驱动电机系统接口要求.doc

驱动电机系统接口要求
4.要求
4.1 电气接口
4.1.1 动力电气接口的标识
4.1.1.1 控制器动力输入接口
控制器动力输入接口分为正、负两极，颜色标记为红正黑负。
4.1.1.2 电机动力输入接口
A. 交流电机动力输入接口有U、V、W三相，颜色标记为黄、绿、红。
B． 对于开关磁阻电机，三相电机动力输入接口标记为A1、A2、B1、B2、C1、C2，四相电机动力输
入接口标记为A、B、C、D。
C．对于外转子直接出线式永磁同步电机，线端标志采用线色黄、绿、红代表U、V、W；其它类型电
机动力输入的标志应符合GB 1971-2006 旋转电机 线端标志与旋转方向中第6章规定。
4.1.1.3 控制器动力输出接口
控制器动力输出接口与被控制电机端所用标志对应。
4.1.2 动力电气接口的连接方式
动力电气接口可以有两种连接方式：采用快速连接器的快速连接方式和采用接线盒的固定连接方
式。
4.1.2.1 快速连接方式
采用快速连接器的方式时，插座为母头，以法兰方式安装在控制器或电机的外壳上，推荐外形及安
装方式见附录A中的图A1；插头为公头，连接至动力电缆，推荐外形及安装方式见附录A中图A2；快速连接器具体要求见4.2。

4.1.2.2 固定连接方式
采用接线盒的固定连接方式时，应采用螺栓端子或接片端子的连接方式；接线盒的固定连接方式的
具体要求见4.3。
4.1.3 动力电气接口的屏蔽要求
动力电气接口连接器需要具备电磁屏蔽功能。
4.1.4 控制电气接口的信号定义
4.1.4.1 电机控制信号接口
采用旋转变压器、开关型霍尔两种类型传感器的电机输入输出信号推荐采用附录A表A1定义，采用其它类型传感器信号推荐采用表A2定义。
表A!
管脚号
1
2
3
4
5
6
7
8
符号
R1（VCC）
R2(GND)
S1(HA)
S3(HB)
S2(HC)
S4(NC)
RT1
RT2
含义
励磁正
励磁负
余弦正
余弦负
正弦正
正弦负
温度信
温度信

(电源正)
（电源地）
（霍尔A）
（霍尔B）
（霍尔C）
（空）
号1
号2
颜色
红
黑
黄
绿
白
蓝
灰
棕

（红）
（黑）
（蓝）
（绿）
（黄）
（无）
（灰）
（棕）

表A2
管脚号
从1开始由低到高
信号
位置/速度传感器输入电源
返回信号
温度信号1
温度信号2
预留
颜色
红正黑负
自定义
灰
棕
自定义

4.1.4.2 控制器控制信号接口
采用旋转变压器、开关型霍尔两种类型传感器的控制器输入输出信号推荐采用附录A表A3的定义，采用其它类型传感器信号推荐表A4定义。
表A3
注：（）内定义为开关型霍尔传感器信号定义

管脚号
符号
含义
颜色
1
R1（VCC）
励磁正(电源正)
红（红）
2
R2(GND)
励磁负（电源地）
黑（黑）
3
S1(HA)
余弦正（霍尔A）
黄（蓝）
4
S3(HB)
余弦负（霍尔B）
绿（绿）
5
S2(HC)
正弦正（霍尔C）
白（黄）
6
S4(NC)
正弦负(空)
蓝
7
RT1
温度信号1
灰
8
RT2
温度信号2
棕
9
Reserved
预留
自定义
10
CANH
通讯正
红
11
CANL
通讯负
黄
12
CANshiel
通讯屏蔽地
黑
13
dReserved
预留
自定义
14
Reserved
预留
自定义
15
Reserved
预留
自定义
16
Reserved
预留
自定义
17
Reserved
预留
自定义
18
Reserved
预留
自定义
19
Reserved
预留
自定义
20
Reserved
预留
自定义
21
Reserved
预留
自定义
22
DC-
控制电源负
黑
23
DC+
控制电源正
红

表A4
管脚号
符号
含义
颜色
1~9

位置（速度）传感器及电机温度信号
温度信号采用灰棕，其它自定义
10
CANH
通讯正
红
11
CANL
通讯负
黄
12
CANshiel
通讯屏蔽地
黑
13
dReserved
预留
自定义
14
Reserved
预留
自定义
15
Reserved
预留
自定义
16
Reserved
预留
自定义
17
Reserved
预留
自定义
18
Reserved
预留
自定义
19
Reserved
预留
自定义
20
Reserved
预留
自定义
21
Reserved
预留
自定义
22
DC-
控制电源负
黑
23
DC+
控制电源正
红
4.1.5 控制电气接口的连接方式
4.1.5.1 电机端控制信号接口
推荐采用12芯法兰式连接器，连接器外形尺寸、引脚排布及插针规格见附录A中图A3、图A4。

