GB/T 20161-2008變頻器供電的籠型感應(yīng)電動機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則

犐犆犛２９．１６０．３０

犓２１

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜２０１６１—２００８／犐犈犆犜犛６００３４１７：２００６

代替ＧＢ／Ｔ２０１６１—２００６

變頻器供電的籠型感應(yīng)電動機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則

犆犪犵犲犻狀犱狌犮狋犻狅狀犿狅狋狅狉狊狑犺犲狀犳犲犱犳狉狅犿犮狅狀狏犲狉狋犲狉狊—犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀犵狌犻犱犲

（ＩＥＣＴＳ６００３４１７：２００６，ＩＤＴ）

２００８１２３０發(fā)布２００９１００１實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

書

犌犅／犜２０１６１—２００８／犐犈犆犜犛６００３４１７：２００６

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅰ

引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅱ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３電動機(jī)的特性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

４電壓和（或）電流的頻譜!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

５諧波造成的損耗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

６變頻器供電運行時的轉(zhuǎn)矩降低!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

７振蕩轉(zhuǎn)矩!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

８電磁噪聲!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

９絕緣結(jié)構(gòu)的使用壽命!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

１０軸承電流!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

１１安裝（電纜接線、接地、鏈結(jié)）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

１２最大安全運行轉(zhuǎn)速!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

１３功率因數(shù)校正!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

圖１電流型變頻器供電，△接法電動機(jī)相電流犻ｐｈａｓｅ的波形（理想例子）!!!!!!!!!!!!２

圖２開關(guān)頻率犳ｓ＝３０×犳１電壓型變頻器供電電動機(jī)線電壓狌ＬＬ的波形（例子）!!!!!!!!!２

圖電壓型變頻器供電由諧波頻率引起的附加損耗與運行頻率時損耗之比隨開關(guān)

３犘ｈ犳１犘ｆ１

頻率犳ｓ的變化關(guān)系的例子!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

圖４變頻器供電對籠型感應(yīng)電動機(jī)（機(jī)座號３１５Ｍ，Ｎ設(shè)計）在額定轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速時各項損耗的

影響!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

圖５基波電壓犝１與運行頻率犳１的關(guān)系曲線（見第６章）!!!!!!!!!!!!!!!!!５

圖６電流型變頻器供電時Ｎ設(shè)計ＩＣ４１１（自循環(huán)冷卻）籠型感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)矩降低因數(shù)與運行

頻率犳１的關(guān)系曲線（例）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

圖７電動機(jī)端子處允許脈沖電壓犝ＬＬ（包括電壓反射波及衰減）的限值與上升時間狋ｒ的關(guān)系曲線

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

圖８電動機(jī)端子處峰值電壓上升時間狋ｒ的定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

圖９環(huán)形磁鏈、軸電壓及其產(chǎn)生的環(huán)流犻ｃｉｒｃ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

圖１０共模電路模型及軸承電壓狌ｂｒｇ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

書

犌犅／犜２０１６１—２００８／犐犈犆犜犛６００３４１７：２００６

前言

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用ＩＥＣＴＳ６００３４１７：２００６《變頻器供電的籠型感應(yīng)電動機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則》（英文版）。

本標(biāo)準(zhǔn)代替ＧＢ／Ｔ２０１６１—２００６《變頻器供電的籠型感應(yīng)電動機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則》。

本標(biāo)準(zhǔn)與ＧＢ／Ｔ２０１６１—２００６比較，改動之處如下：

ａ）前言加一段：本技術(shù)規(guī)范適用于ＧＢ／Ｔ２１２１０—２００７規(guī)定范圍內(nèi)的電動機(jī)，即按電網(wǎng)供電設(shè)計

的低壓系列三相籠型轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)，包含Ｎ設(shè)計或Ｈ設(shè)計。為變頻器供電專門設(shè)計的電動

機(jī)應(yīng)執(zhí)行ＧＢ／Ｔ２１２０９—２００７。

ｂ）第４章，電壓和（或）電流的頻譜，就不同的變頻器進(jìn)行了描述。

ｃ）第５章，諧波造成的損耗，ＧＢ／Ｔ２０１６１—２００６第５章標(biāo)題為附加損耗，現(xiàn)改為諧波造成的損

耗，論述的是由變頻器供電時籠型感應(yīng)電動機(jī)電壓和電流諧波產(chǎn)生的附加鐵耗和定轉(zhuǎn)子繞組

損耗，以區(qū)別于電網(wǎng)供電時電動機(jī)產(chǎn)生的附加損耗。

ＧＢ／Ｔ２０１６１—２００６中的圖３（本標(biāo)準(zhǔn)為圖４）變頻器供電對籠型感應(yīng)電動機(jī)（機(jī)座號３１５Ｍ，Ｎ

設(shè)計）在額定轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速時各項損耗的影響，其中電壓變頻器由諧波產(chǎn)生的損耗比例作了修

