GB/T 30223-2013 起重机械用电力驱动运行机构能效测试方法

　　ICS 53. 020.20 J 80

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 30223—2013

　　起重机械用电力驱动运行机构

　　能效测试方法

　　Energy efficiencytestprceduresforelectricdriven travelling mechanism ofcrans

　　2013-12-31发布 2014-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 30223—2013

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国机械工业联合会提出 。

　　本标准由全国起重机械标准化技术委员会(SAC/TC227)归 口 。

　　本标准负责起草单位 :大连博瑞重工有限公司 、北京起重运输机械设计研究院 、国家起重运输机械质量监督检验中心 。

　　本标准参加起草单位 :三一集团有限公司 、上海起重运输机械厂有限公司 、广西建工集团建筑机械制造有限责任公司 、象王重工股份有限公司 。

　　本标准主要起草人 :刘元利 、张皓琨 、赵春晖 、陶天华 、林夫奎 、张毅 、胡浪 、张寒 、葛明 。

　　Ⅰ

　　GB/T 30223—2013

　　起重机械用电力驱动运行机构

　　能效测试方法

　　1 范围

　　本标准规定了电力驱动的起重机械运行机构的能效测试方法 。

　　本标准适用于电力驱动的起重机械运行机构 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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 。

　　GB/T 6974. 1 起重机 术语 第 1部份 :通用术语

　　3 术语和定义

　　GB/T 6974. 1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　供给能 supply energy

　　运行机构按规定的测试方法要求完成一个测试周期时 ,实际消耗的电能 。

　　3. 2

　　有效能标称值 nominalvalueofeffectiveenergy

　　运行机构按规定的测试方法要求完成一个测试周期时 ,提供的有效能量 。

　　3. 3

　　能效标称值 nominalvalueofenergy efficiency

　　运行机构按规定的测试方法要求完成一个测试周期时 ,有效能标称值与供给能的比值 。

　　4 测试条件

　　4. 1 测试样机

　　测试样机应为能正常使用的合格产品 。

　　4. 2 测试环境

　　运行机构应在相应产品标准规定的工作条件下进行测试 ,且应满足以下要求 :

　　a) 风速应小于 3 m/s;

　　b) 冶 金 起 重 机 的 环 境 温 度 应 为 + 20 ℃ ~ + 40 ℃ , 其 他 起 重 机 的 环 境 温 度 应 为 + 10 ℃ ~ +30 ℃ ;

　　c) 环境湿度应满足相关产品标准中的规定 ;

　　d) 起重机应处在平整轨道上 ,且轨道坡度不应大于 0. 5% ;

　　1

　　GB/T 30223—2013

　　e) 测试载荷质量与规定值的偏差不应大于 ±5% ,仲裁检验时偏差不应大于 ±1% ,测试载荷质量的精度为 ±1% ;

　　f) 供电系统在起重机馈线接入处的电压波动不应超过额定值的 ±10%;三相电压不平衡率不应大于 1. 5% ;

　　g) 运行距离与规定值的偏差不应大于 ±5% , 仲裁检验时偏差不应大于 ±1% 。测量精度不应小于 0. 01 m。

　　4. 3 测试仪器和测试记录

　　4. 3. 1 测试所用各种测量仪器应符合相关国家标准 ,且应为国家计量部门检定有效期内的产品 。

　　4. 3. 2 采用的电能仪表应具有记录反向电能功能 , 准确度不应低于 0. 5 级 ,有 效 分 辨 力 不 应 低 于 0. 001度(显示位数应不少于小数点后三位) 。

　　4. 3. 3 互感器的准确度等级不应低于 0. 2 级(满量程) 。

　　4. 3. 4 其他测量设备和计量器具的准确度等级不应低于 0. 5 级 。

　　4. 3. 5 选择仪表时 ,应根据测量需要尽量选择低量程仪表 。

　　4. 3. 6 能效测试完成后应填写 “运行机构能效测试记录表 ”,记录表格式参见附录 A。

　　5 测试和计算方法

　　5. 1 供给能的测试

　　5. 1. 1 电度表法

　　通过数字式电能测量仪器(装置)测量供给能 ,并按式(1)进行计算 。

　　EG Di …………………………( 1 )

