IEC 60068-2-10 是國際電工委員會(IEC)制定的環境試驗標準中關于 低溫測試 的部分(全稱為《環境試驗 第 2-10 部分:試驗 試驗 Cb:規定轉換時間的溫度變化》),主要用于評估電機等電工電子產品在極端低溫及溫度快速變化環境下的性能穩定性和可靠性。以下是該標準針對電機高低溫檢測(側重低溫及溫度變化)的核心內容、檢測方法及相關說明:
該標準主要規定了 “試驗 Cb” 的具體要求,即 “規定轉換時間的溫度變化試驗”,適用于需要驗證在低溫、高溫交替快速變化環境中能否正常工作的產品(包括電機、電子元件、設備等)。
試驗 Cb 的核心是模擬電機在使用或運輸過程中可能遇到的 快速溫度波動,具體流程包括以下關鍵步驟:
根據電機的預期使用環境或產品標準要求,確定以下關鍵參數(需在試驗方案中明確):
低溫限值(T_low):如 - 25℃、-40℃等(根據電機應用場景,如戶外電機需更低溫度)。
高溫限值(T_high):如 + 60℃、+85℃等(通常參考電機的工作溫升或環境最高溫度)。
轉換時間(τ):樣品從一個溫度極端(如高溫)轉移到另一個極端(如低溫)的時間,標準要求≤5 分鐘(若無法快速轉移,需在高低溫箱內通過程序控制快速切換溫度,此時轉換時間指箱內溫度從一個限值達到另一個限值的時間)。
在每個極端溫度的保持時間(t):確保電機溫度達到穩定(通常為 2-4 小時,或根據電機熱容量計算,直至樣品溫度與箱內溫度偏差≤2℃)。
循環次數:根據產品要求設定(如 10 次、20 次循環),每次循環為 “低溫保持→轉換至高溫→高溫保持→轉換至低溫” 的過程。
初始檢測:測試電機在常溫下的性能(如絕緣電阻、耐壓、運行電流、噪聲等),作為基準。
循環試驗:
將電機放入低溫箱,降溫至 T_low 并保持 t 時間(期間可根據要求通電運行或不通電)。
在≤5 分鐘內將電機轉移至高溫箱(或通過設備快速切換至 T_high),升溫至 T_high 并保持 t 時間(同樣可選擇通電運行)。
重復 “低溫→高溫” 轉換,完成規定的循環次數。
中間檢測(可選):在循環過程中(如每 5 次循環后),可在常溫下測試電機性能,觀察是否出現臨時故障。
恢復階段:試驗結束后,將電機置于常溫(23℃±2℃)、常濕(50%±5% RH)環境中恢復 1-2 小時,使樣品溫度穩定。
最終檢測:再次測試電機性能,與初始值對比,評估是否滿足要求(如無絕緣擊穿、繞組過熱、機械卡滯、性能參數超出允許偏差等)。
電機通過試驗的核心要求包括:
機械結構無損壞(如外殼開裂、部件松動、軸承卡死)。
電氣性能達標(絕緣電阻≥規定值,如 1MΩ;耐壓測試無擊穿;運行時電流、轉速在正常范圍)。
無功能性故障(如無法啟動、異響、過熱保護誤動作等)。
IEC 60068-2-10 聚焦于 溫度快速變化,而電機的高低溫檢測可能還涉及其他標準,需根據產品需求組合使用:
IEC 60068-2-1:《試驗 A:低溫》(恒定低溫環境,如 - 40℃保持 100 小時,評估長期低溫對電機的影響)。
IEC 60068-2-2:《試驗 B:高溫》(恒定高溫環境,如 + 125℃保持 100 小時,驗證絕緣和材料耐高溫性)。
IEC 60034-1:《旋轉電機 第 1 部分:額定值和性能》(規定電機在不同溫度下的性能指標,如溫升限值)。
參數定制化:試驗中的溫度限值、循環次數等需根據電機的應用場景(如汽車電機、工業電機、家用電機)確定,無統一固定值,通常由產品標準或客戶要求明確。
樣品狀態:電機在試驗中是否通電運行是關鍵變量(如 “通電運行” 更接近實際工作狀態,可評估溫度變化對電機運行時的影響;“不通電” 則側重對材料和結構的影響)。
實驗室資質:檢測需由具備 CNAS、ILAC 等資質的第三方實驗室進行,出具的報告才具有公信力,可用于產品認證(如 CE、UL)或市場準入。
總之,IEC 60068-2-10 的低溫及溫度變化試驗是評估電機環境適應性的重要手段,通過模擬極端溫度波動,提前暴露電機在材料、結構、電氣性能上的潛在風險,確保其在實際使用中的可靠性。