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CJT 311-2009 城市轨道交通直线感应牵引电机技术条件PDF文本

ICS29.280K63HJ中华人民共和国城镇设行业标准CJ/T311-2009城市轨道交通直线感应牵引电机技术条件ndctocmotor17C for urban mass transit2009-05-18发布2009-12-01实施数防0中华人民共和国住房和城乡设部发布罚素前网J亿.ZC.ET
CJ/T311-2009目次前言…I范围……12规范性引用文件13术语和定义4型号编制25使用条件26要求…37试验方法………8检验规则……19标志、包装和贮存…10使用、维护及保质期限9参考文献……10興尚理罚素衬网Z.Z沁.ET筑321一-标准查询下我网ww.jz321.net
CJ/T311-2009前言本标准由住房和城乡设部标准定额研究所提出。本标准由住房和城乡设部城市轨道交通标准技术归单位归。本标准负责起草单位：广州市地下铁道总公司。本标准参加起草单位：南车株洲电力机车研究所有限公司、南车四方机车车辆股份有限公司、北京交通大学、北车长春轨道客车股份有限公司。本标准主要起草人：陈韶章、樊嘉峰、庞绍煌、肖波、陈朗、陈穗九、柯以诺、周志辉、范瑜、刘红、杨中平、文龙贤。本标准为首次发布。罚素前网J亿.ZC.ET
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CJ/T311-2009城市轨道交通直线感应牵引电机技术条件1范围本标准规定了城市轨道交通直线感应牵引电机的要求，试验方法，检验规则，标志、包装和贮存，使用、维护及保质期限等。本标准适用于城市轨道交通直线电机车辆的单边短初级三相直线感应牵引电动机（以下简称直线电机)的生产、检验和使用。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T2900.25电工术语旋转电机GB/T2900.36电工术语电力牵引GB/T4831电机产品型号编制方法JB/T58贝交流低压电机成型绕组匝间绝缘试验方法及限值?SCTB/T3058铁路应用机车车辆设备冲击和振动试验3术语和定义GB/T2900.25和GB/T2900.36确立的以及下列术语和定义适用于本标准.3.1初级primary由开有齿槽的硅钢片叠压而成的铁芯和绕组组成，一般安装在车辆底部，是直线电机的一部分。3.2感应板reaction plate//reaction rail直线电机安装在轨枕或道床上的部分，由导电板、导磁板和支座组成，也称次级。3.2.1导电板conducting sheet具有良导电性的金属板，由铝或铜制成。3.2.2导磁板back-iron plate起导磁作用的金属板，由整块钢板制成的为整体式，由多块钢条叠压制成的为叠片式。3.2.3支座supporting rail支撑导磁板的构件。3.3气隙air gap直线电机的初级铁芯齿表面与感应板表面之间的距离，也称为机械气隙。興尚理罚素衬网Z.Z沁.ET
CJ/T311-20093.4电磁间隙electromagnetic gap初级与感应板之间铁磁性部分的间隙，包括气隙长度和感应板中导电板的厚度。3.5最大推力maximum thrust直线电机在牵引特性中规定的最大电流下所能产生的推力。3.6垂向力vertical force在直线电机初级和感应板之间由电磁作用产生的，与牵引力平面垂直的吸引力或排斥力。3.7静推力static thrust以一定的电流励磁，初级与次级相对静止，即滑差s=1时，初级与次级之间产生的推力，不包含摩擦力。3.8同步速度synchronous speed由直线电机供电系统的颜率f和直线电机初级极距π所决定的速度，即，=2fπ。3.9滑差率slip直线电机同步速度，和初级相对感应板的速度v之差与同步速度v,的比值，即s=(,一)/，也叫移差率。4型号编制J?J4.1直线电机型号应由名称代号、冷却方式代号、初级结构尺寸等构成。