車用直接油冷電機及其材料兼容性技術(shù)要求與驗證方法

1車用直接油冷電機及其材料兼容性技術(shù)要求與驗證方法本文件規(guī)定了車用直接油冷電機潤滑油的耐電環(huán)境試驗要求及方法，車用直接油冷電機材料與潤滑油的兼容性試驗方法和判定依據(jù)，車用直接油冷電機的技術(shù)要求、試驗方法和判定依據(jù)。本文件適用于車用直接油冷電機及其材料。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T260石油產(chǎn)品水含量的測定蒸餾法GB/T265石油產(chǎn)品運動粘度測定法和動力粘度計算法GB/T1040塑料拉伸性能的測定GB/T1408.1絕緣材料電氣強度試驗方法GB/T1884原油和液體石油產(chǎn)品密度試驗室測定法GB/T2423.1-2008電工電子超環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫GB/T2522電工鋼片（帶）涂層絕緣電阻和附著性測試方法GB/T2900.5-2013電工術(shù)語絕緣固體、液體、氣體GB/T2900.25-2008電工術(shù)語旋轉(zhuǎn)電機GB/T2900.60-2002電工術(shù)語電磁學(xué)GB/T3535石油產(chǎn)品傾點測定法GB/T3536石油產(chǎn)品閃點和燃點的測定克利夫蘭開口杯法GB/T3655用愛潑斯坦方圈測量電工鋼片(帶)磁性能的方法GB/T4016-2019石油產(chǎn)品術(shù)語GB/T4074.5繞組線試驗方法第5部分：電性能GB/T5096石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗法GB/T5591.2電氣絕緣用柔軟復(fù)合材料第2部分：試驗方法GB/T5591.3電氣絕緣用柔軟復(fù)合材料第3部分：單項材料規(guī)范GB/T5654液體絕緣材料相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量GB/T5720O型橡膠密封圈試驗方法GB/T6109-2008漆包圓繞組線GB/T7095-2008漆包銅扁繞組線GB/T7304石油產(chǎn)品酸值的測定電位滴定法GB/T9637電工術(shù)語磁性材料與元件GB/T11143加抑制劑礦物油在水存在下防銹性能試驗法GB/T11145潤滑劑低溫黏度的測定勃羅克費爾特黏度計法2GB/T12579潤滑油泡沫特性測定法GB/T13422-2013半導(dǎo)體變流器電氣試驗方法GB14711-2013中小型旋轉(zhuǎn)電機通用安全要求GB/T15022.2電氣絕緣用樹脂基活性復(fù)合物第2部分：試驗方法GB/T18488.1-2015電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件GB/T18488.2-2015電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)第2部分：試驗方法GB/T20629.2電氣用非纖維素紙第2部分：試驗方法GB/T20629.3電氣用非纖維素紙第3部分：無填充聚芳酰胺纖維紙GB/T29307-2012電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)可靠性試驗方法GB/T38090電動汽車驅(qū)動電機用永磁材料技術(shù)要求NB/SH/T0059潤滑油蒸發(fā)損失的測定諾亞克法SH/T0307石油基液壓油磨損特性測定法(葉片泵法)ASTMD7896采用瞬態(tài)熱線液體熱導(dǎo)法測定發(fā)動機冷卻劑和相關(guān)流體熱導(dǎo)率，熱擴散率和體積比熱的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法ASTME1269采用差式掃描量熱法測定比熱容的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法IEC60156-2018絕緣液體在工頻下?lián)舸╇妷簻y定的試驗方法ISO1623:2018RoadVehicles-CleanlinessofcomponentsandsystemsISO4406液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號法CECL-48-00采用人工老化測定汽車傳動潤滑油氧化安定性3術(shù)語和定義GB/T4016-2019、GB/T9637、GB/T2900.5-2013、GB/T2900.60-2002、GB/T2900.25-2008界定以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1攪油附加損耗lubricatingoiladditionalloss油冷電機通入潤滑油后，電機額外增加的空載損耗，稱為攪油附加損耗。