电动汽车用驱动电机系统技术条件及试验方法.pdf

电动汽车用驱动电机系统电动汽车用驱动电机系统 技术条件及试验方法技术条件及试验方法 -表示技术条件 表示试验方法 一般要求一般要求 电机应空转灵活， 无定转子相擦现象或异常响声 （如周期性的异响、 轴承受损后的异响、 微小异物卡滞在转动部位引起的异响等）；控制器应具有满足整车要求的通讯功能、故障诊 断的功能。 一般性项目一般性项目 1.1.外外观观 -电机及控制器表面不应有明显的锈蚀、碰伤、划痕，涂覆层不应有剥落，紧固件 连结应牢固，引出线或接线端应完整无损，颜色和标志应正确，铭牌的字迹和内容应清晰无 误，且不得脱落。 以目测为主，对于具有明确强度要求的技术参数，如紧固件的连接强度等，应辅之以 力矩扳手等必要的工具。 2.2.外形和安装尺寸外形和安装尺寸 -电机及控制器的外形和安装尺寸应符合产品技术文件规定。 根据被测电机系统的尺寸范围，选择和使用满足精度要求的游标卡尺、螺旋测微仪、 米尺等量具从事测量。 3.3.质量质量 -应符合制造商与用户协商确定的产品技术文件规定。 采用满足精度的衡器量取电机和控制器的质量， 衡器测量误差应不超过被试品标称质 量的2% 4.4.控制器壳体机械强度控制器壳体机械强度 -控制器壳体应能承受10kpa或产品技术文件规定的、不低于10kpa的压强，不发生 明显的塑性变形。 试验时， 分别在控制器壳体的3个方向上施加10kpa的重力进行试验， 检查壳体是否有 明显的塑性变形。 5.5.液冷系统冷却回路密封性能液冷系统冷却回路密封性能 -对于液冷的电机及控制器， 应能承受产品技术文件规定的、 不低于200kpa的压力， 无渗漏。 该项试验宜将电机和控制器的冷却回路分开后单独测量。 试验之前， 不允许对被试电机或控制器表面涂覆可以防止渗漏的涂层， 但是允许进行 无密封作用的化学防腐处理。 试验使用的液体介质可以是含防锈剂的水、 煤油或粘度不高于水的非腐蚀性液体， 气 体介质可以是空气、氮气或惰性气体，试验介质的温度应在540之间，并和试验 环境温度一致。 用于测量试验介质压力的测量仪表的精度应不低于1.5级， 量程应为试验压力的1.53 倍。 试验时，将冷却回路的一端堵住，但不能产生影响密封性能的变形，向回路中充入试 验介质，用液体介质试验时，需要将冷却回路腔内的空气排净。然后，逐渐加压到不低 于200kpa的压力， 保持该压力至少15min， 压力保持过程中， 压力仪表显示值不应下降， 期间不允许有可见的渗漏通过被试品壳壁和任何固定的连接处。如果试验介质为液体， 则不得有明显可见的液滴或表面潮湿。 6.6.电机定子绕组冷却直流电阻电机定子绕组冷却直流电阻 -电机定子绕组冷态直流电阻值应符合产品技术文件规定。 电机定子绕组冷态直流电阻宜在实际冷状态下测量。 6.6.1 1）环境温度的测量环境温度的测量 将电机在温度均匀的空间中放置一段时间，使电机内外和环境温度充分均匀，记 录温度数值，判断温度均匀的标准满足下列条件之一即可。 a)用温度计（或埋置检温计）测量电机绕组、铁心和环境温度，所测温度与环境温 度之差应不超过2k，必要时，温度计应有与外界隔热的措施，且放置温度计的时间 不少于15min。 测量绕组温度时应根据电机的大小，在不同部位测量绕组端部和绕组槽部的温度 （如有困难时，可测量铁心齿和铁心轭部表面温度），取其平均值作为绕组的实际 冷状态下的温度。 b)电机处于不工作状态且在环境温度稳定的空间中放置时间超过12h。 6.6.2 2）绕组直流电阻的测定绕组直流电阻的测定 使用微欧计法测量绕组直流电阻， 通过绕组的试验电流应不超过其额定电流的10%， 通电时间不超过1min。 测量时，电机转子静止不动。绕组的各相各支路的始末端均引出时，应分别测量 各相各支路的直流电阻。 如果各相绕组在电机内部连接，那么就应在每个出线端间测量电阻。对于三相电 机，各相电阻值按下式计算： 对星形接法的绕组，如图1a)， ru=rmed-rvw1) rv=rmed-rwu2) rw=rmed-ruv3) 对三角形接法的绕组，如图1b), ru= rvw*rwu rmed-ruv +ruv-rmed4) rv= rwu*ruv rmed-rvw +rvw-rmed5) rw= ruv*rvw rmed-rwu +rwu-rmed6) 式中： rmed=(ruv+rvw+rwu)/2; ruv、rvw、rwu-分别为出线端u与v、v与w和w与u之间测得的电阻值（m）； ru、rv和rw-分别为各相的相电阻（m）。 a) b) 图图1 1绕组形式绕组形式 对于其他相数电机，需另行推导公式进行计算。 7.7.绝缘电阻绝缘电阻 -7.17.1电机定子绕组对机壳的绝缘电阻电机定子绕组对机壳的绝缘电阻 1） 电机定子绕组对机壳的冷态绝缘电阻值应大于20m。 2） 电机定子绕组对机壳的热态绝缘电阻值应不低于下式计算的值： r=udmax/(1000+ p 100 )1) 式中： r-电机定子绕组对机壳的绝缘电阻，单位为兆欧（m）； udmax-最高工作电压，单位为伏（v）； p-电机的额定功率，单位为千瓦（kw）； 按上式计算的绝缘电阻低于0.38m时，则按0.38m考核。 -7.27.2电机定子绕组对温度传感器的绝缘电阻电机定子绕组对温度传感器的绝缘电阻 若电机的温度传感器固定于定子绕组中，电机绕组对温度传感器的冷态绝缘电阻 值应大于20m；电机定子绕组对温度传感器的热态绝缘电阻值应不低于式1）的计 算值，若按式1）计算的绝缘电阻低于0.38m，则按0.38m考核。 -7.37.3控制器绝缘电阻控制器绝缘电阻 控制器动力端子与外壳、控制器信号端子与外壳、控制器动力端子与控制器信号 端子之间的冷态及热态绝缘电阻均应不小于1m。 7.1.7.1.1 1）测量准备测量准备 绝缘电阻试验应分别在电机系统实际冷状态或热状态（如温升试验或高低温试验 后，含湿热试验之后）下进行。常规测试时，如无其他规定，绝缘电阻仅在实际冷 状态下测量。 测量绝缘电阻时，应记录被式样品所在环境的温度，若再实际冷状态下测量，则 被试样品宜处于温度平衡状态，推荐按照本部分6 6.1 1）中的方法确定温度平衡状态。 若电机系统需要在热状态下或者冷却回路通有冷却液的情况下测量绝缘电阻，则环 境温度指被试样品所在空间的温度或者冷却液的温度。 测量绝缘电阻时，应在仪表指针或者显示数值达到稳定后再读取数值，并记录相 关工作环境和湿度。 绝缘电阻测量结束后，每个回路应对接地的机壳作电气连接使其放电。 7.17.1. .2 2）电机定子绕组对机壳的绝缘电阻电机定子绕组对机壳的绝缘电阻 如果各绕组的始末端单独引出，则应分别测量各绕组对机壳的绝缘电阻，不参加 试验的其他绕组和埋置的检温元件等应与铁心或机壳作电气连接，机壳应接地。当 中性点连在一起而不易分开时，则测量所有连在一起的绕组对机壳的绝缘电阻。 当电机的最高工作电压小于或等于250v时，应选用500v兆欧表，当电机的最高工 作电压超过250v，但是不高于1000v时，应选用1000v兆欧表。 7.1.7.1.3 3）电机定子绕组与温度传感器的绝缘电阻电机定子绕组与温度传感器的绝缘电阻 用250v兆欧表分别测量定子各引线和温度传感器之间的绝缘电阻，不参加试验的 部件应与机壳做电气连接，机壳应接地。 7.1.7.1.4 4）控制器绝缘电阻控制器绝缘电阻 试验前，控制器与外部供电电源以及负载应分开，不能承受兆欧表高压冲击的电 器元件（如半导体整流器，半导体管及电容器等）宜在测量前将其从电路中拆除或 短接。试验时，分别测量控制动力端子与外壳、控制器信号端子与外壳、控制器动 力端子与控制器信号端子之间的绝缘电阻。 当控制器测量点处的最高工作电压小于或等于250v时，应选用500v兆欧表，当控 制器测量点处的最高工作电压超过250v， 但是不高于1000v时， 应选用1000v兆欧表。 8.8.耐电压耐电压 -8.18.1电机绕组的匝间冲击耐电压电机绕组的匝间冲击耐电压 8.1.1）电机绕组匝间耐压试验冲击试验电压的峰值应满足： a)电机电枢绕组匝间绝缘冲击试验电压峰值（有刷直流电机的电枢除外） 电机的电枢绕组匝间绝缘冲击试验电压峰值应不低于用公式（2）计算（有刷 直流电机的电枢除外） ，并按四舍五入原则修约到百数位（百伏）的数值。 ut=1.7ug2） 式中： ut-电机绕组匝间绝缘冲击试验电压峰值，单位v ug-电机绕组对地绝缘工频耐电压试验值（有效值） ，单位为v，按下表 （表1）的规定取 b）电机励磁绕组匝间绝缘冲击试验电压峰值 对于电机的励磁绕组，其匝间绝缘冲击试验电压峰值一般不低于公式（2）的 规定，当总匝数为6匝及以下时，其冲击试验电压峰值为：250被试绕组的总匝 数，单位为v，最低应为1000v。 c）有刷直流电机电枢绕组匝间绝缘冲击试验电压峰值 对于最高工作电压为660v及以下的有刷直流电机， 电枢的片间冲击电压峰值应不 低于350v；最高工作电压为660v以上的有刷直流电机，电枢的片间冲击电压峰值 应不低于500v，但应不高于下表（表1）规定的电机绕组对机壳工频耐电压试验电 压有效值的1.8倍。 8.1.2） 电机绕组匝间耐压试验冲击试验电压的波前时间可为0.2us （容差+0.3 -0.1 us） 和1.2us（容差30%） ，优先推荐0.2us。 8.1.3）通过电机绕组匝间冲击耐压试验，测得的参考绕组与被试绕组放电波形， 应为两条无明显差异的正常衰减振荡波形，并满足产品技术文件的规定。 -8.28.2工频耐电压工频耐电压 8.2.1）电机绕组对机壳的工频耐电压 电机绕组应能耐受表1规定耐压限值的工频正弦耐电压试验， 无击穿现象， 漏电 流限值应符合产品技术文件规定。 表表1 1 电机绕组对机壳工频耐电压限值电机绕组对机壳工频耐电压限值 项号 电机或部件 试验电压（有效值） 1 额定输出小于1kw且额定电压小于100v电机的电 枢绕组 500v+2倍最高工作电压 2 额定输出不低于1kw或额定电压不低于100v的电 机的电枢绕组 1000v+2倍最高工作电压，最 低为1500v 3 电机的励磁磁场绕组 1000v+2倍最高励磁电压，最 低为1500v 8.2.2）电机绕组对温度传感器的工频耐电压 若电机的温度传感器固定于定子绕组中， 电机绕组对温度传感器应能承受1500v 的耐电压试验，无击穿现象，漏电流限值应符合产品技术文件规定。 