替JB/T10321—2002《电动工具串励电动机B级绝缘结构寿命的评定》，与JB/T10321—2002
相比主要技术变化如下：
修改了标准名称，将“B级”改为“130级”；将“介电强度”改为“介质强度”。
本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国电动工具标准化技术委员会（SAC/TC68）归口。 本标准起草单位：上海电动工具研究所。 本标准起草人：陆顺平、秦泳元、史美辛。 本标准于2002年第一次发布，本次为第一次修订。
II JB/T103212013
电动工具用串励电动机130级绝缘结构寿命的评定
1范围
本标准规定了一般环境使用条件下电动工具用串励电动机130级绝缘结构寿命的评定方法。用于评定温度等级为130级、单相交流电压不超过250V的电动工具用串励电动机的绝缘结构（以下简称130 级绝缘结构）。
本标准适用于电动工具用单相串励电动机的绝缘结构寿命的评定。 本标准不适用于非串励电动机绝缘结构寿命的评定。
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。
JB/T10254电动工具用单相串励电动机定子、转子技术要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
绝缘结构insulation system 一种或几种绝缘材料组合，根据电动工具用串励电动机的特点和尺寸要求，将它与导体部件设计成
为一个整体，用以隔绝有电位差的导电体。 3.2
质量保证试验qualityassurancetest 剔除有缺陷试样所进行的合格筛选试验。
3.3
运行寿命servicelife 绝缘结构根据运行经验和一些功能性试验结果而制定的评定程序进行试验，试验达到失效标准所经
历的时间。 3.4
寿命试验lifetest 绝缘结构暴露在预定温度、电应力和机械应力综合作用下，测量某些性能的变化，以评定绝缘结构
老化寿命的试验。 3.5
温度等级 ztemperature classification 表示绝缘结构的最高允许工作温度，在这样的温度下，它能在预定的使用期内维持其性能在允许的
范围内。130级绝缘结构温度等级所对应的温度值为130℃。
注：本标准的温度等级与旋转电动机、变压器等电工产品绝缘结构的温度等级的温度值相同，但评定的方法不同
旋转电动机、变压器等电工产品绝缘结构的温度等级是用国内外通用的热老化法评定分级的，而电动工具用串励电动机130级绝缘结构的温度等级是按本标准检验评定的
1 JB/T10321——2013
4总则
4.1绝缘结构寿命的评定原则
评定130级绝缘结构的原则是模拟实际运行时绝缘结构寿命的老化机理来评定130级绝缘结构寿命
的。 4.2绝缘结构运行寿命值
在评定绝缘结构寿命时，当试样温度等级为130级绝缘结构且由单相串励电动机驱动的旋转类工具，在输出轴额定转速不超过3000r/min，且带风扇转子的动平衡精度不低于G6.3级，其绝缘结构保持在125℃土2℃时的寿命值应≥500h。 4.3绝缘结构中的绝缘材料
绝缘结构的温度极限与其中各绝缘材料的温度极限不完全一致。在绝缘结构中，绝缘材料的温度极限可以因其他组成材料的保护而有所提高，也可能因材料间不相容而使绝缘结构的温度极限低于各个组成材料的温度极限。因此，电动工具用串励电动机绝缘结构的温度等级以本标准评定后的温度等级为依据，不按组成材料本身的温度等级为依据。 4.4评定绝缘结构寿命的标准程序
评定绝缘结构寿命的标准程序如下： a）制备适合寿命试验所需的试样； b）按规定试验方法对试样进行寿命试验； c）定期测量试样的空载电流、负载电流、转子温升： d）连续对试样进行寿命试验，直到超过寿命估计使用值或破坏失效为止； e）记录整理试验数据，按试验数据评定温度等级。
5试样
5.1试样的制备
