GB/T 21418—2008 永磁无刷电动机系统通用技术条件

lilybunny

1        范围

    本标准规定了永磁无刷电动机系统及构成系统的永磁无刷电动机、永磁无刷电动机驱动器的术语和定义，运行条件，基本要求，试验方法和验收标准等。
本标准适用于永磁无刷电动机系统（以下简称系统）及构成系统的永磁无刷电动机（以下简称电动机）、永磁无刷电动机驱动器（以下简称驱动器）。

2  规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 191  包装储运图示标志（GB/T 191—2000，eqv ISO 780：1997）
GB 755—2000  旋转电机  定额和性能  （IEC 60034-1 ： 1996, IDT）
GB/T 2423.1  电工电子产品环境试验  第2部分：试验方法  试验A：低温（GB/T 2423.1—2001 , IEC 60068-2-1：1990, IDT）
GB/T 2423.2  电工电子产品环境试验  第2部分：试验方法  试验B：高温（GB/T 2423.2—2001 , IEC 60068-2-2：1974, IDT）
GB/T 2423.3  电工电子产品基本环境试验规程  试验Ca：恒定湿热试验方法（GB/T 2423.3—2006 , eqv IEC 60068-2-78：2001）
GB/T 2423.5  电工电子产品环境试验  第二部分：试验方法  试验Ea和导则：冲击（GB/T 2423.5—1995 , idt IEC 60068-2-27：1987）
GB/T 2423.10  电工电子产品环境试验  第二部分：试验方法  试验Fc和导则：振动（正弦）（GB/T 2423.10—1995 , idt IEC 60068-2-6：1982）
GB/T 2828.1—2003  计数抽样检验程序  第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划（ISO 2859-1：1999 ，IDT）
GB/T 2900.26  电工术语  控制电机
GB/T 2900.56  电工术语  自动控制
GB/T 4772.1   旋转电机尺寸和输出功率等级   等1部分：机座号56~400和凸缘号
55~1080（GB/T 4772.1—1999, idt IEC 72-1：1991）
GB/T 4824—2004  工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性 限值和测量方法
GB/T 7345—1994  控制微电机基本技术要求
GB/T 7346  控制电机基本外形结构型式
GB/T 10069.1  旋转电机噪声测定方法及限值  噪声工程测定方法
GB/T 17626.2—2006  电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验（IEC 61000-4-2：2001，IDT）
GB/T 17626.3—2006  电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验（IEC 61000-4-3：2002，IDT）
GB/T 17626.4—1998  电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（IEC 61000-4-4：1995，IDT）
GB/T 17626.5—1999  电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验（idt IEC 61000-4-5：1995）
GB 18211—2000  微电机安全通用要求
GJB/Z 299B—1998  电子设备可靠性预测手册

