2023旋转电机噪声测定方法及限值 第3部分：噪声限值.docx

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1、旋转电机噪声测定方法及限值 第 3 部分： 噪声限值 目次前言II引言III1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义34 测试方法35 试验条件4 电机的安装45.1.1 准备45.1.2 弹性安装45.1.3 刚性安装4 试验运行工况46 声功率级限值47 声压级测定58 声功率值的标示与确认5附 录A （资料性） 测量表面指数的典型值11附 录B （资料性） 变频器供电时典型噪声增量的信息12参 考 文 献15I 引言声学量可以用声压或声功率等有关的量来表述。而用声功率级则可以不管测量面和环境条件而单独表述，避免了用声压级时需要增加一些因素的数据而使表述复杂化。声功率级提供一种能量辐射

2、的度量并有利于声学分析和设计。 GB/T 10069提供了旋转电机噪声测定方法及限值，由两部分构成。 第 1 部分：旋转电机噪声测定方法。给出了在标准条件下测定、标示和检验旋转电机噪声发射特性所需的方法。 第 3 部分：噪声限值。给出了旋转电机声功率级的最大限值，旨在为噪声测定的结果提供考核标准。 III 旋转电机噪声测定方法及限值 第 3 部分：噪声限值1 范围本文件： 规定了旋转电机的声功率级测定的试验方法； 对于符合 IEC 60034-1,按 IEC 60034-6 规定的冷却方法以及按 IEC 60034-5 规定的防护等级并具备下列特性的旋转电机，规定了电网供电时工厂验收试验方法下

3、 A 计权声功率级最大值； 无论交流电机还是直流电机，均为标准设计，对特别从电的、机械的或声学的方面为降低声功率级专门改进的设计除外； 额定输出从1 kW（kVA）到5 500 kW（kVA）； 转速不超过3 750 r/min。 由变频器供电的交流电动机产生的噪声除外。对于这些情况，附录B给出了指导。 本文件的目的在于对标准设计的电机，规定以功率、转速、负载为特征的电机发射空气噪声最大声功率级𝐿𝐿WA，以dB（A）为单位；并规定了测定电机声功率级的测试方法和试验条件，提供了电机噪声是否达到所规定的最大声功率级的考核标准。本文件不提供对纯音特性存在的修正。 在诸

4、如听力保护方面的一些实际场合会需要距电机一定距离的声压级。此数据由第7章按标准试验环境得出。 注1：本文件认为考虑到经济因素，可采用在非关键场合或为降低电机噪声需要增加措施的标准噪声级电机。 注2：当需要低于表1、表2或表3声功率级要求时，生产商和买方达成一致，由于在电的，机械的或声学方面的特殊设计，可能会包括一些附加的测量。 2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 IEC 60034-1 旋转电机 第1部分：定额和性能（Rota

5、ting electrical machines - Part 1: Rating and performance） 注： GB/T 7552019 旋转电机 定额和性能(IEC 60034-1:2017,IDT)； IEC 60034-5 旋转电机 第5部分：旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）- 分级（Rotating electrical machines Part 5: Degrees of protection provided by the integral design of rotating electrical machines (IP code) Classificati

6、on） 注： GB/T 4942.12021 旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）-分级（IEC 60034-5:2020，IDT） IEC 60034-6 旋转电机 第6部分：旋转电机冷却方法（Rotating electrical machines - Part 6: Methods of cooling (IC Code)） 注： GB/T 19931993 旋转电机冷却方法（IEC 60034-6:1991，eqv） 6 ISO 3741 声学 - 声压法测定噪声源声功率级.混响室精密法（Acoustics Determination of sound power levels an

7、d sound energy levels of noise sources using sound pressure Precision methods for reverberation test rooms） 注： GB/T 6881.1-2002 声学 声压法测定噪声源声功率级 混响室精密法（ISO 3741 :1999，IDT） ISO 3743-1 声学 - 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 混响场内小型可移动声源工程法 第1 部分: 硬壁测试室比较法（Acoustics Determination of sound power levels and sound energy l

8、evels of noise sources using sound pressure Engineering methods for small, movable sources in reverberant fields Part 1: Comparison method for a hard-walled test room） 注： GB/T 6881.2-2017 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 混响场内小型可移动声源工程法 硬壁测试室比较法（ISO 3743-1:2010，IDT） ISO 3743-2 声学 - 声压法测定噪声源声功率级.混响声场中小型可移动声源的工程法.

