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電驅動總成整車動力性試驗方法

2021-10-23 10:27:58·  來源：驅動視界  
　
1 范圍?本標準規(guī)定了電驅動總成電安全性能測試方法。2 規(guī)范性引用文件下列文件對于本標準的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本標準
1 范圍
?本標準規(guī)定了電驅動總成電安全性能測試方法。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本標準的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本標準。凡是不注日期的文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用本標準。
GB/T 2900 電工術語
GB/T 4942 電機外殼防護等級
GB/T 12350 小功率電動機的安全要求
3 定義
3.1 爬電距離 creepage distance
在兩導電部件之間沿絕緣材料表面的最短距離。
3.2 電氣間隙 clearance
在兩導電部件之間的最短直線距離。
3.3 外殼 enclosure
易觸及的電動機表面，包括電動機的接線盒等部件表面。但不包括不易觸及的部件。
3.4 元件 component
本標準中的“元件”是指電動機在專用配套件。例如：離心開關、電容器等。
3.5 絕緣子 insulator
用來絕緣并支撐導體的部件。
3.6 電動機的直徑
指在電動機定子機殼外切圓上測得的直徑，但不包括電動機的散熱筋、接線盒和焊縫等尺寸。
4 外殼防護
電動機應有良好的外殼防護，其外殼防護應按GB/T 4942.1的規(guī)定分級，并應在產品標準中明確規(guī)定。
是否符合要求，應按GB/T4942.1進行試驗檢查判定。
6 起動
6.1電動機應能在下列電壓情況下正常啟動，對于帶有啟動元件的電動機，啟動時，其啟動元件應工作可靠，無接觸抖動。
a) 電動機在0.85倍額定電壓下啟動三次；
b) 對于帶有啟動元件的電動機，還應在1.06倍額定電壓下再啟動三次。
在進行本項試驗時，應根據(jù)電動機在實際使用中的啟動情況來確定電動機為空載啟動或帶負載啟動，并在產品標準中明確規(guī)定。
電動機在開始啟動時，應為實際冷卻狀態(tài)，在連續(xù)啟動之間，電動機應達到靜止狀態(tài)再啟動。
6.2 電動機在按6.1要求啟動時，其過載保護裝置不應動作。
是否符合要求，應在進行6.1試驗的同時檢查判定。
7 溫升
在正常使用中，電動機不應達到過高的溫度。
是否符合要求，應按GB/T 5171和相應產品標準的規(guī)定。
8 泄漏電流
8.1 電動機必須具有良好的絕緣性能，在正常工作時，其泄漏電流不應過大。
電動機泄漏電流限值由各類產品標準規(guī)定。
8.2 電動機進行第7章試驗后，在1.06倍的額定電壓下運行，運行方式由產品標準規(guī)定。
測量線路如圖1所示，即在電源的任一極與易觸及到的金屬部件之間測量。
測量泄漏電流時，對于單相電動機，應將開關K轉換至電源的不同極性，對于三相電動機，則應輪流斷開a、b、c開關中的一個，閉合另外兩個，以測得最大泄漏電流值。
測量時，電動機必須與大地絕緣。


1-電動機上易觸及到的金屬部件；2-電動機繞組；3-泄漏電流測量儀
圖1
9 絕緣電阻和電氣強度
電動機應具有足夠的絕緣電阻和電氣強度，其要求應符合GB/T 5171的規(guī)定。
10 溫熱試驗
電動機應能經受正常使用中的可能出現(xiàn)的潮濕條件。
是否符合要求，應按GB/T 5171進行濕熱試驗，測試泄漏電流、絕緣電阻和電氣強度。泄漏電流按8.1和8.2進行測試，電動機的泄漏電流限值由各類產品標準規(guī)定。
11 耐久性
11.1 電動機結構設計應考慮到在正常使用中，不發(fā)生有損害電動機的電氣或機械事故，絕緣不得損壞，聯(lián)結件不得由于受熱、震動等原因而松動。
是否符合要求，應按11.2～11.5進行試驗檢查判定。
11.2 電動機按表1所示的時間，在額定負載和1.1倍額定電壓下正常工作，然后，按表1所示的時間，在額定負載和0.9倍額定電壓下正常工作。
對于S1和S6～S8工作制的電動機應連續(xù)工作，也可以周期地工作，但每個工作周期的連續(xù)工作時間應不少于8h，直至累計工作時間符合表1規(guī)定的時間。
對于S3～S5工作制的電動機應按銘牌標志或額定工作定額周期地工作，二者選最不利的情況，直至累計工作時間符合表1規(guī)定的時間。
對于S2工作制的電動機應按銘牌標志或按額定工作定額工作，二者選最不利的情況，工作結束停歇數(shù)分鐘，再繼續(xù)工作，直至累計工作時間符合表1規(guī)定的時間。如果電動機由于周期性地工作溫升超過了額定限值，則停歇時間應適當延長，或采用強制冷卻，以免電動機過熱。
?表1