8.2.3）电机绕组对温度传感器的工频耐电压 若电机的温度传感器固定于定子绕组中，电机绕组对温度传感器应能承受 1500v 的耐电压试验，无击穿现象，漏电流限值应符合产品技术文件规定。 8.2.4）控制器工频耐电压 控制器动力端子与外壳、 控制器动力端子与控制器信号端子之间， 应能耐受表 2 所规定的试验电压，控制器信号端子与外壳之间，应能耐受 500v 的试验电压。 控制器动力端子与外壳、 控制器动力端子与控制器信号端子、 控制器信号端子 与外壳间的工频耐电压试验持续时间为 1min，无击穿现象，漏电流限值应符合产 品技术文件规定。 对于控制器信号地与外壳短接的控制器， 只需进行控制器动力端子与外壳的耐 电压测试。 表表 2 2 控制器动力端子与外壳、控制器动力端子与控制器信号端子间工频耐电压限值控制器动力端子与外壳、控制器动力端子与控制器信号端子间工频耐电压限值 单位单位 v v 额定电压 试验电压（方均根值） 60 60125 125250 250500 500 500 1000 1500 2000 1000+2 倍最高工作电压 8.8.3 3. .1 1）电机绕组的匝间冲击耐电压电机绕组的匝间冲击耐电压 1）交流电机电枢绕组的匝间冲击耐电压 按上面 8.1 的规定设置试验参数，并按照下列任一规定的连接方式及其相应的试 验方法进行试验。 （相）接法 任选一相绕组（例 u 相）作为参照品，另一相绕组（例 v 相）作为被试品（见下 图 1） ，在 u 相和 v 相上交替地（或同时）施加 jb/t 9615.2 规定的峰值和波前时 间的冲击电压波，比较两衰减振荡试验波形之间的差异量。再依次转换成 v 相和 w 相（或 u 相和 w 相）重复试验一次。 每次试验后非被试绕组应予放电。 y（线）接法 对已接成 y 的电机绕组，任选一个（两相串联）绕组（例 uw）作为参照品，另一 个（两相串联）绕组（例 vw）作为被试品（见图 2） ，在 uw 和 vw 上交替地施加 jb/t 9615.2 规定的峰值和波前时间的冲击电压波，比较两衰减振荡试验波形之 间的差异量。再依次将 l 端转换接至 u（或 v）端，重复试验一次。 （角）接法 对已接成的电机绕组，任选一个（两相绕组串联与第三相绕组并联）绕组（例 uw）作为参照品，另一个（两相绕组串联与第三相绕组并联）绕组（例 vw）作为 被试品（见图 3） ，在 uw 和 vw 上交替地施加 jb/t 9615.2 规定的峰值和波前时间 的冲击电压波，比较两衰减振荡试验波形之间的差异量。再依次将 l 端转换接至 u（或 v）端，重复试验一次。 2）电机励磁绕组的匝间冲击耐电压 按上面 8.1 的规定设置试验参数，并按照下面规定的连接方式及其相应的试验方 法进行试验。 单相电机 在被试品和参照品对应绕组（例 z1z2）上（见图 4） ，交替地施加 jb/t 9615.2 规 定的峰值和波前时间的冲击电压波，比较两衰减振荡试验波形之间的差异量。再 在被试品和参照品的另一对应绕组（例 u1u2）上重复试验一次。 3）有刷直流电机绕组的匝间冲击耐电压 按上面 8.1 的规定设置试验参数，并采用跨距法或片间法按照上面图 4 的连接方 式及其相应的试验方法进行试验： a)跨距法 选取跨距内换向片的数目，应根据绕组类型和试验设备具体确定，一般推荐 57 片。 b)片间法 依次对换向器上一对相邻换向片进行试验。 试验时， 若未试线圈中产生高的感应电 压，则应在被试换向片两侧的换向片上设置接地装置，并良好接触。 8.8.3 3. .2 2）电机绕组对机壳的工频耐电压电机绕组对机壳的工频耐电压 1）试验准备 该试验应在工频耐压仪上进行，试验前应做好必要的安全防护措施，并测量绕组 的绝缘电阻。除非另有规定，试验应在电机禁止状态下进行。 试验用工频耐压仪的变压器应有足够的容量， 如果被试电机绕组的电容 c 较大时， 则其额定容量 sn（kva）应大于式（7）的计算值： sn=2fcuunt10 -3（7） 式中： f-电源频率（hz） c-电机被试绕组的电容（f） u-试验电压值（v） unt-试验变压器的高压侧额定电压（v） 2）试验方法 试验时，电压应施加于绕组和机壳之间，试验电压的频率为工频，电压波形应尽 可能接近正弦波形。 此时， 不参加试验的其他绕组和埋置的检温元件等均应与铁心 或机壳连接，机壳应接地。当电枢绕组各相或各支路始末端单独引出时，应分别进 行试验。如果三相绕组的中性点不易分开，三相绕组应同时施加电压。 按照上面 8.2.1（表 1）中规定的全值试验电压加载于电机绕组和机壳。施加的 电 压应从不超过试验电压全值的一半开始，然后以不超过全值 5%的速度均匀地或分 段地增加至全值，电压自半值增加至全值的时间应不少于 10s，全值试验电压应持 续 1min。 当对批量生产的 5kw（或 kva）及以下电机进行常规试验时，1min 试验可用约 5s 的试验代替， 试验电压值应符合上面 8.2.1 （表 1） 的要求。 也可用 1s 试验来代替， 但试验电压值应为 8.2.1（表 1）要求的 120%。试验完毕，待电压下降到全值的三 分之一以下时，方可断开电源，并将被试绕组进行放电。 