9、第2部分:专用混响试验室法（Acoustics Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure Engineering methods for small, movable sources in reverberant fields Part 2: Methods for special reverberation test rooms） 注： GB/T 6881.3-2002 声学 声压法测定噪声源声功率级 混响场中小型可移动声源工程法 第2部分:专用混响测试室法（ISO 3743-2:199

10、4，IDT） ISO 3744 声学 - 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 反射面上方近似自由场的工程法（Acoustics Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure Engineering methods for an essentially free field over a reflecting plane） 注： GB/T 3767-2016 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 反射面上方近似自由场的工程法（ ISO 3744

11、:2010，IDT） ISO 3745 声学 - 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 消声室和半消声室精密法（Acoustics Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure Precision methods for anechoic rooms and hemi-anechoic rooms） 注： GB/T 6882-2016 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 消声室和半消声室精密法（ISO 3745:2012，IDT） ISO 3

12、746 声学 - 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 采用反射面上方包络测量面的简易法（Acoustics Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure Survey method using an enveloping measurement surface over a reflecting plane） 注： GB/T 3768-2017 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 采用反射面上方包络测量面的简易法（ISO 3746:2010

13、，IDT） ISO 3747 声学 - 声压法测定噪声源声功率级 现场比较法（Acoustics Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure Engineering/survey methods for use in situ in a reverberant environment） 注： GB/T 16538-2008 声学 声压法测定噪声源声功率级 现场比较法（ISO 3747:2000，IDT） ISO 4871 声学 - 机器和设备噪

14、声发射值的标示和验证（ Acoustics Declaration and verification of noise emission values of machinery and equipment） 注： GB/T 14574-2000 声学 机器和设备噪声发射值的标示和验证（ISO 4871:1996） ISO 9614-1 声学 - 声强法测定噪声源的声功率级.第1部分:离散点上的测量（Acoustics Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity Part 1: Measur

15、ement at discrete points） 注： GB/T 16404-1996 声学 声强法测定噪声源的声功率级 第1部分:离散点上的测量（ISO 9614-1:1993，IDT） ISO 9614-2 声学 - 声强法测定噪声源的声功率级 第2 部分: 扫描测量法（ Acoustics Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity Part 2: Measurement by scanning） 注： GB/T 16404.2-1999 声学 声强法测定噪声源的声功率级 第2部分

16、:扫描测量法（ISO 9614-2:1996） 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 ISO和IEC在以下地址维护用于标准化的术语数据库: IEC 电子百科：http:/www.electropedia.org/ ISO 在线浏览平台：http:/www.iso.org/obp 声功率级 sound power levelLW声源辐射的声功率与基准声功率之比取以 10 为底的对数乘以 10 ， 单位为分贝 𝑊𝑊0 = 1𝑝𝑝𝑊𝑊(1012𝑊𝑊）。 声压级 sou

17、nd pressure levelLP声压平方与基准声压平方之比取以10为底的对数乘以10，单位为分贝𝑃𝑃0 = 20𝜇𝜇Pa(2 105Pa)。 测量面指数 measurement surface indexLS 测量面S与基准面𝑆𝑆0 = 1𝑚𝑚2平方之比取以10为底的对数乘以10，单位为分贝。 最大值 maximum value没有容差的上限值。 4 测试方法 电机所产生声压级的测量和声功率级的计算，如果不是参照下述 4.3 或 4.4 中任何一个，就应依据 I

18、SO 3744 的规定进行。 注： 对于所有的轴中心高，一般做法是用平行六面体法。 按 4.1 进行测试所得到的相关结果，其最大声功率级不应超过表 1、表 2 和表 3 或按表 4 调整的规定。 适当的时侯还可以按 ISO 3741, ISO 3743-1, ISO 3743-2, ISO 3745, ISO 9614-1 或 ISO 9614-2 等精密级或工程级精度方法之一测定声功率级。 更简易的但精度较差的可按 ISO 3746 或 ISO 3747 规定的方法，特别是当环境条件不可能满足 ISO 3744 的要求（如大型电机）时。 然而，根据本文件的验证表明，除非对按ISO 3746或

19、ISO 3747方法测量数值的误差已经进行了应有的修正，否则应将表1、表2和表3的声级值减2 dB。 如果在额定负载工况下试验，优先使用 ISO 9614 规定的方法。当然，也可以将负载电机和附加装置进行隔声处理或将负载置于试验环境之外。 5 试验条件 电机的安装5.1.1 准备宜注意尽量减少由包括基础在内的所有安装部件产生结构噪声的辐射和传递。较小电机可采用弹性安装方式；大电机通常只能在刚性安装条件下试验。 负载状态下被试电机应是刚性安装。 5.1.2 弹性安装支撑装置和被测电机组成系统的固有频率应低于电机最低转速相应频率的三分之一。弹性支撑的有效质量不得大于被测机的1/10。 5.1.3

