测试标准
GB/T 3883.1-2014 §16
测试设备
温升记录+绝缘电阻仪
测试时长
≥ 240 小时
样品数量
2台
1测试概述
电机老化测试是按温升试验规定的负载条件，让电机及工具整机连续运行不少于 240 小时（10 天），定时监测绕组温度、绝缘电阻、输入功率、转速等关键参数，考核电机绕组绝缘系统在长期热应力、电应力、机械应力下老化特性，验证老化后绝缘电阻、耐压等电气安全性能仍合格的耐久性试验。
电动工具电机绕组绝缘在长期使用中会因 热老化（漆包线漆膜热分解、绝缘纸脆化）、电老化（局部放电、介质损耗）、机械老化（振动、热循环引起机械应力）和 环境老化（潮气、灰尘）的综合作用下性能逐步下降。绝缘寿命符合 10℃ 法则（Montsinger 定律）：绕组温度每升高 10℃，绝缘寿命减半。电机老化测试通过加速老化评估，在 240 小时连续运行下模拟约 5 年 的实际使用老化量，是评估电机系统长期可靠性的核心试验。试验在专用 老化试验台 上进行，配备 多通道温度记录仪、绝缘电阻在线监测仪、功率分析仪。
测试目的
- 验证电机绕组绝缘系统在长期热应力下不发生击穿、绝缘电阻稳定
- 考核绕组漆包线漆膜、绝缘纸、绝缘套管的老化特性
- 验证轴承、换向器、碳刷等运动部件的耐久性
- 暴露绝缘结构设计缺陷：温升裕度不足、散热不良、绝缘材料选型不当
- 为产品寿命评估与可靠性指标提供加速老化数据支撑
2标准要求
GB/T 3883.1-2014 §16耐久性试验：工具应在温升试验规定的条件下连续运行，期间不发生电气或机械故障。试验后工具应承受第 14 章规定的电气强度试验，但试验电压降为原值的 75%，持续 1 分钟，不得发生击穿或闪络。绝缘电阻应不低于限值的 50%。
IEC 62841-1:2016 §16.2工具应按制造商规定的工作周期连续运行累计不少于 240 小时。若制造商未规定工作周期，则按 S1 连续工作制运行。对短时或断续工作制的工具，每周期应包含规定的停歇时间。试验后绕组对地绝缘电阻应不低于 1 MΩ。
老化试验条件分类
| 工作制 | 试验周期 | 累计时长 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| S1 连续工作制 | 连续运行 | ≥ 240 h | 砂轮机、抛光机 |
| S2 短时工作制 | 按规定周期 | ≥ 240 h | 电钻、冲击钻 |
| S3 断续周期工作制 | 通断循环 | ≥ 240 h | 角磨机、电扳手 |
| S6 连续周期工作制 | 带空载周期 | ≥ 240 h | 工业级工具 |
ℹ
注：对短时/断续工作制工具，每个工作周期应严格按铭牌标注（如 S2-30min、S3-40%）。每个工作周期之间允许必要的冷却停歇，但累计运行时间不少于 240 小时。老化期间每隔 24 小时进行一次绝缘电阻测量，监测老化趋势。
老化期间监测参数
| 监测参数 | 测量频率 | 限值 | 监测方式 |
|---|---|---|---|
| 绕组温度（电阻法或热电偶） | 每 4 小时 | ≤ 绝缘等级限值 | 多通道温度记录仪 |
| 绝缘电阻（绕组-外壳） | 每 24 小时 | ≥ 1 MΩ | 绝缘电阻测试仪 |
| 输入功率 | 每 4 小时 | 额定功率 ±10% | 功率分析仪 |
| 输入电流 | 每 4 小时 | ≤ 额定电流 | 功率分析仪 |
| 转速（带载） | 每 4 小时 | 额定转速 ±10% | 光电转速仪 |
| 轴承温度 | 每 4 小时 | ≤ 90℃ | 热电偶 |
| 外壳温度 | 每 4 小时 | ≤ 75℃（B级绝缘） | 热电偶 |
| 异常报警 | 连续 | 无异常 | 声光报警 |
3设备要求
📊功率分析仪
型号：横河 WT500
电压：0~600V AC 精度 ±0.1%
电流：0~40A 精度 ±0.1%
带宽：DC~1 MHz
用途：实时监测输入功率、电流、功率因数
电压：0~600V AC 精度 ±0.1%
电流：0~40A 精度 ±0.1%
带宽：DC~1 MHz
用途：实时监测输入功率、电流、功率因数
🌡多通道温度记录仪
型号：横河 MX100
通道：20 通道 K 型热电偶
量程：-200~1370℃
采样：100 ms
