JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T14210—2021 代替JB/T50191—1999
机床电器运行可靠性要求和试验方法
Reliability requirements and test methods for machine tool
electrical apparatus
2021-03-05发布
2021-07-01实施 目 次
前言 1范围. 2规范性引用文件. 3术语和定义、符号
3..1术语和定义.. 3.2符号.. 4分类.. 4.1按可靠性等级 4.2按使用性能.. 5要求 5.1 可靠电寿命 5.2 可靠机械寿命 6试验方法. 6.1 试验条件 6.2 试品的抽取.. 6.3 试验项目及要求. 6.4 试品的检测 6.5 试验装置 7可靠性验证试验方案及试验程序. 7.1控制类电器可靠性验证试验方案 7.2 保护类电器可靠性验证试验方案.. 7.3控制类电器可靠性验证试验程序 7.4保护类电器可靠性验证试验程序. 8试验记录与试验报告. 8.1试验记录. 8:2试验报告附录A（资料性附录）推荐的控制类电器可靠性试验报告附录B（资料性附录）推荐的保护类电器可靠性试验报告
中
10
图1主触头可靠电寿命试验电路示意图
表1主触头可靠电寿命试验条件. 表2控制触头可靠电寿命试验条件表3定级试验（置信水平为0.9）表4维持试验（置信水平为0.6）表A.1控制类电器可靠性试验报告
上 前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替JB/T50191一1999《机床电器运行可靠性要求和试验方法》，与JB/T50191一1999相比
主要技术变化如下：
增加了规范性引用文件（见第2章）； -增加了术语“定级试验”“维持试验”（见3.1.3、3.1.4）；增加了符号（见3.2）；分类增加了按使用性能分类（见4.2）；删除了原标准表2中的AC-14使用类别，修改了交流时功率因数的接通和分断条件，增加了相关的注（见表21999年版的表2）：删除了5.3、5.4（见1999年版的5.3、5.4）；增加了6.1.1“环境条件”、6.1.2“安装条件”、6.1.3“试验电源条件”、6.1.4“操作条件”（见 6.1); 增加了6.2“试品的抽取”（见6.2）：增加了主触头可靠电寿命试验电路示意图及R、L的计算公式，保护类电器的试验方法（见6.3）; 增加了“试验前检测和“试验中检测（见6.4.16.4.2）：增加了试验装置的要求（见6.5）；增加了控制类电器和保护类电器的试验方案及试验程序（见第7章）；删除了原附录A、B、C（1999年版），增加了附录A（资料性附录）“推荐的控制类电器可靠性试验报告”、附录B（资料性附录）“推荐的保护类电器可靠性试验报告”。
本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。 本标准起草单位：苏州电器科学研究院股份有限公司、河北工业大学、桂林机床电器有限公司。 本标准主要起草人：胡德霖、陈源、许建林、赵靖英、李文礼、王丽。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
JB/T50191—1999。 机床电器运行可靠性要求和试验方法
1范围
本标准规定了机床电器运行可靠性要求、试验方法、试验记录和试验报告等。 本标准适用于机床电器（以下简称电器），包括控制类电器和保护类电器，也可适用于有类似可靠
性要求的其他电器产品。
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/T2900.18—2008电工术语低压电器 GB/T14048.1--2012 低压开关设备和控制设备第1部分：总则 GB/T14048.5一2017低压开关设备和控制设备第5-1部分：控制电路电器和开关元件机电式
控制电路电器
GB/T19334—2003 低压开关设备和控制设备的尺寸在成套开关设备和控制设备中作电器机械支承的标准安装轨
GB/Z22204一2016过载继电器可靠性试验方法
