杭州威量科技-新能源汽車驅(qū)動電機及控制器測試方法及行業(yè)標準！

1 范圍本標準規(guī)定了電動汽車用驅(qū)動電機及其控制器試驗用的儀器、儀表，試驗準備及各項試驗方法。本標準適用于電動汽車（EV）和混合動力汽車（HEV）驅(qū)動電動機及其控制器。2 引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準版本的可能性。GB/T 1029-1993 三相同步電機試驗方法（neq IEC 60034-2：1972）GB/T 2423.17-1993 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Ka：鹽霧試驗方法（eqv IEC 60068-2-11：1981 ）GB 10068-2000 軸中心高為56 mm及以上電機的機械振動振動的測量、評定及限值（idt IEC 60034-14：1996）GB 10069.1-1988 旋轉(zhuǎn)電機噪聲測定方法及限值噪聲工程測定方法（neq ISO 168O-1 ：1986）GB 10069.2-1988 旋轉(zhuǎn)電機噪聲測定方法及限值噪聲簡易測定方法（neq ISO 1680-2：1986）GB/T 14023-2000 車輛、機動船和由火花點火發(fā)動機驅(qū)動的裝置的無線電騷擾特性的限值和測量方法（eqv IEC/CISPR 12：1997）GB/T 17619-1998 機動車電子電器組件的電磁輻射抗擾性限值和測量方法GB/T 18488.1-2001 電動汽車用電機及其控制器技術(shù)條件GB 14711-1993 中小型旋轉(zhuǎn)電機安全通用要求（neq IEC 60034-1）GB/T 4942.2-1993 低壓電器外殼防護等級（eqv IEC 60947-1：1988）GB/T 12665-1990 電機在一般環(huán)境條件下使用的濕熱試驗要求

3 試驗準備

3.1 測量儀器選擇3.1.1 儀器準確度測量電壓、電流平均值可采用磁電式儀表或能讀出平均值的其他儀表，包括數(shù)字式儀表。試驗時，采用的電氣測量儀器、儀表的準確度應(yīng)不低于0.5級（兆歐表除外），直流分流器準確度應(yīng)不低于0.2級。數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量儀的準確度應(yīng)不低于0.1％±1個字；轉(zhuǎn)矩測量儀及測功機的準確度應(yīng)不低于1％（直測效率時應(yīng)不低于0.5％）。測力計準確度應(yīng)不低于0.5級，溫度計的誤差在±1℃以內(nèi)。選擇儀表時，應(yīng)使測量值位于20％～95％儀表量程范圍內(nèi)。3.1.2 測量要求a） 電流表量程允許的范圍內(nèi)，盡可能不采用分流器。在用分流器測量電流時，測量線的電阻應(yīng)按所用毫伏表選配。b）試驗時，各儀表的讀數(shù)應(yīng)同時讀取。3.1.3 控制器輸入功率的測量測量電機控制器輸入功率采用從電源供電的電機控制器輸入端的電壓和電流的測量值。輸入功率用電壓乘電流來計算，電壓應(yīng)在控制器接線端子處量取。3.2 試驗電源所使用的直流電源應(yīng)符合所用電他的電壓和電流特性。在使用直流電源時，應(yīng)注意電源的輸出阻抗要與規(guī)定的電池阻抗盡可能相等。3.3 布線測試中的布線應(yīng)與車輛中的布線相近。如果布線不可避免地與車輛中布線不同，應(yīng)注意控制器的外線路阻抗與車輛中布線的阻抗盡可能相等。3.4 冷卻裝置電機和控制器的冷卻效果應(yīng)與車輛中具體使用條件相似，電機和控制器冷卻裝置的型號應(yīng)記錄于電動汽車電機功率參數(shù)測試報告中。4 常規(guī)檢驗4.1 電機空載轉(zhuǎn)速電機及控制器在額定電壓條件下運行，測量電機空載轉(zhuǎn)速值。4.2 電機定子繞組冷態(tài)直流電阻繞組電阻值R＞1Ω時用惠斯登電橋測量。繞組電阻值R≤lΩ時用凱文電橋測量。4.3 電機繞組匝間絕緣采用匝間試驗儀檢測，測試電壓按GB 14711-1993中9.2.1的規(guī)定。4.4 控制器殼體機械強度按GB/T 18488.1-2001中5.5要求進行，檢查殼體是否有明顯的塑性變形。4.5 電機定子繞組的絕緣電阻作絕緣電阻測定的兆歐表，在額定電壓力（60～250）V時，選用500 V兆歐表。在額定電壓為（251～1000）V時，選用1000 V兆歐表。常規(guī)測試時，如無其他規(guī)定，繞組的絕緣電阻僅在實際冷狀態(tài)下測量。4.6 耐電壓試驗時的環(huán)境溫度在18℃～28℃范圍內(nèi)。按GB/T 18488.1-2001中5.11的要求進行測試。在電機控制器測試時測定應(yīng)在電路與控制器殼體的接地部件之間及彼此無電連接的導電部件之間進行。試驗時，所有電力半導體元器件的端子應(yīng)短接，印制電路板可以拔除。對有些因絕緣損壞會導致高電壓進入低壓電路的部件（如脈沖變壓器、互感器等），應(yīng)在試驗時（或試驗前）承受相應(yīng)的試驗電壓。對絕緣材料的外殼，應(yīng)在其相應(yīng)部位敷以金屬膜。4.7 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)試驗在電機接近實際冷狀態(tài)下進行。試驗時，應(yīng)將轉(zhuǎn)子堵住。施加堵轉(zhuǎn)電流Ikn（由電流設(shè)定值決定），測量堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tkn。改變定子、轉(zhuǎn)子的相對位置，沿轉(zhuǎn)子圓周均勻等分測取5點，取測量中堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的最小值。4.8 噪聲按GB 10069.1和GB 10069.2方法測量。4.9 電壓波動按GB/T 18488.1-2001中5.12的規(guī)定，檢查電機及其控制器能否正常運行。4.10 電機控制器的過載能力按GB/T 13488.1-2001的5.19中規(guī)定檢測。4.11 電機控制器保護功能對電機控制器的過電流、過電壓及欠電壓的保護功能進行測試。4.12 安全接地檢查測量電機及控制器中能觸及的金屬部件與外殼接地點處的電阻。

