1、案例问题
电动器具安规测试的温升试验是在0.94倍和1.06倍额定电压都要做吗?
图1 温升曲线
对此有不同的意见:
观点1:只做1.06倍额定电压的即可,试验电压越高,温升越高。
观点2:0.94倍额定电压的来源是因为当初制订IEC国际标准时考虑欧洲国家民用电网电压波动限值为6%。对于电动器具,过低的电压易造成电机无法启动、启动不畅、堵转或失速等问题,而且散热风扇叶片会因为低电压而散热效果更低,所以低电压会很严酷,所以所有电动类器具都必须要做0.94倍的测试。
观点3:如果有证据表明哪一个试验电压最不利则用那个电压试验,否则宜0.94倍和1.06倍额定电压两个试验都进行,以比较哪个试验结果更不利。
哪一种观点更合理?
2、案例分析
首先要澄清,安规标准(例如GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求》规定温升试验不是在0.94倍和1.06倍额定电压这两个电压试验,而是“以0.94倍和 1.06倍额定电压之间的最不利电压供电”。
笔者个人认为观点3更合理,理由如下:
01.据文献介绍,电动机的很多性能与其外加电源电压有着密切的关系,电源电压的变化都会引起电动机的工作电流、转矩、转速、效率、功率因数、损耗和温升等诸多性能的变化。例如外加电压下降为额定电压的80%,则电动机转矩就会减小到额定转矩64%,直接影响了电动机和所带负载的正常运行。电源电压的变化对电动机各性能的影响见表1。
表1 电压变化对电动机性能的影响
电源电压 | 最大转矩 | 满载转速 | 满载效率 | 功率因素 | 满载电源 | 起动电流 | 温升 |
比额定高10% | 增21% | 增1% | 增1% | 减3% | 减7% | 增10% | 减4 ℃ |
比额定低10% | 减19% | 减2% | 减2% | 增1% | 增11% | 减10% | 增7 ℃ |
02.安规标准温升试验除了要考核电动机绕组温升,还要考核产品内很多部位,例如:
开关、温控器周围;
内部布线和电源软线绝缘;
绝缘材料;
测试角壁和底板;
电容器表面。
根据笔者的经验,有些部位的温升在0.94倍额定电压试验更高,另外一些部位的温升在1.06倍额定电压试验更高。很难说产品“全部部位的”温升都会在0.94倍额定电压试验更严酷。
综上所述,安规标准规定是“电动器具以0.94倍和 1.06倍额定电压之间的最不利电压供电”做温升试验,要具体情况具体分析,如果没有把握最好两个电压都试验。
3、标准条款
GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求》标准
11.5 电动器具以0.94倍和 1.06倍额定电压之间的最不利电压供电,在正常工作状态下工作。
参考文献
[1] 袁小雷. 影响电动机性能的因素[J]. 浙江农村机电, 2004, 000(005):8-9.
[2] 陈伟升. 家用电器安全国际标准理解与案例分析:基于IEC 60335-1第5.1版[M]. 中国质检出版社, 2016.