ICS 53. 020.20 J 80
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 30222—2013
起重机械用电力驱动起升机构
能效测试方法
Energy efficiencytestprceduresforelectricdriven lifting mechanism ofcranes
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 30222—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 : 田东风 、张皓琨 、赵春晖 、陶天华 、闫锦锋 、张毅 、林永 、张寒 、葛明 。
Ⅰ
GB/T 30222—2013
起重机械用电力驱动起升机构
能效测试方法
1 范围
本标准规定了电力驱动的起重机械起升机构的能效测试方法 。
本标准适用于电力驱动的起重机械起升机构 ,采用电动葫芦为起升机构的除外 。
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部分 :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
起升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
起升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
起升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
起升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) 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% ;
1
GB/T 30222—2013
e) 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% ;
f) 起升和下降的实际测试高度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 测量仪器和测试记录
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(显示位数不应少于小数点后三位) 。
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 “起升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 30222—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起升机构 。
5. 2. 2 测试周期
在正常工作条件下 , 吊具从初始位置起吊测试载荷 ,加速至规定起升速度 ,起升至规定高度 ,然后按规定下降速度将测试载荷放至初始位置 ; 吊具空载从初始位置加速至规定起升速度 ,起升至规定高度 ,然后按规定下降速度下降至初始位置 。位置调整和吊具 、载荷的装卸阶段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 ,按额定起升速度操作 。双速或调速时 ,按所测起升机构的最大起重量对应的最高起升速度操作 。
5. 2. 3. 3 测试高度
测试高度为待测机构以测试速度起升 1 min的距离 。 当以测试速度确定的测试高度大于起升机构起升高度的 60%时 ,按该起升机构起升高度的 60%作为测试高度 。
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
有效能标称值按式(6)进行计算 。
Eqs = 9800(m + m1 )h+ 9800m1h′ …………………………( 6 )
3
GB/T 30222—2013
式中 :
Eqs— 起升机构有效能标称值 ,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) ;
m1 — 固定吊具的质量 ,单位为吨(t) ;
h — 带载升降时的实际测试高度 ,单位为米(m) ;
h′ — 空载升降时的实际测试高度 ,单位为米(m) 。
5. 4 起升机构能效标称值的计算
起升机构能效标称值按式(7)进行计算 。
…………………………( 7 )
式中 :
ηqs — 起升机构能效标称值 ;
Eqs — 起升机构测量 3 次的有效能标称值平均值 ,单位为焦耳(J) ;
EG — 起升机构测量 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起升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 30222— 201
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
起升高度/m
起升速度/(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
测试速度/(m/min)
测试高度/m
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
有效能标称值J
供给能kw . h
供给能J
位移m
有效能标称值J
供给能kw . h
供给能J
位移m
有效能标称值J
供给能kw . h
供给能J
带载上升
带载下降
空载上升
空载下降
合计
测算结果
起升机构能效标称值/%
备注
3
GB/T 30222—2013
附 录 B
(资料性附录)
起升机构供给能测量仪器接入位置示意图示例
图 B. 1 起升机构供给能测量仪器接入位置示意图示例
6
GB/T 30222—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 其他起升机构 :K= 75% 。
C. 4 抓斗起重机 :K= 85% ; 电磁起重机 :K= 75% 。
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