（免费下载）GB/T 32503.1-2016 家用和类似用途变频控制器的安全 第1部分：通用要求
1 范围
1 范围
GB／T 32503的本部分规定了家用和类似用途设备中的变频控制器的安全，包括用在家用或类似用途的电冰箱、空调器、电风扇、洗衣机、洗碗机、吸尘器、热泵热水器及类似用途的输出功率大于10W的，且最大额定电压不超过690V，最大额定电流不超过63A(这些参数是控制器)的用于控制电机的变频控制器(简称：变频控制器)。
本部分适用于在家用或类似用途设备中安装在设备内部的变频控制器固有的安全，适用于与设备安全有关的操作值、操作时间和操作过程，以及适用于在家用或类似设备中随设备一起使用的包含有变频控制器的电自动控制装置的安全试验。
本部分适用于GB 4706.1范围内的器具与设备所使用的变频控制器。
不作为一般家电，但用于公共场所，例如给商店、轻工业和农场中由非专业人员使用的器具与设备，其装入式变频控制器也在本部分范围。
本部分不适用于专门用于工业用途的变频控制器及手持式电动工具、儿童车、残疾人车、电动摩托车等使用的变频控制器。
2 规范性引用文件
2 规范性引用文件
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GB／T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc：振动(正弦)(IEC 60068-2-6：1995，IDT)
GB／T 2900.1-2008 电工术语 基本术语(IEC 60050-101-1998，NEQ)
GB／T 2900.25-2008 电工术语 旋转电机(IEC 60050-411：1996，IDT)
GB／T 2900.32-1994 电工术语 电力半导体器件
GB 4343.1-2009 家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第1部分：发射(IEC／CISPR 14-1：2005，IDT)
GB 4343.2-2009 家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第2部分：抗扰度(IEC CISPR 14-2：2008，IDT)
GB 4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求[IEC 60335-1：2004(Ed4.1)，IDT]
GB 4706.32-2012 家用和类似用途电器的安全 热泵、空调器和除湿机的特殊要求(IEC 60335-2-40：2005，IDT)
GB 9364.1 小型熔断器 第1部分：小型熔断器定义和小型熔断体通用要求(GB 9364.1-1997，IEC 60127-1：1988，IDT)
GB／T 14472-1998 电子设备用固定电容器 第14部分：分规范抑制电源电磁干扰用固定电容器(IEC 60384-14：1993，IDT)
GB 14536.1-2008 家用和类似用途电自动控制器 第1部分：通用要求(IEC 60730-1：2003，IDT)
GB／T 16842-2008 外壳对人和设备的防护检验用试具(IEC 61032：1997，IDT)
GB 19212.1-2008 电力变压器、电源、电抗器和类似产品的安全 第1部分：通用要求和试验
(IEC 61558-1：2005，IDT)
GB／T 29486-2013 家用和类似用途变频控制器 术语
3 定义
3.1
电流频率 current frequency
变频控制器输出的基波电流的频率，单位Hz。
3.2
共振 resonance
物理系统中强迫振荡周期能使振荡的特征量或其时间导数达到极值时出现的现象。
[GB／T 2900.1-2008，定义3.1.11]
3.3
共振频率 resonant frequency
电机与其支撑结构、及相关联的机械结构发生共振，此时的电机的运行频率称为共振频率。
3.4
升频速率 speed of raising frequency
电机在启动、运行过程中的运行频率的上升速度，单位为Hz／s。
3.5
降频速率 speed of reducing frequency
电机在启动、运行过程中的运行频率的下降速度，单位为Hz／s。
3.6
集成功率模块 integrated power module
一种电路组件或电路组件与分立元器件的组件。这种组件是实现一种或多种电子线路功能而设计和制造的，并且在规范规定的试验、销售以及维修上均认为其结构是不可分的。
3.7
缺相 lack phase
与变频控制器输出连接的电机负载的所有相中有一相或多相电机绕组中没有电流，使得电机不能正常运转的故障状态叫缺相。
3.8
缺相保护 lack phase protection
变频控制器为了防止电机因为长期缺相运行导致工作异常而采取的保护。
3.9
启动过渡过程 transition starting process
变频控制器被控部件，从静止或反转状态，逐步切换到稳定运行的过程。
3.10
过电流 over current
变频控制器在运行情况下，在规定的时间间隔内，施加规定时长的，超过输出的均方根电流的电流值。