在试验过程中， 如果发现电压或漏电流急剧增加， 绝缘冒烟或发生响声等异常现 象时，应立即降低电压，断开电源，将被试绕组放电后再对绕组进行检查。 记录试验过程中漏电流的大小。 3）电机绕组对温度传感器的工频耐电压 若电机的温度传感器固定于定子绕组中，应从事电机绕组对温度传感器的耐电压 试验。 试验时，将 1500v 耐电压全值按照 8.3.2 的试验方法施加于电机绕组与温度传感 器之间，电机绕组和其他元件等均应与铁心或机壳连接，机壳应接地。 记录试验过程中漏电流的大小。 8.8.3 3.3.3）控制器的工频耐电压控制器的工频耐电压 试验过程中，控制器的各个动力端子应短接，各个信号端子应短接。按 8.2.4 的 试验电压要求，利用 8.3.2 中的试验方法，在控制器动力端子与外壳、控制器信号 端子与外壳、 控制器动力端子与控制器信号端子之间进行试验。 对于控制器信号地 与外壳短接的控制器，不进行控制器信号端子与外壳的耐电压测试。 在控制器动力端子与外壳，以及控制器信号端子与外壳的耐电压试验过程中，不 参加试验的其他端子或部件应与外壳连接，外壳接地。 控制器动力端子与控制器信号端子之间的耐电压试验过程中，动力端子和不参加 试验的其他元件应与外壳连接，外壳接地。 对有些因电磁场感应等情况而导致高电压进入低压电路的部件(如脉冲变压器、 互 感器等)，可在试验前予以隔离或者拔除。 记录试验过程中漏电流的大小。 9.9.超速超速 -电机在热态下应能承受 1.2 倍最高工作转速试验，持续时间为 2min，并能保证其 机械不发生有害变形。 宜在电机运转一段时间，电机轴承润滑均匀后开始超速试验。 超速试验前应仔细检查电机的装配质量， 特别是转动部分的装配质量， 应采取相应的 防护措施，防止转速升高时有杂物或零件飞出。 超速试验时， 对被试电机的控制及对振动、 转速和轴承温度等参数的测量应用远距离 测量方法。 超速试验可根据具体情况选用被试电机空载自转或原动机（测功机）拖动法： a）采用被试电机空载自转的方法 试验时，被试电机在控制器的控制下，匀速旋转至 1.2 倍最高工作转速，并在此转速 点空载运行不低于 2min。 b）采用原动机（测功机）拖动法 被测电机不通电，在原动机（测功机）拖动下匀速旋转至 1.2 倍最高工作转速，并在 此转速点空载运行不低于 2min。 在升速过程中，当电机达到额定转速时，应观察电机运转情况，确认无异常现象后， 再以适当的速度提高转速，直至规定的转速。 超速试验后应仔细检查电机的转动部分是否有损坏或产生有害的变形，是否出现紧固 件松动以及其他不允许的现象出现。 10.10.温升温升 -诸限制是相对于下表给出的基准冷却介质而规定的。诸限制是相对于下表给出的基准冷却介质而规定的。 空气间接冷却绕组的温升限值空气间接冷却绕组的温升限值 热 分 级 130（b） 155（f） 180（h） 测量方法：th=温度计法，r=电阻法 etd=埋置检温计法 th r etd th r etd th r etd 项号 电机部件 1a 输出 5000kw（或 kva）及以上电 机的交流绕组 - 80 85 - 105 110 125 130 1b 输出 200kw（或 kva）以上但小 于 5000kw（或 kva）电机的交流 绕组 - 80 90 - 105 115 125 135 1c 项 1d）或项 1e）以外的输出为 200kw（或 kva）及以下电机的 交流绕组 - 80 - - 105 - 125 - 1d 额定输出小于 600w（或 va）电 机的交流绕组 - 85 - - 110 - 130 - 1e 无扇自冷试电机（ic410）的交 流绕组和/或囊封式绕组 - 85 - - 110 - 130 - 2 带换向器的电枢绕组 70 80 - 85 105 - 105 125 - 3 除项4外的交流和直流电机的磁 场绕组 70 80 - 85 105 - 105 125 - 4a 同步感应电动机以外的用直流 励磁绕组嵌入槽中的圆柱形转 子同步点击的磁场绕组 - 90 - - 110 - 135 - 4b 一层以上的直流电机静止磁场 绕组 70 80 90 85 105 110 105 125 135 4c 交流和直流电机单层低电阻磁 场以及一层以上的直流电机补 偿绕组 80 80 - 100 100 - 125 125 - 4d 表面裸露或仅涂清漆的交流和 直流电机的单层绕组 90 90 - 110 110 - 135 135 - a 高压交流绕组的修正可适用于这些项目 b 对 200kw（或 kva）及以下，热分级为 130（b）和 155（f）的电机绕组，如用叠加法，温度限值可 比电阻法高 5k。 c 对于多层绕组，如下面各层均为循环的初级冷却介质接触，也包括在内。 