旋轉(zhuǎn)電機(jī) 第34部分：軋機(jī)用交流調(diào)速電動機(jī) 征求意見稿

GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-3旋轉(zhuǎn)電動機(jī)第34部分：軋機(jī)用交流調(diào)速電動機(jī)本文件作為IEC60034的一部分適用于交流調(diào)速軋機(jī)電動機(jī)，并明確了交流調(diào)速軋機(jī)電動機(jī)不同于GB/T755—2019旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能(IEC60034-1:2017注1：GB/T25442-2018旋轉(zhuǎn)電機(jī)（牽引電機(jī)除外）確定損耗和效率的試驗方法（IEC60034-2-1:2020,I注2：GB/T34861-2017確定大電機(jī)各項損耗的專用試驗方法(IEC60034-2-2:2020,注3：GB/T32877-2016，變頻器供電交流感應(yīng)電動機(jī)確定損耗和效率的特定試驗方法(IEC60034-2-3:2020GB/T997-2008旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式安裝型式及接線盒位置的分類（IM代碼IEC60034-IEC60417設(shè)備用圖形符號-定期更新的在線數(shù)據(jù)庫的12個月訂閱，包括IECIEC61800-4:2002可調(diào)速電力驅(qū)動系統(tǒng)-第4部分：一般要求-交流調(diào)速軋機(jī)電動機(jī)ACadjustablespeedrollin加速與減速轉(zhuǎn)矩accelerationanddeceleratioGB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-3連續(xù)過載能力continuousoverload端蓋式軸承電動機(jī)end-shieldbearingty頻繁過載功率frequentlyappliedoverload在正常軋制運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)的高于額定值的頻繁過載轉(zhuǎn)矩frequentlyappliedoverload在正常軋制運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)的高于額定值的最大安全運(yùn)行轉(zhuǎn)速maximumsafeopeGB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-3座式軸承電動機(jī)pedestalbearingty注2：在某些國家，電動機(jī)軸上可輸出的機(jī)械功率用馬力表示(1hp軋制轉(zhuǎn)矩/負(fù)載轉(zhuǎn)矩rollingtorque/loGB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-3短時過載能力shorttimeoverloadcapa注1：應(yīng)特別注意避免變頻器的半導(dǎo)體器件和同在電動機(jī)、軸、聯(lián)軸器、齒輪和傳動設(shè)備構(gòu)成的多質(zhì)成套傳動模塊completedrivemode注2：基本傳動模塊(BDM)定義在IEC61GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-3單位功率因數(shù)控制unitypowerf用于交流調(diào)速電動機(jī)的電力傳動系統(tǒng)，屬于在和在IEC61800-4中定義的1000V以將主電源供電變換為可通過改變一個或多個電壓、電流功能性接地functionalear頻率數(shù)倍于變頻器輸入電源頻率，存在于變頻器輸出電壓保護(hù)性接地protectiveearthi注1：保護(hù)接地的定義在IEC60050-1脈寬調(diào)制控制/PWM控制pulsewidthmodulationcontroGB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-34:變頻器額定電壓ratedinvertervoltage過電壓保護(hù)overvoltageprotectionGB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-3現(xiàn)場運(yùn)行測試siteoperatio等效熱時間常數(shù)thermalequivalenttimec通過施加規(guī)定的電壓進(jìn)行試驗，以確認(rèn)受電部件與地面之間或受電部件之間的絕緣強(qiáng)度符合制造4端電壓的確定通被調(diào)整至與速度成反比，以保持電動機(jī)的電動勢(EMF)恒定。