5 型式檢驗

5.1 環(huán)境試驗5.1.1 溫度、濕度和熱態(tài)絕緣電阻a）環(huán)境條件溫度為＋40℃，相對濕度為95％的條件下進行試驗，試驗時間48 h。在濕熱試驗后，測量電機和控制器的絕緣電阻值。b）將電機及控制器放入低溫箱內(nèi)，使箱內(nèi)溫度降至-20℃，至少保持30 min后，在低溫箱內(nèi)通電后檢查電機能否正常運行4 h。c）熱態(tài)絕緣電阻按照GB/T 12665規(guī)定的方法進行。5.1.2 定頻振動和掃頻振動a）定頻振動將電機及控制器固定在振動臺上，定頻振動頻率為67 Hz，加速度為110m／s2。試驗時間：上下方向為4 h，左右方向為2h，前后方向為2 h。試驗后不會有機械上的損壞、變形和緊固部位的松動現(xiàn)象，通電后能正常工作。b）掃頻振動按上下方向的掃頻振動試驗，掃頻范圍在25 Hz～60 Hz時，位移幅值0.78 mm，每個周期15 min掃頻次數(shù)14次。在60 Hz～200 Hz時，加速度110 m/s2，每個周期15 min，掃頻次數(shù)14次。試驗后不會有機械上的損壞、變形和緊固部分的松動現(xiàn)象，通電后能正常工作國產(chǎn)電動卡車KD,電動車出口。5.1.3 鹽霧鹽霧試驗應(yīng)按GB/T 2423.17的規(guī)定進行。電機及控制器在試驗箱內(nèi)應(yīng)處于正常安裝狀態(tài)。試驗持續(xù)時間為16 h。試驗結(jié)束，電機及控制器在3.2規(guī)定的條件下恢復1 h～2 h后，檢查其通電能否正常工作，但不考核電機及控制器的外觀。5.2 溫升電機及控制器必須在其冷卻系統(tǒng)全開的情況下運行于短時過載周期工作制或采用ISO城市工況及市郊工況的要求進行測試。溫升試驗方法參照GB/T 1029-1993中第6章溫升試驗進行。5.3 防水、防塵按GB/T 4942.2中方法試驗。5.4 電機轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速特性及效率在額定電壓和額定負載下運行，此時冷卻裝置應(yīng)工作。當電機發(fā)熱部件1 h內(nèi)溫度變化不超過2 K時電機達到熱平衡。測量控制器的輸入功率、電機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。5.4.1 測試的起始和終止測量項目a）室溫；b）起始和終止時間。5.4.2 測試中的測量項目a）制器輸入電壓；b）控制器輸入電流；c）控制器輸入功率。功率應(yīng)由瞬時運行參數(shù)測量得出，也可由直流輸入電壓和電流乘積得到；d）電機功率。電機轉(zhuǎn)軸的輸出功率：P=2πNT/60000……………………………………………（1）式中：P ——電機輸出功率，kW；T——電機輸出轉(zhuǎn)矩，Nm；N——電機轉(zhuǎn)速，r/min。e）控制器和電機各部分溫度；f）控制器和電機整體效率η=100NT/9.55EI…………………………………………（2）式中：η——整體效率，％；E——控制器接線端子處的輸入電壓，V；I——控制器輸入電流，A。在完成額定點的效率測量后，測試電機小于額定轉(zhuǎn)速的恒轉(zhuǎn)矩特性和大于額定轉(zhuǎn)速的恒功率特性。整個電機轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速特性的測量值應(yīng)在十點以上。