3.2試驗電機testmotor可等效模擬油冷系統(tǒng)和安裝方式的試驗用工裝電機和自帶油冷系統(tǒng)電機的統(tǒng)稱。3.3直接油冷電機directoilcooledmotor采用潤滑油對電機鐵心、繞組等直接接觸的方式進行冷卻或潤滑的電機。4潤滑油技術(shù)要求與試驗方法4.1常規(guī)技術(shù)要求和試驗方法車用直接油冷電機潤滑油的常規(guī)技術(shù)要求和試驗方法見表1：3表1直接油冷電機潤滑油技術(shù)要求和試驗方法12運動粘度（100℃)/mm2/s83456體積電阻率（80℃)/MOhm.m7ASTMD789689水含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%NB/SH/T0059銅片腐蝕（150℃,3h）121泵磨損測試（葉片泵法）/mg4.2耐電壓環(huán)境試驗兩個電極用耐油絕緣結(jié)構(gòu)固定并浸沒在存放有潤滑油的耐油絕緣容器中，潤滑油液體容量為4L,將油溫加熱至規(guī)定溫度后，在兩個電極之間施加試驗電壓，潤滑油應(yīng)能承受500h以上試驗，并且試驗前后潤滑油性能都應(yīng)滿足。4其中，兩個電極應(yīng)采用純銅T2材質(zhì)，兩個電極的間隔尺寸與GB14711-2013中11規(guī)定的電機產(chǎn)品的最小電氣距離一致，兩個電極裸露面積為1～1.5平方厘米；試驗中的潤滑油應(yīng)通過熱泵循環(huán)，潤滑油的溫度應(yīng)控制在電機保護溫度，并且應(yīng)低于潤滑油閃點溫度20℃以上；試驗電壓宜取車輛動力系統(tǒng)最高工作電壓，電壓的斬波頻率應(yīng)和動力系統(tǒng)中控制器的輸出電壓斬波頻率相同，斬波電壓的占空比為50%±10%，其他要求參考GB/T18488-2015的規(guī)定。4.3試驗判定潤滑油試驗按照三個步驟實施，首先按照4.1規(guī)定進行試驗并符合要求，再按照4.2規(guī)定進行試驗，最后按照4.1規(guī)定進行試驗并符合要求。5電機材料與潤滑油的兼容性試驗方法5.1試驗前準(zhǔn)備5.1.1試驗環(huán)境條件如無特殊規(guī)定，所有試驗應(yīng)在試驗環(huán)境箱內(nèi)按照下列條件下進行：a)溫度：按照本章各試驗要求設(shè)定b)相對濕度：50%～95%c)氣壓：86kPa～106kPa5.1.2試驗儀器試驗環(huán)境箱：可控制所選定的干燥溫度，無特別說明，能控制在150℃±2℃的烘箱，溫度上升梯度≥1℃/min。試驗環(huán)境保證良好的通風(fēng)效果。試驗容器：帶透氣塞或孔的密閉容器，且可控制試驗溫度恒定。應(yīng)根據(jù)試驗樣品選擇合適的容器容量，同時容器材料耐高溫且化學(xué)成分穩(wěn)定。其他儀器設(shè)備：應(yīng)符合本章各試驗描述的材料測試標(biāo)準(zhǔn)要求。5.1.3試驗樣品選定電機內(nèi)與潤滑油接觸的零件所用材料作為試驗樣品，可包含漆包繞組線、永磁材料、柔性復(fù)合材料、電氣用非纖維素紙、電工鋼、可聚合樹脂、絕緣套管、綁扎線、尼龍材料和密封圈等有可能與潤滑油接觸后發(fā)生性能、功能、外形變化的零部件或材料。試驗樣品的形狀和數(shù)量應(yīng)滿足本章各試驗描述的材料測試標(biāo)準(zhǔn)要求。5.1.4試驗用潤滑油試驗采用的潤滑油應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第4部分的要求并在保質(zhì)期以內(nèi)。注：特定的測試項目，試驗用潤滑油的含水量可根據(jù)電機實際運行工況，由5.2電機材料浸泡潤滑油試驗電機材料應(yīng)完全浸于試驗容器的潤滑油中，試驗容器體積宜是試驗容器內(nèi)試驗樣品和潤滑油總體積的3～4倍。設(shè)置試驗環(huán)境箱的溫度，使得試驗樣品的溫度達到150±2℃,環(huán)境箱連續(xù)運行120小時，然后常溫冷卻并貯存24小時，以此為一個循環(huán)周期。試驗環(huán)境箱連續(xù)運行16個循環(huán)周期后停機。電機材料浸泡潤滑油結(jié)束后，可用吸濕物品擦干試驗對象表面，不應(yīng)接觸其他液態(tài)溶劑或腐蝕性氣5體。5.3漆包繞組線5.3.1試驗方法取兩組對照樣本，第1組按照GB/T4074.5中的規(guī)定進行試驗。第2組先按照本部分5.2試驗后，再按照GB/T4074.5中的規(guī)定進行試驗。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.3.2要求試驗前后，漆包繞組線的外觀、伸長率、柔軟性和附著性、耐刮、熱沖擊性、擊穿電壓、耐溶劑等性能應(yīng)符合GB/T6109-2008中的規(guī)定或者應(yīng)符合GB/T7095-2008中的規(guī)定。