電機(jī)控制器可靠性測試流程

1、電機(jī)控制器可靠性測試文件編號 _版 次 _受控編號 _編 制 _ _年_月_日審 核 _ _年_月_日審 定 _ _年_月_日批 準(zhǔn) _ _年_月_日年 月 日發(fā)布 年 月 日實(shí)施目錄目錄.11 簡介.22 系統(tǒng)組成.22.1 試驗(yàn)電源.22.2電力測功機(jī)系統(tǒng).22.3機(jī)械臺架系統(tǒng).22.4電機(jī)參數(shù)測量采集系統(tǒng).23 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備.23.1 儀器準(zhǔn)確度.23.2 測量要求.23.3 試驗(yàn)電源.33.4 布線.33.5 冷卻裝置.34 試驗(yàn)項(xiàng)目.35 鹽霧試驗(yàn).35.1 試驗(yàn)?zāi)康?35.2 適用范圍.35.3 操作設(shè)備.35.4 操作程序.4準(zhǔn)備工作.4操作步驟.4注意事項(xiàng) .45.5結(jié)果記錄.45

2、.6試驗(yàn)報告.56 溫升試驗(yàn).56.1 試驗(yàn)?zāi)康?56.2 適用范圍.56.3 試驗(yàn)設(shè)備.56.4 操作程序.56.5 注意事項(xiàng).66.6 試驗(yàn)報告.67 振動試驗(yàn).67.1試驗(yàn)?zāi)康?67.2適用范圍.67.3試驗(yàn)設(shè)備.67.4試驗(yàn)程序.67.5 試驗(yàn)報告.68 老化試驗(yàn).78.1試驗(yàn)?zāi)康?78.2適用范圍.78.3試驗(yàn)設(shè)備.78.4試驗(yàn)程序.78.5試驗(yàn)報告.71 簡介 電動汽車電機(jī)及控制器電驅(qū)動試驗(yàn)系統(tǒng)適用于電動汽車用電機(jī)及控制器的性能研究和考核試驗(yàn)，提供可靠的試驗(yàn)依據(jù)。本文主要用于電動汽車用電機(jī)及其控制器的性能、可靠性測試。試驗(yàn)系統(tǒng)采用交流/直流電力測功機(jī)作為負(fù)載設(shè)備，具有顯著的節(jié)能效果

3、，良好的雙向加載特性，優(yōu)越的低速加載能力，高速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度，超強(qiáng)的反拖能力。試驗(yàn)系統(tǒng)基于CAN總線、SPI總線，LabVIEW上位機(jī)監(jiān)測等可以更好的與汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兼容。2 系統(tǒng)組成2.1試驗(yàn)電源試驗(yàn)電源可采用電池，也可采用靜止直流電源模擬電池對電動汽車電機(jī)控制器進(jìn)行多種功能試驗(yàn)。 2.2電力測功機(jī)系統(tǒng)電力測功機(jī)系統(tǒng)用于給被試電機(jī)增加負(fù)載而設(shè)計，主要由電力測功機(jī)控制和電力測功電機(jī)兩部分組成，與直流電源系統(tǒng)構(gòu)成共直流母線模式。2.3機(jī)械臺架系統(tǒng)機(jī)械臺架主要用來安裝被試電機(jī)、負(fù)載電機(jī)、扭矩傳感器等；針對被試電機(jī)高速等特點(diǎn)設(shè)計采用快速拆卸裝置，高速軸承，膜片聯(lián)軸器，安全可靠，快速靈活。2.4電機(jī)參數(shù)