4.2参照GB/T4831,直线电机的名称代号用“XGQ”表示，“X”表示直线型，“G”表示感应，“Q”表示牵引.GQ---一最大推力，单位为kN。同步速度，单位为km/h。初级宽，单位为cm,取整后初级长，单位为cm,取整后“1”自然风冷；“2”强迫风冷直线感应牵引电动机示例：XGQ-1-247-30-45-32表示最大推力为32kN,同步速度为45km/h,初级长取整后247cm,初级宽取整后30cm的自然风冷直线感应牵引电动机，5使用条件5.1环境温度在一25℃~40℃之间.5.2温度保持40℃不变时，最大相对湿度为95%；温度从一25℃~+30℃快速变化时，最大相对湿度为95%，最大绝对湿度为30g/m'。5.3海拔在1200m以下.5.4直线电机在运行过程中，应能承受TB/T3058所规定的振动及冲击。5.5各城市所处地区不同而存在气候条件的差异，用户应与制造商在合同中另外规定使用环境条件。2罚素前网J亿.ZC.ET筑321-标准在询下我网wW.jz321.net
CJ/T311-20096要求6.1总体要求6.1.1直线电机设计者应向牵引逆变器设计者提供全面评估直线电机和牵引逆变器之间相互影响所必需的信息。牵引逆变器设计者应向直线电机设计者提供特性曲线，至少应包括在额定网压、最高网压和最低网压下的牵引逆变器输出电压（包括重复峰值电压）、电流、基波频率、谐波以及功率。6.1.2直线电机初级应采用单边型短初级结构，感应板铁芯可采用整体式或叠片式结构。6.1,3直线电机的特性，应满足车辆牵引系统的功能要求，牵引系统提出的特性曲线，应作为直线电机设计的依据。6.1.4直线电机初级的设计者应提供感应板的有关参数和材料要求。6.1.5如无特别规定，应以小时定额作为直线电机的设计、制造和验收的依据。6.1.6直线电机可采用自然风冷或强迫风冷方式。6.1.7直线电机产品应符合本标准的要求，并按照经规定程序批准的图纸及技术文件制造。6.1,8同型号的直线电机，无论是整机还是零部件均应具有互换性。6.1.9直线电机的所有特性，均应按绕组基准温度为150℃时绘制，该温度应在特性曲线上注明，直线电机特性应表示出直线电机电流、电压、效率、功率因数、滑差率、推力（牵引力或制动力）、垂向力等与速度的关系，6.1.10热态时，在最大电流下，其最大静推力不应小于规定值的95%。6.1.11在规定的气隙、额定工况下，直线电机的效率不应低于0.7。6.1.12直线电机应采用可靠的悬挂方式，应通过特定的悬挂机构悬挂于转向架构架上或轮对轴箱上。6.1.13直线电机气酿应可方便调整，以虏足气隙的要求，直线电机高度调整好后，应能将其锁定。6.1.14直线电机初级应设置防跌落装置和排障器，排障器与感应板之间的距离应小于气隙值3mm。6.2性能要求6.2.1直线电机初级绕组的绝缘电阻在热状态下或温升试验后不应低于式(1)求得的数值。R=U/(1000+P/1000)式中：R—初级绕组的绝缘电阻，单位为兆欧(MQ);U一直线电机的额定电压，单位为伏(V):P一直线电机的额定功率，单位为千瓦(kW)。6.2.2应通过测定初级绕组冷态直流电阻，根据测定的值按式(2)、式(3)和式(4)计算150℃时每相绕组相应的电阻值。R1so=R1X(K1+150)/(K;+t1)………(2)R1 =(Ru-v+Rv-w+Ru-w)/3…(3)R。=R1s0/2√2式中：R1s0一在150℃时，相间电阻相应的电阻值，单位为欧姆()；R1一测定的相间电阻，单位为欧姆()；K1—常数，铜为235，铝为225；一测定时直线电机绕组表面温度，单位为摄氏度（℃）；R1一相间电阻的平均值，单位为欧姆（Ω）；Ru-v、Rv-w、Ru-m一指冷态时的相间电阻值，单位为欧姆(n)；R,一150℃时每相绕组相应的电阻值，单位为欧姆(Q)。6.2.3采用强迫风冷方式的直线电机，出风的空气流量应满足散热要求。3罚素前网Z.Z沁.E]
