電動汽車電機加載試驗臺說明書上海林瑤教材

1、電動汽車電機加載試驗臺使用說明書上海林瑤測控設(shè)備有限公司二零一一年七月電機加載試驗臺一、試驗臺系統(tǒng)設(shè)計主要依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)：GBT 18488.1-2006電動汽車用電機及其控制器試驗方法 技術(shù)條件GBT 18488.2-2006電動汽車用電機及其控制器試驗方法 試驗方法GB755-87旋轉(zhuǎn)電機基本技術(shù)要求GB/T1029-93三相同步電機試驗方法GB1032-85三相異步電機試驗方法二、試驗環(huán)境要求：電源電壓： 38010%；環(huán)境溫度： 040；相對濕度： 90%；海拔高度： 1000m；接地要求：要有獨立的接地地線； 供電系統(tǒng)連接：手動操作的分?jǐn)嘣O(shè)備。三、設(shè)備組成： 本試驗臺所有控制系統(tǒng)使用的關(guān)

2、鍵進口部件和元件符合 IEC、NEMA 和 /A/EEE 標(biāo)準(zhǔn)，所有的電氣箱柜及產(chǎn)品合符國家標(biāo)準(zhǔn)。本試驗臺分為四個主要部分：機械臺架 :用來安裝被試電機、電力測功機、扭矩傳感器等；一套數(shù)字化變頻調(diào)速系統(tǒng)。用于對電力測功機進行控制。一套電機參數(shù)測量采集系統(tǒng)。包括電機測試系統(tǒng)的所有測試參數(shù)的轉(zhuǎn)換、 采集、計算等。配備一套電壓、電流互感器、變送器，用于對電機的電 參數(shù)進行采集等。工業(yè)控制計算機 +電機測試控制軟件一套四、測試數(shù)據(jù)及試驗項目1. 輸入電壓、電流2. 輸出轉(zhuǎn)速、扭矩3. 溫度4. 溫升試驗5. 扭矩轉(zhuǎn)速特性試驗6. 效率測試7. 再生能量饋電試驗8. 最高工作轉(zhuǎn)速測試9. 電機與控制器過

3、載能力10. 額定功率測試五、電機檢測軟件界面1檢測軟件主界面加載系統(tǒng)基本參數(shù)：設(shè)定：最小轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)速 顯示：最小轉(zhuǎn)速、最大轉(zhuǎn)速、加載電流 驅(qū)動電機狀態(tài)信息： 顯示：電機正/反轉(zhuǎn)、 ABB 變頻器的控制地 （面板 /上位機）、變頻器故障及故障代碼、 變頻器報警及報警代碼， 以及產(chǎn)生故障后用以進行故障復(fù)位的復(fù)位按鈕加載系統(tǒng)狀態(tài)信息：ABB 變頻器/啟動，歷史曲線的查詢轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩模式選擇、轉(zhuǎn)速控制模式下的速度設(shè)定及顯示、轉(zhuǎn)矩控制模式下的轉(zhuǎn)矩設(shè)定及顯示、的啟動 /停止、測件的轉(zhuǎn)速和扭矩顯示、電機溫度顯示、電機的電流和電壓顯示實時 /歷史曲線：顯示測件的扭矩、轉(zhuǎn)速和功率的實時曲線，并且提供了歷史和實

4、時曲線的切換，停止 以及曲線的打印2檢測軟件報表界面相關(guān)數(shù)據(jù)的歷史報表查詢，打印六、電氣部分1、測試參數(shù)：轉(zhuǎn)速、扭矩、 功率、電流、電壓、輸入功率、效率2、參數(shù)顯示方式： 計算機屏幕顯示3、數(shù)字設(shè)定扭矩值， DTC自動控制 4、打印試驗報告 5、空載試驗、加載試驗6、具備倒拖功能 7、動態(tài)曲線顯示8、恒轉(zhuǎn)速控制模式、恒扭矩控制模式、9、動態(tài)可編程模式 （100個工況點）10、ABB變頻器對電機進行加載，由工控機通過MODBU對S變頻器進行控制。11、電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩信號，通過轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器輸出的頻率信號送到測量模塊，進入到組態(tài)界面12、電機的電流和電壓信號，通過LEM傳感器輸出的電流信號傳送到測