氢气间接冷却绕组的温升限值氢气间接冷却绕组的温升限值 热 分 级 130（b） 155（f） 测量方法：r=电阻法 etd=埋置检温计法 r etd r etd 项号 电机部件 1 输出 5000kw（或 kva）以及上或铁心长度 1m 及以上电机 的交流绕组 氢气绝对压力 150kpa（1.5bar） 150kpa200kpa（2.0bar） 200kpa300kpa（3.0bar） 300kpa400kpa（4.0bar） 400kpa - - - - - 85 80 78 73 70 - - - - - 105 100 98 93 90 2a） 输出小于 5000kw（或 kva）或铁心长度小于 1m 电机的交 流绕组 80 85 100 110 2b） 除项 3 和项 4 外的交流和直流电机的直流磁场绕组 80 - 105 - 3 用直流励磁的透平型电机的磁场绕组 85 - 105 - 4a） 补偿绕组和一层以上的低电阻磁场绕组 80 - 100 - 4b） 表面裸露或仅涂清漆的单层绕组 90 - 110 - a 对高压交流绕组的修正可适用于这些项目 b 只有此项温升限值取决于氢气压力 c 对于多层绕组，如下面各层均与循环的初级冷却介质接触，也包括在内。 10.110.1 电机绕组电阻测量电机绕组电阻测量 电机绕组的温升宜用电阻法测量。 此方法依据试验期间电机绕组的直流电阻随着温度 的变化而相应变化的增量来确定绕组的温升。 试验前，按照本部分 6.的方法测量绕组的实际冷态直流电阻（或者试验开始时的电 机绕组直流电阻） ，并记录绕组的工作环境温度，对于液冷电机，环境温度指温度平衡 后冷却液的温度。 试验时，使电机系统在一定的工作状态下运行，电机断能后立即停机，尽量降低停机 过程对电机能量变化的影响。在停机时刻开始记录时间，并记录冷却环境温度，然后， 尽快测量电机绕组的电阻随时间的变化情况。第一个记录时间点不超过停机时间 30s， 从第一个记录点开始，最长每隔 30s 记录一次数据，直至绕组电阻变化平缓为止，但记 录时间总长度不低于 5min。 10.210.2 电机绕组温升计算电机绕组温升计算 对于电机绕组是铜绕组的情况，电机断能瞬间的温升由式（8）计算获得： =ro-rc rc (235+c)+c-o(8) 式中： -温升； ro-电机断能时刻的绕组电阻（m） ； rc-电机开始试验前的实际冷态直流电阻（m） ； o-电机断能时刻冷却介质的温度（） c-对应实际冷态电阻测定时刻的绕组温度或冷却介质温度（） 对于电机绕组是铜以外的其他材料，应采用该材料在 0时的电阻温度系统的倒数 来代替式（8）中的数值 235，对于铝质绕组，除另有规定外，应采用 225。 10.310.3 冷却介质温度的测定冷却介质温度的测定 10.3.1 对采用周围环境空气或气体冷却的电机 （开启式电机或无冷却器的封闭式电 机） ，环境空气或气体的温度应采用不少于 4 个测温计测量，测温计应分布在电机周围 不同的地点，测点距离电机 1m2m，高度方向位于电机高度二分之一位置，并防止一 切辐射和气流的影响。多个测温计读数的平均值作为当前温度。采用强迫通风或具有闭 路循环风冷系统的电机， 应在电机进风口处测量冷却介质的温度。 采用液体冷却的电机， 应取冷却液进口处作为绕组冷却介质的温度。 10.3.2 试验结束时冷却介质温度的确定 试验结束时的冷却介质温度，应取在整个试验过程最后四分之一时间内，按相等时 间间隔测得的不少于 4 个测温读数的平均值。 10.410.4 电机断能时刻绕组电阻的外推计算方法电机断能时刻绕组电阻的外推计算方法 利用 10.1 测量得到的电机断能后绕组电阻随时间的变化数据， 绘制电阻与时间关系 的冷却曲线， 并将此曲线外推至电机断能时刻， 所获得的电阻即为电机断能瞬间的电阻。 绘制曲线时，推荐采用半对数坐标，电阻标在对数坐标上，并在坐标图中线性反推获得 电机断能时刻的套组电阻。 如停转后测得的电阻连续上升， 则应以测得的电阻最高值作为电机断能瞬间的电阻。 通过外推法获得电机在断能时刻的短租数值，利用公式（8）获得电机断能时刻的绕 组温升。 如果电机断能后第一次测量得到的绕组电阻读数的时间超过断能时刻 30s，则本部 分规定的方法只有在制造商与用户取得协议后才能采用。 11.11.输入输出特性输入输出特性 -11.111.1 工作电压范围工作电压范围 电机系统的工作电压范围应符合产品技术文件的规定 -11.211.2 转速转速- -转矩特性及效率转矩特性及效率 11.2.1 额定转矩额定转矩 电机的额定转矩应符合产品技术文件规定。在产品技术技术文件规定的额定转矩、 额定功率下，应能正常运行，无任何异常现象。 11.2.2 额定功率额定功率 电机的额定功率 （即电动汽车在平坦路面上以最高设计车速匀速行驶所对应驱动电 机的输出功率应符合产品技术文件规定。 11.2.3 峰值转矩峰值转矩 电机的峰值转矩应符合产品技术文件规定。 11.2.4 峰值功率峰值功率 电机的峰值功率应符合产品技术文件的规定。 电机的规定的峰值功率下应能持续规 定的时间，无任何异常现象。 11.2.5 堵转转矩堵转转矩 电机的堵转转矩应符合产品技术文件规定。 11.2.6 最高工作转速最高工作转速 在产品技术文件规定的负载下， 电机应能达到产品技术文件规定的最高工作转速限 值。 11.2.7 效率效率 11.2.7.1 最高效率 在额定电压下， 电机、 控制器、 电机系统的最高效率应符合产品技术文件规定。 11.2.7.2 高效工作区 在额定电压下，电机、电机系统的高效工作区（效率不低于 80%）占总工作区 的百分比应符合产品技术文件规定。 