在弱磁區(qū)域，電動機(jī)端電壓隨速度的增對于交流調(diào)速軋機(jī)電動機(jī):——在最大過載條件下所需的電壓決定了感應(yīng)電動機(jī)和同步電動機(jī)所需的最大端電壓，特別GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS6003nnUase:基本轉(zhuǎn)速點帶額定負(fù)載時電動機(jī)的端Uop:最大速度點帶額定負(fù)載時電動機(jī)GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTSnUop:最大速度點帶額定負(fù)載時電動機(jī)的端電壓nbase:基本轉(zhuǎn)速在第5章中，回顧了針對特定應(yīng)用的S9和GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS根據(jù)IEC60034-1中的設(shè)計準(zhǔn)則，在要求連續(xù)過載115%運(yùn)行的情況下，電動機(jī)應(yīng)按其115%額定功率連續(xù)運(yùn)行時不超過絕緣等級的溫升限值來進(jìn)行設(shè)計。有關(guān)連續(xù)過載能力，請參閱第6章。保證電動機(jī)正常使用壽命的一種方法是將電動機(jī)的運(yùn)行溫度設(shè)計成比其所用的絕緣等級低；例如，在規(guī)定的運(yùn)行條件下將F級絕緣系統(tǒng)的溫升設(shè)計為B級。請參考5.5。過載125%運(yùn)行120分鐘是傳統(tǒng)直流傳動的一種定額，但不適用于交流電動機(jī)。在此類情形下，應(yīng)該明確軋機(jī)的實際工況周期并確定出相應(yīng)電動機(jī)的尺寸。5.2軋制運(yùn)行方式的選擇確定一個軋制周期內(nèi)的繞組溫度偏差的第一步是根據(jù)附錄B所述來確定軋制運(yùn)行方式。估算一個軋制周期內(nèi)繞組溫度偏差的具體參數(shù)包括：——物料進(jìn)入輥縫時的電流的轉(zhuǎn)矩分量和轉(zhuǎn)速；——物料進(jìn)入輥縫后至軋輥加速到更高速度之前的時間(單位為秒);——工況速度下的電流的轉(zhuǎn)矩分量和轉(zhuǎn)速；——將磨機(jī)加速到工況速度所需的時間(單位為秒);——弱磁范圍內(nèi)的運(yùn)行時間(單位為秒)。根據(jù)選定的軋制運(yùn)行方式來估算繞組溫度偏差。5.3評估一個軋制周期內(nèi)的繞組溫度偏差按S9工作制設(shè)計的軋機(jī)電動機(jī)其特點是短時過載能力高。附錄A中詳細(xì)討論了過載能力與速度的關(guān)系，但未規(guī)定繞組溫升偏差。具備輸出過載轉(zhuǎn)矩和過載功率的能力需要增加繞組電流，從而影響繞組的暫態(tài)溫升。如果將過載電流維持在繞組溫升時間常數(shù)(等效熱時間常數(shù))附近一段時間，那么瞬態(tài)溫度可能會出現(xiàn)顯著的變化，這將在一個軋制周期內(nèi)引起顯著的溫度偏差。除非另有規(guī)定，在均方根值為100%額定載荷下，允許過偏溫度，即在一個軋制周期內(nèi)的最高溫度和平均溫度值之差，定為25K。一個軋制周期內(nèi)的繞組溫度偏差應(yīng)根據(jù)附錄C采用簡化方法(附錄C.2)或精確方法(附錄C.3)進(jìn)行估算。新安裝的系統(tǒng)，其工作制類型由機(jī)械設(shè)備供應(yīng)商決定。當(dāng)從直流系統(tǒng)升級到交流系統(tǒng)時，由于運(yùn)行周期可能隨時間而改變，需要特別關(guān)注實際的工況。對于在一個軋制周期內(nèi)的繞組溫度偏差小于1K的情況，引入“可忽略的熱沖擊”的概念。若額定負(fù)載下，在一個軋制周期內(nèi)的繞組溫度偏差被估作可忽略的熱沖擊，則可以采用S1工作制。在其他情況下，應(yīng)采用S9工作制。其中△θ——在額定負(fù)載下一個軋制周期內(nèi)的過偏溫度；GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS溫度K%%521指定采用S9工作制并非默認(rèn)需要在F級絕緣下采用B級溫升。圖3中的流運(yùn)行方式選擇運(yùn)行方式選擇估計一個軋制周期內(nèi)的溫差溫差是否小沖擊否大沖擊AO>25K否指定S9工作制溫升S9工作制S9工作制S1工作制是是GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS5.6根據(jù)一個軋制周期內(nèi)電流的均方根值是100%額定電流時的繞組溫度偏差確定過載電流持續(xù)時限根據(jù)附錄D繪制的過載電流持續(xù)時限如圖4所示，圖中繞組溫度偏差分別為10K、5K和2.5K。在整個工況運(yùn)行周期內(nèi)電流的均方根值是100%額定電流這一條件下，繞組溫度偏差將按一個軋制周期內(nèi)溫度的最大值和平均值之差來計算。工況運(yùn)行周期是指熱軋帶鋼的精軋周期。tou:偏差為2.5K,5K和10K過載電流持續(xù)時限(單位為秒);Io?:方波近似的過載電流百分?jǐn)?shù)；2.5K偏差：一個軋制周期內(nèi)允許繞組溫度偏差2.5K;5K偏差：一個軋制周期內(nèi)允許繞組溫度偏差5K;10K偏差：一個軋制周期內(nèi)允許繞組溫度偏差10K;圖4根據(jù)一個軋制周期內(nèi)的均方根電流是100%額定電流時的繞組溫度的最大值與平均值之差來確定過載電流持續(xù)時限的例子6連續(xù)過載能力GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS可以超過IEC60034-1中規(guī)定的溫升。