GB/T 38090-2019

GB/T 38090-2019: Technical requirements of permanent magnets for drive motor of electric vehicle
ICS 29.030
K14
中华人民共和国国家标准
电动汽车驱动电机用永磁材料技术要求
2019-10-18发布
2020-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语及定义 1
4 牌号 1
5 要求 2
5.1 磁性能 2
5.2 温度系数 2
5.3 电阻率 4
5.4 抗弯强度 4
5.5 产品磁矩一致性 4
5.6 高温不可逆磁损 4
5.7 镀层(或涂层)厚度 4
5.8 耐腐蚀性 4
5.9 结合力 4
5.10 外观尺寸 4
6 试验方法 5
6.1 磁性能 5
6.2 温度系数 5
6.3 电阻率 5
6.4 抗弯强度 5
6.5 产品磁矩一致性 5
6.6 高温不可逆磁损 5
6.7 镀层(或涂层)厚度 5
6.8 耐腐蚀性 5
6.9 结合力 5
6.10 外观尺寸 6
7 检验规则 6
7.1 检验分类 6
7.2 检验项目 6
7.3 产品出厂检验抽样和组批规则 6
7.4 检验结果判定及复验规则 6
8 标志、包装、运输、贮存 6
8.1 标志 6
8.2 包装 7
8.3 运输、贮存 7
附录A(资料性附录) 烧结钕铁硼永磁材料CGS与SI单位制牌号对照 8
附录B(规范性附录) 烧结钕铁硼永磁材料电阻率测量方法 9
附录C(资料性附录) 永磁材料高温不可逆磁损(磁衰减)测量方法 11
参考文献 13
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国电器工业协会提出。
本标准由全国电工合金标准化技术委员会(SAC/TC228)归口。
本标准起草单位:上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、中国计量科学研究院、宁波韵升股份有限公司、上海大学、上海电驱动股份有限公司、中国计量大学、精进电动科技股份有限公司、上海大郡动力控制技术有限公司、桂林电器科学研究院有限公司、天津三环乐喜新材料有限公司、宁波科田磁业有限公司、宁波永久磁业有限公司、浙江鑫盛永磁科技有限公司、宁德市星宇科技有限公司、深圳市东升磁业有限公司、中国质量认证中心、广东省工业分析检测中心。
本标准主要起草人:曹海东、贺建、沈国迪、严瑾、舒康颖、缪文泉、黄苏融、蔡蔚、谢永忠、刘伍利、王育平、应红亮、郭建文、胡翠华、张民、任荷芬、林安利、侯瑞芬、鲍金胜、吕竹风、郑希东、张喆、梁鑫磊、
贾爱萍、伍超群。
电动汽车驱动电机用永磁材料技术要求
1 范围
本标准规定了电动汽车驱动电机用烧结钕铁硼永磁材料的磁性能、温度特性、磁性能允许偏差、尺寸允许偏差、耐腐蚀性能等技术要求,以及试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等。
本标准适用于制造电动汽车驱动电机等用途的烧结钕铁硼永磁材料(以下简称永磁材料)。
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/T 2828.1-2012 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
GB/T 2900.60-2002 电工术语 电磁学
GB/T 3217 永磁(硬磁)材料 磁性试验方法
GB/T 6461-2002 金属基体上金属和其他无机覆盖层 经腐蚀试验后的试样和试件的评级
GB/T 6462 金属和氧化物覆盖层 厚度测量 显微镜法
GB/T 9637-2001 电工术语 磁性材料与元件
GB/T 10125 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验
GB/T 24270 永磁材料磁性能温度系数测量方法
GB/T 29628 永磁(硬磁)脉冲测量方法指南
GB/T 31967.2 稀土永磁材料物理性能测试方法 第2部分:抗弯强度和断裂韧度的测定
GB/T 34491 烧结钕铁硼表面镀层
IEC 60404-14 磁性材料 第14部分:用抽拉或旋转方式测量铁磁材料试样磁偶极矩的方法
3 术语及定义
GB/T 2900.60-2002、GB/T 9637-2001界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
最高工作温度 maximumoperatingtemperature
ϕ10mm×7mm规格试样在恒温3h开路磁通减少量为5%的极限温度。
4 牌号
永磁材料牌号由以下两部分组成:
a) 类型代号D-NdFeB,表示电动汽车驱动电机用烧结钕铁硼永磁材料;
b) 磁性能数字代号,参照GB/T 17951-2005,斜线前面的数字表示最大磁能积(BH)max(单位为
kJ/m3),斜线后面的数字表示内禀矫顽力HcJ(单位为kA/m)的十分之一。
示例:D-NdFeB240/239表示电动汽车驱动电机用烧结钕铁硼永磁材料公称最大磁能积(BH)max为240kJ/m3、内禀矫顽力HcJ为2388kA/m。
附录A给出了CGS单位制分类牌号与SI单位制的分类牌号的对照。
5 要求
5.1 磁性能
永磁材料的牌号、主要磁性能(在20℃时)和最高工作温度应符合表1的规定。
5.2 温度系数
永磁材料温度系数(α)应符合表2要求。永磁材料在温度变化的上限温度下的方形度Hk/HcJ应
大于90%。
5.3 电阻率
永磁材料在垂直于易磁化方向的电阻率应不小于1.22μΩ·m,平行于易磁化方向的电阻率应不小
于1.38μΩ·m。
5.4 抗弯强度
永磁材料在垂直于易磁化方向的抗弯强度应不小于220MP,平行于易磁化方向的抗弯强度应不小于180MPa。
5.5 产品磁矩一致性
产品磁矩一致性(在20℃温度条件下)应满足以下要求:质量在10g以上永磁体的磁矩偏差应小
于4%,质量在5g~10g永磁体的磁矩偏差应小于6%,质量在5g以下永磁体的磁矩偏差应小于8%。
5.6 高温不可逆磁损
永磁材料的高温不可逆磁损由供需双方商定。
5.7 镀层(或涂层)厚度
永磁体经表面处理后中心镀层(或涂层)厚度范围为3μm~70μm,边角处的镀层(或涂层)厚度允
许与磁体中心位置的厚度存在差异,但该厚度差应不大于30μm。
5.8 耐腐蚀性
永磁体耐腐蚀性应满足表3规定的盐雾试验时间要求,试验后应达到GB/T 6461-2002规定的保
护评级与外观评级10级的要求。
注:表面未作防护处理的永磁体视情况可做表面磷化或钝化处理。
5.9 结合力
永磁体镀层(或涂层)与基体之间结合良好,性能要求由供需双方商定。
5.10 外观尺寸
永磁体表面不应有影响使用的裂纹、沙眼、夹杂和边角脱落等缺陷,尺寸偏差、形状和位置偏差应符合表4规定。外观缺陷的尺寸限制及其他特殊要求由供需双方共同商定。
6 试验方法
6.1 磁性能
永磁材料主要磁性能的测试按GB/T 3217或GB/T 29628的规定进行。
6.2 温度系数
永磁材料温度系数的测试按GB/T 24270的规定进行。
6.3 电阻率
永磁材料电阻率测量方法按附录B的规定进行。
6.4 抗弯强度
永磁材料抗弯强度的测试按GB/T 31967.2的规定进行。
6.5 产品磁矩一致性
永磁体磁矩的测量按IEC 60404-14的规定进行。产品磁矩一致性为抽样产品磁矩极差(最大值与最小值之差)与平均值的比值。
6.6 高温不可逆磁损
永磁材料高温不可逆磁损测量参照附录C描述的方法进行。
6.7 镀层(或涂层)厚度
永磁体镀层(或涂层)厚度测量按GB/T 6462的规定进行。
如有多种金属镀层,则测量镀层总厚度。
6.8 耐腐蚀性
永磁体耐腐蚀试验按GB/T 10125的规定进行。
6.9 结合力
永磁体镀层(或涂层)结合力的测试按GB/T 34491的规定进行。
6.10 外观尺寸
采用目测的方式检测永磁体的外观。尺寸测量应采用和5.10要求相适应的量具。
7 检验规则
7.1 检验分类
检验分出厂检验和型式检验,本标准只规定出厂检验的检验规则,型式检验规则由供需双方商定。
7.2 检验项目
产品出厂检验项目应含5.1、5.2、5.5、5.6、5.7、5.8和5.10规定的各项。
7.3 产品出厂检验抽样和组批规则
产品出厂检验抽样规则按表5。每批产品应由同一牌号、同一炉次制成的同一规格的产品组成。
5.10 6.10
7.4 检验结果判定及复验规则
产品检验中的每项均合格时,则该批产品为合格;如有不合格项,则从该批产品中取双倍试样对不
合格项目进行复验,复验时,所有复验项合格,则该批产品合格;若复验时仍存在不合格项,则判定该批产品为不合格。
型式检验的结果判定及复验规则由供需双方协商。
8 标志、包装、运输、贮存
8.1 标志
8.1.1 每批产品应附有产品合格证及产品质量保证书,并盖有检验员和质量检验部门印鉴。
8.1.2 产品合格证应标明:
a) 供货产品名称(或代表符号)、尺寸规格及批号;
b) 数量;
c) 检验日期;
d) 制造商名称及地址;
e) 检验员代号和检验部门印鉴;
f) 产品执行标准编号。
8.1.3 如适用,产品质量保证书应包括:
a) 供货产品名称(或代表符号);
b) 产品执行标准编号;
c) 规格尺寸;
d) 数量;
e) 批号;
f) 出厂日期;
g) 制造商名称;
h) 产品性能测定结果。
8.2 包装