11.2.8 控制精度控制精度 11.2.8.1 速度控制精度 具有速度控制功能的电机系统，速度控制精度应符合产品技术文件规定。 11.2.8.2 转矩控制精度 具有转矩控制功能的电机系统，转矩控制精度应符合产品技术文件规定。 11.2.9 控制器输出电流控制器输出电流 11.2.9.1 控制器最大持续工作电流 控制器的最大持续工作电流应符合产品技术文件规定。 11.2.9.2 控制器最大输出电流 控制器的最大输出电流应符合产品技术文件规定。控制器最大输出电流对应的 工作条件、最大输出电流的持续时间按产品技术文件规定，最大输出电流的持续时间宜 不低于 30s。 11.2.10 馈电特性馈电特性 电机系统应具有馈电功能。馈电电压范围、馈电电流的大小和馈电效率符合产 品技术文件规定。 11.311.3 输入输出特性试验输入输出特性试验 11.3.1 工作电压范围工作电压范围 台架试验时，将驱动电动系统的直线母线电压分别设定在最高工作电压处和最低工 作电压出，在不同工作电压下，测试在不同工作转速下得最大工作转矩，记录稳定的转 速和转矩数值。 在转速范围内的测量点数不少于 10 个，绘制转速-转矩特性曲线，检查转矩输出是 否能满足用户与制造商商定的技术要求。 11.3.2 转矩转矩- -转速特性及效率转速特性及效率 11.3.2.1 测试点的选取 11.3.2.1-（1）试验时，在电机工作转速范围内一般取不少于 10 个转速电，最 低转速点宜不大于最高工作转速的 10%，相邻转速点之间的间隔不大于 10%最高工作转 速。测试点选择时应包含必要的特征点，如： a）额定工作转速点； b）最高工作转速点； c）其他特殊定义的工作点等。 11.3.2.1-（2）在电机电动或馈电状态下，在每个转速点上一般取不少于 10 个 转据点，对于高速工作状态，在每个转速点上选取的转矩点数可以适当减少，但不宜低 于 5 个转据点。测试点选择时应包含必要的特征点，如： a）额定转矩数值处的电； b）峰值转矩（或最大转矩）数值处的点； c）额定功率曲线上的点； d）峰值功率曲线上的点； e）其他特殊定义的工作点等。 11.3.2.2 测量参数的选择 试验时， 根据试验目的， 在相关的测试点处可以全部或者部分选择测量下列数据： a）控制器直流母线电压和电流； b）电机的三相电压、电流、频率及电功率； c）电机的转矩、转速及机械功率； d）电机、控制器或电机系统的效率； e）电枢绕组的电阻和温度； f）冷却介质的流量和温度； g）其他特殊定义的工作点等。 11.3.2.3 试验条件 试验时， 可以根据试验目的的设置试验条件， 控制器的直流母线电压可以设置在 最高工作电压、最低工作电压、额定工作电压或其他工作电压处，工作的转速和转矩可 以是一个工作点，也可以是一条特性曲线或者全部工作区，电机系统可以在实际冷状态 或者热状态条件下测量。必要时，需要在试验报告中记录试验条件。 非特殊说明， 宜使用测功机或具备测功机功能的设备作为负载， 被试电机系统应 达到热稳定状态，控制器的直流母线工作电压为额定电压。 11.3.2.4 试验方法 测量仪表可根据需要选用直流或交流数字式、 模拟式仪表， 测量仪表应具有足够 准确度，但不能低于下表中的规定的准确度和误差要求。 项号 试验仪器 准确度或误差 1 电气测量仪器 0.5 级(兆欧表除外) 2 分流器或电流传感器 0.2 级 3 转速测量仪 2r/min 4 转矩测量仪 0.5 级 5 温度计 1 6 微欧计 0.2 级 电气参数测量时， 测量仪表应能够满足精度和波形测量要求， 能够测量或计算出直流参 数和变频交流参数。 试验时， 控制器输入输出功率可以通过测量控制器输入或输出的电压和电流计算 获得，测量时,电压和电流的测量点应在控制器接线端子处。控制器输入功率和输出功 率也可以使用功率表直接测量获得。 试验过程中， 为保证测量的精度， 电机的工作转矩和转速宜直接在电机轴端测量， 此时，电机轴端和转矩转速测量设备之间是刚性连接，从而可以避免中间传动过程中联 轴装置的效率损耗和风摩损耗，这样，可以利用直接测量的结果计算电机的机械功率。 对于无法直接测量，导致电机轴端与转矩转速测量设备之间有联轴环节的试验系统，需 要考虑到联轴装置的效率和试验过程中的风摩损耗，并采用本部分 11.3.2.5 的方法对 试验结果从事修正。需要注意的是，该修正方法并不能准确的修正电机系统工作区域内 的所有转矩点的测试数据，只是近似修正。 对于控制器和电机之间的电力传输线缆，一般情况下长度较短，其阻抗特性不会 对电机系统的参数测量结果产生明显影响，此时，可以不考虑电力传输过程中的效率损 失。如果线缆的长度或阻抗严重影响到了电机系统工作特性，则需要采用适当的方法对 测量结果予以修正，或者恰当的选择测量点（如测量点选择电机或控制器的端子位置而 不是线缆中间的其他位置） ，以避开或减少影响。 试验过程中， 如果电枢绕组的电阻是在切离电源断能后测得， 应采用本部分 10.4 的方法，通过测量断电后绕组电阻随时间的变化过程，并外推修正至断电瞬间以获得绕 组的温度或温升情况。 试验过程中，应防止被试电机系统过热而影响测量的准确性。必要时，转矩转速 曲线可以分段测量。 