例如，在規(guī)定絕緣等級為155(F級),溫度為1S10工作制僅用于測定電動機(jī)絕緣壽命縮短。相對熱壽命指數(shù)(TLb)如果熱軋機(jī)或級聯(lián)冷軋機(jī)提前考慮了電動機(jī)故障，那么根據(jù)故障電動機(jī)的維修時間對其余電動不應(yīng)當(dāng)因一個軋制周期內(nèi)的繞組溫度偏差在繞組絕緣中產(chǎn)生熱應(yīng)力或因機(jī)械軋制沖擊以及頻繁加可被忽略不計或小于0.5%的情況。該情況下，相對熱壽命連續(xù)過載115%,△t:<0.5%,TL值：1.0。當(dāng)連續(xù)過載持續(xù)時間占年服務(wù)運(yùn)行時間的百分比大致為10%時，根據(jù)6.2中所述的TL值估算的簡化連續(xù)過載115%,△t:10%,TL值：0當(dāng)連續(xù)過載持續(xù)時間占年服務(wù)運(yùn)行時間的百分比大于0.5%且小于10%時，采購方應(yīng)確定△t值所占在6.3中規(guī)定的精確方法是準(zhǔn)確的，但被認(rèn)為過于復(fù)雜而難以應(yīng)用于實際。此例如：115%連續(xù)過載運(yùn)行時△t為10%,且100%連續(xù)運(yùn)行時△t為90%,設(shè)在100%連續(xù)運(yùn)行時繞組溫升為100K,那么115%連續(xù)過載運(yùn)行時繞組溫升為132K(100K×(1.15)2)。GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS壽命減少八倍(23=8,其中30/10=3)。設(shè)115%連續(xù)過載運(yùn)行時△t為10%,100%連續(xù)運(yùn)行是△t為90%。則，115%運(yùn)行時的劣化：8×△t=8×0.1=0.8100%運(yùn)行時的劣化：1×△t=1×0.9=0.9總和是0.8+0.9=1.7。因此，TL值=1/1.7=0.59,或相對于連續(xù)工作制S1下設(shè)計溫升為100K的電動機(jī)其熱壽命降為59%。b)在負(fù)載重復(fù)周期內(nèi)應(yīng)至少分配四個分段離散恒定負(fù)載，其中，應(yīng)至少有一段被指定為過載運(yùn)行其中圖5連續(xù)過載115%的離散恒定負(fù)載的例子如果相對熱壽命指數(shù)的TL估算值小于期望值，則應(yīng)提高電動機(jī)的定額或降低溫升限值以滿足期望GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-34參考IEC60034-1注：在本文件中，電動機(jī)軸的機(jī)械疲勞壽命強(qiáng)度約為額定轉(zhuǎn)矩的最大轉(zhuǎn)矩的兩倍”,首先被引入到JEMA日本電氣制造商協(xié)會的JEM1157標(biāo)準(zhǔn)：2002,[2],其次被引入到日本電氣通過電動機(jī)基礎(chǔ)傳遞的容許振動加速度值應(yīng)小于9.8m/s2。供需雙方可以商定要求更大的容許振經(jīng)常性作用的軸向載荷是指在額定運(yùn)行中經(jīng)常施加的軸向載荷。連續(xù)施加的軸向載荷也應(yīng)定義為非經(jīng)常性作用的最大軸向載荷是在額定運(yùn)行中偶爾短時施加的軸向載荷。在此期間需要保持軸承GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS考慮到由過載轉(zhuǎn)矩和沖擊載荷產(chǎn)生的基礎(chǔ)的振動，定子線圈的端部應(yīng)固定牢感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和同步電動機(jī)的阻尼導(dǎo)條連同短路環(huán)都應(yīng)能承受重復(fù)機(jī)械沖擊和由于熱循第4條和第5條討論了由于異步電動機(jī)和同步電動機(jī)在穩(wěn)態(tài)和短時過載運(yùn)行時的差異而導(dǎo)致的端電GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS變頻器供電的電動機(jī)的絕緣系統(tǒng)應(yīng)遵循以下8.3.2和8.3.3節(jié)的條款。8.3.2對地絕緣如圖6和圖7所示，附加直流浪涌電壓通過變頻器輸出電壓被施加到電動機(jī)上。因此，變頻器供電的電動機(jī)的絕緣設(shè)計應(yīng)考慮該附加電壓。采用脈寬調(diào)制(PWM)控制的變頻器的輸出，含有可能會影響電動機(jī)絕緣壽命的高次諧波。建議電動機(jī)制造商向變頻器制造商處獲取所需的諧波頻譜。此外，由于PWM變頻器輸出電壓上升時間(du/dt)短，通過對地絕緣的漏電流也會增加。因此，電動機(jī)的絕緣設(shè)計也應(yīng)考慮這一因素。