测试标准
Q/DCH 005-2024
测试设备
测功机
过载倍数
1.2 / 1.5 倍
温升限值
不超限
1测试概述
过载运行测试是电动工具可靠性与安全性试验，通过施加超过额定值的负载（1.2倍连续运行2小时、1.5倍短时运行），考核产品在过载工况下的温升控制能力与安全裕量，验证热保护、过流保护功能的有效性。
电动工具在实际使用中常遇到 过载工况：电钻卡钻、角磨机切割硬质材料、电圆锯遇硬节、电锤遇钢筋等。这些工况使电机负载扭矩瞬时增大至额定值的 1.2–2 倍，电流急剧上升，绕组温升在数十秒至数分钟内可能超过绝缘限值。若无有效保护，将导致 绕组过热烧毁、绝缘击穿、磁钢退磁、齿轮断齿 等失效，甚至引发火灾。
本试验依据 Q/DCH 005-2024，分两阶段进行：①1.2倍额定负载连续运行2小时，考核持续过载下的温升控制，绕组温升不超过绝缘等级限值（B级80K/F级105K）的1.1倍；②1.5倍额定负载短时运行（运行至热保护动作或达规定时间，通常5–15分钟），考核短时严重过载下不损坏，热保护能可靠动作切断电源。试验中监测温升、电流、转速、保护动作，试验后样机功能正常、无损坏。
测试目的
- 考核产品在1.2倍持续过载下的温升控制能力，验证散热设计余量
- 考核1.5倍短时严重过载下不损坏，验证安全裕量
- 验证热保护、过流保护在过载工况下能可靠动作
- 暴露过载下的薄弱环节（绕组、磁钢、齿轮、开关管）
- 为产品安全设计与保护策略优化提供依据
2标准要求
Q/DCH 005-2024 §6过载运行试验条件：①1.2倍额定负载连续运行2小时，绕组温升不超过绝缘等级限值的1.1倍（B级88K、F级115K），轴承温升≤60K，机壳温升≤65K；②1.5倍额定负载短时运行，运行至热保护动作或达15分钟，样机不损坏，热保护可靠动作。试验后样机功能正常，绝缘电阻≥2MΩ，耐压试验合格。
GB/T 3883.1-2014 §12手持式电动工具在过载条件下应配置过流保护或热保护装置，当绕组温度超过限值时可靠切断电源。对串激电机工具，过载保护应在1.5倍额定电流下60秒内动作；对无刷电机工具，控制器应具备过流关断与温度保护功能。
试验条件与限值
| 阶段 | 负载 | 运行时间 | 绕组温升限值 | 其他要求 |
|---|---|---|---|---|
| 持续过载 | 1.2倍额定 | 2小时连续 | B88K/F115K | 轴承≤60K，机壳≤65K |
| 短时过载 | 1.5倍额定 | 至保护动作或15min | 不损坏 | 热保护可靠动作 |
| 试验后 | — | — | — | 功能正常，绝缘≥2MΩ |
3设备要求
⚙测功机
型号：定制磁滞/磁粉测功机
加载：0–75N·m（过载容量）
闭环控制，扭矩稳定
过载能力≥2倍额定
加载：0–75N·m（过载容量）
闭环控制，扭矩稳定
过载能力≥2倍额定
📊功率分析仪
型号：Yokogawa WT500
测量：电压/电流/功率
精度：±0.1%
瞬态捕获
测量：电压/电流/功率
精度：±0.1%
瞬态捕获
🌡温度记录仪
型号：横河 MX100
通道：60通道 K型热电偶
测点：绕组/轴承/机壳/磁钢
采样：1s
通道：60通道 K型热电偶
测点：绕组/轴承/机壳/磁钢
采样：1s
🔌可编程交流电源
型号：艾普斯 ASR-2150
输出：0–300V AC
容量：≥3kVA
过流容量充足