20、刚性安装电机必须刚性地安装于适合该类电机尺寸足够的面上（例如按制造商说明书规定的底脚和凸缘）。电机不应受到不正确的垫片调整而导致附加安装应力。 试验运行工况试验运行工况必须按下列要求： a) 被试电机应运行在额定电压、额定频率或额定转速下，且具有规定的励磁电流（当合适时）。应使用精度为 1%或更高的仪器进行检验。 标准的负载条件为空载，串激电机除外。 当需要时，电机应运行于一种被认可的负载工况。 b) 被试电机应在指定工况下产生最大噪声的位置测量。 c) 对交流电动机，其供电系统的波形和不平衡度应符合 IEC 60034-1 的要求。 注： 任何电压（和电流）波形畸变和不平衡的增加都会导致噪声

21、增加。 d) 可调节励磁的同步电动机应在功率因数为 1 的励磁下运转，或者大电机作发电机运行时测试。 e) 发电机应在电动机状态下运行，或者可驱动到额定转速、开路电压等于额定电压的励磁状态下运行。 f) 多转速的电机必须评估所有运行转速的范围是否符合要求。 g) 可逆转电机应在正反两个方向运行，除非双向运行时声功率级无差别。单一转向电机应按其设计方向试验。 6 声功率级限值旋转电机在第5章规定的条件下所测得的声功率级，不得超过下列有关规定的数值： a) 除 b）规定以外的电机，空载运行时必须按表 1 的规定； b) 具有 IC411、IC511、IC611、IC01、IC11、IC21、IC3

22、1、IC71 或 IC81 冷却方式的，50 Hz 或60 Hz，轴中心高 90 至 560（包括 560），额定输出不小于 1.0 kW，且不超过 1 000 kW 的单速三相笼型感应电机： 空载运行时应按表2和表3的规定； 额定负载时必须按表2、表3和表4规定值的总和值； 表3中的等级A是一个标准60 Hz电动机应符合的最大值； 表3中的等级B是60 Hz电动机终端用户要求的更严格的限值； 除非特别要求等级B，否则等级A应作为60 Hz电动机的默认噪声级。 注1：表1、表2和表3的限值是由测定不确定度等级为2级精度和生产的离散性而确定的。 注2：通常满载时声功率级比空载时的高，如果以空气动

23、力噪声为主则变化较小，而以电磁噪声为主则变化就较显著。 注3：限值不考虑旋转方向，风扇为单向旋转的电机通常比双向的噪声低。这种影响对高速电机更为突出，对此可涉及为仅单向运行。 注4：对一些电机当其转速低于名义转速时，表1的限值可能不适用。此时噪声级与负载间的关系是重要的，其限值宜由生产商和买方协商确定。 注5：对于多速电机则适用于表1的数值。 7 声压级测定本文件对声压级不做要求。 然而如果终端用户要求提供声压级，则应由用户和制造商协商，比如依照附录A。A计权声压级可直接由公式（1）、公式（2）的声功率级求出： 𝐿𝐿P = 𝐿𝐿W

24、 𝐿𝐿𝑆𝑆 (1) 𝐿𝐿𝑆= 10 log10 𝑆𝑆 (2) 𝑆𝑆0式中：LP 为距电机1 m的反射面上自由场中的声压级； LW 为依据本文件确定的声功率级； 0LS 为测量面指数； S1.0 m2； S 根据ISO 3744的7.2.4，距电机1 m的包络面面积（平行六面体测量面）。 注1：以上是反射面上自由场的声压级。现场情况的声压级是不同的。 注2：对于表2和表3的电机，声功率级转换到声压级的测量面指数的典型值，见

25、附录A。 8 声功率值的标示与确认电机按本文件标示，按第5章规定条件试验，电机声功率级不超过第6章的规定。选定的方法和测定面的类型应写在报告中。 如需要，按本文件确定的声功率值应根据ISO 4871用双数形式在报告中表示（测定的声功率级LW和不确定度K）。 不确定度K值为： a) 单台电机 1.5 dB（1 级：试验室） 2.5 dB（2 级：专用环境） 4.5 dB（3 级：现场）（置信度：95%） b) 同一批多台电机 1.5 dB 到 4.0 dB（1 级和 2 级） 4.0 dB 到 6.0 dB（3 级） 7 7 表1 空载最大 A 计权声功率级 LWA，dB（表 2 和表 3 规定

