GBT电动汽车用电机及其控制器技术条件.doc

GBT电动汽车用电机及其控制器技术条件前 言    本标准在技术内容上非等效采纳国际电工委员会IEC 60785：1984电动道路车辆用旋转电机和IEC 60786：1984电动道路车辆用操纵器。在编写顺序上参照IEC 60034.1：1996旋转电机定额与性能。    本标准引用GB 14711-1993中小型旋转电机安全通用要求和GB/T 12668-1990交流电动机半导体变频调速装置总技术条件中有关电机及操纵器的安全要求。在电磁兼容性方面采纳GB14023-2000车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的尤线电扰乱特性的限值和测量方法中有关电机及操纵器的辐射干扰承诺值的规定和GB/T 17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法中抗扰性限值的规定。    本标准的附录A和附录B是提示的附录。    本标准由国家机械工业局提出。    本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。    本标准起草单位：中国科学院电工研究所、清华大学、重庆电机厂、华中科技大学、西北工业大学、信息产业部电子工业标准化研究所。    本标准要紧起草人：李世毅、温旭辉、姚若萍、刘林、马志源、季小尹、陈俐。             中华人民共和国国家标准    电动汽车用电机及其操纵器技术条件                GB/T 18488.1-2001                                                        neq IEC 60785：1984                                                      IEC 60786：1984General specification of the electrical machines and         contrtollers for elcctric vehicles1  范畴    本标准规定了电动汽车用驱动电机及其操纵器通用技术条件。    本标准适用于电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）用的驱动电机及其操纵器。2  引用标准    下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。    GB 755-200 旋转电机定额和性能    GB/T 2423.17-1993 电工电子产品差不多环境试验规程试验Ka：盐雾试验方法    GB/T 4772.1-1999 旋转电机尺寸和输出功率等级 第1部分：机座号56400和凸缘号551080    GB/T 4942.1-1985 电机外壳防护分级    GB/T 4942.2-1993 低压电器外壳防护等级    GB 10068.2-2000 轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值    GB 10069.3-1988 旋转电机噪声测定方法及限值噪声限值    GB/T 12665-1990 电机在一样环境条件下使用的湿热试验要求    GB/T 12668-1990 交流电动机半导体变频调速装置总技术条件    GB 14023-2000 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电扰乱特性的限值和测量方法    GB 1471l-1993 中小型旋转电机安全通用要求    GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值测量方法    GB/T 18488.2-2001 电动汽车用电机及其操纵器试验方法    GB/T 2900.25-1994 电工术语 旋转电机    GB/T 2900.26-1995 电工术语 操纵电机    GB/T 2900.33-1993 电工术语 电力电子技术3  定义    本标准除采纳GB/T 2900.25、GB/T 2900.26、GB/T 2900.33中的定义外，还增加了下列定义。3.1  电机操纵器 controllers of the electrical machine    操纵主牵引电源与电机之间能量传输的装置、它是由外界操纵信号接口电路、电机操纵电路和驱动电路组成的。3.2  电机及操纵器整体效率  overall efficiency of the electrical machine and controllers    电机转轴的输出功率和操纵器的输入功率之比。4  工作制和定额4.1  工作制4.1.1  连续工作制    电机及操纵器在恒定负载下运行至热稳固状态。4.1.2  短时过载的周期工作制    电机及操纵器在额定负载下运行时，承诺施加周期性过载，过载的倍数及每次过载连续时刻、间隔时刻以及整个运行时刻应在产品标准中规定。