鼓励用户或制造商根据实际需要制定相关技术文件从事试验。 11.3.2.5 试验结果修正 试验过程中， 由于转矩转速测量设备与电机主轴的连接位置和精度关系以及机械 传动效率等原因，会导致测量数据偏离实际值，这种情况下，需要考虑转速转矩测量设 备和连接设备传动过程中的效率损失和风摩损耗。按照以下方法对试验结果予以修正： a）风摩耗转矩 在电动试验过程中，风摩耗转矩 tfw按式（9）计算： tfw=9.55(p 1-p0) nt td(9) 式中： p1-被试电机系统在给定电压下驱动测功机时的输入电功率（w） ，此时，测 功机不通电，处于自由旋转状态； p0-被试电机系统的空载输入电功率（w） n1-风摩耗转矩试验时被试电机的转速（r/min） ； td-风摩耗转矩试验时测功设备 （或转矩转速测量设备） 测量显示的转矩 （nm） 。 b）输出转矩的修正 电动试验过程中，被试电机修正后的输出转矩 tc（nm）按照式（10）计算： tc=tt+tfw（10） 馈电试验过程中，被试电机修正后的输入转矩 tr（nm）按照式（11）计算： tr=tt-tfw（11） 式中： tt-测功机显示的被试电机输出转矩 需要注意的是，式（9） 、式（10）和式（11）的获得具有一定的前提条件。假设 电机系统在风摩耗试验时，不论是电动状态还是馈电状态，其系统的损耗保持不变，从 而可以获得式 （9） 的结果； 同时， 假定电机系统在不同的工作转速和工作转矩条件下， 其损耗和风摩耗保持不变，从而可以获得式（10）和式（11）的结果。以上假定条件和 实际情况并不完全相同，然而，在没有更好的试验修正方法的情况下，采用以上假定和 计算方法。 同时，鼓励用户或制造商根据实际需要制定更加科学合理的试验修正方法。 11.3.2.6 效率的确定 11.3.2.6-（1）控制器效率 控制器效率分为电机系统电动状态时控制器的效率和电机系统馈电状态时控制 器的效率，其值应根据控制器输入功率和输出功率的比值计算确定。 试验时，与控制器配套提供的辅助装置，如冷却风机、水泵等，如果与控制器共 用同一个电源供电，其功率应一并测出，并计算在效率内；如果采用另外单独的供电电 源，在效率计算时可以不考虑，在试验报告中予以说明。 控制器效率按照式（12）计算： c=p co pci (12) 式中： c -控制器效率 pco-控制器输出功率（kw） pci-控制器输入功率（kw） 电动试验过程中， 控制器的输入功率是控制器动力端子处外部电源提供的直流母 线输入功率，输出功率为控制器输出动力端子处提供给电机的功率；馈电试验过程中， 控制器的输入功率是电机作为发电机使用时提供给控制器动力端子处的功率， 输出功率 为控制器连接外部直流母线端子处的功率。 11.3.2.6-（2）电机效率 电机效率分为电机系统电动状态时的效率和电机系统馈电状态时的效率， 其值应 根据电机输入功率和输出功率的比值确定。 电机效率按照式（13）计算： m=p mo pmi (13) 式中： m-电机效率 pmo-电机输出功率（kw） pmi-电机输入功率（kw） 电动试验过程中， 电机的输入功率是电机绕组动力端子处控制器输出给电机的功 率，电机的输出功率为电机轴端的机械功率；馈电试验过程中，电机的输入功率为电机 轴端的机械功率，电机的输出功率为电机作为发电机使用时绕组动力端子处的功率。 11.3.2.6-（3）电机系统效率 原理上， 如果电机在同样的工作状态下， 电机系统的效率可以根据 11.3.2.6- （1） 测量获得的控制器的效率和 11.3.2.6-（2）测量获得的电机的效率按照式（14）计算 得到： =cm（14） 式中： -电机系统的效率 但是考虑到测量过程中现有电气测量仪表对于变频电力信号测量的误差精度， 以 及控制器本身效率较高的特性，不推荐采用式（14）直接计算获得电机系统的效率。建 议将电机和控制器及其他辅助设备构成的电机系统一并在试验台架上从事直接测量和 计算。 电机系统的效率根据电机系统输入输出参数的测量和计算获得。 电机系统处于电 动状态时，输入功率为控制器动力端子处外部电源提供的直流母线输入功率，输出功率 为电机轴端的机械功率，按照式（15）求取： = tn 9.55ui (15) 如果电机系统处于馈电状态时， 电机系统的输入功率为电机轴端的机械功率， 电 机系统的输出功率为控制器连接外部直流母线端子处的功率， 电机系统的发点状态下的 效率按照式（16）求取： =9.55ui tn (16) 式中： -电机系统的效率 n-电机转速，单位为转每分（r/min） t-电机轴端转矩，单位为牛米（nm） u-控制器接线端子处直流母线电压平均值，单位为伏（v） i-控制器接线端子处直流母线电流平均值，单位为安培（a） 11.3.2.7 关键特征参数的测量 11.3.2.7-（1）额定转矩 除非特殊说明，试验过程中，控制器直流母线电压设定为额定电压，电机系统可 以工作于电动状态，也可以工作于馈电状态。 试验时，使电机系统在额定工作转速条件下运行，并带有额定转矩负载，按照制 造商规定的工作制和工作周期，电机系统能够在这一工作条件下正常工作，工作温升按 照上部分 10 的方法测量，应不超过电机的绝缘等级和制造厂规定的温升限值。 