输出：0–300V AC
容量：≥3kVA
过流容量充足
📏扭矩传感器
型号：HBM T20WN
量程：0–30N·m（过载）
精度：±0.1%
量程：0–30N·m（过载）
精度：±0.1%
⚡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
🔧耐压测试仪
型号：华仪 7120
输出：0–5kV AC
用途：试验后耐压验证
输出：0–5kV AC
用途：试验后耐压验证
4测试步骤
试验前基线测量
样机在额定电压下空载运行5分钟确认功能正常。加载至额定负载运行至热稳定，记录基线参数：输入功率、负载电流、转速、绕组温度（电阻法）、轴承温度、机壳温度。测量绝缘电阻（≥2MΩ）。对样机外观与保护装置状态拍照存档。
样机安装与布置
将样机刚性固定于测功机台架，输出轴接测功机。在绕组端部、轴承外圈、机壳、磁钢（无刷电机）布置热电偶。样机接可编程电源，设定额定电压。确认热保护装置接线正常，过流保护功能启用。
1.2倍持续过载运行
启动样机空载运行，缓慢加载至 1.2倍额定负载（允差±5%），开始计时 2小时。实时监测：输入功率、负载电流、转速、绕组温度、轴承温度、机壳温度。每15分钟记录一次参数。重点关注绕组温升是否超限（B88K/F115K）、热保护是否动作。
1.2倍过载异常处理
1.2倍过载运行中如出现：绕组温升超限、热保护动作、转速突降>15%、负载电流突增>20%、冒烟异味，应记录现象与时刻。如热保护动作属正常（设计为1.2倍过载保护），待冷却复位后继续；如为损坏则判定失效终止。
1.5倍短时过载运行
1.2倍过载完成后样机冷却至室温。重新启动样机空载运行，缓慢加载至 1.5倍额定负载（允差±5%），开始计时。运行至 热保护动作切断电源 或达 15分钟（以先到者为准）。实时监测温升、电流、转速，记录热保护动作时刻与温度。
1.5倍过载后检查
1.5倍过载运行结束（保护动作或达15分钟）后，让样机自然冷却至室温。检查样机有无损坏：绕组有无烧毁短路、磁钢有无退磁（测反电势）、齿轮有无断齿、开关管有无击穿、外壳有无变形变色。测量绝缘电阻（≥2MΩ）与耐压（1250V/1min无击穿）。
试验后功能复测
样机冷却后，在额定电压下空载运行5分钟检查功能。加载至额定负载运行至热稳定，复测输入功率、负载电流、转速，与试验前基线对比，性能无明显下降。确认热保护装置复位正常，可重复动作。
数据记录与判定
汇总试验数据：1.2倍过载温升曲线、1.5倍过载温升与保护动作记录、试验后性能与绝缘。对照 Q/DCH 005-2024 判定限值（温升不超限、1.5倍不损坏、保护可靠动作、试验后功能正常）判定合格性。由测试人员、复核人员签字归档。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 核对样机铭牌：额定电压、额定功率、额定负载、绝缘等级、保护类型
- 确认测功机过载容量≥2倍额定负载，扭矩传感器量程覆盖1.5倍
- 校验热电偶、功率分析仪、扭矩传感器精度
- 试验前测量额定负载热稳态基线参数与绝缘电阻
- 确认热保护/过流保护装置接线正常、功能启用
安全注意事项
⚠
危险：过载试验样机温升剧烈，可能冒烟、起火、爆裂。试验台周围禁止堆放易燃物，配备灭火器。1.5倍过载时人员应保持安全距离，必要时加装防爆挡板。试验中如发现冒烟明火应立即切断电源。
!
