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电驱动总成整车动力性试验方法
2021-10-23 10:27:58· 来源：驱动视界
1 范围本标准规定了电驱动总成电安全性能测试方法。2 规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本标准
1 范围
本标准规定了电驱动总成电安全性能测试方法。
2 规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用本标准。
GB/T 2900 电工术语
GB/T 4942 电机外壳防护等级
GB/T 12350 小功率电动机的安全要求
3 定义
3.1 爬电距离 creepage distance
在两导电部件之间沿绝缘材料表面的最短距离。
3.2 电气间隙 clearance
在两导电部件之间的最短直线距离。
3.3 外壳 enclosure
易触及的电动机表面，包括电动机的接线盒等部件表面。但不包括不易触及的部件。
3.4 元件 component
本标准中的“元件”是指电动机在专用配套件。例如：离心开关、电容器等。
3.5 绝缘子 insulator
用来绝缘并支撑导体的部件。
3.6 电动机的直径
指在电动机定子机壳外切圆上测得的直径，但不包括电动机的散热筋、接线盒和焊缝等尺寸。
4 外壳防护
电动机应有良好的外壳防护，其外壳防护应按GB/T 4942.1的规定分级，并应在产品标准中明确规定。
是否符合要求，应按GB/T4942.1进行试验检查判定。
6 起动
6.1电动机应能在下列电压情况下正常启动，对于带有启动元件的电动机，启动时，其启动元件应工作可靠，无接触抖动。
a) 电动机在0.85倍额定电压下启动三次；
b) 对于带有启动元件的电动机，还应在1.06倍额定电压下再启动三次。
在进行本项试验时，应根据电动机在实际使用中的启动情况来确定电动机为空载启动或带负载启动，并在产品标准中明确规定。
电动机在开始启动时，应为实际冷却状态，在连续启动之间，电动机应达到静止状态再启动。
6.2 电动机在按6.1要求启动时，其过载保护装置不应动作。
是否符合要求，应在进行6.1试验的同时检查判定。
7 温升
在正常使用中，电动机不应达到过高的温度。
是否符合要求，应按GB/T 5171和相应产品标准的规定。
8 泄漏电流
8.1 电动机必须具有良好的绝缘性能，在正常工作时，其泄漏电流不应过大。
电动机泄漏电流限值由各类产品标准规定。
8.2 电动机进行第7章试验后，在1.06倍的额定电压下运行，运行方式由产品标准规定。
测量线路如图1所示，即在电源的任一极与易触及到的金属部件之间测量。
测量泄漏电流时，对于单相电动机，应将开关K转换至电源的不同极性，对于三相电动机，则应轮流断开a、b、c开关中的一个，闭合另外两个，以测得最大泄漏电流值。
测量时，电动机必须与大地绝缘。
1-电动机上易触及到的金属部件；2-电动机绕组；3-泄漏电流测量仪
图1
9 绝缘电阻和电气强度
电动机应具有足够的绝缘电阻和电气强度，其要求应符合GB/T 5171的规定。
10 温热试验
电动机应能经受正常使用中的可能出现的潮湿条件。
是否符合要求，应按GB/T 5171进行湿热试验，测试泄漏电流、绝缘电阻和电气强度。泄漏电流按8.1和8.2进行测试，电动机的泄漏电流限值由各类产品标准规定。
11 耐久性
11.1 电动机结构设计应考虑到在正常使用中，不发生有损害电动机的电气或机械事故，绝缘不得损坏，联结件不得由于受热、震动等原因而松动。
是否符合要求，应按11.2～11.5进行试验检查判定。
11.2 电动机按表1所示的时间，在额定负载和1.1倍额定电压下正常工作，然后，按表1所示的时间，在额定负载和0.9倍额定电压下正常工作。
对于S1和S6～S8工作制的电动机应连续工作，也可以周期地工作，但每个工作周期的连续工作时间应不少于8h，直至累计工作时间符合表1规定的时间。
对于S3～S5工作制的电动机应按铭牌标志或额定工作定额周期地工作，二者选最不利的情况，直至累计工作时间符合表1规定的时间。
对于S2工作制的电动机应按铭牌标志或按额定工作定额工作，二者选最不利的情况，工作结束停歇数分钟，再继续工作，直至累计工作时间符合表1规定的时间。如果电动机由于周期性地工作温升超过了额定限值，则停歇时间应适当延长，或采用强制冷却，以免电动机过热。