UVWM符號說明Upc:線-線直流電壓Q1U.V.W:半導(dǎo)體電源開關(guān)裝置Q2U.V.W:半導(dǎo)體電源開關(guān)裝置圖62級逆變器配置，波形和開關(guān)浪涌電壓GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS圖73級逆變器配置，波形和開關(guān)浪涌電壓8.3.3匝間絕緣相比正弦電壓供電，由PWM變頻器驅(qū)動的電動機(jī)所承受的du/dt要高得多。因此，電動機(jī)上的匝間電壓要高得多。這些電動機(jī)不僅需要接地絕緣，其匝間絕緣還需要考慮du/dt的影響。9出廠試驗和現(xiàn)場運(yùn)行試驗9.1概述9.1.1試驗的一般范圍對于符合本文件要求的電動機(jī)，其定額與性能應(yīng)根據(jù)IEC60034-2的要求通過出廠試驗和現(xiàn)場運(yùn)行試驗進(jìn)行驗證。此外，考慮到具體的成套傳動模塊(CDM)的特定影響，建議設(shè)置若干個現(xiàn)場運(yùn)行的測試對于出廠試驗，感應(yīng)電動機(jī)或同步電動機(jī)的定額和基本性能應(yīng)得到驗證。電動機(jī)不是由特定的CDM驅(qū)動，而是由常規(guī)的出廠試驗電源驅(qū)動。對于現(xiàn)場運(yùn)行試驗，特別是在弱磁范圍內(nèi)的空載速度特性應(yīng)根據(jù)9.5來檢驗，且轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性，如附錄A中所述，應(yīng)根據(jù)9.6中所述的加減速測試來估計。該電動機(jī)應(yīng)由指定的CDM來驅(qū)動。9.1.2應(yīng)用矢量控制的現(xiàn)場運(yùn)行試驗要求GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-3交流調(diào)速軋機(jī)主電動機(jī)由空間相量矢量控制所驅(qū)動，其中主磁通矢量和電流矢量的轉(zhuǎn)矩分量在旋在磁通矢量和轉(zhuǎn)矩電流矢量之間采用正交約束控制的運(yùn)行特性具體見第4條和附錄A。在轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性方面，試驗結(jié)果與設(shè)計值間存在一定偏差需要達(dá)成共識。當(dāng)CDM調(diào)試恰當(dāng)時，這些偏差是因電動機(jī)絕不會先給定參考端電壓，而是根據(jù)速度/電流控制的結(jié)果來確定。因此，現(xiàn)場空載試驗結(jié)果必然允許將加減速試驗的結(jié)果用于估計過載轉(zhuǎn)矩能力或過載輸出功率能力與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，如對于出廠試驗，與定額相關(guān)的試驗項目以及與感應(yīng)電動機(jī)/同步電動機(jī)固有性能相關(guān)的試驗項目不僅應(yīng)針對基本轉(zhuǎn)速進(jìn)行驗證，還應(yīng)針對最高速度進(jìn)行驗證，其中在第4條中規(guī)定的“基本轉(zhuǎn)速和額定負(fù)高速度和額定負(fù)載下的電動機(jī)端電壓”和最高頻率應(yīng)指在額定功率因數(shù)條件下達(dá)到最高轉(zhuǎn)速。對于與定額相關(guān)的試驗項目，由溫升試驗得到的溫升應(yīng)滿足IEC60034-1:2017第8條的準(zhǔn)，其中“損耗測定”是在“效率測定”的條目對于與同步電動機(jī)的性能相關(guān)試驗項目，以同步電抗值X為例，是根據(jù)空載飽和特性試驗和三相短GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-39.3.1概述9.3.2校正變頻器的反饋信號9.3.3電動機(jī)絕緣電阻測試9.3.4軸承絕緣電阻測試9.3.5軸承潤滑供油裝置性能試驗和安裝油泵單元。性能試驗包括:9.3.6軸承潤滑油位的檢查9.3.7冷卻系統(tǒng)性能試驗檢查:9.3.9同步電動機(jī)磁極位置確認(rèn)試驗該試驗是一種對變頻調(diào)速同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置的實時測試。旋轉(zhuǎn)磁極的位置是指轉(zhuǎn)子磁極與定子等效三相繞組之間的相對位置。試驗的目的就是確定磁極位置和旋轉(zhuǎn)方向，GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS60034-34通過變頻器速度反饋信號確認(rèn)速度傳感器已正確校準(zhǔn)。直到速度反饋信號已正確校準(zhǔn)以滿足變頻當(dāng)被測端電壓與額定值不一致時，宜調(diào)整電流的磁化分量I?a使被測端電壓與額定值相等。然后確在零至基本轉(zhuǎn)速測試后進(jìn)行基本轉(zhuǎn)速與最大轉(zhuǎn)速之間的端電壓測試。建議測量基本轉(zhuǎn)速與最大轉(zhuǎn)GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS6003勵磁電流Ioo取自出廠測試記錄的基本轉(zhuǎn)速處額定端電壓下的空載飽和曲線，作為起始值。