ICS29160

CCSK.20

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T21209—2025/IECTS60034-252022

:

代替GB/T21209—2017

用于電力傳動(dòng)系統(tǒng)的交流電機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則

ACelectricalmachinesusedinpowerdrivesystems—Applicationguide

IECTS60034-252022Rotatinelectricalmachines—Part25ACelectrical

(:,g:

machinesusedinowerdrivesstems—AlicationuideIDT

pyppg,)

2025-08-01發(fā)布2026-02-01實(shí)施

國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T21209—2025/IECTS60034-252022

:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語和定義

3………………3

系統(tǒng)特性

4…………………4

損耗及其影響電壓源型變頻器供電的感應(yīng)電機(jī)

5()……………………10

噪聲振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振蕩

6、…………………14

電機(jī)絕緣電應(yīng)力

7…………………………18

軸承電流

8…………………23

安裝

9………………………38

電壓源型變頻器供電永磁同步電機(jī)的額外考慮因素

10………………46

高壓電壓源型變頻器供電籠型感應(yīng)電機(jī)的額外考慮因素

11…………47

電壓源型變頻器供電同步電機(jī)的額外考慮因素

12……………………51

方波型電流源型變頻器供電籠型感應(yīng)電機(jī)的額外考慮因素

13………52

負(fù)載換相式電流源型變頻器供電同步電機(jī)的額外考慮因素

14(LCI)………………55

脈寬調(diào)制電流源型變頻器供電籠型感應(yīng)電機(jī)的額外考慮因素

15(PWMCSI)………57

轉(zhuǎn)子回路上由電壓源型變頻器供電的繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)異步電機(jī)的額外考慮因素

16()………………58

其他電機(jī)變頻器系統(tǒng)

17/…………………59

電壓源型變頻器供電標(biāo)準(zhǔn)定速感應(yīng)電機(jī)范圍內(nèi)的額外考慮因素以及作為

18(IEC60034-12)

一臺(tái)變頻器適用電機(jī)的要求

…………61

電壓源型變頻器供電同步磁阻電機(jī)的額外考慮因素

19………………68

附錄資料性變頻器特性

A()……………69

附錄資料性兩電平電壓源型變頻器輸出電壓特性頻譜

B()…………73

附錄資料性變頻器和電機(jī)電力接口處的預(yù)期電壓

C()………………77

附錄資料性變頻器適用型電機(jī)調(diào)速與諧波能力

D()…………………81

參考文獻(xiàn)

……………………84

圖轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速性能

1/………………………6

圖變頻器輸出電流

2………………………6

圖變頻器輸出電壓頻率特性的示例

3/…………………8

圖兩電平電壓源型變頻器供電時(shí)由諧波頻率引起的附加損耗P與基頻f損耗P

4h1f1

之比隨開關(guān)頻率f變化關(guān)系的示例

S………………11

Ⅰ

GB/T21209—2025/IECTS60034-252022

:

圖損耗與頻率和供電電源類型的函數(shù)關(guān)系實(shí)測(cè)值實(shí)例

5()…………12

圖時(shí)由變頻器供電引起的電機(jī)附加損耗與脈沖頻率的函數(shù)關(guān)系與圖相同的電機(jī)

650Hz(5)…13

圖風(fēng)扇噪聲與風(fēng)扇速度的函數(shù)關(guān)系

7…………………15

圖定子鐵心振動(dòng)模式

8…………………16

圖變頻器供電電機(jī)端測(cè)得的典型的浪涌信號(hào)曲線

9PWM……………18

圖變頻器輸出端和電機(jī)端測(cè)得的典型的相電壓浪涌每格

10(2ms/)………………19

圖圖中的瞬時(shí)浪涌每格

1110(1μs/)…………………19

圖電機(jī)端的沖擊峰值電壓和上升時(shí)間定義

12…………20

圖線圈的第一匝相對(duì)地電壓作為上升時(shí)間的函數(shù)