警告：加载扭矩必须从0缓慢升至目标值，避免冲击导致齿轮断齿或联轴器损坏。1.2倍与1.5倍之间必须让样机完全冷却至室温，否则温升叠加导致误判。热保护动作后必须等待自动复位或手动复位，不可强制短接保护。测功机过载容量必须充足，否则无法维持1.5倍负载。
操作规程
- 样机额定电压空载运行5分钟，加载至额定负载测热稳态基线
- 样机刚性固定于测功机，布置热电偶，确认保护装置正常
- 1.2倍额定负载连续运行2小时，每15分钟记录温升与性能
- 样机冷却至室温
- 1.5倍额定负载短时运行至保护动作或15分钟，记录动作时刻
- 样机自然冷却至室温，检查有无损坏
- 测量绝缘电阻与耐压，复测额定负载性能
- 对照判定限值判定合格性，填写报告，签字归档
6测试大纲
过载运行测试大纲规定过载倍数、运行时间、监测项目与判定限值：
| 序号 | 测试项目 | 技术要求 | 测试方法 | 测试设备 | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1.2倍过载负载 | 1.2倍额定±5% | 闭环控制 | 测功机+HBM | 必检 |
| 2 | 1.2倍运行时间 | 2小时连续 | 计时 | 系统 | 必检 |
| 3 | 1.2倍绕组温升 | B88K/F115K | 电阻法+热电偶 | MX100 | 必检 |
| 4 | 1.2倍轴承温升 | ≤60K | 热电偶 | MX100 | 必检 |
| 5 | 1.5倍过载负载 | 1.5倍额定±5% | 闭环控制 | 测功机 | 必检 |
| 6 | 1.5倍运行时间 | 至保护动作/15min | 计时 | 系统 | 必检 |
| 7 | 热保护动作 | 可靠动作 | 监测 | 监测 | 必检 |
| 8 | 1.5倍后不损坏 | 无烧毁/退磁/断齿 | 检查 | 目视/仪器 | 必检 |
| 9 | 试验后绝缘电阻 | ≥2MΩ | 500V兆欧表 | FLUKE 1508 | 必检 |
| 10 | 试验后耐压 | 1250V/1min 无击穿 | 耐压测试 | 华仪 7120 | 必检 |
7测试报告
测试完成后应出具完整的过载运行测试报告，包含样品信息、过载数据、保护动作记录与判定：
过载运行测试报告
OVERLOAD OPERATION TEST REPORT
1.2倍持续过载记录
| 时间 (min) | 负载 (倍) | 电流 (A) | 转速 (rpm) | 绕组温升 (K) | 异常 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1.2 | __ | __ | __ | 无 |
| 30 | 1.2 | __ | __ | __ | 无 |
| 60 | 1.2 | __ | __ | __ | 无 |
| 90 | 1.2 | __ | __ | __ | 无 |
| 120 | 1.2 | __ | __ | __ | 无 |
1.5倍短时过载记录
| 时间 (min) | 负载 (倍) | 绕组温升 (K) | 保护动作 | 现象 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 1.5 | __ | — | 正常 |
| 5 | 1.5 | __ | — | 正常 |
| __ | 1.5 | __ | 动作切断 | 保护动作 |
试验后检查
| 项目 | 结果 | 限值 | 判定 |
|---|---|---|---|
| 外观 | __ | 无变形变色 | □合格 |
| 绕组 | __ | 无烧毁 | □合格 |
| 绝缘电阻 | __MΩ | ≥2MΩ | □合格 |
| 耐压试验 | __mA | ≤0.5mA 无击穿 | □合格 |
| 功能 | __ | 正常 | □合格 |
测试结论
判定结果
□ 合格
判定结果
□ 不合格
8判定标准
过载运行测试按 Q/DCH 005-2024 进行判定，所有项目均满足要求方可判定合格。
| 项目 | 限值 | 判定依据 |
|---|---|---|
| 1.2倍过载运行时间 | 2小时连续 | Q/DCH 005-2024 §6.1 |
| 1.2倍绕组温升 | B88K/F115K | Q/DCH 005-2024 §6.2 |
| 1.2倍轴承温升 | ≤60K | Q/DCH 005-2024 §6.2 |
| 1.2倍机壳温升 | ≤65K | Q/DCH 005-2024 §6.2 |
| 1.5倍过载不损坏 | 无烧毁/退磁/断齿 | Q/DCH 005-2024 §6.3 |
| 热保护动作 | 可靠动作 | Q/DCH 005-2024 §6.3 |
| 试验后功能 | 正常 | Q/DCH 005-2024 §6.3 |
| 试验后绝缘电阻 | ≥2MΩ | GB/T 3883.1 |
| 试验后耐压 | 1250V/1min 无击穿 | GB/T 3883.1 |
✓
合格判定：样机在1.2倍额定负载下连续运行2小时，绕组温升≤B88K/F115K、轴承温升≤60K；1.5倍额定负载短时运行热保护可靠动作，无损坏；试验后功能正常、绝缘电阻≥2MΩ、耐压合格，判定合格。
✖
不合格处理：对1.2倍过载温升超限，应优化通风散热、提高绝缘等级、增大电机功率余量；对1.5倍过载损坏，应优化热保护阈值（降低动作温度）、增加过流关断延时、选用更高耐温磁钢；对保护不动作，应检查热保护器安装位置与接线、控制器保护逻辑。整改后重新测试。