4、測量采集系統(tǒng)包括電機(jī)測試系統(tǒng)的所有參數(shù)、采集、計算等。配備高精度，高寬帶電壓、電流傳感器，高性能功率分析儀用于對測功機(jī)和被測電機(jī)的電參數(shù)進(jìn)行同步采集等，保證數(shù)據(jù)的精確性。3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備3.1 儀器準(zhǔn)確度測量電壓、電流有效值可采用磁電式儀表或能讀出有效值的其他儀表，包括數(shù)字式儀表。試驗(yàn)時，采用的電氣測量儀表、儀表準(zhǔn)確度不低于0.5級（兆歐表除外），直流分流器準(zhǔn)確度不低于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(jī)的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于1%(直測效率時應(yīng)不低于0.5%)；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%儀表范圍內(nèi)。3.2

5、測量要求a）在電流表量程允許范圍內(nèi)，應(yīng)盡量不采用分流器。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(yàn)時，各儀表的讀數(shù)應(yīng)同時讀取。3.3 試驗(yàn)電源所使用的直流電源應(yīng)符合車輛用電池的電壓和電流特性，電源輸出阻抗要與規(guī)定的電池阻抗盡可能相同3.4 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)注意電源控制器的外線路阻抗與車輛中布線阻抗盡可能相等。3.5 冷卻裝置電機(jī)及其控制器的冷卻條件應(yīng)模擬車輛具體使用條件，電機(jī)及其控制器冷卻裝置的型號應(yīng)記錄于電動汽車電機(jī)功率參數(shù)測試報告上。4 試驗(yàn)項(xiàng)目本試驗(yàn)項(xiàng)目包含鹽霧試驗(yàn)，溫升試驗(yàn)，振動試驗(yàn)和老化試驗(yàn)四個項(xiàng)目。5

6、鹽霧試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)應(yīng)按GB/T 2423.17-1993的規(guī)定進(jìn)行。保證試驗(yàn)箱內(nèi)電機(jī)及其控制器處于正常安裝狀態(tài)。5.1 試驗(yàn)?zāi)康?規(guī)范使用鹽霧試驗(yàn)箱，以正確檢測電機(jī)及其控制器的耐腐蝕試驗(yàn)，保證公司產(chǎn)品質(zhì)量符合客戶需求。5.2 適用范圍適用于公司內(nèi)部電機(jī)及其控制器等所需的鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱。5.3操作設(shè)備（1）經(jīng)過鑒定符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱。（2）可拍照的數(shù)碼相機(jī)。（3）PH試紙。（4）帶刻度塑料桶。（5）高精度電子稱。（6）大功率直流電源。5.4操作程序準(zhǔn)備工作 （1）首先調(diào)制氯化鈉水溶液，在專用的桶中加入適量純凈水和氯化鈉,氯化鈉水溶液濃度為（5±1）%。使用的氯化鈉，其中碘化鈉

7、含量不超過0.1%，雜質(zhì)含量不超過0.3%。同時之間；若PH值若小于6.5則加入少量的氫氧化鈉，PH值若大于7.2則加入少量的鹽酸。（2）在工作室內(nèi)加入2cm左右高度的水，向空氣飽和器內(nèi)注入蒸餾水至水位標(biāo)度上限刻度。工作室的封槽注水至槽深的二分之一處。（3）將5000ml帶開關(guān)的下口玻璃瓶與鹽水水位自動補(bǔ)給器用膠管連接好。（4）檢查噴霧塔各配件連接情況，保證氣路暢通，用膠管與排霧孔連接好并導(dǎo)出室外。（5）將空壓機(jī)出口管與空氣飽和器內(nèi)進(jìn)口相連。 操作步驟（1）接通電源，根據(jù)要求設(shè)定試驗(yàn)箱試驗(yàn)溫度和飽和器溫度，設(shè)定噴霧時間，開啟加熱按鈕。（2）接通空壓機(jī)電源，啟動空壓機(jī)開關(guān)，當(dāng)空壓機(jī)達(dá)到工作壓力是