26、的电动机除外）（冷却方法，IC代码，见IEC 60034-6，防护等级，IP代码，见IEC 60034-5） 额定转速nN/（r/min） nN960 960nN1 320 1 320nN1 900 1 900nN2 360 2 360nN3 150 3 150nN3 750 冷却方式 （简单代码） IC01 IC11 IC21 注1 IC411 IC511 IC611 注2 IC31 IC71W IC81W IC8A1W7注2 IC01 IC11 IC21 注1 IC411 IC511 IC611 注2 IC31 IC71W IC81W IC8A1W7注2 IC01 IC11 IC21 注1

27、 IC411 IC511 IC611 注2 IC31 IC71W IC81W IC8A1W7注2 IC01 IC11 IC21 注1 IC411 IC511 IC611 注2 IC31 IC71W IC81W IC8A1W7注2 IC01 IC11 IC21 注1 IC411 IC511 IC611 注E 2 IC31 IC71W IC81W IC8A1W7注2 IC01 IC11 IC21 注1 IC411 IC511 IC611 注2 IC31 IC71W IC81W IC8A1W7注2 额定输出PN kW（或kVA） 1PN1.1 73 73 - 76 76 -77 78 -79 81

28、-81 84 -82 88 -1.1PN2.2 74 74 -78 78 -81 82 -83 85 -85 88 -86 91 -2.2PN5.5 77 78 -81 82 -85 86 -86 90 -89 93 -93 95 -5.5PN11 81 82 -85 85 -88 90 -90 93 -93 97 -97 98 -11PN22 84 86 -88 88 -91 94 -93 97 -96 100 -97 100 -22PN37 87 90 -91 91 -94 98 -96 100 -98 102 -101 102 -37PN55 90 93 -94 94 -97 100 -

29、98 102 -101 104 -103 104 -55PN110 93 96 -97 98 -100 103 -101 104 -103 106 -105 106 -110PN220 97 99 -100 102 -103 106 -103 107 -105 109 -107 110 -220PN550 99 102 98 103 105 100 106 108 102 106 109 102 107 111 102 110 113 105 550PN1 100 101 105 100 106 108 103 108 111 104 108 111 104 109 112 104 111 1

30、16 106 1 100PN2 200 103 107 102 108 110 105 109 113 105 109 113 105 110 113 105 112 118 107 2 200PN5 000 105 109 104 110 112 112 110 115 106 111 115 107 112 115 107 114 120 109 注1：典型的防护类型IP22或IP23。 注2：典型的防护类型IP44或IP55。 表3空载最大 A 计权声功率级 LWA，dB，50Hz，正弦供电（单速三相笼型感应电动机） 8 IC411, IC511, IC611 IC01, IC11, I

31、C21 IC31, IC71, IC81 中心高 H/mm （NEMA机座号） 2极 4极 6极 8极 2极 4极 6极 8极 90（140） 78 66 63 63 85 73 67 67 100（N.A.） 82 70 64 64 89 77 68 68 112（180） 83 72 70 70 90 79 74 74 132（210） 85 75 73 71 92 82 77 75 160（250） 87 77 73 72 94 84 77 76 180（280） 88 80 77 76 95 87 81 80 200（320） 90 83 80 79 97 90 84 83 225（3

32、60） 92 84 80 79 99 91 84 83 250（400） 92 85 82 80 99 92 86 84 280（440） 94 88 85 82 101 95 89 86 315（500） 98 94 89 88 105 101 93 92 355（580） 100 95 94 92 107 102 98 96 400（N.A.） 100 96 95 94 107 103 99 98 450（680） 100 98 98 96 107 105 102 100 500（800） 103 99 98 97 110 106 102 101 560（N.A.） 105 100 99

33、98 112 107 103 102 注1：冷却方式IC01、IC11、IC21和IC31、IC71、IC81的值合并为一个限值。 注2：中心高315 mm以上的2、4极电动机声功率级值指风扇结构为单向旋转的。其他值为双向旋转风扇结构。注3：NEMA机座号在NEMA MG 1中定义。 9 IC411, IC511, IC611 IC01, IC11, IC21 IC31, IC71, IC81 中心高 H/mm （NEMA机座号） 2极 4极 6极 8极 2极 4极 6极 8极 等级A 等级B 等级A 等级B 等级A 等级B 等级A 等级B 等级A 等级B 等级A 等级B 等级A 等级B 等级