3  术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。
3.1   永磁无刷电动机系统 permanent  magnet  brushless  motor  system
以永磁无刷电动机系作为执行元件，根据位置、速度、转矩等反馈信息构成的控制系统。
系统包括永磁无刷电动机、传感和驱动器等三部分（参见附录A图A.1）。
系统有4种基本运行方式：开环运行、转矩控制、速度控制和位置控制（参见附录A图A.2~图A.5）。
3.2   驱动器 driver
接受控制指令，可实现对电动机的转矩/速度/转子位置控制的电气装置。
驱动器按其控制电路和软件的实现方式可分为模拟量控制、数字模拟混合控制和全数字化控制；按其驱动方式可分为方波驱动和正弦波驱动。
3.3   永磁无刷电动机  permanent  magnet  brushless  motor
依赖于转子位置信息，通过电子电路进行换相或电流控制的永磁电动机。
永磁无刷电动机有正弦波和方波两种形式，驱动电流为方波的电动机通常称为永磁无刷直流电动机，驱动电流为正弦波的电动机通常称为永磁交流伺服电动机。按电动机传感类型可分为有传感器电动机和无传感器电动机。
3.4   传感  sensor/sensing
用于检测永磁无刷电动机位置、速度、电流的传感器或技术。传感器包括接近开关、光电编码器、旋转变压器、霍尔元件、电流传感器件等。
3.5   额定功率  rated  power
在规定条件下，系统/电动机/驱动器的最大连续输出功率。
3.6        峰值转矩  peak  torque
    在规定条件下，电动机所能输出的最大转矩。在峰值转矩下短时工作不会引起电机损坏或性能不可恢复。
3.7        峰值电流  peak  current
    在规定条件下，电动机输出峰值转矩时的线电流值。该电流在电动机方波动行时为峰值，正弦波运行时为在效值。
3.8        最大连续转矩（额定转矩）  maximum  continuous  torque  (rated  torque)
    在规定条件下，电动机所能输出的最大转矩，在该转矩下连续运行，电动机绕组温度和驱动器功率器件温度不会超过最高允许温度，电动机或驱动器不会损坏。
3.9        电动机最大连续电流（额定电流）  maximum  continuous  current  of  motor  (rated  current)
    在规定条件下，电动机输出最大连续转矩（额定转矩）时的线电流值。该电流在电动机方波运行时为峰值，正弦波运行时为有效值。
3.10        静阻转矩  static  friction  torque
    电动机不通电时，使转子在任意位置开始转动需克服的阻转矩。
3.11        电动机热阻  thermal  resistance  of  motor
    电动机绕组和机壳之间对热流的阻抗。
3.12        空载转速  no-load  speed
    在规定条件下，电动机空载状态时的稳态转速。
3.13        最高允许工作转速  maximum  permit  speed
    在保证电气绝缘介电强度和机械强度条件下，电动机最大设计转速。
3.14        额定转速  rated  speed
    电动机输出最大连续转矩、以额定功率运行时的转速。
3.15        转矩常数  torque  constant
    在规定条件下，电动机通入单位电流时所产生的平均电磁转矩。
3.16        反电动势常数  back  EMF  constant
    在规定条件下，电动机绕组开路时，单位转速在电枢绕组中所产生的线感应电动势值。
3.17        定子电阻  resistance
    在20℃下电动机每相绕组的直流电阻。   
3.18        定子 电感  inductance
    电动机静止时的定子绕组两端的电感。
3.19        连续工作区  continuous  duty  zone
               
    图1中处于“最大连续转矩”、“最高允许工作转速”和“额定转速”以内的工作区域（图中无阴影区域），它是由电动机的发热、受离心力影响的机械强度、换相或驱动器的极限工作条件限制的范围。在此区域内运行，电动机和驱动器都不会超过其最高允许温度。
  注1：额定功率PN(W)、额定转速
                                   
3.20        短时工作区  intermittent  duty  zone
     
3.21        系统效率  system  efficiency
      
3.22        驱动器效率  driver  efficiency
        
3.23        电动机效率  motor  efficiency
      
3.24        热时间常数  thermal  time  constant
      
3.25        输入额定电压  rated  input  voltage
      
3.26        额定频率  rated  frequency
      
3.27        输入额定电流  rated  input current
      
3.28        连续输出电流额定值  rated  continuous  output  current
      
3.29        过载能力  over  load  capability
         
3.30        电磁兼容性  electromagnetic  compatibility ,  EMC
         
3.31        闭环控制  closed  loop  control
           
3.32        转速波动  speed  ripple
           
3.33        转矩波动  torque  ripple
         
3.34        正反转速差  speed  difference  between  petween  positive  and  negative
            
3.35        转速调于于整率  speed  regulated  ratio
            
3.36        调速比  speed  ratio
         
3.37        超调量  overshoot
        
3.38        阶跃输入的转速响应时间  response  time  following  a  step  change  of  reference  input
      
3.39        转矩变化的时间响应  response  following  a  torque  variation
         
3.40        建立时间  settling  time
        
3.41        频带宽度  hand  width
         
3.42        静态刚度  static  stiffness