11.3.2.7-（2）峰值转矩 可以在电机系统实际冷态下进行峰值转矩试验。 除非特殊说明，试验过程中，控制器直流母线电压设定为额定电压，电机系统可 以工作于电动状态，也可以工作于馈电状态。 试验时，需要在电机的全部工作范围内按照本部分 11.3.2.1-（1）的方法选择 需要测量的工作转速点，按照本部分 11.3.2.4 的方法从事试验，在每个测量的转速工 作点处，使电机系统的工作转矩最大，记录最大转矩和转速的数值，同时记录电机工作 于该最大转矩值处的持续工作时间。试验时，宜按照本部分 10.中规定的方法，测量电 机系统在该转速点的峰值转矩试验完成后的绕组温升， 温升和温度限制应不超过绝缘等 级的要求。 完成一个工作点的测量后， 宜按照 6.1 作为温度平和的判断方法， 待电机回复到 实际冷态时，再从事第二个转速工作点处的峰值转矩的试验测量。 考虑到电机冷却需要较长时间， 因此本试验也需要较长的时间完成。 试验过程中， 如果用户或制造商同意，可以调整试验方法，在不降低试验强度的情况下，在电机没有 恢复到冷态时也允许开始下一个工作点的试验。如果这样调整后，试验测量得到的温升 和温度较大，或者超过了相关的限值要求，则不应该做这样的调整，以确保试验结果的 准确性。 型式试验时， 在每个转速点的峰值转矩试验持续时间可以按照用户或制造商的要 求，同时，建议制造商提供电机系统在每个转速点处能够持续 1min 或 30s 工作时的峰 值转矩作为参考，并从事试验测量，绘制“转速1min（或 30s）转矩”特性曲线。 作为峰值转矩的一种极限情况， 可以试验电机系统在每个转速工作点的最大转矩 的大小，试验过程中，可以不考核电机绕组的温升情况，也不考虑在最大转矩处的试验 持续时间，以能记录下稳定的数据为准，可以采用自动化记录设备或手工记录。按照试 验结果，绘制“转速-最大转矩”特性曲线，此曲线即为电机系统的外特性曲线 11.3.2.7-（3）额定功率 按照 11.3.2.4 获得的测量点的转矩和转速数值，利用下列式（17）即可计算获 得相应工作点的功率。 pm= tn 9550 (17) 式中： pm-电机轴端功率（kw） 如果式（17）中转速和转矩均为本部分 11.3.2.7-（1）中测量获得的额定值， 则计算获得的功率为额定功率。 11.3.2.7-（4）峰值功率 按照 11.3.2.7-（2）获得的峰值转矩和工作转速点的数值，利用式（17）即可 计算并绘制峰值功率曲线。 其中， 所有工作点中锋值功率的最大值， 即为最大峰值功率。 必要时，建议制造商提供电机系统能够持续 1min 或 30s 工作时的最大峰值功率 （或者对应的转速和转矩数值）作为参考，并从事试验测量。 11.3.2.7-（5）堵转转矩 试验时，应将转子堵住，通过电机控制器施加所需的堵转转矩指令，测量堵转转 矩，记录堵转时间。 试验时，应改变定子和转子的相对位置，沿圆周方向等分取 5 个堵转点，分别重 复以上试验，取 5 次测量中堵转转矩的最小值作为该电机系统的堵转转矩。 11.3.2.7-（6）最高工作转速 除非特殊说明，试验过程中，控制器直流母线电压设定为额定电压，电机系统可 以工作于电动状态。 试验时， 匀速调节电机的转速至最高工作转速， 并施加不低于制造商规定的负载， 电机系统工作稳定后，在此状态下的持续工作时间应不少于 3min，并且电机负载不应 低于试验的规定负载。 按照本部分 11.3.2.4 的方法从事试验，每 30s 记录一次控制器的输入电压、电 流和功率，以及电机轴端的转速和转矩。必要时，可以按照 11.3.2.5 的方法对转矩试 验结果予以修正。若 3min 内转速降低，则以转速最低值作为电机的最高工作转速。 11.3.2.7-（7）高效区 可以在电机系统工作热状态下从事高效区的试验测试， 除非特殊说明， 试验条件 满足本部分 11.3.2.3。 在电机系统转速转矩的工作范围之内，按照本部分 11.3.2.1 的要求选择试验测 试点，参与试验的测试点应在电机转速转矩工作区域内均匀分布，并且数量不宜低于 100 个。 试验时，以一定的直流母线电压为控制器供电，驱动电机系统工作于电动状态或 馈电状态。按照本部分 11.3.2.4 的方法，在电机系统不同的转速和不同的转矩点从事 试验，根据需要记录电机轴端的转速、转矩，以及控制器的直流母线电压和电流、交流 电压和电流等数值， 必要时， 可以对转矩按照本部分 11.3.2.5 的方法予以修正， 然后， 按照本部分 11.3.2.6 的方法计算各个试验点的效率。 根据试验和计算获得的效率数值，按照在额定电压下，电机、电机系统的高效工 作区（效率不低于 80%）占总工作区的百分比应符合产品技术文件规定要求，统计符合 条件的测试点数量，其值和总的试验测试点数量的比值，即视为高效工作区的比例。 鼓励用户和制造商利用现代计算方法，通过拟合等方式获得电机、控制器或电机 系统在工作范围内的效率分布 map 图。 11.3.2.7-（8）最高效率 最高效率是控制器、电机、或电机系统在转速转矩工作范围内效率的最高值，型 式试验时，测试点的选择可以按照以下两种方式之一： a)按照产品制造商提供的最