特殊情況下，試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。5.4永磁材料5.4.1試驗方法取兩組對照樣本，第1組按照GB/T38090進行試驗。第2組先按照5.2試驗后，再按照GB/T38090中規(guī)定的試驗方法進行試驗。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.4.2要求試驗前后，永磁材料的外觀、性能和鍍層結(jié)合力等應(yīng)符合GB/T38090中的規(guī)定；特殊情況下，試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。5.5柔性復(fù)合材料5.5.1試驗方法取兩組對照樣本，第1組按照GB/T5591.2中的要求測試以下項目：擊穿電壓、拉伸強度、抗撕強度、分層。第2組先按照本部分5.2試驗后，再按照GB/T5591.2中的要求測試以下項目：擊穿電壓、拉伸強度、抗撕強度、分層。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.5.2要求試驗前后，柔性復(fù)合材料的外觀、擊穿電壓、拉伸強度、抗撕裂、分層等應(yīng)符合GB/T5591.3中的要求。特殊情況下，試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。5.6電氣用非纖維素紙5.6.1試驗方法取兩組對照樣本：a)第1組按照GB/T20629.2中的要求測試以下項目：擊穿電壓、拉伸強度、抗撕強度；b)第2組先按照本部分5.2試驗后，再按照GB/T20629.2中的要求測試以下項目：擊穿電壓、拉伸強度、抗撕強度。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.6.2要求試驗前后，非纖維素紙的外觀、擊穿電壓、拉伸強度、抗撕裂等應(yīng)符合GB/T特殊情況下，試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。20629.3中的規(guī)定。65.7電工鋼5.7.1試驗方法取兩組對照樣本：a)第1組電工鋼應(yīng)按照GB/T3655中的試驗環(huán)境要求與試驗方法測試以下項目：B-H曲線。同時電工鋼應(yīng)按照GB/T2522中的試驗環(huán)境要求與試驗方法測試以下項目：表面涂層電阻值、表面涂層附著性；b)第2組電工鋼先按照本部分5.2試驗后，再按照GB/T3655和GB/T2522分別測試B-H曲線、表面涂層電阻值和表面涂層附著性。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.7.2要求試驗前后，無取向電工鋼的B-H曲線、表面涂層電阻、表面涂層附著性應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求。試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。5.8可聚合樹脂5.8.1試驗方法取兩組對照樣本：a)第1組可聚合樹脂應(yīng)按照GB/T15022.2進行電氣性能測試，具體測試項目由供需雙方協(xié)商；b)第2組可聚合樹脂先按照本部分5.2試驗后，再按照GB/T15022.2進行電氣性能測試，具體測試項目由供需雙方協(xié)商。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.8.2要求試驗前后，可聚合樹脂的電氣性能應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求。試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。5.9絕緣套管5.9.1試驗方法取兩組對照樣本：a)第1組絕緣套管應(yīng)按照GB/T1408.1測試電氣強度；絕緣套管應(yīng)按照GB/T1040測試?yán)鞆姸?；b)第2組絕緣套管先按照本部分5.2試驗后，再分別按照GB/T1408.1和GB/T1040進行電氣強度和拉伸強度測試。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.9.2要求試驗前后，絕緣套管的電氣強度和拉伸強度應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求。試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。5.10綁扎線5.10.1試驗方法取兩組對照樣本：a)第1組綁扎線應(yīng)按照GB/T1408.1測試電氣強度；綁扎線應(yīng)按照GB/T1040測試?yán)鞆姸龋籦)第2組綁扎線先按照本部分5.2試驗后，再分別按照GB/T1408.1和GB/T1040進行電氣強度和拉伸強度測試。