表1
|
电动机类型
|
工作时间，h
|
|
预计一年中总的工作时间少于15h的电动机
|
15
|
|
其他电动机
|
48
|
11.3 除S2工作制的电动机外，所有其他电动机应在1.1倍额定电压下启动50次；然后在0.85倍额定电压下再启动50次。
对于短时工作的电动机，只要求在0.85倍额定电压下启动50次。
在进行本项试验时，应根据电动机在实际使用中的启动器情况来确定电动机为空载启动或带负载启动，并在产品标准中明确规定。
电动机每次供电启动工作的持续时间至少应等于启动到额定转速所需时间的10倍，但不少于10s。在每次启动结束后，应有一个防止过热的停歇时间，该时间至少要等于供电启动持续工作时间的三倍。
11.4 对于带有离心开关或其他自动启动开关的电动机，应在0.9倍额定电压下启动104次，启动时负载情况和运转及停歇时间应符合11.3规定。
11.5 在经过11.2～11.4规定的试验之后，电动机应能经受第9章规定的测试，但此时绝缘电阻允许降低到规定值的50%；试验中，电动机的联结件不应松动，也不应有危及安全性能的变形或损坏。
11.6 对整机无耐久试验要求的电动机，可不做此项试验。
12 非正常工作
12.1 电动机的设计应尽可能地避免发生由于不正常或误操作而破坏或削弱其安全性能，从而引起火灾、触电等事故。
是否符合要求，应按12.2～12.4进行试验检查判定。
12.2 当电动机用于下列场合时，应对电动机进行堵转试验：
a) 电动机堵转转矩小于额定转矩；
b) 用手起动的电动机；
c) 用于远距离控制或自动控制设备中的电动机；
d) 用于无人看管可以连续工作的电动机。
试验应在额定电压和电动机处于实际冷却状态下进行，从电动机通电启动开始计时，按规定的试验工作时间工作。
试验规定的工作时间如下：
对用于手持电器、手动开关控制通断电或类似工作状况的电器设备中的电动机，试验工作时间为30s；
对用于必须有人操作看管的电器设备中的电动机，试验工作时间为5min；
对用于其他场合的电动机，试验工作时间为电动机达到热稳定状态所需的时间；
如果电动机用于有计时器控制工作时间的电器设备中，则试验工作时间为计时器允许的最长时间；但对于既可以用计时器控制又可以不用计时器控制的电器设备中使用的电动机，应按不用计时器控制时的工作状况所规定的试验工作时间。
电动机在上述规定的试验工作时间结束或在保护器动作瞬间，绕组温度不得超过表2规定的限值，在试验期间，不得出现闪络或有熔化的金属。
表2
|
电动机类型
|
极限温度，℃
|
||||
|
A级
|
E级
|
B级
|
F级
|
H级
|
|
|
试验工作时间30s或5min或由计时器控制工作时间和使用时间有人看管的电动机阻抗保护电动机保护器在第1h内起保护作用的电动机保护器在第1h后起保护作用的电动机
|
200150200175
|
215165215190
|
225175225200
|
240190240215
|
260210260235
|
12.3 对于三相电动机，在额定负载和额定电压下，断开一相进行试验。试验工作时间和绕组温度限值应符合12.2的规定。
12.4 电动机在经过12.2和12.3非正常工作后，当冷却至室温时应能承受第9章规定的电气强度试验，其试验电压为1000V。
13 耐热、耐燃和耐漏电痕迹
13.1 用绝缘材料制成的电动机的外部零件（例如非金属接线盒等）和用于安装载流零件的绝缘材料，如果它们受热变形会危及电动机的安全，则应具有足够的耐热性能。
13.1.1 对于电动机的外部零件（例如接线盒等）按图2所示装置进行压球试验。
将试样水平放置，用直径5mm的钢球以20N的力压向该平面，放入烘箱中，烘箱中的温度（75±2）℃。1h后，使钢球离开试样，然后侵入水中，在10s内冷却至接近室温，此时，试样上的钢球压痕直径不应大于2mm。
试样厚度不能小于2.5mm，如样品厚度小于2.5mm，允许用多层样品叠成该厚度试验。
图2 球压试验装置
13.1.2 用于安装载流零件的绝缘材料应通过图2球压试验，试验按13.1.1进行，但烘箱温度改为（125±2）℃。
13.2 电动机中非金属材料的部件应具有足够的耐燃和阻止燃烧扩展能力。
是否符合要求，应通过下述试验检查判定。