CJ/T311-20096.2.4小时定额下，在试验台上测得初级绕组的高于冷却空气温度的温升限值应符合表1的要求。表1温升限值绝缘等级F级H级200级温升限值155K180K200K6.2.5应进行静态特性测试，绘制出直线电机的频率、推力、垂向力、基波电压、基波功率因数与基波电流之间的函数曲线。6.2.6宜进行动态特性测试，绘制出直线电机的频率、推力、垂向力、基波电压、基波功率因数、基波被电流与速度之间的函数曲线。6.2.7应按TB/T3058规定的要求进行直线电机耐振强度测试。6.2.8绕组匝间的绝缘介电强度应按7.9规定的试验方法试验，无绝缘击穿和闪络现象。6.2.9绕组对铁芯及绕组相间应能承受表2所列出的最高电压值1mi的绝缘耐电压试验，无绝缘击穿和闪络现象。表2试验电压序号试验电压/V12×Uk+100022XUm/W2+10003U/W2+1000注：重复峰值电压是指变流器输出电压波形的峰值，由于线电压醉变或其他原因引起的任何随机瞬时峰值可以忽不筑麦材7178C U一一施加在变流器直流闪的对地最高平均电压，此时供电网为须高电压，直线电机处于牵引状态。U。一施加在绕组上的对地最高重复络值电压，此时供电网为最高电压，直线电机处于牵引状态。U一施加在绕组上的对地最高重复诲值电压，此时供电网为最高电压，直线电机处于制动状态。6.2.10应测量直线电机初级绕组电抗值。6.2.11应测量直线电机的重量。6.2.12应按7.13的要求进行浸水试验，没水试验后初级绕组的绝缘电阻值应大于10MQ。6.3感应板要求6.3.1导电板材料可采用铝或铜，导磁板可采用普通结构钢。6.3.2感应板的导电板与导磁板之间可采用爆炸焊接，热轧复合、紧固件等方式来连接。6.3.3感应板的结构应满足强度和力学性能的要求，在各种最恶劣使用工况组合情况下，感应板在垂向和横向的变形均不应大于规定的偏差值。6.3.4应对感应板的焊缝进行探伤。6.3.5采用爆炸焊接、热轧复合方式的感应板，导电板与导磁板之间结合率不应小于98.5%，且保证周边不存在焊接缺陷。7试验方法7.1检查直线电机的外观及外形尺寸，电缆线的标志，应与外形图及相应图纸符合。7.2测定初级绕组对铁芯绝缘电阻，将三相绕组短接，应在热态与冷态下，用1000V兆欧表测量初级绕组的绝缘电阻。7.3初级绕组在实际冷态下的直流电阻的测定7.3.1直线电机处于实际冷态，用伏-安法或电桥测量初级绕组相间(U一V、V一W、U一W)电阻，记录4罚素前网J亿.ZC.ET筑321一一标准在询下我网ww.jz321.nel
CJ/T311-2009测量时的环境温度和绕组表面温度，并将绕组表面温度作为绕组温度，绕组表面的温度与环境温度相比较不应超过2K。7.3.2每相电阻值测量三次，取三次测量结果的算术平均值作为每相在实际冷态下的冷态电阻，每一次测量值与平均值相差不应大于士0.5%，否则重新测量.7.4进行强迫风冷通风试验，应检查通风电动机的转向，用皮托管和风速计在进风测量空气静压力头与空气流量，测量通风电动机的转速、电流及电压值；同时测量各出风的空气流量和风机的噪声。7.5温升试验7.5.1小时温升试验在没有感应板的条件下，给直线电机的初级绕组提供小时定额电流，频率及冷却风量为额定值，从实际冷态开始，历时1h,然后用电阻法测定初级绕组的温升。7.5.2连续温升试验在没有感应板的条件下，给直线电机的初级绕组提供连续定额电流，颜率及冷却风量为额定值，直至铁芯表面温升稳定（每小时温度变化不超过2K认为是温升稳定）。然后用电阻法测定初级绕组的温升。7.5.3试验采用与直线电机配套的逆变器电源供电。7.5.4在连续温升试验起始阶段，可通过增大连续定额电流来缩短达到稳定温度的时间，在达到温升稳定前，额定条件应至少维持2h。7.5.5温度的测量初级绕组的平均温度用电阻法测量；铁芯表面、冷却空气的温度及周围空气的温度用温度计测量。型式试验时初级绕组端部及檀部在估计为温升较高的部位安放热电偶测量该局部的温度。初级绕组的平均温升△()按式5)什算：闪∠.U∠○.上△0=R2/R1(K1+)-(K,+t.)