测试标准
GB/T 3883.1-2014 第11章
测试设备
横河 MX100 温度记录仪
测试时长
约4-6小时/台
样品数量
3台
1测试概述
温升测试是测量电动工具在额定电压、规定负载条件下连续运行至热稳定状态时，各关键部件相对于环境温度的温升值，并依据绝缘等级判定其热安全裕度的型式试验。
电动工具运行时，电机绕组的铜损与铁损、轴承摩擦、换向火花、开关接触电阻均会产生热量。若温升超过绝缘材料的耐受极限，将导致绝缘老化、击穿甚至烧毁，是引发触电与火灾的主要诱因。温升测试通过 电阻法测量绕组平均温升（适用于电机定/转子绕组），并以 热电偶法测量局部热点温升（适用于外壳、轴承、开关、把手、电源线等非绕组部件），在热稳定后取读数。热稳定的判定标准为：连续 30分钟内温度变化不超过1K。
测试目的
- 验证电机绕组温升不超过其绝缘等级（A/E/B/F/H）对应的限值
- 验证外壳、手柄等可触及表面温升不超过烫伤限值（金属外壳≤55K，塑料/木质≤60K）
- 验证轴承、开关、电容、电源线等辅件温升不超过各自限值
- 为绝缘材料选型、散热结构设计提供数据依据
- 验证连续运行能力，确认热保护器（如有）动作是否正确
2标准要求
GB/T 3883.1-2014 第11章工具在正常负载、额定电压（或额定电压范围上限）下运行至热稳定状态，各部件的温升不得超过表11规定的限值。绕组温升优先采用电阻法测量；不能采用电阻法的部件（如外壳、轴承）采用热电偶法测量。试验时环境温度应在20±5℃，测量结果不因环境温度变化而修正。
绕组温升限值（按绝缘等级）
| 绝缘等级 | 最高允许温度(℃) | 温升限值(K) 电阻法 | 温升限值(K) 热电偶法 | 典型材料 |
|---|---|---|---|---|
| A级 | 105 | 75 | 65 | 浸漆棉纱、纸、丝 |
| E级 | 120 | 90 | 80 | 聚氨酯漆包线、聚酯薄膜 |
| B级 | 130 | 95 | 85 | 环氧玻璃布板、聚酯漆包线 |
| F级 | 155 | 115 | 105 | 云母制品、聚酯亚胺漆包线 |
| H级 | 180 | 140 | 130 | 硅有机漆、聚酰亚胺薄膜 |
非绕组部件温升限值
| 部件 | 温升限值(K) | 测量方法 |
|---|---|---|
| 外壳（金属，正常使用中连续握持） | 30 | 热电偶 |
| 外壳（金属，正常使用中短时握持） | 40 | 热电偶 |
| 外壳（塑料/木质，连续握持） | 50 | 热电偶 |
| 外壳（非握持金属表面） | 55 | 热电偶 |
| 滚珠轴承 | 55 | 热电偶（外圈） |
| 开关端子 | 40 | 热电偶 |
| 电源线（橡胶/聚氯乙烯） | 50/40 | 热电偶 |
3设备要求
🌡多通道温度记录仪
型号：横河 YOKOGAWA MX100
通道：60通道，支持T型/K型/J型热电偶
精度：±0.5℃（量程-200~1370℃）
通道：60通道，支持T型/K型/J型热电偶
精度：±0.5℃（量程-200~1370℃）
🔌功率分析仪
型号：HIOKI PW3335
功能：监测输入功率与负载电流
精度：±0.1% reading
功能：监测输入功率与负载电流
精度：±0.1% reading
🔬热电偶
型号：OMEGA 5TC-TT-T-30-72（T型）
线径：0.25mm玻璃纤维包覆
量程：-200~350℃
线径：0.25mm玻璃纤维包覆
量程：-200~350℃
⚙负载测功机
型号：杭州竞达 ZC20K 测功机
扭矩：0~20N·m
转速：0~20000r/min
扭矩：0~20N·m
转速：0~20000r/min
🔋可调交流电源
型号：艾普斯 ASR-2150
量程：0~300V AC
稳压精度：±0.1V
量程：0~300V AC
稳压精度：±0.1V
📏数字微欧计
型号：固纬 GOM-802
用途：测量绕组冷态/热态直流电阻
精度：±0.1% reading
用途：测量绕组冷态/热态直流电阻
精度：±0.1% reading
4测试步骤
冷态绕组电阻测量
样机在 20±5℃ 环境静置8小时以上达到热平衡。用数字微欧计测量定子绕组冷态直流电阻 R1 与同时记录环境温度 t1（℃）。对转子绕组（串激电机）可在换向器对角两换向片间测量。每次测量3次取平均，记录精确到0.001Ω。
热电偶布置与粘贴
在关键测点布置热电偶：外壳顶部、手柄握持区中部、轴承外圈（钻孔埋入或导热胶粘贴）、开关端子、电源线入口、定子铁芯表面（开工艺孔）。热电偶用耐高温胶带或高温胶固定，确保热接触良好，避开旋转件。
负载与电源配置
将样机输出轴与测功机连接，调节负载至铭牌标称的正常负载（额定输入功率或额定扭矩）。可调电源输出设为额定电压（额定电压范围工具取上限值）。功率分析仪监测实时输入功率与电流。
起动并加载运行
起动样机，逐步加载至目标负载。温度记录仪以10秒采样间隔连续记录所有热电偶通道。运行过程中保持电源电压波动≤±1%、负载扭矩波动≤±2%。
运行至热稳定
持续运行至各测点温度达到热稳定。热稳定判定：连续 30分钟内最高测点温度变化≤1K。一般连续运行工具需2~4小时，断续工作制工具按工作制循环运行至稳定。
热态绕组电阻测量