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.10.2要求7試驗前后，綁扎線的電氣強度和拉伸強度應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求。試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。5.11尼龍材料5.11.1試驗方法取兩組對照樣本：a)第1組尼龍材料應(yīng)按照GB/T1408.1測試電氣強度；尼龍材料應(yīng)按照GB/T1040測試?yán)鞆姸龋籦)第2組尼龍材料先按照本部分5.2試驗后，再分別按照GB/T1408.1和GB/T1040進行電氣強度和拉伸強度測試。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.11.2要求試驗前后，尼龍材料的電氣強度和拉伸強度應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。5.12密封圈5.12.1試驗方法取兩組對照樣本：a)第1組密封圈應(yīng)按照GB/T5720測試以下項目：質(zhì)量、體積、硬度、拉伸強度和拉斷伸長b)第2組密封圈先按照本部分5.2試驗后，再按照GB/T5720測試以下項目：質(zhì)量、體積、硬度、拉伸強度和拉斷伸長率。試驗樣品數(shù)量和形狀應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。5.12.2要求試驗前后，密封圈的質(zhì)量、體積、硬度、拉伸強度、拉斷伸長率應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求。試驗結(jié)果判定可由供需雙方協(xié)商。5.13其他材料5.13.1試驗方法其他材料取兩組對照樣本，第1組材料根據(jù)材料特性進行相關(guān)試驗。第2組材料先按照本部分5.2試驗后，再進行材料特性的試驗。5.13.2要求試驗前后，材料應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。試驗結(jié)果判定由供需雙方協(xié)商。6油冷電機的技術(shù)要求和試驗方法6.1試驗前準(zhǔn)備6.1.1試驗環(huán)境條件如無特殊規(guī)定，所有試驗應(yīng)在下列條件下進行：a)溫度：18℃~28℃;8b)相對濕度：45%～75%；c)氣壓：86kPa～106kPa。6.1.2試驗儀器按照GB/T18488.2-2015中4.2規(guī)定進行。6.1.3試驗用潤滑油試驗采用的潤滑油應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)第4部分的要求并在保質(zhì)期以內(nèi)。注：特定的測試項目，試驗用潤滑油的含水量可根據(jù)電機實際運行工況，由6.2電樞浸泡潤滑油試驗6.2.1試驗樣品宜采用整個電樞或等效電樞單元。6.2.2試驗方法進行油冷電機試驗前，宜先開展電樞浸泡潤滑油試驗，按照5.2條試驗方法實施。如有特殊情況，由供需雙方協(xié)商決定試驗方法。6.2.3試驗判定浸泡潤滑油試驗后，按照GB/T18488.2-2015中5.7和5.8條規(guī)定測試電樞或等效電樞單元的絕緣電阻和耐電壓，應(yīng)符合產(chǎn)品的技術(shù)要求。6.3一般性項目6.3.1外觀按照GB/T18488.2-2015中5.1規(guī)定試驗，試驗后應(yīng)符合GB/T18488.1-2015中5.2.1的規(guī)定。6.3.2清潔度試驗電機及其零部件應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)要求中規(guī)定的清潔度要求。清潔度檢測可參考ISO16232:2018實施。6.3.3外形和安裝尺寸按照GB/T18488.2-2015中5.2規(guī)定檢測，應(yīng)符合制造商與用戶協(xié)商確定的外形和安裝尺寸。6.3.4質(zhì)量按照GB/T18488.2-2015中5.3規(guī)定檢測，應(yīng)符合制造商與用戶協(xié)商確定的數(shù)值。6.3.5冷卻回路密封性按照GB/T18488.2-2015中5.5規(guī)定試驗，應(yīng)能承受200kPa的壓力，無滲漏。6.3.6繞組冷態(tài)直流電阻按照GB/T18488.2-2015中5.6規(guī)定試驗，應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。96.3.7絕緣電阻按照GB/T18488.2-2015中5.7規(guī)定試驗，應(yīng)符合GB/T18488.1-2015中5.2.7的規(guī)定。