绝缘结构寿命试验用的试样是电动工具整机，是从受相同条件处理的总体试样中随机抽样的。装有温控器的试样应拆除温控器。为保证试验顺利进行，只要试样的绝缘结构和绝缘处理工艺不变，允许对试样不作考核的部件如齿轮、换向器等进行适当改进。 5.2绝缘材料及绝缘处理工艺 5.2.1对绝缘材料要详细记录材料名称、类型或型号、性能、参数、生产批号、制造商。这些绝缘材料包括电磁线、绝缘漆、包封胶、包扎带、槽绝缘、槽楔、套管、端板、引出线及用作附加绝缘的轴绝缘材料。 5.2.2绝缘处理工艺要记录绝缘处理预热、滴漆、胶化、固化的温度和时间。 5.3非考核部件的质量
要保证绝缘结构试验的连续性和准确性。除了要保持试样绝缘结构质量的一致性外，也取决于试样绝缘结构以外的不作考核的其他部件的质量，要尽可能提高这些部件的使用可靠性。
2 JB/T10321—2013
5.4试样数量
本试验是用电动工具整机实样进行试验的。 绝缘结构寿命试验的试样为5台电动工具。由于试验时除绝缘结构失效外还有因其他部件损坏而导
致试样在绝缘结构未失效时而出现损坏，需多备5台试样，因此每种试样的数量为10台。每种试样绝缘结构中的绝缘材料和绝缘处理工艺应完全相同。 5.5质量保证试验
在进行寿命试验前，试样定子、转子应做以下质量保证试验：
外观检查；一介质强度试验。 外观检查应符合JB/T10254的要求。介质强度试验按JB/T10254要求值的75%进行试验。
6试验一般要求
6.1试验方法
6.1.1试验目的和试验条件
评定试验是模拟电动工具实际工况条件对绝缘结构寿命影响的一种试验，试样在130℃、规定负载下运行，以评定绝缘结构的温度等级。由于试验是在额定电压下受到高温、机械应力作用的，因此模拟了实际运行中的工况条件。 6.1.2负载的施加 6.1.2.1如采用对拖法，则试样在额定电压下，带动另一台发电机作为负载运转，调节与发电机串联灯负载的亮度，以达到规定的负载。 6.1.2.2如采用水作负载，则试样在额定电压下，调节水的高度，以达到规定的负载。 6.1.3温度 6.1.3.1温度的控制
试样在规定负载下运转时，调节风口的大小，以保证试样在130℃下运转。由于6.1.3.2测得的试样温度是平均温度，而不是试样的最高温度，因此试样的温度控制在125℃土2℃。 6.1.3.2温升测量
试样的温升用电阻法测量。它是利用绕组的直流电阻在温度升高后电阻值相应增大的关系来确定绕组的温升，测得的温升为平均温升。
试样的绕组温升在切断电源后测量，测得的温升应加以修正。绕组在切断电源瞬间的温度，可用冷却曲线延长而外推至切断线路瞬间的方法求得。
采用外推法时，从切断电源至测得冷却曲线第一点读数的时间应尽可能短。 冷却曲线的测量点一般为5点或6点。绕组的温升按公式（1）计算：
At=R_R(234.5++)-(z2-t)
(1)
Ri
式中： At一温升，单位为开（K）；
3 JB/T103212013
R1——试验开始前的绕组电阻，单位为欧（Q)； R2—试验结束时的绕组电阻，单位为欧（Q）； ti——试验开始前的环境温度，单位为摄氏度（℃)； t2一一试验结束时的环境温度，单位为摄氏度（℃）。 试验前的绕组电阻的测量应使试样在空气中静止安放5h以上后进行。
6.1.3.3试验室环境温度的测量
试验开始时及试验时应分别测量试验室环境温度。环境温度可用几只温度计分布在工具四周进行测量。温度计安置在距离工具1m～2m、球部位置与试样轴线在同一平面上，并应防止外来辐射热和工具出风口气流的影响。在测量温升前的5min内，取各温度计读数的平均值，即为寿命试验进行过程中试验室的环境温度。 6.1.3.4试样温度
寿命试验时试样温度为试样温升加上试验室环境温度。 6.1.4机械应力的施加
试验时利用试样在预定温度等级的相应温度下，在规定负载及空载下运转所产生的高速离心力及频