5.5 饋電

在電機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速時，進行能量反饋（此時電機作為發(fā)電機狀態(tài)運行）。檢查電機及控制器能否給125％額定電壓值的電源饋電。給電源饋電試驗可采用三種方法：（1）直接在整車上試驗測量饋電試驗開始前的車速（V1）和饋電試驗結(jié)束時的車速（V2），同時測量在饋電過程中電源兩端的電壓和輸入電源的電流和時間。國產(chǎn)電動卡車KD,電動車出口能量 W1=（1/2）m（V12-V22）式中：m——汽車的質(zhì)量，kg。饋電效率 η=W2/W1式中：W2——饋電試驗中輸給電源的能量。（2）用慣性輪裝置試驗測量饋電試驗開始前慣性輪的角速度ω1和饋電試驗結(jié)束時的角速度ω2，同時測量在饋電過程中電源兩端的電壓和輸入電源的電流和時間。能量 W1=（1/2）J（ω12-ω22）式中：J——慣性輪的慣量。饋電效率 η=W2/W1（3）用發(fā)電試驗電機由原動機拖動，控制器接125％額定電壓值的電源，在不同轉(zhuǎn)速下進行發(fā)電試驗。5.6 工作轉(zhuǎn)速按GB/T 18488.1-2001中5.21的規(guī)定測試。5.7 超速試驗如無其他規(guī)定，超速試驗允許在冷態(tài)下進行。試驗時，將電機的轉(zhuǎn)速提高到1.2倍轉(zhuǎn)速運行，歷時2 min。檢查電機是否發(fā)生有害機械變形。超速的方法有下列兩種：a）通過調(diào)節(jié)電機控制器來提高電機的轉(zhuǎn)速；b）用原動機直接驅(qū)動或變速驅(qū)動被試電機。超速試驗時，應(yīng)采取安全防護措施，盡可能遠距離測量轉(zhuǎn)速。5.8 振動按GB 10068方法測量。5.9 接觸電流應(yīng)在電機溫升試驗后測量。試驗電壓力電機額定電壓的105％，接觸電流應(yīng)在電機上易同時觸及的金屬零部件之內(nèi)，電機上易觸及的金屬零部件與地之間測量。5.10 峰值功率按產(chǎn)品規(guī)定的持續(xù)時間在冷卻裝置工作的情況下，將電機的負載加大到產(chǎn)品所規(guī)定的過載倍數(shù)，測試電機的峰值功率。并在運行結(jié)束時，測量環(huán)境溫度和電機及控制器的溫度。檢查電機及控制器的溫升是否超過GB/T 18488.1-2001中6.3的限值電動車KD,新能源商用車出口,純電動SKD。5.11 電磁兼容性5.11.1 輻射干擾試驗按GB 14023-2000中第5章輻射干擾的測量方法進行測試。5.11.2 電磁抗擾性試驗按GB/T 17619-1998中第4章規(guī)定的測量方法和表1規(guī)定的抗擾性電平要求測試。5.12 耐久性電機及控制器在額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和額定負載轉(zhuǎn)矩的條件下進行試驗，所需時間按GB/T 18488.1-2001中8.10的規(guī)定。