4.1.5.2 控制器控制信号接口
推荐采用23芯法兰式连接器，连接器外形尺寸、引脚排布及插针规格见附录A中图A5、图A6。

4.1.6 控制器与整车通讯接口
控制器与整车的通讯协议采用CAN2.0协议，符合SAE J1939-2005、SAE J2534标准要求。

4.2 连接器
4.2.1 材料及表面处理
4.2.1.1 接触件材料与表面处理
接触件一般应为铜质材料，表面处理为镀银或镀金。
4.2.1.2 绝缘材料
绝缘材料应符合下列要求：
A. 绝缘安装板及绝缘壳体应有合适的电气性能和机械性能且应有一定的撞击强度，以防止绝缘安
装板或绝缘体在装配和规定的使用过程中发生起层、裂纹或破碎现象；
B. 支撑带电部件的绝缘材料应能受非正常热和耐燃性能；
C. 支撑带电部件的绝缘材料应具有耐漏电性能。
4.2.1.3 外壳、连接螺帽和金属附件的材料和表面处理
金属壳体宜采用铝合金制成，表面处理应满足汽车使用环境防腐要求。
4.2.2 设计和结构
连接器的安装结构及界面配合尺寸推荐使用本规范附录A中相应图A1与图A2的规定，动力电气接口
连接器的接触件规格为φ8、φ10、φ12、φ14，控制电气接口连接器的接触件规格为φ1.3。
4.2.3 连接器的外观质量
4.2.3.1 连接器的标记应正确、清晰、牢固、耐久。标记应由以下几部分组成:公司商标、连接器型号
标记、批次号。
4.2.3.2 连接器的外观应无裂纹、起泡、起皮等缺陷；绝缘安装板应无龟裂、明显掉块、气泡等影响使
用的缺陷；绝缘安装板、绝缘体上表示孔位排列的数字应永久清晰。
4.2.4 工作环境温度
连接器工作环境温度为-40℃～70℃。
4.2.5 互换性
在机械安装和性能方面，同一型号连接器的插头、插座之间应能完全互换。
4.2.6 额定工作电流
连接器单个接触件的额定工作电流见表1 规定。当多接触件同时工作时,其额定工作电流下降率应
符合表2 规定。
表 1 额定工作电流

序号
连接器类型
接触件规格
mm
额定电流
A
1

动力电气接口连接器
φ8
150
2
φ10
300
3
φ12
450
4
φ14
600
5
控制电气接口连接器
φ1.3
3

表 2 额定工作电流下降率

接触件数目
1～10
11～20
21～30
31～62
额定工作电流下降率%
0
10
20
30
4.2.7 额定工作电压
连接器的额定工作电压应符合表 3 规定。
表 3 额定工作电压

工作环境
额定工作电压（50Hz,AC 有效值）
V
动力电气接口连接器
控制电气接口连接器
常温状态
1000
250

13

4.2.8 接触件的分离力
接触件的分离力应符合表 4 的规定。

表 4 接触件的分离力

序号
接触件规格
Mm
单孔拔力
N
1
φ8
8～16
2
φ10
10～20
3
φ12
15～30
4
φ14
20～40
5
φ1.3
3～10
4.2.9 连接器的分离力
动力电气接口电连接器的分离力应不大于100N；控制电气接口连接器的分离力应不大于50N。
4.2.10 接触电阻
接触件接触电阻应不大于表 5 规定。
表 5 接触电阻

序号
接触件规格
Mm
接触电阻
mΩ
1
φ8
0.2
2
φ10
0.15
3
φ12
0.1
4
φ14
0.08
5
φ1.3
10

4.2.11 绝缘电阻

插头和插座任何相邻的接触件之间，以及任一接触件对绝缘外壳之间的绝缘电阻应符合表 6 的规 定。
表 6 绝缘电阻

序号

工作环境
绝缘电阻
MΩ
动力电气接口连接器
控制电气接口连接器
1
常温状态
≥5000
≥100
2
湿热状态
≥500
≥50
4.2.12 耐电压
插头和插座任何相邻的接触件之间，任一接触件对外壳之间的耐电压应符合表 7 的规定。 表 7 耐电压