产品可以磁化或不磁化交货,并可以组装在磁路中交货。永磁体应采用合适材质进行包装,应避免因松动造成碰撞损坏。磁化交货产品的包装应采取磁屏蔽措施,符合国家相关规定。
包装箱应附装箱清单,内容包括:
a) 供方名称;
b) 产品名称;
c) 牌号;
d) 规格尺寸;
e) 批号;
f) 件数;
g) 净质量;
h) 出厂日期。
8.3 运输、贮存
产品在运输过程中应小心轻放,应避免剧烈震动造成机械损伤。产品应存放于室温、通风干燥、无腐蚀气体的场所。
附 录 A
(资料性附录)
烧结钕铁硼永磁材料CGS与SI单位制牌号对照
CGS单位制分类牌号与SI单位制的分类牌号的对照见表A.1。
表A.1 CGS与SI单位制的分类牌号对照表
附 录 B
(规范性附录)
烧结钕铁硼永磁材料电阻率测量方法
B.1 测量原理
永磁材料电阻率的试验方法参照范德堡(VanDerPauw)法,具体的测量原理(示意图)如图B.1
所示。
图B.1 烧结钕铁硼永磁材料电阻率测量电路示意图
B.2 仪器设备
测量时,需要以下主要仪器设备:
---最大允许误差为±0.1%的采样电阻;
---稳定度高于0.01%的直流电流源,可提供1A~10A范围的电流;
---最大允许误差为±0.02%的数字电压表,用于确定输出电流的大小;
---最大允许误差为±0.02%的高精度纳伏电压表,用于测量接触端之间的电压;
---能够给被测圆柱形试样的4个对称边缘提供线接触的基座。
B.3 试样
被测试样应为圆柱形,为保证电压信号足够大,被测试样的厚度应不大于10mm。4个接触端的位
置应沿圆周对称分布,且保证能与被测试样良好接触。触头圆角半径应不大于2mm。
B.4 测量步骤
测量步骤为:
a) 如图B.1所示,将1、2接触端与电流源连接,3、4接触端与纳伏表连接,根据试样的厚度设置
电流源的输出电流为I12,同时读取纳伏表的读数U43;
b) 同理,将2、3接触端与电流源连接,1、4接触端与纳伏表连接,重新设置电流源的输出电流为
I23,I23应等于I12,同时读取纳伏表的读数U14;
附 录 C
(资料性附录)
永磁材料高温不可逆磁损(磁衰减)测量方法
C.1 高温不可逆磁损(磁衰减)的计算
永磁体在高温下保温,冷却后与原始室温磁偶极矩(磁通)比较,按式(C.1)计算磁衰减率:
式中:
η ---永磁材料高温不可逆磁损率(磁衰减率);
Φ0---原始状态室温下(℃)测得的磁偶极矩(磁通),单位为韦伯米(韦伯),[Wb·m(Wb)];
Φt---在高温t(℃)下保温,冷却后在室温下测得的磁偶极矩(磁通),单位为韦伯米(韦伯),
[Wb·m(Wb)]。
C.2 测量方法1
C.2.1 测量环境温度为20℃。测量前,为使试样温度与环境温度保持一致,试样应在室温环境中放置
不少于30min。
C.2.2 将试样磁化至饱和。
C.2.3 按IEC 60404-14使用磁通计配合亥姆霍兹线圈测量磁通量Φ0。
C.2.4 试样摆放在厚度为3mm±0.1mm、材质为Q235铁板上,极性朝向一致,且垂直于铁板平面;试
样间隔至少为50mm,距铁板边缘50mm以上。将试样连同铁板放入高温箱中,待高温箱达到设定的测量温度后,保温2h,高温箱温度波动应控制在±2℃以内。
C.2.5 保温结束后,将试连同铁板从高温箱中取出,自然冷却至室温。
C.2.6 测量试验后的磁通量Φt。按式(C.1)计算磁衰减率。
C.2.7 按上述方法测得牌号为D42UH,规格为22.5×13.7×5,经150℃×2h后磁衰减率平均值
0.68%、最大值0.85%;经180℃×2h后磁衰减率平均值2.57%、最大值4.20%。此值可供供需双方
签订协议时参考。
C.3 测量方法2
C.3.1 测量环境温度为20℃。测量前,为使试样温度与环境温度保持一致,试样应在室温环境中放置不少于30min。
C.3.2 将试样磁化至饱和。
C.3.3 使用磁通计配合亥姆霍兹线圈按IEC 60404-14测量磁通量Φ0。
C.3.4 试样摆放在厚度为3mm±0.1mm、材质为Q235铁板上,每块磁钢的N极与S极交错放置,其
间距为磁钢最长边距离,且磁极方向垂直于铁板平面。将试样连同铁板放入高温箱中,待高温箱达到设定的测量温度180℃后,保温2h,高温箱温度波动应控制在±2℃以内。
C.3.5 保温结束后,将试样连同铁板从高温箱中取出,自然冷却至室温。
C.3.6 测量试验后的磁通量Φt。按式(C.1)计算磁衰减率。
C.3.7 重复C.3.4~C.3.6共4次。
C.3.8 按上述方法测得5次高温循环后,试样的不可逆磁损(磁衰减)平均值<0 .5="" br=""> 磁损(磁衰减)<1 br=""> 参 考 文 献
[1] GB/T 17951-2005 硬磁材料一般技术条件

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