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閑聊學習電機選擇標準排行順序
來源: | 作者:佳木斯啟迪電機陜西榆林辦事處 | 發(fā)布時間: 2023-11-18 | 67 次瀏覽 | 分享到:
不評價強制性標準。強扭的瓜不一定不甜，但是總感覺不是最甜的。比如GB 18613(以后數(shù)字前無字母的默認是GB）、14711甚至3836系列，不是它不好，而是廠家沒有選擇的機會，只能符合。雖然這些標準對行業(yè)的影響是巨大的，也是積極的，但我們只能舍愛。比如環(huán)境試驗方面，想把GJB 150系列“軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法”放進去，軍標也應該有個代表，只是因為其不是專門針對電機的，只好放棄。沒有直流電機、微電機和發(fā)電機的標準只是因為作者自身的知識缺陷，以及前文提到的絕緣體系標準不好篩選，等等。沒有辦法，只能作罷。

這次想聊聊電機類的相關標準，但是擔心老老實實的寫沒人看。為了增加點話題，干脆搞個排行榜。
自古以來武無第二文無第一，排名是一件很主觀的事。尤其是，雖然作者在電機圈混了二十年，可是電機類型、大小、應用領域等千差萬別不一而足，所以……只能在認知范圍內(nèi)進行選擇。總共接觸的標準就不多，見識有限，只能排前十名。
選擇和排序的依據(jù)
1、不評價強制性標準。強扭的瓜不一定不甜，但是總感覺不是最甜的。比如GB 18613(以后數(shù)字前無字母的默認是GB）、14711甚至3836系列，不是它不好，而是廠家沒有選擇的機會，只能符合。雖然這些標準對行業(yè)的影響是巨大的，也是積極的，但我們只能舍愛。
2、注重電機本體。包含面過廣的不宜入選；雖然有些不舍，但是原材料標準的重要性要下調(diào)。原材料標準太多了，僅電磁線就有很多標準，如果選了電磁線，還得選硅鋼片吧，還有軸承……所以得少選。
3、知識性強，對設計工作有指導作用。有的朋友不喜歡讀標準，總感覺標準是給人提要求。實際上不是這樣的，好的標準不但提要求，還會指導你如何滿足要求，這對個人進步是非常有益的。
4、應用面廣。有些標準是針對某一特定行業(yè)的；如果對其它行業(yè)有借鑒作用，我非常樂意把它列進來；而有些標準行業(yè)外的人較少采用，這里也不能入選。
言歸正傳，以下排名，請備磚。
GB/T 1032 三相異步電動機試驗方法
說三相異步電動機的應用場景最廣泛可能不是所有人都同意，而說它的耗電量最多是有數(shù)據(jù)支持的。這個標準主要介紹了異步電機的幾個重要性能指標的試驗方法：溫升試驗、負載試驗、空載試驗和堵轉(zhuǎn)試驗。把這些試驗項目搞明白并對試驗數(shù)據(jù)進行歸納、總結，不但對異步電機的理解會提升兩個檔次，也會對數(shù)據(jù)分析有所了解。所以初干電機這行，請務必熟讀該標準，最好再拿電機運行方面的教科書對照。選了這個標準，類似的比如22670、25442等就不再入選了。
GB/T 21209 用于電力傳動系統(tǒng)的交流電機 應用導則
這個我在公眾號里推薦過，而且愿意把它改個名字，就叫《變頻異步電機設計指南》。因為它把變頻電機和工頻電機的差異說明白了：轉(zhuǎn)速范圍與冷卻方式、附加損耗及影響、噪聲振動、絕緣系統(tǒng)、軸承電流等等。在變頻電機應用越來越廣泛的今天，與人手一本《電機學》不同，“變頻電機”方面的書籍不是太多，所以更顯得這個標準的可貴。很多高速電機是通過提高電源頻率實現(xiàn)的，是變頻電機的重要分支之一。
GB/T 32891.2 旋轉(zhuǎn)電機效率分級 第2部分：變速交流電動機
如果要找一個與上個標準類似的標準，那就是這個了，它們都是在討論變頻電機。當然不同的是，這個標準專注闡述電機的效率，而且不僅適用于異步電機，也適用于永磁電機。它主要揭示了變頻器供電時，附加諧波對效率的影響：即在工頻電測試電機的效率基礎上，還要考慮附加諧波系數(shù)。另外這個標準也有不同能效等級的、不同功率和轉(zhuǎn)速的電機在工頻電源下的參考效率值，與18613基本一致（當然實際上18613來源于它的哥哥IEC 60034-30-1）。所以工頻變頻電機，異步永磁電機都可以參考這個標準。其它效率方面的標準的應用面相對來說沒這么廣泛，數(shù)值的可信度也不太高；另外像30253這種莫名其妙標準，盡快更新吧！
GB/T 25123.4 電力牽引 軌道機車車輛和公路車輛用旋轉(zhuǎn)電機
第4部分：與電子變流器相連的永磁同步電機
永磁電機的標準太少了，變頻器供電的永磁電機專用標準更是鳳毛麟角，這個是較有價值的。雖然它是軌道交通領域提出的，不過很多內(nèi)容適用于所有行業(yè)。這個標準提出了幾個永磁電機關鍵參數(shù)的試驗方法：空載反電勢、短路電流、防失磁能力校驗等。電動汽車用的18488也挺好，不過它同樣適用于異步電機，少了永磁電機的特色。相比之下，雖然不是國標，QC/T 1069 “電動汽車用永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng)”內(nèi)容不算多，但是寫的比較專業(yè)，可以參考，與25123.4相互驗證采用。這里吐槽下22669，名稱起得高大上，但是只適用于自起動永磁電機，應用范圍太受限了。