………(5)式中：△0一初级绕组的平均温升，单位为开(K):R,一绕组在试验结束时的电阻值，单位为欧姆()；R1一绕组在t1时的电阻值，单位为欧姆()；K,一常数，铜为235，铝为225；1一一直线电机绕组的初始温度，单位为摄氏度（℃）；。一试验结束时冷却空气温度，单位为摄氏度（℃）。7.5.6热态电阻测量热态电阻与相应的冷态电阻测量应采用同一套仪表。初级绕组热态电阻测量应在断电后的45$内测出初级绕组第一个电阻值，测量持续5min,每次测量的时间间隔，前3min内不超过20s,此后不超过305。试验结束时的初级绕组温升采用对数坐标的外推法求得。试验时，若冷却空气温度在10℃~40℃之间，则对所测温升值不修正；如果冷却空气温度在此范围之外，则推荐用式(6)对温升进行修正：△0，=△1-(t-25)/(K,+△0+t.)]…(6）式中：△0r一一温升修正值，单位为开(K):△0一初级绕组的平均温升，单位为开(K);t—一冷却空气温度，单位为摄氏度（℃）；K1一常数，铜为235，铝为225；5興尚理筑素前网Z.ZC.I
CJ/T311-2009。一试验结束时冷却空气温度，单位为摄氏度（℃）。7.6静态特性测定将直线电机的初级安装在静态试验台上，调节初级与感应板的气隙达到要求值，由与直线电机配套的逆变器供电。在1Hz~7Hz范围内取5个~7个不同频率点，在热态下按推力与电流的基本特性进行试验。测量直线电机的频率、推力、垂向力、电流、电压、基波功率因数、输人功率。绕组的温度应换算到基准温度150℃。根据计算绘制出直线电机的频率、推力、垂向力、基波电压、基波功率因数与基波电流之间的函数曲线。7.6.1测定初级与感应板间的气隙调整直线电机气隙均匀，在直线电机两端的中部测取4个~6个气隙值（所测气隙最大值与最小值相差不应大于0.3mm),取其平均值为实际气隙值，并应保证其在要求值的公差范围内。7.6.2静推力的测定7.6.2.1测定条件和测力传感器的选用测定条件为滑差率s=1,在模拟直线电机启动工作情况的静态试验台上进行。测力传感器的精度等级不应低于0.5级。7.6.2.2测量方法)将测力传感器负载端与初级一端固定，沿与感应板水平方向均匀缓慢地向前推动（或拉动）测力传感器，直到初级与感应板开始产生相对移动为止，读取测力传感器的读数。测昼量次数不应少于三次，取其平均值为F,。b)将初级与测力传感器一端相连接，传感器另一端与试验台构架固定，保持传感器水平方向受力，并施加通当的预推（或拉），以防对传感器的冲击，然后启动直线电机，及时记录推力、电压、电流、功率等参数。测定次数不应少于三次（每两次间隔时间不少于10mi),取其平均值为F2.c)推力应按式(7)计算：F=F,十F2式中：F,一—初级静靡擦阻力的平均值，单位为牛顿(N)；F2一通电后测力传感器读数的平均值，单位为牛顿(N)。7.6.3垂向力的测定直线电机初级与感应板处于对称状态，在不同气隙的情况下，测量不同供电电源频率、供电电压、电流对直线电机初级与感应板之间垂向力的影响。本试验可在推力测定时同时进行。7.6.4气隙特性及额定参数的确定)在0.7倍~1.5倍额定气隙之间取四个气隙值，分别在额定电压、额定频率下测定不同气隙时直线电机的电压特性。b)按测定的电压特性数据，绘制下列额定电压时的气隙特性曲线：F=f(8):I=f();P=f(8);8为气隙长度(mm)、F为推力(N)、I为电流(A)、P为输人功率(kW)。?)由额定电压时的气隙特性曲线确定直线电机的额定参数。7.7动态特性试验本试验需在专门的动态试验台上进行。条件不具备时，可以装车运行时进行本试验。直线电机由与直线电机配套的逆变器供电，在运用频率范围内取7个一10个点，在热态下按推力与速度基本特性进行试验。测量直线电机的频率、推力、垂向力、电流、电压、输出功率、基波功率因数，速度、输人功率。绕组的温度应换算到基准温度150℃。根据计算绘制出直线电机的频率、推力、垂向6筑素前网Z.ZC.ET筑321一-标准在询下我网wW.jz321.ne
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