在零至基本轉(zhuǎn)速測試后進(jìn)行基本轉(zhuǎn)速與最大轉(zhuǎn)速之間的端電壓測試。建保護(hù)接地導(dǎo)體應(yīng)用字符“PE”表示，并標(biāo)有符號[IEC60417-5019:2006],或在使用說明書GB/TXXXXX.34-XXXX/IECTS有各種傳感器，如安裝在電動機(jī)上的速度傳感器。當(dāng)傳感器信號傳輸?shù)阶冾l器時，傳感器屏蔽電纜不應(yīng)與保護(hù)性接地連接。此時屏蔽線已連接到功能接地。屏蔽層應(yīng)在接收端接地。圖8保護(hù)接地和功能接地示例根據(jù)供應(yīng)商標(biāo)準(zhǔn)，可對保護(hù)性接地進(jìn)行分類和分離，比如高壓、低壓、控制保護(hù)性接地等。關(guān)于接地系統(tǒng)的規(guī)定在本文件中未作規(guī)定，但應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐陌惭b標(biāo)準(zhǔn)，包括人生安全標(biāo)準(zhǔn)。銘牌應(yīng)包含IEC60034-1規(guī)定的信息，加上以百分比表示的過載轉(zhuǎn)矩值，以及在附錄A中定義并在附錄B中規(guī)定的用于各種應(yīng)用的電動機(jī)分類Art-1或Art-2。對于附錄B中沒有規(guī)定的軋機(jī)電動機(jī)，建議在銘牌中標(biāo)明該電動機(jī)的過載轉(zhuǎn)矩值和Art-1或Art-2分還可以提供包括所要求信息的第二塊銘牌。GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-3A.1概述力被定義為“頻繁應(yīng)用”。所謂的“短時過載能力”又稱“瞬Art-1和Art-2兩種類型的電動機(jī)在本文檔中被用作電動機(jī)的分類。熱帶鋼軋機(jī)(HSM)等粗制加工場合，此類應(yīng)用中瞬時施加的過載轉(zhuǎn)矩通常超過200%。這種過載轉(zhuǎn)矩和過載輸出功率是在一次軋制中大幅度降低軋制材料厚度用短時過載能力要求確定第5條中定義的負(fù)載類型，同時考慮一個軋制周期內(nèi)的繞組溫度偏差和電動機(jī)所承受的沖擊載荷/振動條件。根據(jù)附錄GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTSA:切除轉(zhuǎn)矩C:額定轉(zhuǎn)矩(1):截止功率(2):經(jīng)常施加的最大功率(3):額定輸出功率本轉(zhuǎn)速)的功率0000GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS轉(zhuǎn)速(相對于基本轉(zhuǎn)速)的轉(zhuǎn)矩的功率基本轉(zhuǎn)速)經(jīng)常性作用的經(jīng)常性作用的下的轉(zhuǎn)矩下的功率0000GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-3轉(zhuǎn)速(相對于基本轉(zhuǎn)速)0000GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-34:2020轉(zhuǎn)速(相對于基本轉(zhuǎn)速)率率0000GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-3可反轉(zhuǎn)熱軋的運(yùn)行方式如圖B.1所示，在軋制過程中可反轉(zhuǎn)運(yùn)行，通常包括單機(jī)扎制，也可能涉及在該運(yùn)行方式下:a）重負(fù)載、輕負(fù)載和空載軋制在交替電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向上循環(huán)重復(fù)，時間遠(yuǎn)短于軋機(jī)電動機(jī)的熱等b）滾軋一次的間隔可能很短，但電動機(jī)過載力c）隨著滾軋次數(shù)的增加，軋制速度和周期均普遍增大，并采用“非周期性載荷和速度變化的工作GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60如圖B.2所示.e)第A.3條中規(guī)定的經(jīng)常性應(yīng)用的Art-2型電動機(jī)的短時間過載能力，應(yīng)加以規(guī)定以使其能夠承受GB/ZXXXXX.34—20XX/IEC圖B.2-帶鋼熱連軋的典型軋制運(yùn)行B.4連鑄機(jī)與熱連軋機(jī)直接連接的軋制運(yùn)行方式連鑄機(jī)與熱連軋機(jī)直接連接的連軋作業(yè)方式，是指被軋物料在等待下一種物料時，經(jīng)過長時間連續(xù)軋制而不發(fā)生輕載的作業(yè)方式。在這種情況下，軋機(jī)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向只有一個方向。該模式如圖B.3所示。