GB/T 39631-2020 新能源汽车空调压缩机用伺服电动机系统通用规范

ICS29.160.30

K24GB

中华人民共和国国家标准

GB/T39631-2020

新能源汽车空调压缩机用伺服电动机系统

通用规范

Generalspecificationforservomotorsysteminairconditioningcompressor

。fnewenergyvehicles

2020-12-14发布2021-07-01实施

国家市场监督管理总局申＃

国家标准化管理委员会保叩

GB/T39631-2020

目次

前言…………·”………I

1范围…

2规范性引用文件…··

3术语和定义…··

4运行条件………………·……”……”....••••••......2

5型式与接口……………·……”………...••••••......3

6技术要求和试验方法……·……”……”……..3

7安全性要求………”………·……14

8检验规则………”………·……14

9交付准备……………”…17

附录A（资料性附录）电动机内部清洁度测定方法……”……19

附录B（规范性附录〉电动机含水量的测定…………·……21

参考文献……·…………·……22

GB/T39631-2020

前言

本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。

本标准由中国电器工业协会提出。

本标准由全国微电机标准化技术委员会（SAC/TC2）归口。

本标准起草单位z西安微电机研究所、珠海格力电器股份有限公司、深圳市正德智控股份有限公司、

厦门莱凯盛智能科技有限公司、沈阳工业大学、西安伺服电机有限公司、江苏云能电器研究院有限公司、

广东全庆检测有限公司、江苏华源防爆电机有限公司、南京金崎新能源动力研究院有限公司、南京高崎

电机有限公司、东南大学、浙江巨龙自动化设备有限公司、浙江如晶科技有限公司。

本标准主要起草人z邵晓强、李锋、胡余生、李浩、林兴乐、张凤阁、彭利生、魏建忠、张直焕、任雷、

秦文银、曹胜华、徐榕锋、金龙、陈昭明、王光建。

I

GB/T39631-2020

新能源汽车空调压缩机用伺服电动机系统

通用规范

1范围

本标准规定了新能源汽车空调压缩机用伺服电动机系统的术语和定义、运行条件、型式与接口、技

术要求和试验方法、检验规则j、交付准备。

本标准适用于新能源汽车空调压缩机全（半）封闭式容积式11itJ冷剂压缩机用伺服电动机系统（以下

简称“系统勺，以及构成系统的伺服电动机〈以下简称“电动机勺、伺服电动机驱动器〈以下简称“驱动

器勺的设计、制造、检验和验收。其他结构型式的压缩机伺服电动机系统可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件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文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单〉适用于本文件。

GB/T191包装储运图示标志

GB/T7552019旋转电机定额和性能

GB/T2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分z按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样