用途：绕组、轴承、外壳温度记录
通道：20 通道 K 型热电偶
量程：-200~1370℃
采样：100 ms
用途：绕组、轴承、外壳温度记录
🔌绝缘电阻测试仪
型号：HIOKI IR4056-20
测试电压：25/50/100/250/500/1000V DC
量程：0.01 MΩ~10 TΩ
用途：每 24 小时测绕组对地绝缘电阻
测试电压：25/50/100/250/500/1000V DC
量程：0.01 MΩ~10 TΩ
用途：每 24 小时测绕组对地绝缘电阻
⚙️可调负载装置
类型：磁粉制动器 / 测功机
型号：杭州科迈 PCB-50
扭矩：0~50 N·m 可调
精度：±0.5% FS
型号：杭州科迈 PCB-50
扭矩：0~50 N·m 可调
精度：±0.5% FS
⚡稳压电源
型号：艾普斯 APM-11003
容量：11 kVA
电压：0~300V AC 精度 ±1%
频率：45~65 Hz 可调
容量：11 kVA
电压：0~300V AC 精度 ±1%
频率：45~65 Hz 可调
🔄光电转速仪
型号：ONOSOKKI CT-6521
量程：30~99999 r/min
精度：±1 r/min
用途：带载转速监测
量程：30~99999 r/min
精度：±1 r/min
用途：带载转速监测
4测试步骤
样机初始参数测量
试验前对 2 台样机进行 初始电气参数 测量：冷态绝缘电阻（≥ 2 MΩ，DC 500V）、绕组直流电阻（电阻法测温升基准）、耐压试验（1000V/1min 合格）。记录铭牌额定电压、电流、功率、转速、工作制。
负载装置与监测仪器连接
将样机与 磁粉制动器/测功机 连接，按铭牌规定负载调整扭矩。在绕组端部、轴承外圈、外壳等关键点贴 K 型热电偶。连接 功率分析仪 监测输入电压、电流、功率。连接 稳压电源 保证额定电压 ±1%。
温升试验基准运行
按温升试验条件启动样机，调整负载至铭牌额定值，运行至热稳定状态（温升变化 ≤ 1K/h）。记录稳定后的绕组温度、轴承温度、外壳温度、输入功率。验证老化试验基础工况符合温升试验规定。
240 小时连续老化运行
按铭牌工作制启动 240 小时连续老化。S1 工作制连续运行；S2/S3 按铭牌周期循环（如 S3-40%：通 96 秒 / 断 144 秒）。每 4 小时记录绕组温度、轴承温度、输入功率、电流、转速。每 24 小时停机测量一次绕组对地 绝缘电阻，监测老化趋势。
中间检测与异常处理
每 24 小时观察样机运行状态：异常噪声、振动、火花、异味。如发生绕组温度超限（>130℃ B级）、绝缘电阻骤降（<5 MΩ）、电流异常（>额定 1.2 倍）、轴承温升超限立即停机记录故障现象并分析原因。可修复后继续试验，但需在报告中注明。
老化后冷却与终了参数测量
240 小时老化试验完成后停机，自然冷却至常温（约 4 小时）。复测绕组直流电阻（计算老化后温升），测量 终了绝缘电阻（应 ≥ 1 MΩ）。外观检查：绕组漆膜颜色变化、绝缘纸脆化、漆包线开裂、轴承磨损、碳刷磨损等。
老化后电气强度试验
对老化后样机进行 耐压试验，试验电压降为原值的 75%（如原 1000V 降为 750V），持续 1 分钟。试验期间不得发生击穿或闪络。复测泄漏电流应不超过限值的 2 倍。
解体检查与判定
解体样机检查绕组、轴承、换向器、碳刷、绝缘纸等内部状态：漆包线漆膜无剥落、绝缘纸无明显脆化、轴承无点蚀、换向器无烧蚀。对照判定标准综合判定，2 台样机均合格判定该型号合格，填写记录归档。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 核对样机铭牌额定参数与工作制，制定老化试验方案
- 试验前测量初始绝缘电阻、绕组直流电阻、耐压试验合格
- 校验功率分析仪、温度记录仪、绝缘电阻测试仪精度
- 检查负载装置、稳压电源、急停按钮、声光报警功能
- 试验区域配备通风、灭火器、不间断电源（UPS）防断电
安全注意事项
⚠
危险：老化试验长达 240 小时（10 天）无人值守运行，电机绕组温度可达 130℃ 以上，外壳温度可达 75℃ 以上，可致灼伤。试验期间严禁触碰样机与负载装置。试验区域必须配备 烟感报警器、灭火器、自动断电保护，试验期间定期巡视（至少每 8 小时）。
!