3术语和定义、符号
3.1术语和定义
GB/T2900.18—2008、GB/T14048.1—2012、GB/T14048.5—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
运行可靠性runningreliability 电器在连续通断工作过程中的可靠性。
3.1.2
置信度confidencelavel 电器的真实失效率等于规定指标时被判为不合格的概率。
3.1.3
定级试验gradingtest 首次确定产品失效率等级而进行的试验，或在某一次失效率等级的维持试验失败后，对产品重新确
定其失效率等级而进行的试验。 3.1.4
维持试验 maintenance tests 证明产品的失效率等级仍不低于定级试验所确定的失效率等级而进行的试验。 3.2符号
下列符号适用于本文件。 Ac：合格判定数（允许失效数）。 n：试品数。 r：相关失效数。 re：截尾失效数。 T：累积相关试验时间。 T：截尾时间（全部试品要达到的试验总时间）。 t：（单台试品）试验截止时间。 几：失效率。
4分类
4.1按可靠性等级
电器分为普通级和较高级。所有电器产品都应符合本标准对普通级的要求。 普通级有触点控制电器的运行可靠性特征量是可靠电寿命、耐久电寿命和机械寿命。普通电磁铁类
电器的运行可靠性特征量是可靠机械寿命和耐久机械寿命。
较高级有触点控制电器的运行可靠性特征量除包括普通级规定的特征量外，还包括控制触头接触失效率（以下简称失效率》。 4.2按使用性能
电器分为控制类电器和保护类电器： a）控制类电器包括继电器、接触器、电磁阀等； b）保护类电器包括过载继电器和热保护继电器等。
5要求
5.1可靠电寿命 5.1.1主触头可靠电寿命
电器主触头承受表1所列试验条件，操作频率由产品标准规定。试验全过程的等效发热电流应等于被试电器的约定发热电流。
表1 主触头可靠电寿命试验条件
分断 UIU. 0.17
接通 UIU. 1
AC-3额定工作电流I
A ≤17 >17
I/Ie 6
I/le
cosp 0.65 0.35
cosp 0.65 0.35
1
注：U：额定工作电压：
I：接通电流，交流接通电流用有效值表示，但对称电流的峰值在相应的电路功率因数下可能会呈现出较高值； U：外施电压： 5.1.2控制触头可靠电寿命
电器控制触头承受表2所列试验条件，操作频率按产品标准规定。通电时间应为一个操作循环时间的10%～50%：试验全过程的等效发热电流应等于被试电器的约定发热电流。
表2控制触头可靠电寿命试验条件
接通 U U. 接通 U Ue
分断 U Ue 分断 U Ue
电流种类 使用类别交流
1 101
cosP 0.78
cosp 0.4a
I Ie
AC-15
电流种类 使用类别直流b
To.95 ms 6Pc
1 Ie
To.9s ms 6Pc
I Ie
DC-13
注：Le：额定工作电流：
I：接通或分断电流： U额定工作电压； U：外施电压； P：稳态功率损耗，P=UIe，单位为瓦（W)： To.95：直流电流从零达到95%稳态电流的时间，单位为毫秒（ms）。 所指的功率因数是约定值，仅适用于模拟线圈电路电气特性的试验电路，应注意，对于功率因数为0.4的电路，在试验电路中采用分流电阻是用来模拟实际电磁铁涡流损耗的阻尼效应。
b对于开关电器配有经济电阻的直流电磁负载，额定工作电流至少应等于浪涌电流的最大值。
6P是经验值，从大多数直流电磁铁负载中得出，稳态功率损耗P的上限为50W。稳态功率损耗大于50W的负载可认为由几个小负载并联组成，因此6P的上限为300m/s，与稳态功率损耗无关。
5.2可靠机械寿命
为了检测触头是否正常工作，可将触头接入检测电路，构建触头电路。试验时除非产品标准另有规
定，触点电路电源电压优先采用24V（或12V），当触点接通时，触点电路电源电压的波动相对于触点电路开路电压不大于5%。
6试验方法
6.1试验条件 6.1.1环境条件
试验在GB/T14048.1—2012规定的正常使用条件下进行：