5、量模塊，進入到組態(tài)界面七、電氣圖轉(zhuǎn)速扭 矩傳感 器轉(zhuǎn)速信號線扭矩信號線變頻控制線計算機采集箱溫度信直流電源直流電壓電流信號線電機控制器交流被測電機電氣控制主回路圖3380VAC電力測功機八用戶服務(wù)1) 本廠產(chǎn)品對用戶實行三包服務(wù)；2) 如有技術(shù)問題，可與我公司聯(lián)系姚工,必特別申明 :說明書中內(nèi)容不作為合同依據(jù) ,具體以雙方簽訂的技術(shù)協(xié)議為準(zhǔn) ! 驅(qū)動電機一般由需方直接控制 .如需要通過供方計算機系統(tǒng)來控制 須在合同中寫明 ,同時需方在合同生效后 3 日內(nèi)提供模擬量控制協(xié)議 .附錄 1： 操作步驟1、 打開計算機電源，雙擊“力控FORCE”圖標(biāo)，進入工程管理器2、 選中

6、 DVPSS 加 PLC 多段速 20110105-23、 點擊工程管理器右上方運行按鈕 ,立即進入測試界面4、 選擇手動 ,指示燈亮5、 在測試界面右上方 ,加載電機控制一欄內(nèi) ,選擇轉(zhuǎn)矩控制 ; 驅(qū)動電機控制一欄內(nèi) ,選擇速度控制6、 通過加減鍵 ,改變驅(qū)動電機 （ 被測電機 ）的輸出轉(zhuǎn)速7、 通過加減鍵 ,改變加載電機的加載扭矩 ,相當(dāng)于給被測電機加模擬負載8、 平時按照以下表格做試驗序號12345678驅(qū)動轉(zhuǎn)速（ r/min）15001650180019502100225024002500加載轉(zhuǎn)矩（ N.m）7006365835385004664374118.1 驅(qū)動電機在轉(zhuǎn)速控制模式

7、下 ,從零速慢慢提高給定轉(zhuǎn)速 ,0500-1000 1500r/min 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后 ,加載電機在轉(zhuǎn)矩控制模式下 , 從零扭矩慢慢提高給定扭矩 0 200 500 700Nm8.2 先扭矩降到 636 Nm, 再把轉(zhuǎn)速升到 1650r/min8.3 先扭矩降到 583 Nm, 再把轉(zhuǎn)速升到 1800r/min8.4 先扭矩降到 538 Nm, 再把轉(zhuǎn)速升到 1950r/min8.5 先扭矩降到 500 Nm, 再把轉(zhuǎn)速升到 2100r/min8.6 先扭矩降到 466 Nm, 再把轉(zhuǎn)速升到 2250r/min8.7 先扭矩降到 437 Nm, 再把轉(zhuǎn)速升到 2400r/min8.8 先扭矩降到

8、411 Nm, 再把轉(zhuǎn)速升到 2500r/min序號12345678驅(qū)動轉(zhuǎn)速（ r/min）15001650180019502100225024002500加載轉(zhuǎn)矩（ N.m）3503192912692502332182058.9以上是 110kw 電機的滿載功率測試,如果做 50% 功率測試 ,扭矩減小一半9、 汽車下坡或者剎車時按照以下表格做試驗序號12345678加載轉(zhuǎn)速（ r/min）20050075010001250150017502000驅(qū)動轉(zhuǎn)矩（ N.m）100100100100100100100100在測試界面右上方 ,加載電機控制一欄內(nèi) ,選擇轉(zhuǎn)速控制 ; 驅(qū)動電機控制一欄內(nèi)

9、 ,選擇轉(zhuǎn)矩控制9.1 加載電機在轉(zhuǎn)速控制模式下 ,從零速慢慢提高給定轉(zhuǎn)速 ,0 200r/min 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后 ,驅(qū)動電機在轉(zhuǎn)矩控制模式下 , 從零扭矩慢慢提高給定扭矩 0 50-100Nm9.2 再把轉(zhuǎn)速升到 500r/min9.3 再把轉(zhuǎn)速升到 750r/min9.4 再把轉(zhuǎn)速升到 1000r/min9.5 再把轉(zhuǎn)速升到9.6 再把轉(zhuǎn)速升到9.7 再把轉(zhuǎn)速升到9.8 再把轉(zhuǎn)速升到9.9 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩可以1250r/min1500r/min1750r/min2000r/min200 /300/400/500 Nm9.10 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 200 Nm 表格如下序號12345678加載轉(zhuǎn)速（ r/min