4.1.3 ISO都市工况及市郊工况    具体要求制定参照附录B。4.2  定额4.2.1  电机的功率等级    电机的功率等级为5.5 kW、7.5kw、11 kW、15 kw、18.5 kW、22 kW、30 kW、37 kW、45 kw、55 kw、75 kW、90 kW、110 kW、132 kW、150 kW、160 kW、185 kW、200 kw及以上，并符合GB/T 4772.1的要求。4.2.2  操纵器输出容量    15 kVA、35 kVA、50 kVA、60 kVA、100 kVA、150 kVA、200 kVA、270 kVA、300 kVA、360 kVA、420 kVA及以上。    附录A举荐了在360 V、200 kW及以下单台电动机与操纵器输出容量的匹配关系。4.3  电源的电压等级    电机及操纵器由牵引电源供电，电源的电压等级为120 V、144 V、168 V、192 V、216 V、24O V、264 V、288 V、312 V、336 V、360 V、384 V、408 V。4.4  电机及操纵器整体效率                               =c×m    式中：电机及操纵器整体效率；          c电机操纵器的效率；          m电机的效率。    依照不同功率等级给出具体产品相应的效率。5  技术条件5.1  温度    当周围环境温度在-20+40时，电机及操纵器能长时刻连续运行。5.2  湿度    电机及操纵器在相对湿度不超过100的情形下能正常工作，电机及操纵器应在其表面温度低于露点的情形下，即电机及操纵器表面产生冷凝也能安全工作。5.3  盐雾    作为汽车电气设备的产品，应具有一定的抗盐雾能力，并能满足GB/T 2423.17中的有关规定。5.4  定频振动和扫频振动    依照电机及操纵器的安装部位，电机及操纵器应经受上下、左右、前后三个方向的定频振动试验和上下方向的扫频振动试验。其他方向还需要作扫频振动试验的，应在具体的产品标准中规定。5.5  操纵器壳体机械强度操纵器壳体应能承担30 cm×30 cm的面积上加100 kg重力，而不发生明显的塑性变形。5.6  防水、防尘    当淋雨、高压水冲洗时，电机及操纵器的构造、安装和通风的方式应保证电机及操纵器不显现损坏。电机应符合GB/T 4942.1中IP 55等级，操纵器应符合GB/T 4942.2中IPX5产品防护等级要求。5.7  温升限值    电机应采纳下级或H级绝缘。采纳4.1.2运行条件或4.1.3运行条件和本标准规定的环境条件，电机应符合GB 755-2000中7.10规定的温升限值，操纵器中各部位的温升应符合GB/T 12668-1990中4.3.15的要求。5.8  电机定子绕组冷态直流电阻    其电阻值在具体产品中规定。5.9  电机绕组的匝间绝缘    应达到GB 14711-1993中9.2.1的要求。5.10  电机定子绕组对机壳的绝缘电阻    在冷态时电机定子绕组对机壳的绝缘电阻值应大于20 M。5.11  耐电压    电机绝缘应具有足够的介电强度，应能承担GB/T 14711-1993中9.1和9.2规定的耐电压试验，无击穿和闪络现象。操纵器的各带电电路对地（外壳）和彼此无电连接的电路之间介电强度，应能耐受GB/T 12668-1990中4.3.14所规定的试验电压，连续时刻为1 min。5.12  电压波动    电机及操纵器必须能在电源电压为120额定电压值下安全承担最大电流。另外，电机在电源电压降为75额定电压时，应能在最大电流下运行（不要求连续运行）。5.13  峰值功率    按产品规定的连续时刻，电机的最大输出功率应达到产品的峰值功率值。5.14  堵转转矩和堵转电流    为保证电动汽车在起动时有足够大的起动转矩，要求电机达到产品规定的堵转转矩值，其堵转电流应不大于操纵器提供的最大电流值。5.15  电机空载转速    在额客电压时，电机空载运行，其最高转速值应满足产品最高空载转速的要求。5.16  噪声    在正常工作条件下，电机及操纵器运行所发出的噪声应符合GB 10069.3的噪声限值要求。5.17  振动    在正常工作条件下，电机的振动应符合GB 10068.2的振动限值要求。5.18  安全接地检查    电机及操纵器中能触及的金属部件与外壳接地点处的电阻应不大于0.1。接地导线须用黄/绿相间的双色线。接地点应有明显的接地标志。5.19  电机操纵器的过载能力    在额定输出电流下连续工作，承诺加非周期性过载，过载的倍数和连续时刻在产品中规定。5.20  电机操纵器的爱护功能    电机操纵器应具有过电流、过电压和欠电压的爱护功能。5.21  馈电要求    在电机因惯性旋转或被拖动旋转时，电机运行于发电机状态。电机通过操纵器应能给125额定电压的电压源充电。馈电电流的大小和馈电效率在产品指标中规定。5.22  最高工作转速    在额定电压时，电机带载运行所能达到的最高转速。带载的大小和最高工作转速值在产品指标中规定。