计划

GB/T6283化工产品中水分含量的测定卡尔·费休法（通用方法）

GB/T7345-2008控制电机基本技术要求

GB/T10069.l旋转电机噪声测定方法及限值第1部分z旋转电机噪声测定方法

GB/T135012008封闭式制冷压缩机用电动机绝缘相容性试验方法

GB/T18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统第1部分2技术条件

GB/T18488.22015电动汽车用驱动电机系统第2部分g试验方法

GB/T21418-2008永磁元刷电动机系统通用技术条件

GB/T22068-2018汽车空调用电动压缩机总成

GB/T22719.l交流低压电机散嵌绕组匮间绝缘第1部分z试验方法

GB/T22719.2交流低压电机散嵌绕组匾间绝缘第2部分g试验限值

GB/T29307电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法

GB/T37123-2018汽车用电驱动空调器

3术语和定义

GB/T37123-2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

新能源汽车newene：咽vehicles

采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆

的动力控制和驱动方面的汽幸。

1

GB/T39631-2020

注z包括增程式电动汽车、福舍动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等．

3.2

新能源汽车空调压缩机airconditioningcompr酬。rofnewene咽vehicl困

在伺服电动机系统的带动F，以实现车内的温度、湿度以及清洁度调节的设备。

注2包括电动压缩机泵体部分和伺服电动机系统部分。

3.3

电动压缩机总成electricaldrivencompressorassembly

由电动机驱动、用于蒸汽压缩制冷循环的汽车空调系统的半（全〕封闭式容积式制冷剂压缩机总成。

注2包括电动压缩机本体部分和驱动控制器．电动压缩机本体部分由壳体、泵体和电动机组成．

3.4

伺»II电动机系统servomotorsystem

应用于新能源汽车空调压缩机的永磁同步电机系统。

3.5

半封闭制冷压缩机semi-hermeticallyrefrigerantcompre圈。r

可在现场拆开维修内部机件的元轴封的压缩机。

3.6

全封闭制冷压缩机hermeticallyrefrigerantcompres皿r

压缩机泵体和电动机装在一个由熔焊或善于焊焊死的外壳内的压缩机，且元外轴｛申或轴封。

3.7

电压波动voltageflnctuation

以额定电压为基准值UN，电压下限值为UN×0.8×(1±5%），电压的上限值为UN×1.2×(1土

5%），且不超过上限值和下限值所限定的范围。

3.8

制冷押lrefrigerant

制冷系统中实现制冷循环的流体介质回

注s通常还包含流体物态的改变。它在低沮和低压下吸收热量，而在较高的温度和压力下排出热量．

3.9

相容性compatibility

在封闭式制冷压缩机内两种或多种材料与试验工质（制冷剂＋冷冻机泊）一起时，彼此不会出现有

害影响的特性。

4运行条件

4.1电气使用条件

除另有规定外，输人额定直流电压优选值为24v、48v、60v、72v、120v、192v、240v、288V、

320v、336v、360v、380v、442v、480v、500v、580v、600v.

4.2环境条件

4.2.1使用环境条件

除另有规定外，系统的使用环境条件应符合g

一一环境介质z制冷剂和润滑油（制冷剂为Rl34a、R407C、R410A、Rl234yf或产品专用技术条件规

2

GB/T39631-2020

定，润滑油为POE、PAG、PVE、FVC或产品专用技术条件规定h

使用环境温度z普通型为15℃～85℃，低温型为25℃～85℃，超低温型为35℃～85℃。

4.2.2贮存环境条件

贮存环境温度为一40℃～35℃，并有防潮和防振措施；贮存环境应通风良好，周围不允许有腐蚀

性气体存在。

4.2.3试验环境条件

如无其他规定，各项试验应在下列气候条件下进行＝

环境温度：15℃～35℃s

一一相对湿度：10%～75%;

