测试标准
GB/T 3883.1-2014 第17章
测试设备
HIOKI PW3335 + MX100
测试时长
约1-2小时/台
样品数量
3台
1测试概述
堵转测试是将电动工具输出轴机械卡死(转子无法旋转),在额定电压下通电,模拟卡钻、卡锯等最严酷异常工况,考核电机绕组温升、热保护器(如有)动作可靠性及防火安全性的型式试验。
电动工具用串激电机在堵转时,转子不旋转、不建立反电动势,电流将达到额定电流的 5~15倍,绕组铜损剧增,温度急剧上升。若无有效保护,数秒至数十秒内绕组即可烧毁甚至引燃周围材料。堵转测试通过机械堵转装置卡死输出轴,在额定电压下持续通电(带热保护器工具至保护器动作循环稳定,无保护器工具持续1小时),测量绕组温升、堵转电流、保护器动作特性,验证产品在堵转工况下不发生 绕组烧毁、外壳熔穿、起火、绝缘击穿 等危险。本测试属破坏性试验,样机测试后通常报废。
测试目的
- 验证带热保护器工具在堵转下保护器能可靠动作并切断电源
- 验证无热保护器工具在1小时堵转后绕组温升不超过限值
- 考核堵转工况下不发生绕组烧毁、起火、外壳熔穿
- 测量堵转电流倍数,评估绕组与开关的承受能力
- 验证堵转后绝缘电阻与电气强度仍满足要求(潮态+耐压)
2标准要求
GB/T 3883.1-2014 第17章工具在不正常操作(包括堵转)条件下,不得出现绕组烧毁、起火、外壳熔穿、绝缘击穿等危险。带热保护器的工具,堵转时保护器应在绕组温度超过限值前动作,且经过18个堵转-冷却循环后仍能正常工作;无热保护器的工具,在额定电压下堵转1小时,绕组温升不超过规定限值(短时工作制)或不烧毁(连续工作制)。
堵转温升限值(无热保护器,1小时)
| 绝缘等级 | 堵转1小时温升限值(K) | 判定说明 |
|---|---|---|
| A级 | 215 | 不超过此值且不烧毁 |
| E级 | 225 | 不超过此值且不烧毁 |
| B级 | 235 | 不超过此值且不烧毁 |
| F级 | 255 | 不超过此值且不烧毁 |
带热保护器堵转循环要求
| 项目 | 要求 | 说明 |
|---|---|---|
| 循环次数 | 18次 | 每次堵转至保护器动作→冷却至室温→再堵转 |
| 保护器动作 | 每次均能动作切断 | 动作温度低于绕组限值 |
| 循环后 | 绕组不烧毁、绝缘不击穿 | 潮态后耐压仍合格 |
| 冷却时间 | 每次冷却至室温±10℃ | 风冷或自然冷却 |
ℹ
注:IEC 62841-1:2016 第17章对堵转的循环次数与温升限值与GB/T 3883.1一致。手持式工具多用热保护器,园林工具(如割草机)常无保护器按1小时考核。
3设备要求
🔌功率分析仪
型号:HIOKI PW3335
功能:监测堵转电流/功率
采样:100kS/s瞬态记录
功能:监测堵转电流/功率
采样:100kS/s瞬态记录
🌡多通道温度记录仪
型号:横河 MX100
通道:60通道热电偶
精度:±0.5℃
通道:60通道热电偶
精度:±0.5℃
🔒堵转夹具
类型:定制机械卡死工装
功能:卡死输出轴/夹头
要求:耐高温、抗冲击
功能:卡死输出轴/夹头
要求:耐高温、抗冲击
🔋可调交流电源
型号:艾普斯 ASR-2150
量程:0~300V/150A
精度:±0.1V
量程:0~300V/150A
精度:±0.1V
📏微欧计
型号:固纬 GOM-802
用途:冷/热态绕组电阻
精度:±0.1%
用途:冷/热态绕组电阻
精度:±0.1%
🛡防护罩
类型:防爆观察罩
功能:防止熔融物飞溅
材质:耐高温玻璃
功能:防止熔融物飞溅
材质:耐高温玻璃
4测试步骤
冷态绕组电阻测量
样机在20±5℃静置8小时。用微欧计测量定子绕组冷态电阻 R1 与冷态环境温度 t1。记录精确到0.001Ω。检查样机有无热保护器,确定试验方案(循环18次或1小时堵转)。
安装堵转夹具
将样机固定于测试台,用堵转夹具机械卡死输出轴/夹头,确保转子完全无法旋转。夹具须可靠锁定,堵转冲击力大。样机置于防爆防护罩内。布置热电偶于绕组端部、外壳、轴承处。
接线与设备设置
可调电源调至额定电压。功率分析仪设为持续监测电流/功率。温度记录仪10秒采样连续记录。确认堵转夹具已锁定、防护罩关闭、人员撤离。
无热保护器:1小时堵转
对无热保护器工具,施加额定电压起动(堵转状态下直接通电)。持续 60分钟,记录堵转电流、各点温度-时间曲线。观察是否出现冒烟、起火、外壳熔穿。若发生起火立即切断电源。60分钟后断电。
带热保护器:18次循环