序号

工作环境
试验电压（50Hz,AC 有效值）
V
试验时间
Min
动力电气接口连接器
控制电气接口连接器
1
常温状态
2500
1000

1
2
湿热状态
1000
500
4.2.13 潮湿

按5.5.8条进行试验后，绝缘电阻应符合4.2.11条的规定，耐电压应符合4.2.12条的规定，外观质 量应符合4.2.3条的规定。
4.2.14 机械寿命

连接器进行500次连接和分离试验后，接触件的接触电阻应符合4.2.10条的规定；连接器应无机械 损伤，但金属零件磨擦表面允许有轻微磨损；插针、插孔接触表面不允许镀层大块脱落。
4.2.15 温度冲击
按5.2.10进行试验时，连接器零件应无影响电连接器正常工作的变形、裂纹、保护层起泡、脱落等 损伤。
4.2.16 振动
按5.2.11条进行试验时，不应有影响连接器正常工作的损坏，电气连续性中断应不大于1μs。
4.2.17 冲击
按5.2.12条进行试验时，不应有影响连接器正常工作的损坏，电气连续性中断应不大于1μs。
4.2.18 盐雾
按 5.2.13 条进行试验后，连接器的外观应符合下列要求：
A. 涂漆层除局部边棱处外，应无起泡、起皱、脱落、基体金属不得腐蚀； B. 非金属材料应无明显泛白、膨胀、起泡、皱裂、麻坑等。
4.2.19 外壳防护等级
连接器插合后，面板安装面、连接器插合面及线缆连接处达到IP67防护等级。
4.2.20 防触电保护
连接器的设计应能保证正常使用时不会触及到插座、插头等连接器的带电部位。 不允许意外将插头、插孔触头的任意导电部分接触到接器的外壳。
4.3 接线盒与连接端子
4.3.1 接线盒
接线盒应符合下列要求：
A. 电机及控制器的接线盒可以是装在外部的独立部件，也可以部分或整体是外壳的一部分； B. 接线盒如采用金属材料，其厚度符合表8的规定；
C. 由非金属材料制成的接线盒应符合4.2.1.2.绝缘材料的要求； D. 接线盒与机壳的固定应和接线盒盖与接线盒的固定分开。
表8 金属接线盒的厚度

金属类型
最小厚度/mm
薄钢板
1.1
铸铁
3.2
锻铁
2.4
压铸金属
对于一个15500mm2的区域或任
一边尺寸大于150 mm
2.4
对于一个15500mm2及以下的区
域或任一边尺寸不大于150 mm
1.6
如果经检验显示其提供了等效刚度，则可采用稍薄的钢板

4.3.2 连接端子
连接端子应符合下列要求：
A. 利用螺钉（螺栓）、螺母或类似装置外接电源电缆（电线）的导电连接螺栓型接线端子，其连 接螺钉（螺栓）螺母等应符合有关标准和表9、表10的规定；
B. 导线连接螺栓型接线端子应不用于固定其他任何零件。在外接电源导线时，若不会引起电机内 部导线松动，则该连线端子也可用于夹紧电机内部导线；
C. 连接端子允许的持续电流与其结构型式、螺钉（或螺栓）的直径和材料有关，应分别符合表9
（导电连接螺栓型）、表10（接片端子型）的规定；
D. 连接端子应可靠固定。当夹紧装夹或放松电源电缆（电线）时连接端子应不转动或移位，内部 引出线应不受到应力；
E. 连接端子应配接QT型压接端头或弓型垫圈，以保证导线与接线端子有可靠的联接。当夹紧导线 时，应有防松措施，在金属表面之间应有足够的接触压力，既不损伤导线也不会滑脱
F. 连接端子应联接牢固，其结构应能保证导电良好和足够的接触压力，并且有预期的载流能力。 所有的载流部件都应由导电性能良好的金属材料制成，并应有足够的机械强度。紧固件若用黑 色金属，则应电镀或用其他有效措施防止锈蚀。
表 9 导电连接螺栓型
允许持续电流／Ａ
螺栓最小直径/mm
螺栓材料
10
3.5

黄铜（H 62）
6
4
25
5
63
6
100
8
160
10
250
12
315
16
400
20
200
10

铜
315
12
400
16
630
20
800
24
1000
30
1250
33
1600
36
25
5

钢（镀锌）
63
6
100
8
200
10
400
12
630
16

表 10 接片端子型
金箍螺栓最小直径/mm
6
8
10
12
16
20
允许持续
电流 A
铜排单面接触
130
160
315
500
1000
1600
铜排双面接触
260
315
630
1000
2000
3200
铜排最小宽度
15
20
25
30
35
50

4.4 机械接口
4.4.1 外形及安装方式

电机的外形及安装方式推荐以下几种安装方式：
A. 端部止口及螺孔安装；
B. 分装式定子无凸缘外圆,转子轴孔及螺孔安装； C. 端部止口及螺栓安装；
D. 端部止口底座安装；
E． 电机外壳底座或外壳侧面支撑安装方式。
4.4.2 电机轴伸方式

电机的轴伸方式推荐以下几种方式：
A. 花键轴伸型式；
B. 键槽轴伸型式；
C. 螺纹尺寸轴伸型式； D. 光轴伸形式。
4.4.3 冷却液外接软管接口
使用冷却液的电机与控制器均按照以下要求配套水管： 表11 水管选配型号
冷却液流量
水管外管径
6∽12L
φ16
12∽18L
φ20
18L以上
φ25

4.4.4 推荐常用几种机械接口形式

4.4.4.1 变速箱一轴齿轮与变速箱集成结构采用以下接口形式
A. 端部止口及螺孔安装，花键轴伸型式（图1）
B. 端部止口及螺栓安装，花键轴伸型式（图2）

图1

图2
4.4.4.2 变速箱一轴齿轮装配在电机轴上采用以下接口形式
A. 端部止口及螺孔安装，花键轴伸型式、螺纹尺寸轴伸型式（图3）
B. 端部止口及螺栓安装，键槽轴伸型式、螺纹尺寸轴伸型式（图4）
C. 端部定位销与螺栓连接（图5）

图3

图4

图5