5.23  转速    电机应能承担1.2倍最高工作转速试验，连续时刻为2 min，并能保证其机械不发生有害变形。5.24  热态绝缘电阻    电机在室温，热态和受潮后都应有足够的绝缘电阻值。在湿热试验后其热态绝缘电阻值应不低于GB/T 12665-1990中4.1.1的规定，操纵器中各带电电路之间及带电零部件与导电零部件或接地零部件之间的电气间隙和爬电距离应符合GB/T 126G8.2-2000中4.3.13的规定。操纵器的带电电路与地（外壳）之间的绝缘电阻在环境温度为40和相对湿度为95时，不小于1 M。5.25  接触电流    电机及操纵器应具有良好的绝缘性能。在正常工作时，其热态接触电流应不大于5 mA。5.26  电机转矩。转速特性及效率    电机及操纵器应达到具体产品要求的转矩。转速特性以及具体产品所提出的效率。5.27 电磁兼容性5.27.1  电磁辐射    电机及操纵器在运行中所产生的电磁辐射不得超过GB 14023-2000中第4章所规定的辐射干扰承诺值。5.27.2  电磁辐射抗扰性    按GB/T 17619-1998中第4章规定的测量方法和表1规定的抗扰性电平进行试验，电机及操纵器在正常使用条件下能正常工作。5.28  耐久性    在额定负载和额定转速的运行条件下，保证电机及其操纵器在第一次使用时的无故障工作时刻为3000 h。6  常规检验    每台电机及操纵器必须进行以下项目的常规检验。6.1  电机空载转速6.2  电机定子绕组的冷态直流电阻值6.3  电机绕组匝间绝缘6.4  操纵器壳体机械强度6.5  电机定子绕组对机壳的绝缘电阻6.6  耐电压6.7  堵转转矩和堵转电流6.8  噪声6.9  电压波动6.10  电机操纵器的过载能力6.11  电机操纵器爱护功能6.12  安全接地检查7  型式检验    在产品定型、转产、转厂、停产后复产，结构、材料或工艺有重大改变或合同规定等情形下，应进行型式检验，抽试产品样本数量为2台，如有项目不合格，该项目复检的样本数量应当加倍。重检如仍不合格，则应判定为不合格。检验项目如下。7.1  环境试验7.1.1  温度、湿度和热态绝缘电阻。7.1.2  定频振动和扫频振动。7.1.3  盐雾7.2  温升7.2.1  按4.1.2短时过载周期工作制运行。7.2.2  按4.1.3 ISO都市工况及市郊工况要求运行。7.3  防水、防尘7.4  电机转矩一转速特性及效率7.5  馈电7.6  最高工作转速7.7  超速7.8  振动7.9  接触电流7.10  峰值功率7.11  电磁兼容性7.12  耐久性附录A（提示的附录）单台电动机与操纵器输出容量的匹配关系电机额定功率/kW操纵器输出容量/kVA5.5157.5151135153518.55022503060376045100551007515090150110200132200150270160330185360200420附录B（提示的附录）都市工况及市郊工况表 B1  差不多都市循环运转次序操作状态工况序号加速度m/s2速度m/s操作时刻s工况时刻s累计时刻s1停车1001111112加速21.0401544153等速301588234减速4-0.8315055285停车5002121496加速60.69015612557加速0.7915326618等速70322424859减速8-0.8132011119610停车900212111711加速100.6901562612312加速0.5115351113413加速0.463550914314等速11050121215515减速12-0.5250358816316等速13035151517817减速14-0.97350101018818停车150077195工况统计单 位数 值百分比停车s6030.77加速s4221.54等速s5930.26减速s3417.44总时刻s195100.00平均车速km/h18.77一个差不多都市循环的工作时刻s195一个都市循环的工作时刻s780一个差不多都市循环的理论行驶距离m1017一个都市循环的理论行驶距离m4067表 B2  市郊循环运转次序操作状态工况序号加速度m/s2速度m/s操作时刻s工况时刻s累计时刻s1停车1002020202加速20.69015641263加速0.51153511374加速0.42355010475加速0.40507014616等速307050501117减速4-0.697050881198等速505069691889加速60.435070131320110等车7070505025111加速80.2470100353528612等速90100303031613加速100.28100200202033614等速110120101034615减速12-0.6912080163436216减速-1.04805083437017减速-1.39500103438018停车13002020400工况统计单 位数 值百分比停车s4010.00加速s10927.25等速s20952.25减速s4210.5.总时刻s400100.00平均车速km/h62.60工作时刻s400理论行驶距离m6956整个循环的平均速度