13…………………21

圖變頻器供電電機(jī)一相浪涌所產(chǎn)生的局部放電脈沖每格

14(100ns/)……………23

圖軸承電流的分類

15……………………23

圖傳遞系統(tǒng)各部件的對(duì)地寄生阻抗

16…………………24

圖共模電壓測(cè)試圖示例波形

17a)b)…………………25

圖高頻等效電路電機(jī)寄生電容示意

18a)b)…………26

圖傳動(dòng)單元中的不同類型部件的高頻電容電流示意

19………………27

圖環(huán)路電流形式的原理

20………………28

圖轉(zhuǎn)子對(duì)地電流的原理

21………………28

圖測(cè)量變頻器控制的感應(yīng)電機(jī)的電流脈沖的示例

22400V、500kWEDM………30

圖電機(jī)軸承損傷的照片

23………………31

圖電機(jī)接線盒與機(jī)座搭接

24……………39

圖電機(jī)電纜屏蔽層連接實(shí)例

25…………40

圖大功率變頻器和電機(jī)多根電纜并聯(lián)連接

26…………41

圖變頻器與高頻電纜夾連接見法拉第籠

27360°,……………………42

圖電機(jī)終端連接

28360°…………………42

圖電纜屏蔽層連接

29……………………43

圖預(yù)防性措施的特性

30…………………45

圖典型三電平變頻器原理圖

31…………47

圖典型三電平變頻器輸出電壓和電流

32………………48

圖第一匝線圈的電壓線電壓百分比與電壓變化率的函數(shù)關(guān)系

33()…………………49

圖中高壓成型繞組絕緣和電壓應(yīng)力控制材料

34………50

圖方波型電流源型變頻器原理圖

35……………………52

圖方波型電流源型變頻器電流和電壓波形

36…………52

圖變頻器供電對(duì)籠型感應(yīng)電機(jī)機(jī)座號(hào)設(shè)計(jì)在額定轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速時(shí)各項(xiàng)損耗的

37(315M,N)

影響

…………………53

圖電流源型變頻器供電的同步電機(jī)原理圖和電壓電流波形圖

38……55

圖脈沖調(diào)制電流源型變頻器原理圖

39…………………57

圖脈沖調(diào)制電流源型變頻器的電壓和電流

40…………57

Ⅱ

GB/T21209—2025/IECTS60034-252022

:

圖交交變頻器原理圖

41…………………59

圖交交變頻器電壓和電流波形

42………………………60

圖變頻器適用型與變頻器專用型電機(jī)的比較

43………61

圖基波電壓U與運(yùn)行頻率f的關(guān)系曲線

4411…………62

圖設(shè)計(jì)自循環(huán)冷卻籠型感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩降低因數(shù)與運(yùn)行頻率f的關(guān)系曲線例

45NIC411()1()…63

圖開關(guān)頻率對(duì)電機(jī)和變頻器損耗的影響

A.1…………71

圖開關(guān)頻率對(duì)噪聲的影響

A.2…………71

圖開關(guān)頻率對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的影響

A.3……………………72

圖開關(guān)頻率ff電壓源型變頻器供電電機(jī)線電壓U的波形示例

B.1S=30×1LL()…73

圖恒定功率控制與滯后控制的典型輸出電壓頻譜

B.2PWM………74

圖隨機(jī)頻率與滯后控制的典型輸出電壓頻譜

B.3PWM……………74

圖兩相調(diào)制控制與滯后調(diào)制的典型輸出電壓頻譜

B.4………………75

圖恒定頻率控制與滯后控制的電機(jī)電流的典型時(shí)間特性

B.5PWM………………75

圖兩相調(diào)制控制與磁滯調(diào)制的電機(jī)電流典型時(shí)間特性

B.6…………76

圖電機(jī)端兩電平逆變器隨時(shí)間變化典型的電壓曲線和參數(shù)示例相間電壓摘自

C.1(;

IECTS61800-8)…………………77

圖諧波電壓降額曲線

D.1………………82

圖由于冷卻能力下降而降低速度時(shí)的轉(zhuǎn)矩能力適用于或的型設(shè)計(jì)

D.2(50Hz60HzN)……83

表影響轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速性能的主要因素

1/……………………7

表電機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)

2…………………………9

表用于調(diào)節(jié)變頻器參數(shù)的電機(jī)參數(shù)

3……………………9

表制造商和系統(tǒng)集成商無特殊約定且電機(jī)可靠運(yùn)行時(shí)電機(jī)端運(yùn)行電壓以U為單位

4(N)…………22

表滾動(dòng)軸承損傷的不同等級(jí)

5…………32

表預(yù)防軸承電流的各種措施的效果

6…………………35

Ⅲ

GB/T21209—2025/IECTS60034-252022

:

前言

本文件按照標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替用于電力傳動(dòng)系統(tǒng)的交流電機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則與

GB/T21209—2017《》,GB/T21209—

相比除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外主要技術(shù)變化如下

2017,,:

更改了共模電壓的術(shù)語和定義見年版的

———(3.3,20173.3);

增加了共振頻帶通用變頻電機(jī)專用變頻電機(jī)的術(shù)語和定義見

———、、(3.13、3.18、3.19);

增加了滑動(dòng)軸承最小安全轉(zhuǎn)速的描述見

———(4.3.5);

增加了電纜長度與電應(yīng)力沖擊電壓絕緣等級(jí)與電應(yīng)力以及低壓和中高壓電機(jī)絕緣系統(tǒng)能力

———、

的描述見

(7.2、7.3、7.4);

增加了對(duì)變頻器高頻效應(yīng)的描述見

———(8.1.4);

增加了有關(guān)高頻軸承電流的產(chǎn)生和危害的內(nèi)容見

———(8.2、8.3);