10、）20050075010001250150017502000驅(qū)動轉(zhuǎn)矩（ N.m）2002002002002002002002009.11 加載電機在轉(zhuǎn)速控制模式下 ,從零速慢慢提高給定轉(zhuǎn)速 ,0 200r/min轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后 ,驅(qū)動電機在轉(zhuǎn)矩控制模式下 , 從零扭矩慢慢提高給定扭矩 0 50-100-200Nm9.12 再把轉(zhuǎn)速升到 500r/min9.13 再把轉(zhuǎn)速升到 750r/min9.14 再把轉(zhuǎn)速升到 1000r/min9.15 再把轉(zhuǎn)速升到 1250r/min9.16 再把轉(zhuǎn)速升到 1500r/min9.17 再把轉(zhuǎn)速升到 1750r/min9.18 再把轉(zhuǎn)速升到 2000r/min

11、10 、道路模擬工況參考附錄 2 ：電動汽車用電機及其控制器試驗方法電動汽車用電機及其控制器試驗方法前言本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù) GB/T 18488.1-2001 電動汽車用電機及其控制器技術(shù)條件提出的試驗項目要 求進行編寫的。在本標(biāo)準(zhǔn)制定的過程中，參考了日本 JEVSE 701-1994電動汽車電機 及控制器聯(lián)合功 率測試中的有關(guān)測試條件，使試驗數(shù)據(jù)更接近于電動汽車用電機及控制器的實際使用結(jié)果。本標(biāo)準(zhǔn)由國家機械工業(yè)局提出。 本標(biāo)準(zhǔn)由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國科學(xué)院電工研究所、清華大學(xué)、重慶電機廠、華中科技大學(xué)、西北工業(yè) 大學(xué)、信息產(chǎn)業(yè)部電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：

12、李世毅、溫旭輝、姚若萍、劉林、馬志源、季小尹、陳俐。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)電動汽車用電機及其控制器試驗方法 GB/T18488.2-2001Test procedures of the electrical machines andcontrollers for electric vehicles1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電動汽車用驅(qū)動電機及其控制器試驗用的儀器、 儀表，試驗準(zhǔn)備及各項試驗方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于電動汽車( EV)和混合動力汽車( HEV)驅(qū)動電動機及其控制器。2 引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文， 通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。 本標(biāo)準(zhǔn)出版時， 所示版 本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被

13、修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB/T 1029-1993 三相同步電機試驗方法( neq IEC 60034-2 ： 1972)GB/T 2423.17-1993 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗 Ka：鹽霧試驗方法( eqv IEC 60068-2-11 ：1981 )GB 10068-2000 軸中心高為 56 mm及以上電機的機械振動振動的測量、評定及限值( idt IEC 60034-14：1996)GB 10069.1-1988 旋轉(zhuǎn)電機噪聲測定方法及限值噪聲工程測定方法( neq ISO 168O-1 ： 1986)GB 10069.2-1988 旋轉(zhuǎn)

14、電機噪聲測定方法及限值噪聲簡易測定方法( neq ISO 1680-2 ： 1986)GB/T 14023-2000 車輛、機動船和由火花點火發(fā)動機驅(qū)動的裝置的無線電騷擾特性的限值和測 量方法( eqv IEC/CISPR 12 ：1997)GB/T 17619-1998 機動車電子電器組件的電磁輻射抗擾性限值和測量方法GB/T 18488.1-2001 電動汽車用電機及其控制器技術(shù)條件GB 14711-1993 中小型旋轉(zhuǎn)電機安全通用要求( neq IEC 60034-1 )GB/T 4942.2-1993 低壓電器外殼防護等級( eqv IEC 60947-1 ： 1988)GB/T 12

15、665-1990 電機在一般環(huán)境條件下使用的濕熱試驗要求3 試驗準(zhǔn)備3.1測量儀器選擇3.1.1 儀器準(zhǔn)確度測量電壓、 電流平均值可采用磁電式儀表或能讀出平均值的其他儀表， 包括數(shù)字式儀表。 試驗 時，采用的電氣測量儀器、儀表的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于 0.5 級(兆歐表除外)，直流分流器準(zhǔn)確度應(yīng)不低 于 0.2 級。數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量儀的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于 0.1 1個字；轉(zhuǎn)矩測量儀及測功機的準(zhǔn)確度應(yīng)不低 于 1 (直測效率時應(yīng)不低于 0.5 )。測力計準(zhǔn)確度應(yīng)不低于 0.5 級，溫度計的誤差在 1以內(nèi)。選擇儀表時，應(yīng)使測量值位于 20 95儀表量程范圍內(nèi)。103.1.2 測量要求a） 電流表量程允許的范圍內(nèi)