　　式中 :

　　EG — 供给能 ,单位为焦耳(J) ;

　　n — 一个测试周期内包含的测试阶段数 ;

　　Di — 一个测试周期内第i个阶段数字式电能表(仪) 测量值 ,单位为千瓦时(kW · h) ,测量值为负值时 ,为测试对象向电网反馈能量 。

　　5. 1. 2 电流电压法

　　5. 1. 2. 1 基于三瓦特表法原理的测量仪器 ,按式(2)或式(3)进行计算 。

　　EG ti …………………………( 2 )

　　EG … … … … … …

　　式中 :

　　ti — 一个测试周期内第i个阶段的工作时间 ,单位为秒(s) ;

　　P1i、P2i、P3i — 一个测试周期内第i个阶段三只表分别测得的功率值 ,单位为瓦特(W) ;

　　U1i、U2i、U3i — 一个测试周期内第i个阶段三只表分别测得的电压值 ,单位为伏特(V) ;

　　I1i、I2i、I3i — 一个测试周期内第i个阶段三只表分别测试得的电流值 ,单位为安培(A) ;

　　φ1i、φ2i、φ3i — 一个测试周期内第i个阶段三只表分别测试的电压与电流间的相位差角 。

　　5. 1. 2. 2 基于两瓦特表法原理的测量仪器 ,按式(4)或式(5)进行计算 。

　　EG ti …………………………( 4 )

　　2

　　GB/T 30223—2013

　　EG … … … … … … … … … …

　　式中 :

　　P1i、P3i — 一个测试周期内第i个阶段两只表分别测得的功率值 ,单位为瓦特(W) ;

　　U12i、U32i — 一个测试周期内第i个阶段两只表分别测得的电压值 ,单位为伏特(V) ;

　　I1i、I3i — 一个测试周期内第i个阶段两只表分别测试得的电流值 ,单位为安培(A) ;

　　φ1i、φ3i — 一个测试周期内第i个阶段两只表分别测试的电压与电流间的相位差角 。

　　5. 1. 3 测量仪器接入方式

　　测量仪器的接入方式和接入位置应满足以下条件 :

　　测量仪器的具体位置视现场情况确定 ,但应在测试记录中给出测量仪器接入示意图 , 附录 B 中给出了接入位置示意图的参考示例 。

　　5. 2 有效能标称值的测试

　　5. 2. 1 参与测试的机构

　　参与测试的机构应为参与完成一个完整测试周期的所有运行机构 。

　　5. 2. 2 测试周期

　　在正常工作条件下 ,运行机构在相距为规定测试距离的 A、B 两点之间 ,按规定的测试速度和规定的测试距离 ,带载和空载各往返一次 。运行机构断电后的行程不计入测试距离 。位置调整和吊具 、载荷的装卸 、升降阶段的能耗不计入测试周期 。

　　5. 2. 3 测试参数选取原则

　　5. 2. 3. 1 测试载荷

　　用作测试载荷的物料特性应符合被测起重机的设计要求 。测试载荷的大小按整机工作级别选取 ,测试载荷质量应包含起重机可分吊具和索具的质量 。测试载荷质量的确定见附录 C。

　　5. 2. 3. 2 测试速度

　　单速时 ,按额定运行速度操作 。双速或调速时 ,按所测小车或起重机的最大起重量对应的最高运行速度操作 。

　　5. 2. 3. 3 测试距离

　　测试距离是运行机构一次通电所走过的路程 。测试距离的取值为被测机构以测试速度运行 1 min距离的 50% ,如该值大于被测机构有效行程的 80%时 ,取被测机构有效行程的 80% 。