8、噴霧塔開始噴霧。（3）試驗(yàn)結(jié)束后，先關(guān)閉空壓機(jī)開關(guān)，在壓縮空排盡后再關(guān)掉噴霧開關(guān)和電源開關(guān)。用水清洗試驗(yàn)槽、噴霧塔和放置裝置等，排除全部工作室積水。注意事項(xiàng)（1）空氣飽和器內(nèi)注入蒸餾水或去離子水，不得注入自來水。以免加熱器內(nèi)部部件產(chǎn)生水垢。（2）試驗(yàn)完畢后，應(yīng)將空壓機(jī)的儲氣桶下方的泄水閥打開，消除桶內(nèi)積水。 5.5結(jié)果記錄 (1)觀察試驗(yàn)后電機(jī)及控制器表面腐蝕后外觀。腐蝕缺陷是否有如點(diǎn)蝕、裂紋、氣泡等的分布和數(shù)量和狀態(tài) 。并根據(jù)腐蝕缺陷所覆蓋的面積據(jù)下列公式評定腐蝕等級。 R=3（2-logA） 式中：R保護(hù)等級 A缺陷總面積百分比 根據(jù)上式公式得出R值并修約為最接近的整數(shù)，如下表所

9、示。 缺陷面積百分比 A (%)腐蝕評級 R無缺陷100< A £ 0.190.1< A £ 0.2580.25< A £ 0.570.5< A £ 1.061.0< A £ 2.552.5< A £ 5.045.0< A £ 10310< A £ 25225< A £ 50150< A0備注： （1） 在某些情況下，可能難以計算出準(zhǔn)確的面積，尤其是深度加工的試樣，如螺紋、孔等，在這種情況下檢查者要盡可能精確的估計此面積；&#

10、160; 在計算缺陷面積時涉及到的“總面積”是指試件在箱體內(nèi)噴霧所能覆蓋到的試驗(yàn)面積，其它所不能覆蓋的面積不計在內(nèi)。(2)在清理電機(jī)及其控制器表面后，在正常環(huán)境中放置12h，檢查通電后是否正常工作。5.6試驗(yàn)報告將試件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄歸檔保存，可據(jù)情況拍照記錄圖片。6 溫升試驗(yàn)本試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)基于GB/T 1029-2005中的第六章和GB/T 13422-2013中的的溫升試驗(yàn)進(jìn)行。保證電機(jī)控制器處于產(chǎn)品規(guī)定的工作制和冷卻條件下進(jìn)行。6.1 試驗(yàn)?zāi)康谋咀鳂I(yè)指導(dǎo)書描述了電機(jī)及其控制器在發(fā)熱試驗(yàn)中的工作程序，用以確定產(chǎn)品各部件的溫升是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值。6.2 適用范圍適用于本公司符合標(biāo)準(zhǔn)

11、的電機(jī)控制器產(chǎn)品。6.3 試驗(yàn)設(shè)備（1）大型高低溫試驗(yàn)箱。（2）電機(jī)溫升測試儀。（3）膠水和催化劑。（4）交直流電參數(shù)測量儀。（5）大功率直流電源。6.4 操作程序準(zhǔn)備工作：將電機(jī)控制裝備按照客戶規(guī)定正確安裝，并盡量按電動汽車走線布線。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對被測產(chǎn)品的被測位置，用膠水將熱電偶牢固的粘接在產(chǎn)品各測試點(diǎn)。電機(jī)控制器測試點(diǎn)：（1）直流輸入端子。（2）非晶帶材。（3）輸入電容。（4）控制板DSP芯片。（5）控制板各電源模塊部分（若電源部分使用的是由開關(guān)電源電路設(shè)計，則測試電源變壓器，MOS管，輸出整流二極管等，具體要求實(shí)際規(guī)定）。（6）驅(qū)動板部分（驅(qū)動芯片等）。（7）IGBT部分（接線螺絲處等）（