增加了削弱高頻共模電流的方法見并擴(kuò)充了表

———(8.4.1、8.4.2)6;

增加了對(duì)變頻器適用型電機(jī)的要求

———(18.1、18.2.2、18.2.3、18.3、18.5.2、18.6、18.7、18.8、18.9、

18.10、18.11、18.12、18.13)。

本文件等同采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)第部分用于電力傳動(dòng)系統(tǒng)的交流電

IECTS60034-25:2022《25:

機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則文件類型由的技術(shù)規(guī)范調(diào)整為我國的國家標(biāo)準(zhǔn)

》,IEC。

本文件做了下列最小限度的編輯性改動(dòng)

:

考慮到我國標(biāo)準(zhǔn)體系將標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為用于電力傳動(dòng)系統(tǒng)的交流電機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則

———,《》。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任

。。

本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出

。

本文件由全國旋轉(zhuǎn)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC26)。

本文件起草單位上海電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心有限公司浙江江潮電機(jī)實(shí)業(yè)有限公司

:、、

佳木斯電機(jī)股份有限公司南方泵業(yè)股份有限公司浙江鑫升新能源科技有限公司瑪龍通電氣無錫

、、、()

有限公司北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司山西電機(jī)制造有限公司浙江大學(xué)臥龍電氣驅(qū)動(dòng)集團(tuán)股份

、、、、

有限公司山東華力電機(jī)集團(tuán)股份有限公司力博工業(yè)技術(shù)研究院山東有限公司四川宏華電氣有限

、、()、

責(zé)任公司蘇州朗高電機(jī)有限公司杭州愛緯斯電子有限公司上海電科電機(jī)科技有限公司紹興摩泰機(jī)

、、、、

電科技有限公司浙江大學(xué)先進(jìn)電氣裝備創(chuàng)新中心蘭州電機(jī)股份有限公司長沙長利電氣有限公司

、、、。

本文件主要起草人王文良周洪發(fā)張曉明付懷波姚娟鄭金民陳理李術(shù)林溫澤鵬史婷娜

:、、、、、、、、、、

夏永強(qiáng)尹志華岳彥博邰紅飛張琪炳陳國祥曹海東王鴻鵠朱寬寧黃鑫

、、、、、、、、、。

本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為

:

年首次發(fā)布為年第一次修訂

———2007GB/T21209—2007,2017。

本次為第二次修訂

———。

Ⅴ

GB/T21209—2025/IECTS60034-252022

:

引言

變頻器供電的電機(jī)在性能特性和運(yùn)行參數(shù)上均受到整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響包括供電系統(tǒng)變頻器

,、、

布線電纜電機(jī)機(jī)械軸系以及控制裝置其中的每個(gè)部分在技術(shù)方面是變化多樣的本文件所描述的

、、,。

諸量值僅作參考

。

電力傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及一些重要參量鑒于該系統(tǒng)與運(yùn)行條件的多樣性之間存在技術(shù)上的復(fù)雜

,

關(guān)系要對(duì)所有參量規(guī)定數(shù)值或限值已超出了本文件的范圍和目的

,。

實(shí)際上電力傳動(dòng)系統(tǒng)在很大程度上是由不同廠商生產(chǎn)的部件所組成的本文件的目的就是要盡

,。

可能地闡明這些部件對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)及其性能特性所帶來的影響

。

本文件涉及專門為變頻器供電設(shè)計(jì)的交流電機(jī)專用變頻電機(jī)以及規(guī)定的原本設(shè)

(),IEC60034-12

計(jì)成用于電網(wǎng)直接供電的變頻電機(jī)通用變頻電機(jī)

()。

Ⅵ

GB/T21209—2025/IECTS60034-252022

:

用于電力傳動(dòng)系統(tǒng)的交流電機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則

1范圍

本文件描述了變頻器供電的交流電機(jī)的性能特性明確了應(yīng)用于變頻工作制的電機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

,。

作為電力傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分本文件還規(guī)定了電機(jī)和變頻器之間的接口參數(shù)及其相互影響包括安裝指

,,

南但不包括電源接口處的電壓而這部分電壓由描述

,,IECTS61800-8。

系列標(biāo)準(zhǔn)的其他相關(guān)部分的一般要求也適用于本文件范圍之內(nèi)的電機(jī)

IEC60034。

電機(jī)若運(yùn)行于潛在爆炸性氣體的環(huán)境粉塵防爆的附加要求見系列

,IEC60079。

安全性并非本文件的主要涉及內(nèi)容但其給出的一些建議牽涉到必須考慮的安全性問題

,。

若變頻器制造商給出了特定的安裝建議則優(yōu)先采用其建議再參照本文件

,,。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于

,;,()

本文件

。

旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額與性能

GB/T755—2025(IEC60034-1:2022,IDT)

旋轉(zhuǎn)電機(jī)噪聲測(cè)定方法及限值第部分噪聲限值