GB/T 1993 旋轉(zhuǎn)電機冷卻方法
任何電機都需要冷卻，冷卻方式對電機的功率密度有決定性的影響。如果新設計一款電機（主要是大中型電機）不知采用什么冷卻方式，可以從這個標準中找找靈感。這個標準的優(yōu)點是用簡潔的語言和表格把各種冷卻方式都涵蓋了；而缺點是它太簡潔了，以至于冷卻代號的具體表達在很多場合頗有歧義。而且30年了這個標準沒有更新，不知道怎么回事。既然選了它，與之有關聯(lián)的防護等級方面的標準如4208、4942不再入選。
GB/T 20645 特殊環(huán)境條件 高原用低壓電器技術要求
高低溫、濕熱、鹽霧、砂塵、振動沖擊……環(huán)境對電機的影響不言而喻；限于篇幅，我們只能從海拔這個維度展開。以高原為例，且不說出口，中國的地形特點即多山多高原，電動汽車、軌道交通要考慮高原環(huán)境，礦山開采、油氣管路建設也主要集中在中西部地區(qū)，所以這塊是很多電機廠要面對的。這類的標準比較多，幾乎各專用行業(yè)都有涉及，選擇這個標準是因為講高原的影響更透徹一些。比高原更高的，比如飛行器用電機，甚至航空航天的，本人沒有接觸過，沒辦法給出合適的標準。
GB/T 7060 船用旋轉(zhuǎn)電機基本要求
這個標準的很多內(nèi)容來自船級社的相關規(guī)范。選擇它不是推崇它本身，一是為了與上個標準對應，上山下海嘛；二是交通工具作為電機的重要應用，應該作為選擇標準的依據(jù)之一。也許是我在的地方正在大力發(fā)展海洋經(jīng)濟吧，感覺這是今后經(jīng)濟發(fā)展的一個重要引擎。海洋應用不僅僅是船舶，潛水器等水下裝備也具有相當?shù)陌l(fā)展?jié)摿ΑＶ皇悄壳斑@方面的標準相當匱乏，能查到的只有井用的潛水泵一些。這里推薦CB/T 1184“潛水器推進用交流電動機通用技術條件”，雖說是船舶行業(yè)標準，卻是國防科工委發(fā)布的，相關內(nèi)容揭示了潛水電機的一些特點。
JB/T 12882 YBKK系列高壓隔爆型三相異步電動機 技術條件
這個標準聚集了這么幾個元素：高電壓，3kV~10kV；大功率，最大7MW；大機座號，最大達H900；隔爆型，雖說3836不能入選這個榜單，可畢竟防爆電機是電機的重要分類之一，我們不能忽略；空空冷卻，冷卻風路的設計很重要；機械行業(yè)標準，可以作為國標之外的代表。不過說實話，不知道它的適用性有多大，比如用H900做3000轉(zhuǎn)，是不是過于難了點?？傮w而言，個人對XX系列技術條件之類的電機標準不感興趣，內(nèi)容大同小異，這點“異”的有沒有道理也不好說，尤其是有的行業(yè)標準，真是可有可無。
GB/T 38090 電動汽車驅(qū)動電機用永磁材料技術要求
前面說過少寫原材料標準，之所以選這個，原因有三。一是畢竟電磁線、硅鋼片、永磁體等電磁材料對電機性能影響甚大，尤其是永磁體在永磁電機中有舉足輕重的作用，我們必須了解它；二是電動汽車及其驅(qū)動系統(tǒng)確實是在一定程度上引領著電機技術的發(fā)展方向，可以拿38090和13560作對比，如有興趣也可以比較下34215和2521.1；三是電機的絕緣體系也很重要，不過電源電壓等級和工作制式的種類太多，我找不出一個具有代表性的標準。
ISO 9000族 質(zhì)量管理體系
鑒于習慣，這里不寫國標號了。你懂的，把它放到最后只是為了壓軸。具體評價9000已超出我的工作范圍，但個人看法，這套標準應該在中學或者大學開設一門課來講授，因為它是一套體系，是方法論。可能有的小伙伴覺得9000是小兒科，可是第一，能嚴格按9000執(zhí)行的公司有多少呢？第二，就像1032是電機試驗方法的基礎一樣，IATF 16949、ISO/TS 22163哪個不是基于9000架構拓展延伸的？如果想了解、執(zhí)行高階內(nèi)容，還可以關注19579和19580。其它如環(huán)境管理體系、職業(yè)健康安全管理體系等有相通之處，不再過多描述。
補充和總結
寫完這些，總有遺珠。比如環(huán)境試驗方面，想把GJB 150系列“軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法”放進去，軍標也應該有個代表，只是因為其不是專門針對電機的，只好放棄。沒有直流電機、微電機和發(fā)電機的標準只是因為作者自身的知識缺陷，以及前文提到的絕緣體系標準不好篩選，等等。沒有辦法，只能作罷。
每個標準選了個黑體字的關鍵詞，個別標準選的不太合適，聊勝于無吧?？傄疹櫟礁鞣N因素，所以個人并不是對這10項標準都非常滿意?？偟膩碚f，翻譯采用IEC/ISO的標準（1032與IEC60034-2有密切的聯(lián)系）更好一些。我們還要加把力，把國內(nèi)標準的水平提上去。
指望熟讀標準而自然學會設計電機是不現(xiàn)實的，但是熟讀標準會大幅提高設計水平是可以期待的?？赡芫藴示嚯x設計出好的產(chǎn)品之間只差一層窗戶紙。
總之，這個榜單以電機的本體標準為主，重點考慮了變頻電機和永磁電機，適當照顧了不同的應用場景，自認為盡力做到了“知識性強，突出重點，覆蓋面廣”的初衷。但正如前文提到的種種理由，掛一漏萬亦不在話下，歡迎各位私信留言。