　　5. 2. 3. 4 测试数据

　　按规定的测试周期至少重复测试 3 次 ,取其连续 3 次有效测量值的算术平均值 。

　　5. 3 有效能标称值的计算

　　5. 3. 1 小车运行用能标称值按式(6)进行计算 。

　　Eyx = 9800μ(m + m2 )(S2AB +S2BA ) + 500(m + m2 )(v2(2)AB + v2(2)BA ) +

　　9800μm2 (S′2AB+S′2BA ) + 500m2 (v′2(2)AB + v′2(2)BA ) ……………………( 6 )

　　3

　　GB/T 30223—2013

　　式中 :

　　Eyx — 小车运行机构有效能标称值 ,单位为焦耳(J) ;

　　m — 测试载荷(含可分吊具 、索具)的质量 ,单位为吨(t) ;

　　m2 — 小车(含固定吊具)的质量 ,单位为吨(t) ;

　　μ — 运行阻力系数 ,取 0. 006;

　　S2AB — 带载小车从 A运行到 B 的实际测试距离 ,单位为米(m) ;

　　S2BA — 带载小车从 B运行到 A 的实际测试距离 ,单位为米(m) ;

　　S2(′)AB — 空载小车从 A运行到 B 的实际测试距离 ,单位为米(m) ;

　　S2(′)BA — 空载小车从 B运行到 A 的实际测试距离 ,单位为米(m) ;

　　v2AB — 带载小车从 A运行到 B 的实际测试速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　v2BA — 带载小车从 B运行到 A 的实际测试速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　v2(′)AB — 空载小车从 A运行到 B 的实际测试速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　v2(′)BA — 空载小车从 B运行到 A 的实际测试速度 ,单位为米每秒(m/s) 。

　　5. 3. 2 大车运行机构有效能标称值按式(7)进行计算 。

　　Eyd = 9800μ(m + m3 )(S3AB +S3BA ) + 500(m + m3 )(v3(2)AB + v3(2)BA ) +

　　9800μm3 (S′3AB+S′3BA ) + 500m3 (v′3(2)AB + v′3(2)BA ) ……………………( 7 )

　　式中 :

　　Eyd — 大车运行机构有效能标称值 ,单位为焦耳(J) ;

　　m3 — 起重机(含固定吊具)的质量 ,单位为吨(t) ;

　　S3AB — 带载大车从 A运行到 B 的实际测试距离 ,单位为米(m) ;

　　S3BA — 带载大车从 B运行到 A 的实际测试距离 ,单位为米(m) ;

　　S3(′)AB — 空载大车从 A运行到 B 的实际测试距离 ,单位为米(m) ;

　　S3(′)BA — 空载大车从 B运行到 A 的实际测试距离 ,单位为米(m) ;

　　v3AB — 带载大车从 A运行到 B 的实际测试速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　v3BA — 带载大车从 B运行到 A 的实际测试速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　v3(′)AB — 空载大车从 A运行到 B 的实际测试速度 ,单位为米每秒(m/s) ;

　　v3(′)BA — 空载大车从 B运行到 A 的实际测试速度 ,单位为米每秒(m/s) 。

　　5. 4 运行机构能效标称值的计算

　　5. 4. 1 小车运行机构能效标称值的计算按式(8)进行 。

　　…………………………( 8 )

　　式中 :

　　ηyx — 小车运行机构能效标称值 ;

　　Eyx — 小车运行机构测量 3 次的有效能标称值平均值 ,单位为焦耳(J) ;

　　EGx — 小车运行机构测量 3 次的供给能平均值 ,单位为焦耳(J) 。

　　5. 4. 2 大车运行机构能效标称值的计算按式(9)进行 。

　　…………………………( 9 )

　　式中 :

　　ηyd — 大车运行机构能效标称值 ;

　　Eyd — 大车运行机构测量 3 次的有效能标称值平均值 ,单位为焦耳(J) ;

　　EGd — 大车运行机构测量 3 次的供给能平均值 ,单位为焦耳(J) 。

　　4

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　起重机械用电力驱动运行机构能效测试记录表

　　表 A. 1 起重机械用电力驱动小车运行机构能效测试记录表

　　测试单位名称: 设备名称及生产厂家: 安装地点: 机号:

　　测试时间: 环境温度: 湿度: 风速:

　　5

　　GB/T 30223— 201

　　3

　　设备出厂时间:

　　1 . 设备技术参数 型号规格 机构名称 : 吊具形式 : □可分 参与测试机构数 :

　　额定起重量/t

　　小车有效行程/m

　　运行速度/(m/min)

　　整机工作级别

　　机构工作级别

　　索具/kg

　　可分吊具质量/kg

　　测试载荷质量/kg

　　测试行程/m

　　小车质量/kg

　　电机数量

　　电机型号

　　电机生产厂家

　　2. 供电参数 调速方式 : □双速 □定子调压 □变频 电能回馈方式 : □带电能回馈装置

　　供电电压

　　变压器接线方式

　　三相电压不平衡率

　　测试仪器名称及型号

　　测试仪器生产厂家

　　测试仪器精度

　　测试仪器有效分辨力

　　3. 测试数据 回馈电能(千瓦时/测试周期) :

　　测试工况

　　第一次

　　第二次

　　第三次

　　位移m

　　速度m/s

　　用能标称值J

　　供给能J

　　位移m

　　速度m/s

　　用能标称值J

　　供给能J

　　位移m

　　速度m/s

　　用能标称值J

　　供给能J

　　带载运行 A-B

　　带载下降 B-A

　　空载运行 B-A

　　空载运行 A-B

　　合计

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　测算结果

　　小车 运 行 机 构 能 效标称值/%

　　备注

　　GB/T 30223— 2013

　　6

　　表 A. 2 起重机械用电力驱动大车运行机构能效测试记录表

　　测试单位名称: 设备名称及生产厂家: 安装地点: 机号:

　　测试时间: 环境温度: 湿度: 风速:

　　设备出厂时间:

　　1 . 设备技术参数 型号规格 机构名称 : 吊具形式 : □可分 参与测试机构数 :

　　额定起重量/t

　　大车有效行程/m

　　运行速度/(m/min)

　　整机工作级别

　　机构工作级别

　　索具/kg

　　可分吊具质量/kg

　　测试载荷质量/kg

　　测试行程/m

　　整机质量/kg

　　电机数量

　　电机型号

　　电机生产厂家

　　2. 供电参数 调速方式 : □双速 ; □定子调压 ; □变频 电能回馈方式 : □带电能回馈装置

　　供电电压

　　变压器接线方式

　　三相电压不平衡率

　　测试仪器名称及型号

　　测试仪器生产厂家

　　测试仪器精度

　　测试仪器有效分辨力

　　3. 测试数据 回馈电能(千瓦时/测试周期) :

　　测试工况

　　第一次

　　第二次

　　第三次

　　位移m

　　速度m/s

　　用能标称值J

　　供给能J

　　位移m

　　速度m/s

　　用能标称值J

　　供给能J

　　位移m

　　速度m/s

　　用能标称值J

　　供给能J

　　带载运行 A-B

　　带载下降 B-A

　　空载运行 B-A

　　空载运行 A-B

　　测算结果

　　第一次测算结果

　　第二次测算结果

　　第三次测算结果

　　大车 运 行 机 构 能 效标称值/%

　　备注

　　GB/T 30223—2013

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　运行机构供给能测量仪器接入示意图示例

　　图 B. 1 小车运行机构测量仪器接线图

　　7

　　GB/T 30223—2013

　　图 B. 2 大车运行机构测量仪器接线图

　　8

　　GB/T 30223—2013

　　附 录 C

　　(规范性附录)

　　测试载荷质量的确定

　　C. 2 工作级别在 M3以下(含 M3)的起重机不考核 。

　　C. 1 测试载荷质量=K×最大起重量 ,K 值按 C. 3、C. 4、C. 5选取 。

　　C. 3 冶金起重机 :K= 95% 。

　　C. 5 其他运行机构 :K= 75% 。

　　C. 4 抓斗起重机 :K= 85% ; 电磁起重机 :K= 75% 。

　　9