测试标准
Q/DCH 004-2024
测试设备
可编程电源 / 温度记录仪
测试周期
约1h
判定依据
温升不超限
1测试概述
堵转测试是评估电动工具电机在转子被机械卡死、无法转动这一极端工况下安全性的可靠性试验，通过在额定电压下进行规定次数的堵转循环，验证绕组温升是否超限、热保护装置是否可靠动作、绝缘是否击穿。
电动工具在实际使用中，由于卡头卡死、钻头被工件咬住、砂轮过载等原因，可能出现转子被机械堵转的工况。堵转时电机无法转动，反电动势为零，绕组中流过 起动电流（堵转电流），其值可达额定电流的 5~8倍，绕组迅速发热，若不能及时断电将导致绝缘烧毁甚至起火。
本试验在额定电压下，用机械夹具将样机输出轴 完全堵转，通电 18秒 后断电，记录堵转电流与绕组温升；间隔 15分钟 使样机冷却，重复进行 3次 堵转循环。如样机装有热保护器，应验证其在堵转时是否能在规定时间内动作切断电源。
测试目的
- 验证堵转电流不超过设计限值，绕组不发生烧毁
- 验证堵转工况下绕组温升不超过绝缘等级限值
- 验证热保护器（如有）动作温度与动作时间符合设计要求
- 验证堵转后绝缘性能仍满足要求（绝缘电阻、耐压）
- 评估堵转工况下的安全裕度，为热保护设计提供依据
2标准要求
Q/DCH 004-2024 第5.4条电动工具应能承受额定电压下的堵转试验：在额定电压下将转子堵转，通电18秒后断电，间隔15分钟后重复，共进行3次循环。每次堵转过程中绕组温升不应超过绝缘等级对应限值的1.5倍，堵转后绝缘电阻不应低于2MΩ，并应通过耐压试验。装有热保护器的工具，热保护器应在堵转后30秒内动作。
GB/T 3883.1-2014 第18.6条装有非自复位热保护器的工具，在转子堵转条件下，热保护器应在不超过以下时间动作：S1工作制工具60秒，S2短时工作制工具30秒。动作后绕组温度不超过绝缘等级最高允许温度的1.5倍。
堵转试验条件
| 项目 | 要求 | 说明 |
|---|---|---|
| 试验电压 | 额定电压 | 允差±2% |
| 堵转方式 | 机械夹具完全堵转输出轴 | 转子转速为0 |
| 每次通电时间 | 18秒 | ±0.5秒 |
| 循环间隔 | 15分钟 | 自然冷却 |
| 循环次数 | 3次 | 累计3次堵转 |
| 环境温度 | 20±5℃ | 试验开始时 |
| 热保护器动作 | ≤30秒 | 装有热保护器时 |
3设备要求
🔋可编程交流电源
型号：艾普斯 ASR-2150
量程：0~300V AC, 0~150A
稳压精度：±0.1V
量程：0~300V AC, 0~150A
稳压精度：±0.1V
📊功率分析仪
型号：HIOKI PW3335
功能：测量堵转电流与功率
采样：10ms 高速
功能：测量堵转电流与功率
采样：10ms 高速
🌡多通道温度记录仪
型号：横河 MX100
通道：60通道 T型热电偶
采样：1s 高速模式
通道：60通道 T型热电偶
采样：1s 高速模式
🔒机械堵转夹具
类型：自制卡盘式夹具
扭矩：≥50N·m 抗扭
固定：台虎钳锁紧
扭矩：≥50N·m 抗扭
固定：台虎钳锁紧
📏数字微欧计
型号：固纬 GOM-802
用途：测量绕组冷/热态电阻
精度：±0.1% reading
用途：测量绕组冷/热态电阻
精度：±0.1% reading
⚡兆欧表
型号：FLUKE 1508
测试电压：500V/1000V
量程：0.01~600MΩ
测试电压：500V/1000V
量程：0.01~600MΩ
4测试步骤
试验前基线测量
样机在20±5℃环境静置8小时以上达到热平衡。测量冷态绕组直流电阻 R1 与冷态环境温度 t1，测量绝缘电阻（≥2MΩ）。记录样机铭牌参数、绝缘等级、是否装有热保护器。
样机堵转安装
将样机输出轴通过联轴器连接至机械堵转夹具，用台虎钳锁紧夹具底座。手动转动输出轴确认完全卡死（无法转动）。在绕组端部布置热电偶（或准备电阻法测量端子引线）。
第1次堵转循环
电源调至额定电压，启动温度记录仪高速采集（1秒间隔）。闭合电源开关使样机在额定电压下堵转运行 18秒（如装有热保护器，记录其动作时间）。断电后立即（15秒内）测量热态绕组电阻 R2，记录堵转电流峰值。
间隔冷却15分钟
断电后样机自然冷却 15分钟，记录冷却结束时的绕组温度与环境温度。冷却期间不拆动样机，保持堵转夹具状态。冷却后绕组温度应接近环境温度（差值≤5K）。
第2、3次堵转循环
重复步骤3、4两次，完成第2次和第3次堵转循环。每次记录堵转电流、绕组温升、热保护器动作时间（如有）。如热保护器动作，需手动复位后再进行下次循环。
试验后性能检测
第3次堵转循环结束后，待样机冷却至室温，测量绝缘电阻（500V兆欧表）与冷态绕组电阻。进行耐压试验（1250V/1min，泄漏电流≤0.5mA）。空载运行5分钟检查是否正常。
计算绕组温升
按电阻法公式计算每次堵转循环的绕组温升：ΔT = (R2 - R1)/R1 × (234.5 + t1) + (t1 - t2)。取3次循环中的最大温升值作为判定依据，对照绝缘等级限值的1.5倍判定。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 核对样机铭牌：额定电压、额定电流、绝缘等级、是否装有热保护器
- 确认机械堵转夹具的扭矩承受能力≥堵转扭矩的2倍
- 校验可编程电源输出电压精度（±0.1V）与计时器（±0.5秒）
- 准备耐高温手套与防护面罩，应对可能的火花或冒烟
安全注意事项
⚠
危险：堵转时绕组温度可能在18秒内急剧上升至200℃以上，存在绝缘烧毁、冒烟、起火风险。试验人员须佩戴防护面罩与隔热手套，试验区域配备灭火器。如发现冒烟、明火、异常焦糊味应立即断电。
!