34、A 等级B 90（140） 85 83 70 69 66 64 69 66 90 76 76 70 70 65 70 69 100（N.A.） 88 87 74 73 67 67 69 67 94 76 80 72 71 67 71 69 112（180） 88 88 75 74 73 67 73 69 95 80 82 72 77 67 77 69 132（210） 91 90 79 78 76 71 74 72 97 82 85 76 80 72 78 70 160（250） 94 92 84 80 76 75 76 75 99 84 87 80 80 76 79 73 180（280）

35、94 93 88 83 80 80 80 79 100 86 90 80 84 81 83 76 200（320） 100 95 89 86 83 83 83 82 102 89 93 84 87 83 86 79 225（360） 101 97 95 87 86 83 86 82 104 94 94 86 87 86 86 81 250（400） 102 97 98 88 90 85 89 83 104 98 95 89 89 88 87 84 280（440） 107 99 105 91 100 88 97 85 107 106 103 98 99 92 95 87 315（500） 11

36、3 103 108 97 103 92 100 91 111 110 108 104 102 96 98 95 355（580） 116 105 111 98 106 97 102 95 112 112 109 105 107 101 101 99 400（N.A.） 116 105 111 99 106 98 102 97 112 112 110 106 107 102 101 101 450（680） 116 105 113 101 106 101 105 99 114 112 110 108 107 105 103 101 500（800） 118 108 113 102 108 101

37、 107 100 115 114 110 109 109 105 107 104 560（N.A.） 118 110 113 103 109 102 107 101 117 114 110 110 109 106 107 105 注1：冷却方式IC01、IC11、IC21和IC31、IC71、IC81的值合并为一个限值。 注2：中心高315 mm以上的2、4极电动机声功率级值指风扇结构为单向旋转的。其他值为双向旋转风扇结构。注3：NEMA机座号在NEMA MG 1中定义。 表4 额定负载工况超过空载工况的 A 计权声功率级允许增加量LWA（dB）（对于表2和表3的电动机） 中心高 H/mm 2

38、极 4极 6极 8极 90H 160 2 5 7 8 180H 200 2 4 6 7 225H 280 2 3 6 7 H = 315 2 3 5 6 355 H 2 2 4 5 注1：此表给出的是在额定负载工况下对任何空载数值的预期增加值。 注2：此表不给出保证值，对于不同电机和制造商，取值可能不同。注3：此数值对50 Hz和60 Hz供电均适用。 10 AA 附 录 A（资料性）测量面指数的典型值15 测量面指数按式A.1计算。 𝐿𝐿𝑆𝑆 = 10 log10(𝑆𝑆𝑆w

39、878;0)(A.1) 表A.1 根据 ISO 3744 基于使用平行六面体测量面进行声功率级到声压级转换的测量面指数典型值中心高 H/mm （NEMA机座号） LS/dB 90（140） 12 100（N.A.） 12 112（180） 12 132（210） 12 160（250） 12 180（280） 13 200（320） 13 225（360） 13 250（400） 14 280（440） 14 315（500） 14 355（580） 15 400（N.A.） 16 450（680） 16 500（800） 17 560（N.A.） 17 注： 上述数值仅供参考，并不用于根据I

40、SO 3744或其他相关标准的声功率级测定。 BB 附 录 B（资料性）变频器供电时典型噪声增量的信息 变频器供电时电磁噪声辐射为下列因素的迭加： 基波电压和电流产生的噪声，其值与同样大小的正弦波供电的噪声相同； 电压和电流谐波引起的增加量。该增量主要受如下两方面影响： a) 变频器端的频谱 图 B.1、图 B.2 和图B.3 可识别出三类典型的频谱。 电流频率图B.1 6 脉冲方波电流源变频器输出端电流频谱 f1=50 Hz电压频率 图B.2 A 类电压源变频器端口电压频谱（特征为有与变频器开关频率及其倍数接近的明显尖峰值）f1=50 Hz，fS=3 kHz电压频率 图B.3 B 类电压源变频器的电压频谱（特征为谐波电压宽频谱且无明显尖峰值）f1=50 Hz，fS 平均=4.5 kHz当频谱与典型频谱偏差较大时需要特别考虑。 b) 基于历史数据，由谐波引起的振动模态对电动机谐振频率典型值相关电动机谐振频率组合见表B.1。 表B.1 振动模态 r 下的谐振频率中心高 H 振动模态r下的谐振频率 r = 0 r =2 r =4 r =6 H 200 mm H 280 mm 4 000 Hz 600 Hz 4 000 Hz 5 000 Hz 4 00