16、， 盡可能不采用分流器。 在用分流器測量電流時， 測量線的電阻 應(yīng)按所用毫伏表選配。b ）試驗時，各儀表的讀數(shù)應(yīng)同時讀取。3.1.3 控制器輸入功率的測量測量電機控制器輸入功率采用從電源供電的電機控制器輸入端的電壓和電流的測量值。 輸入功率用電壓乘電流來計算，電壓應(yīng)在控制器接線端子處量取。3.2 試驗電源所使用的直流電源應(yīng)符合所用電他的電壓和電流特性。 在使用直流電源時， 應(yīng)注意電源的輸出 阻抗要與規(guī)定的電池阻抗盡可能相等。3.3 布線測試中的布線應(yīng)與車輛中的布線相近。 如果布線不可避免地與車輛中布線不同， 應(yīng)注意控制器 的外線路阻抗與車輛中布線的阻抗盡可能相等。3.4 冷卻裝置電機和控制器的

17、冷卻效果應(yīng)與車輛中具體使用條件相似， 電機和控制器冷卻裝置的型號應(yīng)記錄 于電動汽車電機 功率參數(shù)測試報告中。4 常規(guī)檢驗4.1 電機空載轉(zhuǎn)速電機及控制器在額定電壓條件下運行，測量電機空載轉(zhuǎn)速值。4.2 電機定子繞組冷態(tài)直流電阻繞組電阻值 R1 時用惠斯登電橋測量。繞組電阻值 Rl 時用凱文電橋測量。4.3 電機繞組匝間絕緣采用匝間試驗儀檢測，測試電壓按 GB 14711-1993中 9.2.1 的規(guī)定。4.4 控制器殼體機械強度按 GB/T 18488.1-2001 中 5.5 要求進行，檢查殼體是否有明顯的塑性變形。4.5 電機定子繞組的絕緣電阻作絕緣電阻測定的兆歐表，在額定電壓力（ 602

18、50） V時，選用 500 V 兆歐表。在額定電壓 為（ 2511000）V時，選用 1000 V 兆歐表。常規(guī)測試時，如無其他規(guī)定，繞組的絕緣電阻僅在實際 冷狀態(tài)下測量。114.6 耐電壓試驗時的環(huán)境溫度在 18 28范圍內(nèi)。按 GB/T 18488.1-2001 中 5.11 的要求進行測試。 在電機控制器測試時測定應(yīng)在電路與控制器殼體的接地部件之間及彼此無電連接的導(dǎo)電部件 之間進行。試驗時，所有電力半導(dǎo)體元器件的端子應(yīng)短接， 印制電路板可以拔除。 對有些因絕緣損壞會導(dǎo) 致高電壓進入低壓電路的部件（如脈沖變壓器、互感器等），應(yīng)在試驗時（或試驗前）承受相應(yīng)的試 驗電壓。對絕緣材料的外殼，應(yīng)在

19、其相應(yīng)部位敷以金屬膜。4.7 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)電流 堵轉(zhuǎn)試驗在電機接近實際冷狀態(tài)下進行。試驗時，應(yīng)將轉(zhuǎn)子堵住。施加堵轉(zhuǎn)電流I kn（由最大電流設(shè)定值決定），測量堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 Tkn。改變定子、轉(zhuǎn)子的相對位置，沿轉(zhuǎn)子圓周均勻等分測取5 點，取測量中堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的最小值。4.8 噪聲按 GB 10069.1 和 GB 10069.2 方法測量。4.9 電壓波動按 GB/T 18488.1-2001 中 5.12 的規(guī)定，檢查電機及其控制器能否正常運行。4.10 電機控制器的過載能力按 GB/T 13488.1-2001 的 5.19 中規(guī)定檢測。4.11 電機控制器保護功能對電機控制器的過電流、過電壓及欠電