12、8）輸出接線端子。（9）控制器機(jī)殼頂面和底面出。試驗(yàn)中若出現(xiàn)任何異常現(xiàn)象，需立即切斷電源，防止發(fā)生意外情況。常溫試驗(yàn)：（1）將電機(jī)控制器置于常規(guī)工作溫度，記錄環(huán)境溫度，按規(guī)定要求接直流電源和負(fù)載。（2）給定輸入電源和額定負(fù)載，按規(guī)定工作制運(yùn)行，檢查各部件溫度，直至熱平衡。溫度變化不超過1K/h，即達(dá)到熱平衡。（3）熱平衡后，根據(jù)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整過載電流間隔時間，測量各部件溫度。（4）記錄兩次試驗(yàn)結(jié)果。低溫試驗(yàn)：（1）將電機(jī)及控制器放入低溫箱內(nèi)，檢查閘刀，變壓器電源是否插好，關(guān)上安全門。（2）選擇正確參數(shù)，按制冷按鈕調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱溫度降至-40，將試件放入至少保持30min后，在低溫箱內(nèi)通電運(yùn)行，檢查能

13、否正常工作4h。（2）記錄試驗(yàn)結(jié)果。（不需記錄控制器各部件溫度）高溫試驗(yàn)：（1）僅將電機(jī)控制器放入高溫箱內(nèi)，按制熱按鈕，調(diào)整高溫箱溫度值50，空載運(yùn)行，檢查各部件溫度，直至熱平衡。 （2）記錄試驗(yàn)結(jié)果，并記錄各部件最終平衡溫度。6.5注意事項(xiàng)（1）運(yùn)行中請勿打開安全門。（2）禁止使用可燃易爆設(shè)備。（3）表面高溫請勿觸碰。（4）維修檢查先切斷電源。6.6試驗(yàn)報告記錄試驗(yàn)結(jié)果，并詳細(xì)記錄控制器各部件在不同環(huán)境下溫度變化情況。找出溫度超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的器件部分。填寫反饋記錄并上報有關(guān)部門給予更改。7 振動試驗(yàn)本試驗(yàn)是為了檢驗(yàn)電機(jī)控制器能否適應(yīng)其惡劣的振動工作環(huán)境。7.1試驗(yàn)?zāi)康谋驹囼?yàn)是為了檢驗(yàn)電機(jī)控制器

14、振動過程，以便更好地檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量。7.2適用范圍本試驗(yàn)適用于本公司內(nèi)部符合標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)控制器振動試驗(yàn)。7.3試驗(yàn)設(shè)備（1）電磁式掃頻振動試驗(yàn)機(jī)。（2）大功率直流電源。7.4試驗(yàn)程序 準(zhǔn)備工作：電機(jī)安裝 （1）根據(jù)設(shè)備要求，將電機(jī)控制器固定在振動設(shè)備上，固定需牢固可靠。并保證固定面水平。 （2）根據(jù)電機(jī)控制器的工作環(huán)境等級設(shè)定其振動頻率、振動幅值。 （3）振動30min后，取下控制器。（4）拆開控制器并檢查是否有無掉落、斷裂、松動的現(xiàn)象。 （5）若無上述結(jié)果，再將電機(jī)控制器連接額度電源和負(fù)載，檢查其是否正常工作。 （6）記錄振動試驗(yàn)結(jié)果。7.5 試驗(yàn)報告跟據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析控制器是否在安裝固定、PCB器件焊接，線束分布和模塊分布等方面存在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的缺陷和不足，填寫反饋記錄給予研發(fā)部門改定。8 老化試驗(yàn)本試驗(yàn)是電機(jī)在規(guī)定的工作制下，電機(jī)控制器可以長時間穩(wěn)定工作。8.1試驗(yàn)?zāi)康睦匣囼?yàn)是為了檢驗(yàn)控制器在規(guī)定的工作制和負(fù)載下，長時間工作狀況。8.2適用范圍本試驗(yàn)適用于公司內(nèi)部常規(guī)電機(jī)控制器產(chǎn)品的老化試驗(yàn)。8.3試驗(yàn)設(shè)備（1）大型高低溫老化箱。（2）功率分析儀。（3）大功率直流電源