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11-车用电机系统台架试验【电动汽车电机系统原理与测试技术】
• 如需多次从事峰值转矩的测量,宜将电机回复到实际冷态 在进行第二次测量
• 获取峰值转矩和相应的工作转速后利用电机的峰值功率计 算公式计算相应工作点的峰值功率
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关键参数的台架试验方法
3. 堵转转矩
堵转转矩的试验条件是电机系统处于实际冷态下,控制器 母线电压设定为额定值,试验时,应将电机转子堵住,通过 电机控制器施加所需的堵转转矩,记录转矩和时间;
选取规则前提下,应尽量包含必要的特征点; • 每个转速点上的转矩点不少于10个,对于高转速点上的转
矩点个数可以适当减少,但不少于5个,所选取的测试点应 尽量包含必要的特征点
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关键参数的台架试验方法
三. 测量参数的选择
台架试验过程关键部件的参数包含: • 电机控制器母线的电压和电流 • 电机的电压、电流、频率、转矩、转速和功率 • 电机、控制器和整个电机系统的效率 • 电枢绕组的电阻和温度 • 冷却介质的流量、压力和温度 • 电机关键部件的振动 • 通讯协议的执行情况、关键参数的标定、电感和电阻的非
线性变化等
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关键参数的台架试验方法
四. 测量过程中的注意事项
• 试验时,根据测量精度要求的大小,选用的测量仪器应具 有足够的准确度
• 测量时被试电机应处于热平衡工作状态,电机控制器的电 压、电流根据试验条件选取合适的值
• 试验时电机控制器的功率可通过电压、电流计算获得,也 可通过功率分析仪测得
电动汽车 电机系统原理与测试技术
车用电机系统台架试验
机械工业出版社
目录
• 试验台架结构 • 关键参数的台架试验方法 • 基于整车行驶工况的的测试技术 • 可靠性耐久性试验简介
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试验台架结构
一.车用电机系统性能的试验台架结构
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试验台架结构 二.电传动系统性能的试验台架结构示例
• 试验用的线缆如对试验结果产生影响则需调整 • 转矩和转速传感器同轴端应为刚性连接,对于精密测量结
果应考虑对整个系统的结果进行适当的修正
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关键参数的台架试验方法
五. 关键参数的台架试验和验证
1.持续转矩和持续功率
试验时电机控制器直流母线电压设定为额定电压,在电机 系统的规定条件下电机应能在规定的持续转矩和转速条件下 长时间正常工作,并且不超过电机的绝缘等级和温升限值。
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关键参数的台架试验方法
一.驱动电机及控制器效率的测量
• 电机控制器效率的测量
电机控制器效率的测量需要根据输入功率和输出功率的比值
计算。
c
Pco Pci
式中:
c——电机控制器效率;
Pco——电机控制器输出功率(kW); Pci——电机控制器输入功率(kW)。
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• 转速控制精度 电机系统处于空载状态,在10%~90%最高工作转速范围内, 均匀取10个不同的转速点作为目标值。 • 转矩控制精度 电机系统处于负载状态,在设定转速条件下的10% ~ 90%峰 值转矩范围内,均匀取10个不同的转矩点作为目标值。
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关键参数的台架试验方法
7.响应时间
改变电机定子和转子的相对位置,沿圆周等分5个堵转点, 重复上述实验,每次重复前宜将电机回复到实际冷状态,堵 转时间应相同,取5次测量的转矩最小值作为实验结果。
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关键参数的台架试验方法
4.最高工作转速
试验过程中,电机控制器直流母线电压设定为额定电压, 电机系统宜处于热工作状态。 试验时,应匀速调节试验台架,使电机的转速至最高工作 转速,并施加一定的负载,工作稳定后, 在此状态下的持续 工作时间应不少于3min。
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六. 电机系统的馈电性能测试
试验时,被试电机系统由原动机(测功机)拖动,处于馈 电状态,根据试验目的和测量参数的不同,电机控制器工作 于设定的直流母线电压条件下,电机在相应的工作转速和转 矩负载下进行馈电试验。
记录馈电状态时电机控制器的直流母线电压、直流母线电 流、电机各相的交流电压、交流电流,以及电机轴端的转速 和转矩等参数,同时计算并获得功率、馈电效率等数值,绘 制相关曲线。必要时,应对试验结果进行修正。
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关键参数的台架试验方法
二.转速-转矩工作测试点的选取
台架试验过程中,为了更加全面地掌握被测试电机系统在全 部工作范围内的转速转矩特性,需要在尽可能多的工作点处 进行测试和分析,但是为了减少测试工作量,又不宜选择过 多的工作点。 • 转速点个数不少于10个,在满足最低和最高及相邻转速点
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5.效率MAP和高效工作区
试验时电机系统应达到热工 作状态,控制器母线电压为 额定值,由于要测量的点比制等效曲线得到 MAP图如右图所示。
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6.控制精度
• 转速响应时间 试验需要记录电机控制器从接受到转速期望指令信息开始 至第一次达到规定容差范围的期望值所经过的时间,实验取 5次测量结果的最大值作为转速响应时间。 • 转矩响应时间 试验需要记录电机控制器从接受到转矩期望指令信息开始 至第一次达到规定容差范围的期望值所经过的时间,实验取 5次测量结果的最大值作为转矩响应时间。
利用转速转矩数值,可以得到电机在相应点的持续功率:
Pm
Tn
9550
式中:
Pm——电机轴端的持续功率(kW)。
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2. 电峰值转矩和峰值功率
• 峰值转矩试验的试验条件是电机系统处于实际冷态下,控 制器母线电压设定为额定值
• 试验时,电机系统工作于固定的峰值转矩、转速条件下, 并持续一段时间,电机系统能够正常工作,并且不超过电 机的绝缘等级和温升限制(不同持续时间峰值功率不同)
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关键参数的台架试验方法
• 电机效率的测量
电机效率应根据其输入功率和输出功率的比值计算:
m
Pmo Pmi
式中:
m ——电机效率;
Pmo ——电机输出功率(KW);
Pmi ——电机输入功率(KW)。
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T n 9.55U I
9.55U I T n