電動機類型
工作時間，h
預計一年中總的工作時間少于15h的電動機
15
其他電動機
48

11.3 除S2工作制的電動機外，所有其他電動機應在1.1倍額定電壓下啟動50次；然后在0.85倍額定電壓下再啟動50次。
對于短時工作的電動機，只要求在0.85倍額定電壓下啟動50次。
在進行本項試驗時，應根據(jù)電動機在實際使用中的啟動器情況來確定電動機為空載啟動或帶負載啟動，并在產品標準中明確規(guī)定。
電動機每次供電啟動工作的持續(xù)時間至少應等于啟動到額定轉速所需時間的10倍，但不少于10s。在每次啟動結束后，應有一個防止過熱的停歇時間，該時間至少要等于供電啟動持續(xù)工作時間的三倍。
11.4 對于帶有離心開關或其他自動啟動開關的電動機，應在0.9倍額定電壓下啟動104次，啟動時負載情況和運轉及停歇時間應符合11.3規(guī)定。
11.5 在經過11.2～11.4規(guī)定的試驗之后，電動機應能經受第9章規(guī)定的測試，但此時絕緣電阻允許降低到規(guī)定值的50%；試驗中，電動機的聯(lián)結件不應松動，也不應有危及安全性能的變形或損壞。
11.6 對整機無耐久試驗要求的電動機，可不做此項試驗。
12 非正常工作
12.1 電動機的設計應盡可能地避免發(fā)生由于不正常或誤操作而破壞或削弱其安全性能，從而引起火災、觸電等事故。
是否符合要求，應按12.2～12.4進行試驗檢查判定。
12.2 當電動機用于下列場合時，應對電動機進行堵轉試驗：
a) 電動機堵轉轉矩小于額定轉矩；
b) 用手起動的電動機；
c) 用于遠距離控制或自動控制設備中的電動機；
d) 用于無人看管可以連續(xù)工作的電動機。
試驗應在額定電壓和電動機處于實際冷卻狀態(tài)下進行，從電動機通電啟動開始計時，按規(guī)定的試驗工作時間工作。
試驗規(guī)定的工作時間如下：
對用于手持電器、手動開關控制通斷電或類似工作狀況的電器設備中的電動機，試驗工作時間為30s；
對用于必須有人操作看管的電器設備中的電動機，試驗工作時間為5min；
對用于其他場合的電動機，試驗工作時間為電動機達到熱穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間；
如果電動機用于有計時器控制工作時間的電器設備中，則試驗工作時間為計時器允許的最長時間；但對于既可以用計時器控制又可以不用計時器控制的電器設備中使用的電動機，應按不用計時器控制時的工作狀況所規(guī)定的試驗工作時間。
電動機在上述規(guī)定的試驗工作時間結束或在保護器動作瞬間，繞組溫度不得超過表2規(guī)定的限值，在試驗期間，不得出現(xiàn)閃絡或有熔化的金屬。
表2
電動機類型
極限溫度，℃
A級
E級
B級
F級
H級
試驗工作時間30s或5min或由計時器控制工作時間和使用時間有人看管的電動機阻抗保護電動機保護器在第1h內起保護作用的電動機保護器在第1h后起保護作用的電動機
200150200175
215165215190
225175225200
240190240215
260210260235
12.3 對于三相電動機，在額定負載和額定電壓下，斷開一相進行試驗。試驗工作時間和繞組溫度限值應符合12.2的規(guī)定。
12.4 電動機在經過12.2和12.3非正常工作后，當冷卻至室溫時應能承受第9章規(guī)定的電氣強度試驗，其試驗電壓為1000V。
13 耐熱、耐燃和耐漏電痕跡
13.1 用絕緣材料制成的電動機的外部零件（例如非金屬接線盒等）和用于安裝載流零件的絕緣材料，如果它們受熱變形會危及電動機的安全，則應具有足夠的耐熱性能。
13.1.1 對于電動機的外部零件（例如接線盒等）按圖2所示裝置進行壓球試驗。
將試樣水平放置，用直徑5mm的鋼球以20N的力壓向該平面，放入烘箱中，烘箱中的溫度（75±2）℃。1h后，使鋼球離開試樣，然后侵入水中，在10s內冷卻至接近室溫，此時，試樣上的鋼球壓痕直徑不應大于2mm。
試樣厚度不能小于2.5mm，如樣品厚度小于2.5mm，允許用多層樣品疊成該厚度試驗。