改，具體修改如下：

Ｆ———定子繞組損耗由０．５％修改為２．５％；

Ｇ———轉(zhuǎn)子繞組損耗由２％修改為４．５％；

Ｈ———鐵耗由１２％修改為７．５％；

Ｉ———負(fù)載附加損耗仍為０．５％。

ｄ）第７章，增加了由中間回路紋波電流產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)矩描述。

ｅ）第８章，電磁噪聲，進(jìn)行了重新修訂。

ｆ）第１０章，軸承電流，進(jìn)行了重新修訂。

ｇ）增加第１１章安裝（電纜接線、接地、鏈結(jié)）。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國旋轉(zhuǎn)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（ＳＡＣ／ＴＣ２６）歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：上海電器科學(xué)研究所（集團(tuán)）有限公司、河北電機(jī)股份有限公司、山東華力電

機(jī)集團(tuán)有限公司、山西電機(jī)制造有限公司、湘潭電機(jī)股份有限公司、北京畢捷電機(jī)股份有限公司、浙江金

龍電機(jī)股份有限公司、江門江晟電機(jī)廠有限公司、西門子（中國）有限公司、上海電科科技有限公司。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：李秀英、楊秀軍、王慶東、陳璞、李春林、周守廉、葉錦武、劉權(quán)、徐紹輝。

本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：

———ＧＢ／Ｔ２０１６１—２００６。

Ⅰ

犌犅／犜２０１６１—２００８／犐犈犆犜犛６００３４１７：２００６

引言

變頻器供電籠型感應(yīng)電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的工作特性和運行性能受到整個驅(qū)動系統(tǒng)的制約，包括供電

系統(tǒng)、變頻器、感應(yīng)電動機(jī)、機(jī)械軸系以及控制裝置，其中每一部分的技術(shù)類型繁多，本標(biāo)準(zhǔn)引用的一些

量值僅為提示性質(zhì)。

驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計涉及一些重要參量，考慮到系統(tǒng)內(nèi)復(fù)雜的技術(shù)關(guān)聯(lián)和運行狀態(tài)的多樣性，要對這些

參量規(guī)定數(shù)值或限值已超出了本標(biāo)準(zhǔn)的范圍和目的。

現(xiàn)實情況是大多數(shù)驅(qū)動系統(tǒng)是由不同制造廠生產(chǎn)的部件組成的。本標(biāo)準(zhǔn)的目的在于對選用部件的

準(zhǔn)則以及部件對驅(qū)動系統(tǒng)運行性能的影響作出說明并盡可能地定量表示。

本標(biāo)準(zhǔn)涉及的電動機(jī)是在ＧＢ／Ｔ２１２１０—２００７范圍內(nèi)，如低壓三相籠型感應(yīng)電動機(jī)，其設(shè)計是用于

電網(wǎng)供電，包含有Ｎ設(shè)計或Ｈ設(shè)計。由變頻器供電的專用電動機(jī)設(shè)計要求包含在ＧＢ／Ｔ２１２０９—

２００７中。

Ⅱ

犌犅／犜２０１６１—２００８／犐犈犆犜犛６００３４１７：２００６

變頻器供電的籠型感應(yīng)電動機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則

１范圍

本標(biāo)準(zhǔn)僅涉及間接型變頻器。此類變頻器包括帶中間回路的外施直流電流的變頻器（電流型變頻

器）和外施直流電壓的變頻器（電壓型變頻器），或為方波型或為脈沖控制型，沒有限制脈沖的數(shù)量、寬度

或脈沖頻率。本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的變頻器可為模擬控制電路，也可為數(shù)字控制電路，變頻器的電子開關(guān)器件

可以是任何類型的，如晶體管（雙極的或金屬氧化物場效應(yīng)管ＭＯＳｆｅｔ）、絕緣柵雙極晶體管（ＩＧＢＴｓ）、晶

閘管、可關(guān)斷晶閘管（ＧＴＯ）等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于ＧＢ／Ｔ２１２１０—２００７規(guī)定范圍內(nèi)的籠型感應(yīng)電動機(jī)由變頻器供電時在速度設(shè)定范圍

內(nèi)的穩(wěn)態(tài)運行，不包括起動或瞬態(tài)現(xiàn)象。

２規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有

的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究

是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

ＧＢ７５５—２００８旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能（ＩＥＣ６００３４１：２００４，ＩＤＴ）

ＧＢ／Ｔ２１２０９—２００７變頻器供電籠型感應(yīng)電動機(jī)設(shè)計和性能導(dǎo)則（ＩＥＣ６００３４２５：２００４，ＩＤＴ）

ＧＢ／Ｔ２１２１０—２００７單速三相籠型感應(yīng)電動機(jī)的起動性能（ＩＥＣ６００３４１２：２００２，ＩＤＴ）

３電動機(jī)的特性

在換流期間，電流型變頻器的輸出電流要流過電動機(jī)的定子繞組。因此，電動