警告：试验期间发生停电将影响老化连续性，需配备 UPS 或自动重启动装置。如累计运行中断超过 4 小时，应重新评估试验有效性。绕组温度监测应设置上限报警（典型 130℃ B级），超限自动断电。中间停机测量绝缘电阻时必须断电并放电。
操作规程
- 试验前测量初始电气参数，确认耐压、绝缘电阻合格
- 连接负载装置、温度传感器、功率分析仪、稳压电源
- 按温升试验条件启动并调整至热稳定，记录基准参数
- 按铭牌工作制启动 240 小时连续老化运行
- 每 4 小时记录温度、功率、电流、转速；每 24 小时测绝缘电阻
- 试验期间巡视运行状态，异常立即停机记录
- 240 小时完成后冷却，复测绝缘电阻、绕组直流电阻
- 进行 75% 电压耐压试验，解体检查，对照标准判定
6测试大纲
| 序号 | 测试项目 | 测试条件 | 参数值 | 判定限值 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 累计运行时间 | 按铭牌工作制 | ≥ 240 h | ≥ 240 h |
| 2 | 绕组温度（B级） | 每 4 小时记录 | 实测 ℃ | ≤ 130℃ |
| 3 | 轴承温度 | 每 4 小时记录 | 实测 ℃ | ≤ 90℃ |
| 4 | 外壳温度 | 每 4 小时记录 | 实测 ℃ | ≤ 75℃ |
| 5 | 输入功率 | 每 4 小时记录 | 额定 ±10% | 稳定无突变 |
| 6 | 绕组绝缘电阻 | 每 24 小时测量 | DC 500V | ≥ 1 MΩ |
| 7 | 老化后耐压 | 75% 试验电压 | 750V AC/1min | 无击穿无闪络 |
| 8 | 解体检查 | 试验后解体 | — | 无显著老化 |
7测试报告
电机老化测试报告
报告编号：__________ 日期：__________
老化试验数据汇总
| 样机编号 | 累计时间(h) | 初始绝缘电阻(MΩ) | 终了绝缘电阻(MΩ) | 最大绕组温度(℃) | 最大轴承温度(℃) | 故障记录 | 结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| #01 | 240 | __ | __ | __ | __ | □无 | □合格 |
| #02 | 240 | __ | __ | __ | __ | □无 | □合格 |
老化后电气强度试验
| 样机编号 | 试验电压(V AC) | 加压时间(min) | 泄漏电流(mA) | 击穿/闪络 | 结果 |
|---|---|---|---|---|---|
| #01 | 750 | 1 | __ | □无 □有 | □合格 |
| #02 | 750 | 1 | __ | □无 □有 | □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 |
|---|---|---|
| 累计运行时间 | ≥ 240 小时 | GB/T 3883.1-2014 §16 |
| 绕组温度（B级） | ≤ 130℃（B级）或 155℃（F级） | GB/T 3883.1-2014 §11 |
| 轴承温度 | ≤ 90℃ | GB/T 3883.1-2014 §11 |
| 外壳温度 | ≤ 75℃（连续握持） | GB/T 3883.1-2014 §11 |
| 试验后绝缘电阻 | ≥ 1 MΩ（或初始值 50%） | IEC 62841-1:2016 §16.2 |
| 试验后耐压 | 75% 试验电压 / 1min 无击穿 | GB/T 3883.1-2014 §16 |
| 机械完整性 | 无电气或机械故障 | GB/T 3883.1-2014 §16 |
★
判定原则：2 台样机均完成 240 小时连续运行，且试验后绝缘电阻 ≥ 1 MΩ、75% 电压耐压试验无击穿、机械无故障方可判定合格。试验期间发生绕组击穿、绝缘电阻骤降至限值以下、机械故障（轴承卡死、换向器烧蚀）即判定不合格，需对绕组绝缘结构、散热设计、绝缘材料选型改进后重测。