13.2.1 用于安装接线端或其他用螺钉连接的接头的绝缘部件，如果所通电流大于0.2A时，若接线端或接头有松动或其他原因，将有可能引起火灾危险，因此，对这些部件应按GB/T 5169.6进行试验，试验补充规定如下：
对于有人照管工作的电动机（手动控制通断电及其类似的电动机除外），试验持续时间为5min；对无人照管工作的电动机，试验持续时间为30min；其他补充规定见13.2.3。
如果由于电动机接线端或接头设计不能进行上述试验或其连接采用非螺钉连接方法，则可按GB/T 5169.11进行试验，试验补充规定如下：
试验温度为750℃，试验持续时间（30±1）s，其他补充规定见13.2.3。
13.2.2 电动机的非金属材料部件，应按GB/T5169.11进行试验，试验的补充规定如下：
支撑在正常工作期间其载流不大于0.5A的连接件的绝缘材料部件，试验温度为550℃，试验持续时间（30±1）s。
支撑在正常工作期间其载流大于0.5A的连接件的绝缘材料部件，对于有人照管工作的电动机，试验温度为650℃；对于无人照管工作的电动机，试验温度为750℃，试验持续时间（30±1）s。
其他补充规定见22.2.3。
13.2.3 电动机的非金属材料部件在进行着火危险试验时，其试验方法及试验结果的评定应符合标准中的优先规定和13.2.1～13.2.2中的补充规定，此外，还应符合下列补充规定。
a) 试验施加点及样品固定位置
按样品在电动机中实际安装和工作的最不利情况确定。
b) 评定燃烧蔓延性影响的铺底层
采用绢纸覆盖厚约10mm的白松木板，放置在离试验样品施加火焰部位的底下200mm±5mm处。但对于在电动机中实际安装位置处，其绝缘部件底下无其他非金属材料零部件，且该部件被封闭在电动机内时，可不按本规定，而采用实际底层材料作为铺底层，距被试样品的距离与实际情况一致。
13.3 用于安装带电零部件的绝缘部件以及带电零部件与相邻不带电金属零部件之间的绝缘部件，应采用耐漏电痕迹的材料制成，除非它们的爬电距离至少等于第21章规定值的两倍。
是否符合要求，除了用陶瓷材料制作的零部件和那些用在换向器或刷握的绝缘部件外，均要进行下列耐漏电痕迹试验判定。
将被试零部件样品的一个平面（如果可能，至少为15mm×15mm）置于水平位置。
将两根尺寸如图3a所示的铂电极按图3b）所示的方式置于试样表面，使倒圆的电极刃口在整个长度上与试样接触。
1-铂电极；2-黄铜杆；3-支撑板；4-试样
图3
每根电极在试样表面的力约为（1±0.05）N。
电极联结到50Hz、波形为实际正弦的电源上，电源空载电压为175V。当电极短路时，用可调电阻调节短路电流，使电流在（1±0.1）A，此时电路电压降不能超过电源电压的10%。
试验基本线路见图4。
电路中应设置有一只0.5A延时2s的延时过流继电器。
试验时，在两电极之间试样表面中心处30mm～40mm高度滴下氯化铵蒸馏水溶液，以淋湿试样表面。该溶液在25℃时，体积电阻系数为400Ω·cm，相当于0.1%左右的浓度；滴液体积为20～25mm3，相当于外径约1mm的注射针切下锥部后注射出一滴的体积。
每滴间隔时间为20～30s，在滴完50滴时，电极间不应发生闪络或击穿现象。
如果电路中有大于或等于0.5A的电流流过试样表面，且导通时间为2s时，延时过流继电器将动作，则认为试样已被损坏，未通过本项试验。
1-延时过流继电器；2-可变电阻；3-电极；4-试样；5-开关
图4
试验中，如果试样着火，则被认为未通过本项试验。
试验应按零部件在电动机实际安装位置上最不利情况进行。
如果电动机与整机配套使用，而整机的有关标准要求有更高的空载电源电压来确定耐漏电痕迹水平，则应按整机标准要求试验。
14 机械强度
对于直径大于180mm的电动机，当电动机安装在任一预定位置时，接线盒在其水平面上应能承受110kg的静载荷，而不被损坏。
对于直径180mm一下的电动机，当电动机安装在任一预定位置时，接线盒在其水平面上所应承受静载荷按水平面上1.42kg/cm2进行计算。这一负荷可以通过直径50mm的金属平面施加，而不被损坏。
若接线盒进行施加负荷试验之后发生偏移或变形，而其盒体与任一接线端之间的电气间隙和爬电距离仍符合要求，则认为该接线盒合格。
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