a)重負(fù)載狀態(tài)的周期通常與軋機(jī)電動機(jī)的等效熱時間常數(shù)相同，因為軋制的材料是相互焊接的；b)由于軋制進(jìn)度不能改變，電動機(jī)加減速基本不存在，電動機(jī)負(fù)載在額定狀態(tài)下是恒定的，僅存在為了調(diào)節(jié)軋制張力而進(jìn)行的輕微的加減速；c)軋機(jī)電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于軋制轉(zhuǎn)矩；d)第A.3條中規(guī)定的經(jīng)常性應(yīng)用的Art-2型電動機(jī)的短時間過載能力，應(yīng)加以規(guī)定以使其能夠承受來自軋機(jī)的過載轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩(%)轉(zhuǎn)矩(%)轉(zhuǎn)速(%)GB/ZXXXXX.34—20XX/IEC圖B.3連鑄機(jī)連接熱連軋帶鋼的典型軋制運(yùn)行方式B.5線材和棒材軋機(jī)熱連軋的軋制運(yùn)行方式線材和棒材熱軋軋制運(yùn)行方式是指軋制物料在單道工序中軋制，軋機(jī)電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向僅為一個方向的運(yùn)行方式。該模式如圖B.4所示。這種軋制運(yùn)行方式適用于線材和棒材軋機(jī)的粗軋機(jī)、中軋機(jī)和精軋機(jī)。在這個運(yùn)行方式中：a)輕載無軋制狀態(tài)和重載有軋制狀態(tài)通常交替重復(fù)；b)在軋制過程中，常采用弱磁區(qū)連續(xù)運(yùn)行；c)由于材料進(jìn)入輥縫，需要瞬時過載轉(zhuǎn)矩以便從速度下降沖擊中恢復(fù)；d)精軋機(jī)的短時間過載輸出功率比粗軋機(jī)或中軋機(jī)要大；e)軋制間隔大約在90秒到180秒之間，這比軋機(jī)電動機(jī)的熱當(dāng)量時間常數(shù)短。但是，等待下一卷物料的輕載運(yùn)行時間通常較短，因此從熱條件的角度來看，這種軋制運(yùn)行方式應(yīng)視為連續(xù)負(fù)載。f)連續(xù)過載轉(zhuǎn)矩或過載輸出功率約5分鐘。過載是由于軋制材料的溫度降低而引起的，由于通常軋制時間間隔相當(dāng)長，應(yīng)予以考慮。1)每一種材料的軋制間隔更長；2)材料輥咬合處的短時間過載扭矩通常較小，尤其是對于較粗的軋機(jī)。短時間過載轉(zhuǎn)矩小于線材精軋機(jī)和中間軋機(jī)的轉(zhuǎn)矩；3)在軋制過程中，加減速的應(yīng)用并不頻繁；4)第A.3條中規(guī)定的經(jīng)常性應(yīng)用的Art-2型電動機(jī)的短時間過載能力，應(yīng)加以規(guī)定以使其能夠承受來自軋機(jī)的過載轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(%)轉(zhuǎn)速(%)GB/ZXXXXX.34—20XX/IEC圖B.4線材和棒材軋機(jī)熱連軋的典型軋制運(yùn)行方式B.6可逆冷軋機(jī)的軋制運(yùn)行方式可反轉(zhuǎn)冷軋機(jī)的軋制運(yùn)行方式是采用可反轉(zhuǎn)的多道工序的運(yùn)行方式。這個模式如圖B.5所示。在這個運(yùn)行方式中：a)每道程的軋制間隔相對較長，在180秒到600秒之間。然而，扭轉(zhuǎn)軋機(jī)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的運(yùn)行停止間隔通常很短。因此，從熱工況的角度來看，這種軋制工況應(yīng)視為連續(xù)負(fù)載；b)在軋制過程中頻繁地實施加減速，導(dǎo)致短時間過載輸出功率條件；c)隨著滾軋次數(shù)的增加，軋制負(fù)載減小，軋制速度和軋制間隔增大；d)第A.3條中規(guī)定的經(jīng)常性應(yīng)用的Art-2型電動機(jī)的短時間過載能力，應(yīng)加以規(guī)定以使其能夠承受來自軋機(jī)的過載轉(zhuǎn)矩。GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-34:2020這種冷軋連續(xù)軋制的運(yùn)行方式是冷板帶材在單道工序中通過聯(lián)軋機(jī)連續(xù)軋制，且軋機(jī)電動機(jī)只有c)怠速運(yùn)行是一種運(yùn)行模式，其中帶鋼張力保持在軋鋼架之間，電動機(jī)轉(zhuǎn)d)第A.3條中規(guī)定的經(jīng)常性應(yīng)用的Art-2型電動機(jī)的短時間過載能力，應(yīng)加以規(guī)定以使其能夠承受GB/ZXXXXX.34—20XX/IEC圖B.6冷連軋的典型軋制運(yùn)行方式B.8卷取機(jī)和卷筒的運(yùn)行方式這種卷取機(jī)和卷筒的運(yùn)行方式是一種將片狀帶材卷起來的運(yùn)行方式。術(shù)語卷取機(jī)是指熱軋軋機(jī)，術(shù)語卷筒是指冷軋工藝。該方式如圖B.7所示。在圖B.7中，卷取機(jī)以待機(jī)速度旋轉(zhuǎn)，當(dāng)帶鋼纏繞1-2次后，加快電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，使纏繞速度與軋機(jī)速度同步。