6.3.8耐電壓按照GB/T18488.2-2015中5.8規(guī)定試驗，應(yīng)符合GB/518488.1-2015中5.2.8的規(guī)定。6.4攪油附加損耗測試首先測試試驗電機在不通入潤滑油時各轉(zhuǎn)速下的空載損耗P，再測試試驗電機在通入潤滑油時各轉(zhuǎn)速下的空載損耗P*。試驗電機的攪油附加損耗等于P*-P,應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。試驗潤滑油的溫度中應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。6.5超速按照GB/T18488.2-2015中5.9規(guī)定試驗。宜將油冷電機運轉(zhuǎn)一段時間，待潤滑油流量穩(wěn)定后開始超速試驗。油冷電機在熱狀態(tài)下應(yīng)能承受1.2倍最高工作轉(zhuǎn)速試驗，持續(xù)時間2分鐘，其機械不發(fā)生有害變形。6.6安全接地檢查油冷電機中能觸及的可導(dǎo)電部分與外殼接地點處的電阻不應(yīng)大于0.1Ω。安全接地檢查按照GB/T13422-2013中5.1.3的規(guī)定。6.7溫升試驗6.7.1常規(guī)溫升試驗按照GB/T18488.2-2015中6的規(guī)定。在規(guī)定的運行工況下，電機溫升應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。為獲得電機內(nèi)部的溫度分布數(shù)據(jù)，試驗前可在電機定子繞組、定子鐵心、轉(zhuǎn)子磁鋼、轉(zhuǎn)子鐵心、軸承等零件上布置溫度檢測元件，溫度檢測元件的數(shù)量和安裝位置由制造商和用戶協(xié)商確定。6.7.2上坡溫升模擬試驗6.7.2.1試驗電機應(yīng)根據(jù)整車上坡時狀態(tài)等效模擬布置。6.7.2.2溫升試驗參考GB/T18488.2-2015中6的規(guī)定。6.7.2.3試驗電機的冷卻結(jié)構(gòu)應(yīng)與在整車應(yīng)用上的產(chǎn)品一致或等效，試驗條件需獲得用戶認(rèn)可。潤滑油的流量、溫度和成分應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。6.7.2.4上坡溫升模擬試驗應(yīng)滿足整車設(shè)計目標(biāo)下的持續(xù)工況溫升要求。6.7.3下坡溫升模擬試驗6.7.3.1試驗電機應(yīng)根據(jù)整車下坡時狀態(tài)等效模擬布置。6.7.3.2溫升試驗參考GB/T18488.2-2015中6的規(guī)定。6.7.3.3試驗電機的冷卻結(jié)構(gòu)應(yīng)與在整車應(yīng)用上的產(chǎn)品一致或等效，試驗條件需獲得用戶認(rèn)可。潤滑油的流量、溫度和成分應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。6.7.3.4下坡溫升模擬試驗應(yīng)滿足整車設(shè)計目標(biāo)下的持續(xù)工況溫升要求。6.8輸入輸出特性試驗按照GB/T18488.2-2015中7的規(guī)定試驗。試驗前潤滑油液面高度、潤滑油流量和潤滑油溫度應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。油冷電機的輸入輸出特性應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。6.9低溫試驗6.9.1低溫貯存按照GB/T18488.2-2015中9.1的規(guī)定試驗，應(yīng)符合GB/T18488.1-2015中5.6.1.1的規(guī)定。6.9.2低溫啟動試驗電機的低溫啟動試驗分為三個溫度循環(huán)試驗并逐個開展實施。試驗中潤滑油的成分、流量和溫度應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定。c)第1個溫度循環(huán)試驗。首先試驗電機與油泵一起放置在環(huán)境箱內(nèi)，當(dāng)試驗電機內(nèi)的潤滑油溫度達到設(shè)定的0℃時，啟動試驗電機和油泵。試驗電機以峰值電流啟動運行，轉(zhuǎn)速逐步上升達到峰值功率后持續(xù)一段時間，持續(xù)時間應(yīng)達到產(chǎn)品技術(shù)要求，此時油泵運行按照動力系統(tǒng)匹配策略控制。接著停止試驗電機和油泵運行，等待試驗電機內(nèi)的潤滑油溫度再次降至0℃時，再次啟動試驗電機和油泵。重復(fù)上述的啟停試驗，循環(huán)次數(shù)應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)要求，若無特殊規(guī)定，循環(huán)10次，自此完成第1個溫度的循環(huán)試驗。d)第2個溫度循環(huán)試驗。試驗電機內(nèi)的潤