一一大气压强，86kPa~106kPa,

4.3试验电源

交流试验电源的电压幅值波动应不大于±5%，频率变化应不大于1%。直流试验电源的电压幅值

波动应不大于土2%，纹波电压应不大于土1%。

4.4测试仪表

检验测试仪表精度不低于1级．

5型式与接口

5.1型式

系统的结构型式分为整体式和分体式，用于全封闭制冷压缩机或者半封闭制冷压缩机。

5.2接口

5.2.1电气接口

系统的电气接口包括通信接口、电源接口，必要时可包括安全接口。通信可采用现场总线（例如

控制器局域网络总线）或产品专用技术条件规定的通信接口。电气连接可采用电缆和连接器等

方式。

5.2.2机械接口

机械接口与安装尺寸由产品专用技术条件规定。

6技术要求和试验方法

6.1外观

6.1.1技术要求

系统表面不应有锈蚀、碰伤、划痕和涂覆层剥落，标志应清楚元误。

3

GB/T39631-2020

6.1.2试验方法

目检系统的外观。

6.2外形及安装尺寸

6.2.1技术要求

系统的外形及安装尺寸应符合产品专用技术条件的规定。

6.2.2试验方法

按系统的外形及安装尺寸要求选用量具种类及精度等级，将系统放置在常温条件下，使其达到稳定

非工作温度后，逐项进行测量。

6.3转子的转动惯量

6.3.1技术要求

电动机转子的转动惯量应符合产品专用技术条件规定。

6.3.2试验方法

按照GB/T73452008中5.19测量。

6.4绝缘介电强度

6.4.1技术要求

电动机的定子绕组与铁芯之间、驱动器的检查试验点对保护接地端（外壳的裸露部分）之间应能承

受表1规定的试验电压，应无击穿、飞弧、闪络现象。泄漏电流应不大于表2规定。

表1试验仪器的电压等级单位为伏特

输入额定电压|绝缘电阻表的电压值

<z5oI500

250~ioooIiooo

不应重复进行本项试验。当有要求时，允许在安装之后开始运行之前再进行一次额外试验，其试验

电压值应不超过上述规定的80%。

当对批量生产的5kW及以下电动机进行常规试验时，1min试验可用5s的试验代替，试验电压

不变s也可用1s试验来代替，试验电压值为规定值的120%。电动机机座外径大于320mm，按产品专

用技术条件规定。

对驱动器试验，应切断电源后进行。驱动器内的电源开关和接触器置于接通状态。对于不能承受

试验电压的元件（例如浪涌抑制器、半导体元件、电容器等〕应将其断开或旁路。对于安装在电路和裸露

部件之间的抗扰性电容器不应断开。

4

GB/T39631-2020

表2试验仪器电压等级与泄漏电流

电源功率电摞试验电压电压持续

输入额定电压泄漏电流

（最小值〕频率（有效值〕时间

vmA

kVAHzvs

<60500

.;;;s

>60~1251000

50~60

>125~2501150060ζ10

正弦波

>250~5002000运20

>soo1oco十2UN运25

试验电压的有效值不应超过规定值的土5%.开始施加时的试验电压不应超过规定值的50%。然

后在几秒钟内将试验电压平稳增加到规定的最大值并保持1min.

注2对于电路接地的驱动器，无法进行绝缘介电强度试验时，其考核办法由产品专用技术条件规定。

6.4.2试验方法

电动机定子绕组对机壳的绝缘介电强度试验按GB/T18488.2-2015中5.8.2.2进行，驱动器按

GB/T18488.22015中5.8.4进行。试验后，每个回路应对接地的部分做电气连接使其放电。

试验不应重复进行，当有要求时，允许在安装后开始运行前进行一次试验，其试验电压值应不超过

规定电压的80%。

驱动器的检查试验点应符合2

a)主电路和控制电路公用同一个参考地。检查测试点为主电路的电源输入端。试验时将电源输

人端子短接g

b)主电路和控制电路不公用同一个参考地。检查测试点包括主电路的电源输入端和控制信号

端．试验时将电源输入端子、控制信号端子分别短接。

6.5绝缘电阻

6.5.1技术要求

在正常试验条件及产品专用技术条件规定的极限低温条件下，电动机定子绕组与机壳之间、驱动器

的检查试验点对保护接地端（外壳的裸露部分）之间的绝缘电阻应不低于50Mfl，在极限高温条件下绝

缘电阻应不低于10Mn，经受恒定湿热试验后绝缘电阻应不低于2Mn.

绝缘电阻检查选用绝缘电阻表的电压值应符合表1规定。

6.5.2试验方法

按GB/T7345-2008中5.18.2进行试验。试验后，每个回路应对接地的部分做电气连接使其

放电。

6.6绕组E间绝缘

6.6.1技术要求

采用冲击波形比较法试验绕组臣间绝缘，试验波形的幅值、振荡周期、波形面积差和波形差的面积

应符合产品专用技术条件的规定。

5

GB/T39631-2020

6.6.2试验方法

绕组臣间绝缘试验按GB/T22719.1和GB/T22719.2进行。

6.7反电动势常数

6.7.1技术要求

反电动势常数应符合产品专用技术条件的规定。

6.7.2试验方法

将被试电动机拖动至转速n(r/min）。测量该电动机的线感应电动势U(V）幅值。

用式(1）计算反电动势常数k,:

k,9.55U

…(1)

一一

n

式中g

k，一一反电动势常数，单位为伏特秒每弧度（V•s/rad);

n一一额定工作转速，单位为转每分钟Cr/min);