繁起动产生的冲击力即为施加在试样上的机械应力，因此可以模拟电动工具在实际运行中热和机械应力对绝缘结构的综合作用。
试样不得有因安装不正确而产生附加的机械应力。由于是考核绝缘结构寿命，所以试样不需施加轴向力。 6.2试验周期 6.2.1试验周期根据实际工况选择。试验时，应保证绝缘结构的温度在125℃土2℃下进行，每个试验周期为120S。每个周期如图1所示。
断电停转
额定电压下空载运转
规定负载下运转
80 5
20 s
20 s
图1
6.2.2试验可连续进行，亦可间歇进行。若遇特殊情况，如非考核零件损坏或控制装置损坏等，充许停机。待正常后继续试验，但应等达到规定温度后才可继续进行并计入连续试验时间。
6.3试验设备
凡能满足6.1和6.2要求的试验设备都可作为寿命试验设备。目前符合6.1和6.2要求的试验设备有对拖法（以一台电动工具作为试样对拖另一台在发电机状态运转的电动工具作负载）及水负载法（试样以水作为负载进行试验）两种试验设备。
为了能在规定条件下按规定的试验周期进行试验，试验设备要保证试样在额定电压下运行。试验设备的控制装置要满足6.1自动空载起动、负载运转、停机的试验周期。 6.4试验程序 6.4.1试验开始前，应先对试样进行外观检查，确认试样无铜、铁金属屑，漆膜无气孔、开裂。在进 4 JB/T10321—2013
行介质强度试验后，测量换向器片间电阻或经转综合检查，确认试样正常方可投入试验。 6.4.2在试验开始前，按6.1.3.2及6.1.3.3测量试验开始前的试样绕组电阻R1及试验室环境温度t1。 6.4.3试样应刚性安装或安装在减振垫上，尽量减少试样因安装不正确而产生的机械振动 6.4.4试验开始后，调节试样负载及进风口大小，测量试验时绕组电阻。当调节到试样已符合6.1.2和 6.1.3.1的要求时，才正式开始试验并记录试验时间。 6.4.5在试验过程中，应定期观察火花大小及测量试样温升，以保证试样在规定试验条件下正常运转。 6.4.6试验过程中，隔24h左右，用棉花蘸工业乙醇清理试样换向器表面。 6.4.7试验过程中，允许调换试样电刷，可对轴承、齿轮等加油，调换被拖的发电机，并可定期对试验设备进行检修，认为正常后继续试验。
7寿命终点的判别
7.1试验终止
在寿命试验过程中，若试样发生下列情况，则认为试样不能运行，终止试验 a）绕组出现火焰； b）绕组出现开路： c）试样发生失速，不能在规定负载下运行 d）绕组出现短路或换向器出现环火； e）试样因换向器损坏或因齿轮、轴齿磨损而停止运转。
7.2非正常损坏的判别
由于本试验是评定绝缘结构的寿命，而不是评定电动工具整机的寿命或可靠性，因此需对终止试验的试样进行分析。如出现下列情况，虽然试样不能继续试验，但不能认为绝缘结构已损坏：
a）由于部件或机械零件发生故障，如换向器跳排、断裂，含油轴承磨损，齿轮或轴齿磨损； b）由于明显的制造工艺因素，如点焊质量不好，虚焊、焊点过热引起的开路或接头断开； c）换向器片间短路及电刷架机械性损坏等引起的短路。
7.3寿命终止
绝缘结构寿命的终止是以绕组发生短路或烧坏而引起试样失速、环火作为判别绝缘结构寿命终止的依据。
8数据评定
8.1绝缘结构寿命终止时间的计算，按7.3计算试样在规定温度下实际运转的时间（不包括中问检修、 排除故障、中途停止试验的时间）。 8.2绝缘结构的寿命值是以计算5个试样的平均值为依据。 8.3凡试样的平均值超过4.2的规定值即可判定该绝缘结构的寿命值合格
-
如试样并非由于7.3绝缘结构寿命终止的原因而使试验终止，则至少有三个试样绝缘结构的寿命值全部超过4.2规定的寿命值，亦可判定该绝缘结构的寿命合格。 8.4绝缘结构温度等级的评定：
待评定的绝缘结构的寿命在130℃的运行寿命超过4.2的规定值，则可评定该绝缘结构温度等级为 130级。
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