圖2 球壓試驗裝置
13.1.2 用于安裝載流零件的絕緣材料應通過圖2球壓試驗，試驗按13.1.1進行，但烘箱溫度改為（125±2）℃。
13.2 電動機中非金屬材料的部件應具有足夠的耐燃和阻止燃燒擴展能力。
是否符合要求，應通過下述試驗檢查判定。
13.2.1 用于安裝接線端或其他用螺釘連接的接頭的絕緣部件，如果所通電流大于0.2A時，若接線端或接頭有松動或其他原因，將有可能引起火災危險，因此，對這些部件應按GB/T 5169.6進行試驗，試驗補充規(guī)定如下：
對于有人照管工作的電動機（手動控制通斷電及其類似的電動機除外），試驗持續(xù)時間為5min；對無人照管工作的電動機，試驗持續(xù)時間為30min；其他補充規(guī)定見13.2.3。
如果由于電動機接線端或接頭設計不能進行上述試驗或其連接采用非螺釘連接方法，則可按GB/T 5169.11進行試驗，試驗補充規(guī)定如下：
試驗溫度為750℃，試驗持續(xù)時間（30±1）s，其他補充規(guī)定見13.2.3。
13.2.2 電動機的非金屬材料部件，應按GB/T5169.11進行試驗，試驗的補充規(guī)定如下：
支撐在正常工作期間其載流不大于0.5A的連接件的絕緣材料部件，試驗溫度為550℃，試驗持續(xù)時間（30±1）s。
支撐在正常工作期間其載流大于0.5A的連接件的絕緣材料部件，對于有人照管工作的電動機，試驗溫度為650℃；對于無人照管工作的電動機，試驗溫度為750℃，試驗持續(xù)時間（30±1）s。
其他補充規(guī)定見22.2.3。
13.2.3 電動機的非金屬材料部件在進行著火危險試驗時，其試驗方法及試驗結果的評定應符合標準中的優(yōu)先規(guī)定和13.2.1～13.2.2中的補充規(guī)定，此外，還應符合下列補充規(guī)定。
a) 試驗施加點及樣品固定位置
按樣品在電動機中實際安裝和工作的最不利情況確定。
b) 評定燃燒蔓延性影響的鋪底層
采用絹紙覆蓋厚約10mm的白松木板，放置在離試驗樣品施加火焰部位的底下200mm±5mm處。但對于在電動機中實際安裝位置處，其絕緣部件底下無其他非金屬材料零部件，且該部件被封閉在電動機內時，可不按本規(guī)定，而采用實際底層材料作為鋪底層，距被試樣品的距離與實際情況一致。
13.3 用于安裝帶電零部件的絕緣部件以及帶電零部件與相鄰不帶電金屬零部件之間的絕緣部件，應采用耐漏電痕跡的材料制成，除非它們的爬電距離至少等于第21章規(guī)定值的兩倍。
是否符合要求，除了用陶瓷材料制作的零部件和那些用在換向器或刷握的絕緣部件外，均要進行下列耐漏電痕跡試驗判定。
將被試零部件樣品的一個平面（如果可能，至少為15mm×15mm）置于水平位置。
將兩根尺寸如圖3a所示的鉑電極按圖3b）所示的方式置于試樣表面，使倒圓的電極刃口在整個長度上與試樣接觸。


1-鉑電極；2-黃銅桿；3-支撐板；4-試樣
圖3
每根電極在試樣表面的力約為（1±0.05）N。
電極聯(lián)結到50Hz、波形為實際正弦的電源上，電源空載電壓為175V。當電極短路時，用可調電阻調節(jié)短路電流，使電流在（1±0.1）A，此時電路電壓降不能超過電源電壓的10%。
試驗基本線路見圖4。
電路中應設置有一只0.5A延時2s的延時過流繼電器。
試驗時，在兩電極之間試樣表面中心處30mm～40mm高度滴下氯化銨蒸餾水溶液，以淋濕試樣表面。該溶液在25℃時，體積電阻系數(shù)為400Ω·cm，相當于0.1%左右的濃度；滴液體積為20～25mm3，相當于外徑約1mm的注射針切下錐部后注射出一滴的體積。
每滴間隔時間為20～30s，在滴完50滴時，電極間不應發(fā)生閃絡或擊穿現(xiàn)象。
如果電路中有大于或等于0.5A的電流流過試樣表面，且導通時間為2s時，延時過流繼電器將動作，則認為試樣已被損壞，未通過本項試驗。


1-延時過流繼電器；2-可變電阻；3-電極；4-試樣；5-開關
圖4
試驗中，如果試樣著火，則被認為未通過本項試驗。
試驗應按零部件在電動機實際安裝位置上最不利情況進行。
如果電動機與整機配套使用，而整機的有關標準要求有更高的空載電源電壓來確定耐漏電痕跡水平，則應按整機標準要求試驗。
14 機械強度
對于直徑大于180mm的電動機，當電動機安裝在任一預定位置時，接線盒在其水平面上應能承受110kg的靜載荷，而不被損壞。
對于直徑180mm一下的電動機，當電動機安裝在任一預定位置時，接線盒在其水平面上所應承受靜載荷按水平面上1.42kg/cm2進行計算。這一負荷可以通過直徑50mm的金屬平面施加，而不被損壞。
若接線盒進行施加負荷試驗之后發(fā)生偏移或變形，而其盒體與任一接線端之間的電氣間隙和爬電距離仍符合要求，則認為該接線盒合格。
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