20、壓的保護功能進行測試。4.12 安全接地檢查測量電機及控制器中能觸及的金屬部件與外殼接地點處的電阻。5 型式檢驗5.1 環(huán)境試驗5.1.1 溫度、濕度和熱態(tài)絕緣電阻a ）環(huán)境條件溫度為 40，相對濕度為 95 的條件下進行試驗，試驗時間 48 h 。 在濕熱試驗后，測量電機和控制器的絕緣電阻值。b ）將電機及控制器放入低溫箱內(nèi)，使箱內(nèi)溫度降至 - 20，至少保持 30 min 后，在低溫箱內(nèi) 通電后檢查電機能否正常運行 4 h 。c ）熱態(tài)絕緣電阻按照 GB/T 12665規(guī)定的方法進行。5.1.2 定頻振動和掃頻振動a ）定頻振動 將電機及控制器固定在振動臺上，定頻振動頻率為 67 Hz，加

21、速度為 110ms2。試驗時間：上 下方向為 4 h ，左右方向為 2h，前后方向為 2 h 。12 試驗后不會有機械上的損壞、變形和緊固部位的松動現(xiàn)象，通電后能正常工作。 b ）掃頻振動按上下方向的掃頻振動試驗， 掃頻范圍在 25 Hz60 Hz時，位移幅值 0.78 mm，每個周期 15 min 2掃頻次數(shù) 14次。在 60 Hz200 Hz 時，加速度 110 m/s 2，每個周期 15 min ，掃頻次數(shù) 14次。試驗后 不會有機械上的損壞、變形和緊固部分的松動現(xiàn)象，通電后能正常工作。5.1.3 鹽霧鹽霧試驗應(yīng)按 GB/T 2423.17 的規(guī)定進行。電機及控制器在試驗箱內(nèi)應(yīng)處于正常安

22、裝狀態(tài)。試 驗持續(xù)時間為 16 h 。試驗結(jié)束，電機及控制器在 3.2 規(guī)定的條件下恢復(fù) 1 h2 h 后，檢查其通電能 否正常工作，但不考核電機及控制器的外觀。5.2 溫升電機及控制器必須在其冷卻系統(tǒng)全開的情況下運行于短時過載周期工作制或采用ISO 城市工況及市郊工況的要求進行測試。 溫升試驗方法參照 GB/T 1029-1993 中第 6 章溫升試驗進行。5.3 防水、防塵按 GB/T 4942.2 中方法試驗。5.4 電機轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速特性及效率在額定電壓和額定負載下運行， 此時冷卻裝置應(yīng)工作。 當(dāng)電機發(fā)熱部件 1 h 內(nèi)溫度變化不超過 2 K 時電機達到熱平衡。測量控制器的輸入功率、電機的

23、輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。5.4.1 測試的起始和終止測量項目a ）室溫；b ）起始和終止時間5.4.2 測試中的測量項目a ）制器輸入電壓；b ）控制器輸入電流；c ）控制器輸入功率。 功率應(yīng)由瞬時運行參數(shù)測量得出， 也可由直流輸入電壓和電流乘積得到； d ）電機功率。電機轉(zhuǎn)軸的輸出功率：P=2 NT/600001)式中： P 電機輸出功率， kW；T 電機輸出轉(zhuǎn)矩， Nm； N 電機轉(zhuǎn)速， r/min 。e ）控制器和電機各部分溫度；f ）控制器和電機整體效率=100NT/9.55EI132）式中： 整體效率，；E 控制器接線端子處的輸入電壓， V； I 控制器輸入電流， A。在完成額定點的效率測量后， 測試電機小于額定轉(zhuǎn)速的恒轉(zhuǎn)矩特性和大于額定轉(zhuǎn)速的恒功率特 性。整個電機轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速特性的測量值應(yīng)在十點以上。5.5 饋電在電機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速時， 進行能量反饋 （此時電機作為發(fā)電機狀態(tài)運行） 。檢查電機及控 制器能否給 125額定電壓值的電源饋電。給電源 饋電試驗 可采用三種方法：（1）直接在整車上試驗測量饋電試驗開始前的車速（ V1）和饋電試驗 結(jié)束時的車速（ V2），同時測量在饋電過程中電 源兩端的電壓和輸入電源的電流和時間。能量W1=（1/2 ）m（V12-V22）式中： m汽車的質(zhì)量， kg。饋電效率=W2/W1式中： W2饋電試驗 中輸給電源的能量。（2）用慣性輪裝置