U一一转速n时空载输出线电压峰值，单位为伏特（V）。

6.8定子电感

6.8.1技术要求

电动机定子绕组电感应符合产品专用技术条件的规定。

6.8.2试验方法

在一个极面下，转子在三个不同位置时，用电感电桥测量定子相绕组在频率1000Hz下的电感，测

试电压推荐为lV，取三次平均值。

6.9定子电阻

6.9.1技术要求

在20℃时电动机定子电阻应符合产品专用技术条件的规定．

6.9.2试验方法

电动机达稳定非工作温度后，用电阻测量仪测量电动机定子绕组的直流相电阻，或采用其他能保证

精度的方法进行测量，并换算为20℃时的等效电阻值。

6.10空载转速

6.10.1技术要求

电动机在空载状态下稳态运行，其空载转速应符合产品专用技术条件规定。

6.10.2试验方法

电动机配专用驱动器测量其空载转速回

6

GB/T39631-2020

6.11额定数据

6.11.1技术要求

电动机输出额定转矩时，系统额定电流（驱动器输入电流）、额定转速应符合产品专用技术条件的

规定。

6.11.2试验方法

电动机配专用驱动器，并施加额定转矩，测量电动机额定电流、额定转速。

6.12工作电压范围

6.12.1技术要求

系统在工作电压范围内的转速－转矩特性应符合产品专用技术条件的规定。

6.12.2试验方法

将系统的额定电压分别设定在最高工作电压处和最低工作电压处，在不同工作电压下，测试在不同

工作转速的最大工作转矩g在系统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．

6.13调速范围

6.13.1技术要求

系统在额定电压下工作时，调节驱动器的转速指令，调速范围应符合产品专用技术条件的规定。

6.13.2试验方法

按照产品专用技术条件规定的转速波动范围，测量系统的最低转速和额定转速。分别记录两种状

态下的最低转速nm；.和额定转速值町，计算调速比。

6.14系统效率

6.14.1技术要求

当有要求时，电动机配专用驱动器，系统在额定电压、额定转速下系统效率应符合表3的规定，或由

产品专用技术条件规定。系统在额定电压下，转速在额定转速的80%时，系统效率应符合表4的规定，

或由产品专用技术条件规定。

6.14.2试验方法

电动机定子与转子在专用的测试工装上进行试验。按照GB/T21418-2008中7.2进行试验，记

录系统的输入电压、输入电流、转矩、转速数据，计算系统效率。

表3驱动器、电动机、系统效率对照表

驱动器效率电动机效率

额定功率

系统效率

w（参考〉〈参考）

<1000

注95%注80%注76%

7

GB/T39631-2020

表3（续〕

额定功率驱动器效率电动机效率

系统效率

w（参考〉（参考〉

1001~1500

二主82%注77.9%

注95%

1501~300口注79.8%

二注95%二注84%

3001~4500

二注95%二主86%二注81.7%

4501~5000注83.6%

二注95%二主88%

>5000

注95%二主90%二主85.5%

表4额定转速80%时驱动器、电动机、系统效率对照表

电动机效率

额定功率驱动器效率

系统效率

w

（参考〉（参考）

ζ800

注72.5%

二注93%注78%

801~1200

二兰93%二主80%注74.4%

1201~2400

注93%二主82%注76.3%

2401~360口

注93%二主84%注78.2%

3601~4000二主93%二注86%;;.80%

>4000二注82%

二注93%二注88%

6.15系统功能试验

6.15.1技术要求

驱动器的控制功能、保护功能和监控功能应符合产品专用技术条件的规定。

6.15.2试验方法

系统应具备故障保护和状态监控功能，保护功能包括（但不限于）＇过电流保护、过载保护、过热保

护、电源过／欠压保护、泵升电压保护、超速保护等。

试验时系统在额定电压下运行，通过外部模拟装置或其他方法检验系统的各种功能（例如控制、保

护等功能〉。

6.16最大运行制冷

6.16.1技术要求

系统应能承受GB/T37123-2018中5.56规定的最大运行制冷试验。

6.16.2试验方法

系统装配成电动压缩机总成，根据GB/T371232018中的4.2.3空调器全工况性能试验参数表选

择最大运行制冷工况进行试验，当空调器停机3min后，再起动连续运行1h，但在起动运行的最初

5min内允许过载保护器跳开，其后不允许动作，如在最初运行的5min内过载保护器不复位、但在停机

8

GB/T39631-2020

不超过30min内复位的，应连续运行1h.

对于手动复位的过载保护器，在最初5min内跳开的，应在跳开10min后使其强行复位，此后应能

再运行1h.

6.17最大运行制热