到达热稳定后，断电瞬间（15秒内） 用数字微欧计快速测量热态绕组电阻 R2。记录电阻值与断电时刻。采用快速采样模式，记录电阻-时间曲线并外推至断电瞬间值，消除断电后温降误差。
读取热电偶温升
从温度记录仪读取热稳定时刻各测点的最高温度 Ti，减去环境温度 ta，得到各部件温升 ΔTi = Ti - ta。记录环境温度（取运行最后1/4时段的平均值）。
计算绕组温升
按电阻法公式计算绕组平均温升：ΔT = (R2 - R1)/R1 × (234.5 + t1) + (t1 - t2)。其中 t2 为热态环境温度，234.5为铜绕组常数（铝绕组取225）。记录计算结果并对照绝缘等级限值判定。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 核对样机铭牌：额定电压、额定功率、绝缘等级、工作制（S1/S2/S6）
- 确认冷态样机已静置≥8小时，绕组温度与环境温差≤1K
- 校验热电偶：与标准温度计在冰点（0℃）与沸点（100℃）比对，误差≤0.5℃
- 校验微欧计：用标准电阻器核对，示值误差≤0.1%
安全注意事项
⚠
危险：运行中样机外壳、输出轴、工件温度可能超过100℃，严禁徒手触摸。热态电阻测量须在断电后立即进行，测量人员须戴隔热手套。测功机联轴器须加装防护罩，防止旋转件飞出。
!
警告：热态绕组电阻测量必须迅速，断电后15秒内完成首次读数，否则绕组冷却导致结果偏低。建议使用带自动外推功能的微欧计或高速数据采集系统。
操作规程
- 样机静置8小时，记录冷态绕组电阻 R1 与冷态环境温度 t1
- 布置并固定热电偶于各测点，连接温度记录仪并核对通道编号
- 样机输出轴连接测功机，电源调至额定电压
- 起动加载，启动温度记录仪连续采集，监控功率与负载稳定
- 运行至热稳定（30分钟温升≤1K），记录热态环境温度 t2
- 断电瞬间15秒内测量热态绕组电阻 R2，同步读取各热电偶最终温度
- 按电阻法公式计算绕组温升，热电偶法读取各部件温升
- 填写记录表，判定合格性，测试人、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 | 定子绕组温升 | 额定电压，额定负载，热稳定 | ΔT (K) 电阻法 | ≤绝缘等级限值 |
| 2 | 转子绕组温升 | 额定电压，额定负载，热稳定 | ΔT (K) 电阻法 | ≤绝缘等级限值 |
| 3 | 外壳温升（顶部） | 额定负载，热稳定 | ΔT (K) 热电偶 | ≤55K（金属） |
| 4 | 手柄温升（握持区） | 额定负载，热稳定 | ΔT (K) 热电偶 | ≤30K（金属）/≤50K（塑料） |
| 5 | 轴承温升 | 额定负载，热稳定 | ΔT (K) 热电偶 | ≤55K |
| 6 | 开关端子温升 | 额定负载，热稳定 | ΔT (K) 热电偶 | ≤40K |
| 7 | 电源线温升 | 额定负载，热稳定 | ΔT (K) 热电偶 | ≤50K（橡胶）/≤40K（PVC） |
| 8 | 热稳定判定 | 连续30分钟 | ΔT变化 (K) | ≤1K |
7测试报告
温升测试报告
报告编号：__________ 日期：__________
测试数据
| 测量部件 | 测量方法 | 稳态温度(℃) | 环境温度(℃) | 温升(K) | 限值(K) | 结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 定子绕组 | 电阻法 | __ | __ | __ | ≤__ | □合格 |
| 转子绕组 | 电阻法 | __ | __ | __ | ≤__ | □合格 |
| 外壳顶部 | 热电偶 | __ | __ | __ | ≤55 | □合格 |
| 手柄握持区 | 热电偶 | __ | __ | __ | ≤30 | □合格 |
| 轴承外圈 | 热电偶 | __ | __ | __ | ≤55 | □合格 |
| 开关端子 | 热电偶 | __ | __ | __ | ≤40 | □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 |
|---|---|---|
| 绕组温升（A级绝缘） | ΔT ≤ 75K（电阻法） | GB/T 3883.1-2014 表11 |
| 绕组温升（E级绝缘） | ΔT ≤ 90K（电阻法） | GB/T 3883.1-2014 表11 |
| 绕组温升（B级绝缘） | ΔT ≤ 95K（电阻法） | GB/T 3883.1-2014 表11 |
| 绕组温升（F级绝缘） | ΔT ≤ 115K（电阻法） | GB/T 3883.1-2014 表11 |
| 金属外壳（连续握持） | ΔT ≤ 30K | GB/T 3883.1-2014 表11 |
| 滚珠轴承 | ΔT ≤ 55K | GB/T 3883.1-2014 表11 |
| 开关端子 | ΔT ≤ 40K | GB/T 3883.1-2014 表11 |
| 热稳定判定 | 30分钟温升变化≤1K | GB/T 3883.1-2014 §11.2 |
★
判定原则：任一测点温升超过对应限值即判定不合格。绕组温升以电阻法结果为准，非绕组部件以热电偶法结果为准。所有测点均不超过限值方可判定整机合格。