3.11
损坏性过电流 destructive over current
变频控制器在额定运行情况下，能导致变频控制器失效的过电流。
3.12
非损坏性过电流 non-destructive over current
变频控制器在额定运行情况下，不会导致变频控制器失效的过电流。
3.13
过电流保护 over current protection
变频控制器为了防止因为长期过电流导致工作异常而采取的提前保护功能。
3.14
软件保护 software protection
变频控制器通过一重或多重软件控制策略方法进行关联保护，以排除电路单元故障、器件损坏或失效导致的控制器不能正常工作而可能产生安全隐患，确保控制器或器具的安全。
4 一般要求
4 一般要求
控制器的设计和制造应保证在正常使用中，即使由于粗心也不会对人身产生伤害或对周围环境产生破坏。
5 试验的一般说明
5.2 试样要求
试样要求应符合GB 14536.1-2008的4.2规定。
6 额定值
6.1 最大额定电压
最大额定电压为690V。
6.2 最大额定电流
最大额定电流为63A。
6.3 合格性
是否符合6.1和6.2的要求，按照第8章提供的资料检查。
7 分类
7.2 按防护等级和变频控制器所处的污染情况分类
按防护等级和变频控制器所处的污染情况分类应符合GB 14536.1-2008的6.5规定。
8 资料
8.1 一般要求
变频控制器制造商应提供足够的资料以保证：
——能够选用合适的变频控制器。
——以满足本部分要求的方法来安装变频控制器和使用变频控制器。
——能够进行有关的试验，以确定变频控制器符合本部分要求。
9 防触电保护
9.1 防触电保护应符合GB 14536.1-2008中的8.1和GB 4706.1-2005中的8.1.4规定。
9.2 对于装入式变频控制器需要在实体机中实际安装后通过视检和相关的试验确定其是否合格。
9.3 可能会触及的高压电，要求有明确的高压标示。
10 接地保护措施
10 接地保护措施
接地保护措施应符合GB 14536.1-2008的第9章规定。
11 端子和端头
11 端子和端头
端子和端头应符合GB 14536.1-2008的第10章规定。
12 结构要求
12.1 一般要求
结构的一般要求应符合GB 14536.1-2008的11.1.2、11.1.3、11.2.3、11.6、11.7.1、11.8、11.10和11.11.1.3规定。
13 防潮与防尘
13 防潮与防尘
防潮与防尘应符合GB 14536.1-2008的第12章规定。
注：同整机一起出货的产品，以整机产品要求即可，不需要该章试验。该试验只适用独立装配的控制器。
14 电气强度与绝缘电阻
14 电气强度与绝缘电阻
电气强度与绝缘电阻应符合GB 14536.1-2008的第13章规定。
注：同整机一起出货的产品，以整机产品要求即可，不需要该章试验。该试验只适用独立装配的控制器。
15 发热
15 发热
发热应符合GB 14536.1-2008的第14章规定，并在GB 14536.1-2008表14.1基础上增加以下规定，见表3：
表3 发热部件的允许最高温度
16 制造偏差和漂移
16 制造偏差和漂移
制造偏差和漂移应符合GB 14536.1-2008的15章规定。
17 环境应力
17.1 基本要求
对温度环境应力敏感的变频控制器，应能经受在运输和贮存中可能出现的适当的环境应力水平的影响。
是否合格，通过17.2的相应试验检查。将变频控制器于所规定的与运输条件相同的条件下进行试验。如果没有规定控制器的运输条件，则控制器应在起动元件或起动装置处于最不利的位置时进行试验。
18 空章
18 空章
19 机械强度
19.1 一般要求
机械强度的一般要求应符合GB 14536.1-2008的18.1规定。
19.2 耐冲击性能
耐冲击性能应符合GB 14536.1-2008的18.2除18.2.4外的规定。
注：同整机一起出货的产品，以整机产品要求即可，不需要该章试验。该试验只适用独立装配的控制器。
20 螺纹部件及连接
20 螺纹部件及连接
螺纹部件及连接应符合GB 14536.1-2008的第19章除19.1.9以外的规定。
21 电气间隙、爬电距离和固体绝缘
21 电气间隙、爬电距离和固体绝缘
电气间隙、爬电距离和固体绝缘应符合GB 14536.1-2008的第20章除20.3以外的规定。
22 耐热、耐燃和耐漏电起痕
22 耐热、耐燃和耐漏电起痕
耐热、耐燃和耐漏电起痕应符合GB 14536.1-2008的第21章规定。
23 耐腐蚀性
23 耐腐蚀性
耐腐蚀性应符合GB 14536.1-2008的第22章规定。
24 电磁兼容性(EMC)要求——发射
24 电磁兼容性(EMC)要求——发射
变频控制器的EMC——发射要求应符合GB 4343.1-2009的要求。
25 空章
25 空章
26 正常操作
26.1 一般要求
按照第5章规定的试验条件，测量变频控制器的正常启动及运行状态。
26.2 启动(失败)试验
变频控制器在启动过渡过程中，由于偶然因素，导致不能按照预定的程序启动。此过程要求保证变频控制器的安全，并能及时停止，恢复到启动前的状态。
通过下述试验进行验证。
人为制造电机失步状态，如采用电机堵转方式，观察是否发生起火、漏电等安全问题。
