GB T 18488.1-2001 电动汽车用电机及其控制器技术条件.doc

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1、GB/T 18488.1-2001（2001-11-02 批准，2002-05-01 实施） 前 言本标准在技术内容上非等效采用国际电工委员会 IEC 60785：1984电动道路车辆用旋转电机和 IEC 60786：1984电动道路车辆用控制器。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控制器的安全要求。在电磁兼容性方面采用 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骚扰特性的限值和测量方

2、法中有关电机及控制器的辐射干扰允许值的规定和 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。本标准主要起草人：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控制器技术条件 GB/T 18488.1-2001neq IEC 60785：1984IEC 60786：1984Gen

3、eral specification of the electrical machines andcontrtollers for elcctric vehicles1 范围本标准规定了电动汽车用驱动电机及其控制器通用技术条件。本标准适用于电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）用的驱动电机及其控制器。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 电工电子产品基本环境试验规程试验 Ka：盐

4、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551080GB/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 电机在一般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

5、无线电骚扰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控制器试验方法GB/T 2900.25-1994 电工术语 旋转电机GB/T 2900.26-1995 电工术语 控制电机GB/T 2900.33-1993 电工术语 电力电子技术3 定义本标准除采用 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 电机控制器 controllers of the electric

6、al machine控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置、它是由外界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成的。3.2 电机及控制器整体效率 overall efficiency of the electrical machine and controllers电机转轴的输出功率和控制器的输入功率之比。4 工作制和定额4.1 工作制4.1.1 连续工作制电机及控制器在恒定负载下运行至热稳定状态。4.1.2 短时过载的周期工作制电机及控制器在额定负载下运行时，允许施加周期性过载，过载的倍数及每次过载持续时间、间隔时间以及整个运行时间应在产品标准中规定。4.1.3 ISO城市工况及市郊工况具

7、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 控制器输出容量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推荐了在 360 V、200

8、kW 及以下单台电动机与控制器输出容量的匹配关系。4.3 电源的电压等级电机及控制器由牵引电源供电，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 电机及控制器整体效率=cm式中：电机及控制器整体效率；c电机控制器的效率；m电机的效率。根据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，电机及控制器能长时间连续运行。5.2 湿度电机及控制器在相对湿度不超过 100的情况下能正常工作，电机及控制器应在其表面温度低于露点的

9、情况下，即电机及控制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根据电机及控制器的安装部位，电机及控制器应经受上下、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 控制器壳体机械强度控制器壳体应能承受 30 cm30 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，电机及控制器的构造、安装和通风的方式应保证电机及控制器不出现损坏。电机应符合 GB/T 4

10、942.1中 IP 55等级，控制器应符合 GB/T 4942.2中 IPX5产品防护等级要求。5.7 温升限值电机应采用下级或 H级绝缘。采用 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，控制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

11、电压电机绝缘应具有足够的介电强度，应能承受 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。控制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，持续时间为 1 min。5.12 电压波动电机及控制器必须能在电源电压为 120额定电压值下安全承受最大电流。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持续时间，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

12、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控制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，电机及控制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控制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 电机控制器的过载能力在额定输出电流下连续工作，允许加非周期性过载，过载的

13、倍数和持续时间在产品中规定。5.20 电机控制器的保护功能电机控制器应具有过电流、过电压和欠电压的保护功能。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。电机通过控制器应能给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 转速电机应能承受 1.2倍最高工作转速试验，持续时间为 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 G

14、B/T 12665-1990中 4.1.1的规定，控制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。控制器的带电电路与地（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 接触电流电机及控制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控制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 电磁辐射电机及控制器在运行中所产生的电磁辐射不得超过 GB 14

15、023-2000中第 4章所规定的辐射干扰允许值。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，电机及控制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，保证电机及其控制器在第一次使用时的无故障工作时间为 3000 h。6 常规检验每台电机及控制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 控制器壳体机械强度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

16、 电机控制器的过载能力6.11 电机控制器保护功能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况下，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城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

17、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）单台电动机与控制器输出容量的匹配关系电机额定功率 /kW 控制器输出容量/kVA5.5 157.5 1511 3515 3518.5 5022 5030 6037 6045 10055 10075 15090 150110 200132 200150 270160 330185 360200 420附录 B（提示的附录）城市工况及市郊工况表 B1 基本城市循环运转次序 操作状态 工况序号加速度m/s2速度m/s操作时间s工况时间s累计时间s1 停车 1 0 0 11 1

18、1 112 加速 2 1.04 015 4 4 153 等速 3 0 15 8 8 234 减速 4 -0.83 150 5 5 285 停车 5 0 0 21 21 496 加速 6 0.69 015 6 12 557 加速 0.79 1532 6 618 等速 7 0 32 24 24 859 减速 8 -0.81 320 11 11 9610 停车 9 0 0 21 21 11711 加速 10 0.69 015 6 26 12312 加速 0.51 1535 11 13413 加速 0.46 3550 9 14314 等速 11 0 50 12 12 15515 减速 12 -0.52

19、 5035 8 8 16316 等速 13 0 35 15 15 17817 减速 14 -0.97 350 10 10 18818 停车 15 0 0 7 7 195工况统计 单 位 数 值 百分比停车 s 60 30.77加速 s 42 21.54等速 s 59 30.26减速 s 34 17.44总时间 s 195 100.00平均车速 km/h 18.77 一个基本城市循环的工作时间 s 195 一个城市循环的工作时间 s 780 一个基本城市循环的理论行驶距离 m 1017 一个城市循环的理论行驶距离 m 4067 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/

20、s操作时间s工况时间s累计时间s1 停车 1 0 0 20 20 202 加速 2 0.69 015 6 41 263 加速 0.51 1535 11 374 加速 0.42 3550 10 475 加速 0.40 5070 14 616 等速 3 0 70 50 50 1117 减速 4 -0.69 7050 8 8 1198 等速 5 0 50 69 69 1889 加速 6 0.43 5070 13 13 20110 等车 7 0 70 50 50 25111 加速 8 0.24 70100 35 35 28612 等速 9 0 100 30 30 31613 加速 10 0.28 100200 20 20 33614 等速 11 0 120 10 10 34615 减速 12 -0.69 12080 16 34 36216 减速 -1.04 8050 8 34 37017 减速 -1.39 500 10 34 38018 停车 13 0 0 20 20 400工况统计 单 位 数 值 百分比停车 s 40 10.00加速 s 109 27.25等速 s 209 52.25减速 s 42 10.5.总时间 s 400 100.00平均车速 km/h 62.60 工作时间 s 400 理论行驶距离 m 6956 整个循环的平均速度