警告：堵转夹具必须可靠锁紧，堵转扭矩可达额定扭矩的5~10倍，夹具松动可能导致样机飞出伤人。堵转后样机外壳温度高，禁止立即触摸。热态电阻测量必须迅速（断电后15秒内），否则绕组冷却导致结果偏低。
操作规程
- 样机静置8小时至热平衡，测量冷态绕组电阻R₁与绝缘电阻
- 样机输出轴连接堵转夹具，台虎钳锁紧，手动确认完全堵转
- 布置绕组热电偶，连接温度记录仪高速采集（1秒间隔）
- 电源调至额定电压，闭合开关堵转18秒，记录电流与温度
- 断电后15秒内测量热态绕组电阻R₂，记录热保护器动作时间
- 自然冷却15分钟，记录冷却后温度
- 重复堵转循环共3次，每次记录电流、温升、动作时间
- 试验后冷却至室温，测量绝缘电阻与耐压试验
- 计算3次循环最大温升，对照限值判定合格性
- 填写试验报告，试验人、复核人签字归档
6测试大纲
| 序号 | 测试项目 | 测试条件 | 参数值 | 判定限值 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 冷态绕组电阻 | 静置8h, 20±5℃ | R₁ (Ω) | 记录值 |
| 2 | 冷态绝缘电阻 | 500V兆欧表 | Riso (MΩ) | ≥2MΩ |
| 3 | 堵转电流峰值 | 额定电压堵转18s | Iblock (A) | 记录值 |
| 4 | 第1次堵转温升 | 额定电压堵转18s | ΔT₁ (K) | ≤限值×1.5 |
| 5 | 第2次堵转温升 | 额定电压堵转18s | ΔT₂ (K) | ≤限值×1.5 |
| 6 | 第3次堵转温升 | 额定电压堵转18s | ΔT₃ (K) | ≤限值×1.5 |
| 7 | 热保护器动作时间 | 额定电压堵转 | ttrip (s) | ≤30s（如有） |
| 8 | 试验后绝缘电阻 | 500V兆欧表 | Riso (MΩ) | ≥2MΩ |
| 9 | 试验后耐压试验 | 1250V/1min | 泄漏电流 (mA) | ≤0.5mA 无击穿 |
7测试报告
堵转测试报告
报告编号：__________ 日期：__________
堵转循环数据
| 循环 | 堵转电流(A) | 通电时间(s) | 热态电阻R₂(Ω) | 环境温度(℃) | 绕组温升(K) | 热保护动作(s) | 结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 第1次 | __ | 18 | __ | __ | __ | __ | □合格 |
| 第2次 | __ | 18 | __ | __ | __ | __ | □合格 |
| 第3次 | __ | 18 | __ | __ | __ | __ | □合格 |
试验后性能检测
| 项目 | 测量值 | 限值 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 绝缘电阻 | __MΩ | ≥2MΩ | □合格 |
| 耐压试验(1250V/1min) | __mA | ≤0.5mA 无击穿 | □合格 |
| 空载运行检查 | 正常/异常 | 正常 | □合格 |
测试结论
判定结果
□ 合格
判定结果
□ 不合格
备注
__________
8判定标准
| 项目 | 限值 | 判定依据 |
|---|---|---|
| 每次堵转绕组温升 | ≤绝缘等级限值×1.5 | Q/DCH 004-2024 §5.4 |
| 3次循环最大温升 | ≤绝缘等级限值×1.5 | Q/DCH 004-2024 §5.4.1 |
| F级绝缘堵转温升 | ΔT ≤ 172.5K (115×1.5) | Q/DCH 004-2024 §5.4 |
| B级绝缘堵转温升 | ΔT ≤ 142.5K (95×1.5) | Q/DCH 004-2024 §5.4 |
| 热保护器动作时间 | ≤30秒 | GB/T 3883.1 §18.6 |
| 试验后绝缘电阻 | ≥2MΩ | GB/T 3883.1 §12 |
| 试验后耐压试验 | 1250V/1min 无击穿 | GB/T 3883.1 §13 |
| 试验后空载运行 | 正常无异响 | Q/DCH 004-2024 §5.4.2 |
| 外观状态 | 无烧焦、无冒烟、无变形 | Q/DCH 004-2024 §5.4.2 |
★
判定原则：3次堵转循环中任一次绕组温升超过限值的1.5倍即判定不合格。热保护器未在30秒内动作、试验后绝缘电阻低于2MΩ、耐压试验击穿、空载运行异常均判定不合格。