27 电磁兼容性(EMC)要求——抗扰度
27 电磁兼容性(EMC)要求——抗扰度
变频控制器的EMC——抗扰度应符合GB 4343.2-2009规定。
28 非正常操作
28.1 一般要求
变频控制器的设计应尽可能避免由于非正常工作和误操作导致的着火风险、危及安全或防触电保护的机械危险；传热介质流或任何控制装置的失效都不应导致危险。
电子电路的设计和应用，应使其任何一种故障都不会在电击、着火危险、机械危险或危险性功能失效方面导致器具不安全。
通过28.2～28.3的试验来确定其是否合格。
试验期间到试验结束，变频控制器应符合28.4的要求。
28.3 依赖于微型熔断器动作的安全判定
在出现28.2.3中规定的任何故障时，如果器具的安全依赖于一个符合GB 9364.1的微型熔断器的动作，则要用一个电流表替换微型熔断器，重复进行该项试验。
如果测得的电流：
——不超过熔断器额定电流的2.1倍，则不认为此电路是被充分保护的，然后要在熔断器短接的情况下进行该项试验。
——至少为熔断器额定电流的2.75倍，则认为此电路是被充分保护的。
——在此熔断器额定电流的2.1倍和2.75倍之间，则要将此熔断器短接并进行试验，试验持续时间：
· 对快速熔断器：为一相应时间或30min，两者中取时间较短者；
· 对延时熔断器：为一相应时间或2min，两者中取时间较短者。
注1：在有疑问的情况下，确定电流时，要考虑到此熔断器的最大电阻值。
注2：验证熔断器是否能作为保护装置，要以GB 9364.1中规定的熔断特性为基础。同时它也给出了计算此熔断器最大电阻值所需的信息。
28.4 一般性判定
在进行28.2～28.3的试验期间，如适用，器具不应释放出火焰、熔融金属、达到危险量的有毒或可燃气体。外壳的变形不应影响器具符合本标准，并且温度不应超过表4中的规定值。
表4 非正常温度的最高值
附录A 变频控制器典型故障的软件保护
A.1 总体说明
变频控制器软件保护的定义见3.14。
由于软件保护功能和变频控制器功能紧密相关，因此需要供应商在第8章的说明文件中明确说明所具备的软件保护功能、与该保护功能相关的控制方法、涉及的硬件参数和硬件电路单元、保护发生时响应的优先级。当使用较低优先级时应确保在响应了所有可能的优先事件后应符合第26章的正常操作要求。
以下为典型故障的软件保护功能举例。
A.2 EEPROM芯片或数据损坏保护
变频控制器中一般会将可以配置的电机或整机参数内置于EEPROM芯片中。该芯片损坏或数据不能正确被读取时，不允许出现因调用系统内置的严重失配的参数而导致变频控制器运行在非常危险的状态。允许出现功能缺失或停机等保护功能。
A.3 电流检测故障保护
变频控制器一般设有电流检测功能。电流检测的电流采样由取样电阻或由霍尔电流传感器完成。电流检测故障指的是，当这些传感器出现故障，或者电流取样电路的放大、缓冲电路失效时，电流检测系统将失效。此时应有电流检测故障保护，以确保变频控制器不能运行，或者即使能运行，也要确保不会出现起火、漏电、电解电容爆裂等安全隐患。
电流检测故障保护通常有稳频保护、降频保护和停机保护。
稳频保护是变频控制器为防止非损坏性过电流长期运行或其他超出额定限制情况下，主动停止升频，通过稳定频率来防止电流继续上升。
降频保护是变频控制器为防止非损坏性过电流长期运行或其他超出额定限制情况下，主动降低运行频率来减小运行电流，提高系统安全性。
停机保护是变频控制器为防止损坏性过电流造成不可恢复的损伤，通过停机来实现保护的机制。
A.4 电机霍尔传感器失效保护
对于部分变频控制器的驱动对象是带霍尔传感器的电机，当霍尔传感器出现故障时，通过软件关联保护确保变频控制器和电机系统的安全，要确保不会出现起火、漏电、电解电容爆裂等安全隐患。
A.5 失速运行保护
在负载过重或过轻，且力矩配合不合理、升／降频速率不合理时极易发生失速运行，变频控制器对于失速运行应进行关联保护，如减速运行或停机。
注：变频控制器的输出不能按照预定的程序运行，称为失速。
A.6 过欠压保护
为保护变频器及电机的安全，变频控制器应确保在安全的电压范围内工作。包括交流供电电压上下限值及直流母线电压上下限值。软件应采取过欠压保护，确保交流供电电压和直流母线电压不超过上下限值。
附录B 功率模块的发热试验方法
B.1 测温点位置
一般的，功率器件规格书中会指定测温点位置。对于没有在规格书中指定温度测试点的，应通过测试，确定最大发热点的位置。方法为：使用红外热成像仪，对运行稳定后的变频控制器进行热成像，被测部件上温度最高点，即为测温点。
B.2 测温热电偶固定
对于测温点可触及的器件，热电偶采取表面安装的方式，直接将热电偶通过高温胶，或者螺钉固定。
对于测温点在功率器件和散热器的贴合面的器件，推荐采用下述方法：
在散热器上对应测温点的位置打孔，将热电偶穿过散热器，贴在功率器件的测温点上，使用高温胶固定。
图B.1举例说明了测温点的位置。
图B.1 功率器件的测温用散热器开孔方法
如图B.1所示，在散热器上，离功率器件的测温点大约3mm的位置开一个直径为1.8mm的通孔，然后在散热器的与功率器件贴合面上开一个长3mm、深1mm的凹槽，将热电偶从散热器的另一面通过通孔穿过来，放置在凹槽里。应保证热电偶的位置对准测温点。