線圈繞線完畢后，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動。該電動機(jī)通常具有一個廣泛的弱磁范圍，在該速度范圍內(nèi)具有恒定的功率。第A.3條中規(guī)定的經(jīng)常應(yīng)用的第2條短時間過載能力，應(yīng)規(guī)定其能夠承受來自卷取機(jī)或卷筒的過載功率。(1)電動機(jī)速度(2)帶材速度(3)線盤直徑GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60同步電動機(jī)的損耗近似可用電動機(jī)電流的轉(zhuǎn)矩分量的標(biāo)幺值的平方來表示，且溫升波形可以由具有繞組等效熱時間常數(shù)T的一階時滯系統(tǒng)的階躍響應(yīng)得到。如何確定S9工作制下的T值，請參考IECtTθ此處，溫升是額定狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)值(以下稱“終值”),在指定的短時過載然而，與短時過載相關(guān)的溫升△0,其中過載的持續(xù)時間遠(yuǎn)小于等效熱時間常數(shù)，可以近似為一條GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-3（K）等于2乘以電動機(jī)繞組溫升極限，單位為開(K)；值I2θθθ時間，單位為分鐘(min)溫升，單位為開(K)一個軋制周期內(nèi)的過載電流區(qū)域相等。圖C.3等效矩形電流波形介紹GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-3C.3一個軋制周期內(nèi)繞組溫度最大值與平均值之間偏差的精確估計T為繞組溫升時間常數(shù)，單位為x為歸一化繞組溫度u(t)為歸一化電流平方（p.u.GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS軋制轉(zhuǎn)矩速度基速軋制+加速轉(zhuǎn)矩電流圖C.4-熱軋精軋機(jī)電動機(jī)在一個軋制周期內(nèi)的扭矩、速度和電流偏差圖C.5展示了一個例子，利用公式(C.5)的遞推公式對圖C.4中軋制負(fù)載電流波形逐步積分，求解在一個軋制周期內(nèi)繞組溫度的偏差。在該分析中，在110s到160s之間，下一個軋制材料的等待時間被設(shè)定成使得電流的均方根值可以恰好等于1.0p.u表C.2還給出了圖C.5情況下溫度偏差、軋制負(fù)載電流變化和I2變化的數(shù)值。繞組溫升(K)繞組溫升(K)GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS表C.2一個用精確方法估計一個軋制周期內(nèi)繞組溫度偏差的例子時間電流電流的平方SK05最大溫度GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS(資料性)絕緣壽命下降的評估軋機(jī)電動機(jī)在其大約20年的有效絕緣壽命期間會反復(fù)經(jīng)歷轉(zhuǎn)矩過載和輸出功率過載的工作狀態(tài)。這種短時高過載轉(zhuǎn)矩和過載輸出功率運(yùn)行使電動機(jī)暴露于較大的機(jī)械振動和沖擊中。本附錄旨在確保電動機(jī)在這些惡劣的運(yùn)行條件下具有較長的使用壽命。根據(jù)IEC60034-1電阻法的規(guī)定，熱等級為155(F)級的溫升為105K,130(B)級溫升為80K,兩者之間相差25K。在熱等級130(B)溫升下運(yùn)行的熱等級為155(F)級機(jī)器的熱絕緣劣化會降低約六分之一。換句話說，在熱等級130(B)溫升下運(yùn)行的熱等級為155(F)級電動機(jī)的熱絕緣壽命將是在熱等級130(B)溫升下運(yùn)行的熱等級位130(B)級電動機(jī)的預(yù)期熱絕緣壽命的六倍。另一方面，如果交流調(diào)速軋機(jī)電動機(jī)的熱絕緣壽命被認(rèn)為主要受機(jī)械因素(如振動和沖擊負(fù)載)的影響，那么可以得出結(jié)論，通過降低溫升而帶來的六分之一的熱絕緣壽命的裕量可以部分補(bǔ)償這些機(jī)械因素導(dǎo)致的熱絕緣退化。機(jī)械絕緣劣化是由于銅與鋼的熱膨脹率差異造成絕緣層之間的剪切應(yīng)力造成的。在定子線圈端部伸出定子鐵芯的部分，由于電流快速變化引起的重復(fù)彎曲應(yīng)力也被認(rèn)為是導(dǎo)致機(jī)械絕緣劣化的原因。與直流軋機(jī)電動機(jī)不同，交流軋機(jī)電動機(jī)的鐵芯長度一般不受輸出功率(kW)和轉(zhuǎn)速(r/min)乘積的限制。因此，常見做法是將交流軋機(jī)電動機(jī)配置成單臺獨立運(yùn)行的場合，而不是多臺電動機(jī)級聯(lián)。這意味著熱循環(huán)惡化對交流調(diào)速軋機(jī)電動機(jī)來說比直流軋機(jī)電動機(jī)更為嚴(yán)重。