温度：-5℃～40℃，且24h内的平均温度不超过35℃。 相对湿度：最高温度为40℃时，空气的相对湿度不超过50%，在较低温度下相对湿度允许提高，例如，20℃时可达90%。或按被试产品标准或技术条件规定的使用环境条件执行。
6.1.2安装条件
安装条件应按照以下要求： c）试品的安装面与垂直面的倾斜度应符合产品标准或技术条件的规定： d）机械操作电器的产品标准应规定超行程、撞块运动方向、速度和工作面角度： e）对于采用安装轨安装的电器，安装轨应符合GB/T19334一2003的规定。
6.1.3试验电源条件
试验电源条件应按照以下要求： a）波形：正弦波，波形畸变因数不大于5%； b）频率：50Hz或60Hz允差为土5%。
6.1.4操作条件 6.1.4.1操作
具有电磁线圈的机床用接触器或继电器等电器试验时，试品应以输入激励量的额定值进行激励；而对于机床用按钮、机床用行程开关等电器则用手或操作机构进行操作。
对过载类继电器和其他具有保护功能继电器做瞬动、过载可靠性试验时，应针对不同产品规定不同的激励值。 6.1.4.2每小时操作循环次数
试验时试品每小时操作循环次数不低于产品标准规定的次数。为缩短试验时间，在不影响试品正常动作及不改变试品失效机理的条件下，充许提高每小时操作循环次数。 6.1.4.3通电持续率
机床用接触器式继电器、机床用接触器等电器的通电持续率应根据产品标准选取，或从下列推荐数值中选取：15%，25%40%，60% 6.2试品的抽取
试品的抽取应按照以下要求： a）试品应从稳定的工艺条件下批量生产的并经出厂检验合格的产品中随机抽取； b）每做一项试验，试品数不应少于10台： c）供抽样的产品应不少于被抽取试品数的10倍。
6.3试验项目及要求 6.3.1控制类电器 6.3.1.1可靠电寿命试验
试验时，对被试电器的摩擦部分加润滑油，除产品标准或技术条件另有规定外，在试验过程中，允许每隔总操作次数的1/5时对被试产品进行正常维护，正常维护内容由产品标准或技术条件规定，一般包括：加油润滑，在不拆卸产品零件的情况下（可以卸下灭弧罩），对整个产品进行清洁工作，包括清除粉尘和对触头进行清理。
应采用产品标准或技术条件规定的操作频率进行试验，若操作频率对试验结果没有影响，则允许提高试验操作频率。
除产品标准或技术条件另有规定外，每一个试验周期中的通电时间应不少于0.1S。试验全过程的 KC
U
KC2
U/6
说明： KCi、KC2——控制接触器（可用固态继电器代替）：KM-被试接触器或继电器；R—负载电阻；L—负载
电感。
注1：图1试验电路接通顺序是：先接通KC，后，接通KM，断开KC，再接通KC，之后断开KM，达到表1规
定的接通和分断的条件。 注2：R和L组成模拟负载，保证主电路的电流值为6I，I为可靠电寿命试验条件中规定的接通或分断电流。
图1主触头可靠电寿命试验电路示意图
R和L分别按公式（1）和公式（2）计算。
U V31
R=
(1)
1U
(2)
1-
L=
314/31 COS
式中：
R— 负载电阻，单位为欧（2）； U- 一可靠电寿命试验条件中规定的外施电压，单位为伏（V）； I一可靠电寿命试验条件中规定的接通或分断电流，单位为安（A）：
cosp- 可靠电寿命试验条件中规定的接通或分断时电路的功率因数；
一负载电感，单位为亨（H）。
L
控制电路（包括辅助电路）可靠电寿命试验电路参见GB/T14048.5一2017附录C。 6.3.1.2可靠机械寿命试验
电磁式电器用其自身的电磁系统来操作，操作线圈应施加额定电压，电压的允差为土5%，其值保持恒定并等于额定值。
起动器、电磁阀等有气动和液压装置，则试验以额定气压和液压作为试品的操作力。外壳防护等级低于IP5X的有触点控制电器应在防护等级IP5X的电柜中或清洁的封闭实验室中进行试验。
与特定控制对象（如换向阀）配套的电磁铁应按控制对象确定负载，其他电磁铁应在额定行程的吸力为50%额定值的负载条件下进行试验。 6.3.2保护类电器
试验项目及要求按GB/Z22204--2016中第5章的规定。 6.4试品的检测 6.4.1试验前检测
试验前先对试品进行检测，检查试品的零部件有无损坏、变形、断裂等，剔除零部件损坏、变形、 断裂者，并按规定补足试品数，剔除掉的试品不计入相关失效数内。