对带热保护器工具,施加额定电压堵转至保护器动作切断电源,记录动作时间与绕组温度。断电冷却至室温±10℃。重复堵转-冷却循环 18次。记录每次动作时间、复位时间、绕组最高温度。
热态绕组电阻测量
堵转结束(1小时或18次循环后)断电瞬间15秒内,用微欧计快速测量热态绕组电阻 R2。记录电阻与断电时刻。用电阻法计算绕组平均温升 ΔT。
堵转后绝缘检查
样机冷却后,进行潮态预处理(40℃/93%RH/48h),然后测量绝缘电阻与耐压(试验电压降为标准值的60%)。验证堵转后绝缘未击穿。观察绕组有无烧焦、漆膜碳化。
记录与判定
记录堵转电流倍数、绕组温升、保护器动作特性、外观损坏情况、堵转后绝缘电阻/耐压结果。对照标准判定。发生烧毁、起火、熔穿、绝缘击穿即不合格。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 核对样机有无热保护器,确定循环18次或1小时堵转方案
- 测量冷态绕组电阻R₁,记录冷态温度t₁
- 检查堵转夹具可靠锁定,防护罩完好
- 准备灭火器(CO₂/干粉),置于测试区1米内
安全注意事项
⚠
危险:堵转时绕组温度可达200~300℃,存在起火、熔融物飞溅、爆炸风险。测试必须在防爆防护罩内进行,人员撤离至1.5米外。测试区配置CO₂灭火器与烟感报警。一旦起火立即断电并用灭火器扑救,严禁水灭。
!
警告:堵转夹具必须可靠锁定,堵转冲击力可达数百牛,夹具松脱会导致样机弹射伤人。18次循环中如保护器失效不动作,必须立即断电终止试验,防止绕组烧毁引发火灾。
操作规程
- 静置8h测冷态电阻R₁,确认有无热保护器
- 安装堵转夹具卡死输出轴,关闭防护罩
- 额定电压下堵转(无保护器1h,有保护器循环18次)
- 连续记录电流、温度曲线,观察异常现象
- 断电瞬间15s内测热态电阻R₂,计算绕组温升
- 冷却后潮态48h,测绝缘电阻+降值耐压
- 检查外观:绕组烧焦/外壳熔穿/起火
- 填写记录表,判定合格性,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 | 堵转电流 | 额定电压,堵转瞬间 | Iblock (A) | 记录倍数 |
| 2 | 绕组堵转温升(无保护器) | 额定电压,1h | ΔT (K) | ≤绝缘等级限值 |
| 3 | 保护器动作(有保护器) | 额定电压,堵转 | ttrip (s) | 每次可靠动作 |
| 4 | 循环次数 | 堵转-冷却循环 | 18次 | 全部完成 |
| 5 | 外观损坏 | 试验后检查 | — | 无烧毁/起火/熔穿 |
| 6 | 堵转后绝缘电阻 | 潮态48h后 | R (MΩ) | ≥ 限值 |
| 7 | 堵转后耐压 | 潮态后,60%试验电压 | 1min | 无击穿 |
7测试报告
堵转测试报告
报告编号:__________ 日期:__________
测试数据
| 项目 | 实测值 | 限值 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 堵转电流(A) | __ | 记录 | — |
| 堵转电流倍数 | __×IN | — | — |
| 绕组堵转温升(K) | __ | ≤__ | □合格 |
| 保护器动作时间(s) | __ | 可靠动作 | □合格 |
| 循环次数 | __ | 18 | □合格 |
| 外观损坏 | □无 □有 | 无 | □合格 |
| 堵转后绝缘电阻(MΩ) | __ | ≥限值 | □合格 |
| 堵转后耐压 | □通过 | 无击穿 | □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 |
|---|---|---|
| 无保护器堵转1h温升(B级) | ΔT ≤ 235K 且不烧毁 | GB/T 3883.1-2014 §17.2 |
| 带保护器循环 | 18次循环不烧毁不击穿 | GB/T 3883.1-2014 §17.2 |
| 保护器动作 | 每次可靠切断 | GB/T 3883.1-2014 §17.2 |
| 外观 | 无绕组烧毁、起火、外壳熔穿 | GB/T 3883.1-2014 §17.1 |
| 堵转后绝缘电阻 | ≥ 限值(潮态后) | GB/T 3883.1-2014 §14 |
| 堵转后耐压 | 60%试验电压无击穿 | GB/T 3883.1-2014 §17.3 |
★
判定原则:发生绕组烧毁、起火、外壳熔穿、保护器失效不动作,或堵转后绝缘电阻/耐压不合格,即判定为不合格。所有项目均通过方可合格。