定子鐵心與支撐環(huán)之間的重復(fù)彎曲應(yīng)力導(dǎo)致的機(jī)械絕緣退化對交流調(diào)速軋機(jī)電動機(jī)絕緣壽命的分析也很重要。圖D.1顯示了一個由重復(fù)機(jī)械應(yīng)力引起的定子線圈絕緣表面裂紋的例子[9]。圖D.1重復(fù)機(jī)械應(yīng)力引起的定子線圈絕緣表面裂紋實例在具有快速響應(yīng)的交流調(diào)速系統(tǒng)中，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩電流的突變會導(dǎo)致電磁力在定子線圈端部激發(fā)振動模式。因此，定子線圈端部支撐是一個潛在的機(jī)械弱點，在電機(jī)設(shè)計時需要額外注意。GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-3附錄E為已經(jīng)習(xí)慣在軋機(jī)應(yīng)用中使用直流電動機(jī)的采購商和新用戶控制。為了進(jìn)一步闡明技術(shù)規(guī)范，涵蓋了預(yù)先假設(shè)的感應(yīng)電動機(jī)模型和控制器配轉(zhuǎn)矩參考值除以磁通得到轉(zhuǎn)矩電流參考值。轉(zhuǎn)矩電流參考值和磁化電流參考值一起傳遞到d-q軸三相旋）：v為主磁通的速度，單位為米每秒B為主磁通的密度，單位為特斯拉）；L為轉(zhuǎn)子導(dǎo)條長度,單）；）：）；當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場的圓周速度與轉(zhuǎn)子導(dǎo)條間的相對速度由變頻器控制并保持恒定時，恒定的電流連續(xù)通于激磁的定子電流矢量正交于與用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的定子電流矢量在旋轉(zhuǎn)方向上是正交的（延GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTSI?O--RE?P=2E·I=T?0oφ?p·ap-×p-p·p·0;+[φGB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-3此，過載狀態(tài)下短時過載輸出功率值(%)小于過）；0為磁化電流，單位為安培（A）。當(dāng)達(dá)到基本轉(zhuǎn)速時，將感應(yīng)電動勢的估計值式（E.5）保持在額定電壓值不電壓來獲得加速轉(zhuǎn)矩電流。端電壓的增量對應(yīng)于定子和轉(zhuǎn)子側(cè)電阻電壓降和定子側(cè)漏感引起的電壓降直流電動機(jī)的出廠帶載試驗可能不需要任何特殊的驅(qū)動電源模塊，因為只需要另一臺具有=2P為額定輸出功率，單位為千瓦（kWN為額定轉(zhuǎn)速(基本轉(zhuǎn)速)，單位為轉(zhuǎn)每分鐘（min-1J為轉(zhuǎn)動慣量，單位為千克米的平方(GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034-3附錄F為已經(jīng)習(xí)慣在軋機(jī)應(yīng)用中使用直流電動機(jī)的采購商和新用戶行的控制。為了進(jìn)一步闡明技術(shù)規(guī)范，涵蓋了預(yù)先假設(shè)的同步電動機(jī)模型和磁化電流參考值一起傳遞到d-q軸三相旋轉(zhuǎn)矢量變換器，該變換器控制定子每個繞組的相電流的幅值與MMF矢量。矢量控制器利用這個位置信息來確保產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流與主磁通是正交的。在某一時刻，所產(chǎn)GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTStanδ=Xg×l?或點關(guān)注電樞反應(yīng)補(bǔ)償控制以實現(xiàn)單位功率因數(shù)。因此，它與基于實際的“d-q軸理論”的系統(tǒng)配置略有實現(xiàn)單位功率因數(shù)的場電流由圖F.2中的場電流控制來GB/ZXXXXX.34—20XX/IECTS60034對于矢量控制的交流同步電動機(jī)，由于控制在過載輸出運(yùn)行期間保持標(biāo)稱反電動勢恒定，過載輸出功率(%)與過載轉(zhuǎn)矩電流(%)一致。對于矢量控制的同步電動機(jī)，通過圖F.2所示的轉(zhuǎn)矩電流限制器提供過載轉(zhuǎn)矩限制。參考轉(zhuǎn)矩電流IaefδLefVr旋轉(zhuǎn)。勵磁電流控制轉(zhuǎn)子位置磁極位置速度反饋轉(zhuǎn)矩電流IIfo圖F.2同步電動機(jī)(SM)控制系統(tǒng)配置實例下面我們考慮一下電動機(jī)運(yùn)行由恒轉(zhuǎn)矩區(qū)轉(zhuǎn)移到恒輸出功率區(qū)時的現(xiàn)象。換句話說，當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行由恒磁區(qū)轉(zhuǎn)移到弱磁區(qū)。在同步電動機(jī)加速過程中，矢量控制監(jiān)測并估算感應(yīng)電動勢。當(dāng)電動