新能源驅(qū)動電機可靠性試驗及提高可靠性的措施

1、新能源驅(qū)動電機可靠性試驗及提高可靠性的措施鍵詞：新能源驅(qū)動電機;可靠性試驗;措施1新能源驅(qū)動電機可靠性試驗1.1試驗條件1.1.1 一般要求新能源驅(qū)動電機要為完整的車用驅(qū)動電機系統(tǒng)，滿足廠家提 供的技術(shù)參數(shù)標準，驅(qū)動電機外觀也要滿足產(chǎn)品的有關(guān)規(guī)定。1.1.2試驗電源試驗中采用動力直流電源或動力直流電源和儲能設(shè)備聯(lián)合 提供。在試驗電源直流電壓不超過250V時，其穩(wěn)壓誤差不得超 過土2.5V;試驗電源直流電壓在250V以上時，穩(wěn)壓誤差不得超過 1%。試驗電壓要滿足驅(qū)動電機系統(tǒng)功率標準，可以切換額定電 壓狀態(tài)、最高電壓狀態(tài)、最低電壓狀態(tài)。1.1.3冷卻試驗中設(shè)備冷卻要滿足的條件有：（1）冷風電機或控

2、制器， 試驗中要帶有裝車時的風冷電機。（2）自然冷卻電機要使用外加 風機冷卻電機。（3）液冷電機要盡可能采用制造廠商規(guī)定的冷卻 液。（4）冷卻條件要滿足說明書標準，在試驗報告中作出標注。1.2試驗程序1.2.1準備控制器與電機間連接線要與車輛標準保持一致，并增設(shè)監(jiān)測 系統(tǒng)。為了保證整個系統(tǒng)可以正常運行，要模擬必要的關(guān)聯(lián)信號， 也可以采用其他方法進行屏蔽處理。供電電源、試驗臺架、監(jiān)測 系統(tǒng)要求可以正常工作。1.2.2 程序根據(jù)驅(qū)動電機參數(shù)進行可靠性試驗，試驗曲線如圖1所示， 試驗總時間為402h，可以按照以下程序展開試驗工作：（1）驅(qū)動電機系統(tǒng)在額定電壓下運行，試驗轉(zhuǎn)速保持額定 轉(zhuǎn)速的1.1倍，

3、負荷循環(huán)總時間為320h。（2）驅(qū)動電機系統(tǒng)在最 高電壓下運行，試驗轉(zhuǎn)速保持額定轉(zhuǎn)速的1.1倍，負荷循環(huán)總時 間為40h。（3）驅(qū)動電機系統(tǒng)在最低電壓下運行，試驗轉(zhuǎn)速為最 低工作電壓/額定工作電壓大額定轉(zhuǎn)速1.1倍，負荷循環(huán)總時間為 40h。（4）驅(qū)動電機系統(tǒng)電動工作在額定工作電壓、最高工作轉(zhuǎn) 速和額定功率狀態(tài)，運行時間為2h。1.3檢查與維護1.3.1每1h檢查在1h范圍內(nèi)記錄電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，控制器直流母線電流電 壓，電機表面運行溫度，冷卻液溫度與流量。必要時還要對電機 控制器功率元件運行溫度進行檢查。如果配備了熱敏溫度傳感器，要檢查電機繞組運行溫度。1.3.2每24h檢查試驗期間允許停機一

4、次，檢查試驗設(shè)備運行情況，包括緊固 件、連接件、管路，特別是軟管部位，要做好電纜、接口檢查。 檢查冷卻液液面高度，觀察是否存在冷卻液滲漏問題，冷卻液較 少要及時補充。整個停機檢查時間不得超過30min。1.3.3故障與停機處理對每次停機原因、操作內(nèi)容進行記錄。如果出現(xiàn)了故障情況 要做好分析工作，做好故障排除和記錄。中斷負荷循環(huán)數(shù)據(jù)不計 入到驅(qū)動電機系統(tǒng)可靠性工作時間當中。如果停機時間在1h以 上，則要重新循環(huán)1h時間不計入到可靠性工作時間。2提升新能源驅(qū)動電機可靠性的措施2.1正確選擇功率電子裝置新能源驅(qū)動電機中的功率電子裝置能夠?qū)⒏邏褐绷麟娹D(zhuǎn)變 為適合牽引的電機運行電源形式。當今新能源驅(qū)動電

5、機中常見的 元器件有 GTO、MOSFET、BJT、IGBT、MCT 等，IGBT 集成了 BJT 和 MOSFET的優(yōu)勢，工作頻率在10-20kHz之間，具有較好的電流浪涌 量、導(dǎo)通電流密度、電壓阻斷峰值、門極驅(qū)動功耗率等指標。具 備的高阻抗壓控柵極能夠有效控制低柵極驅(qū)動功率，這點可以彌 補電池的缺陷。采用IGBT低壓變頻裝置，最大容量380V級可達 到540kVA，良好的性能表現(xiàn)可以提升驅(qū)動電機的可靠性。根據(jù) 不同功能分類，直流驅(qū)動系統(tǒng)采用斬波器，交流驅(qū)動系統(tǒng)中用逆 變器。為了提升驅(qū)動電機可靠性，要采用新型電子器件，從而提 升功率密度、轉(zhuǎn)化效率以及降低轉(zhuǎn)矩脈動、EMI、電磁噪聲、機 械振動

6、，多方面提升驅(qū)動電機的可靠性。2.2應(yīng)用新型控制技術(shù)如今，矢量控制理論發(fā)展更加成熟，可以精準確定電機運行 參數(shù)，從而控制電機的運行動力，如常見的差頻率矢量控制、無 速度傳感器矢量控制等，在微處理器性能愈加強悍的今天，復(fù)雜 的算法也更加有保障，驅(qū)動電機可靠性也進一步提升。變結(jié)構(gòu)控 制近些年在新能源驅(qū)動電機中應(yīng)用也很廣泛，VSC針對系統(tǒng)參數(shù) 不穩(wěn)定、外界擾動與噪聲具有很強的魯棒性，在保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的 情況下，可以保證良好的動態(tài)與靜態(tài)品質(zhì)，在很大程度上解決了 轉(zhuǎn)矩、磁鏈脈沖較大情況，抑制了抖動情況。2.3優(yōu)化驅(qū)動電機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如果驅(qū)動電機中某個運行參數(shù)超標，一旦保護系統(tǒng)動作不及 時，就很有可能造成驅(qū)動電機系統(tǒng)部件損壞，甚至會出現(xiàn)連帶性 損壞。為了能夠提高驅(qū)動電機運行可靠性，還要從驅(qū)動電機本身 著手，電機系統(tǒng)中每個分支回路都要保持獨立運行，避免長期承 受高負荷運載。結(jié)合新能源汽車運行實際需求對驅(qū)動電機系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)進行調(diào)整，簡化驅(qū)動電機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少不必要的冗余設(shè)計環(huán) 節(jié)，從而提升驅(qū)動電機系統(tǒng)穩(wěn)定性、降低系統(tǒng)負載。此外，驅(qū)動 電機中關(guān)鍵回路要設(shè)置安全保護裝置，提前設(shè)置驅(qū)動電機額定標 準電壓或電流數(shù)據(jù)，一旦驅(qū)動電機運行數(shù)據(jù)超標，安全裝置則自 動開啟保護，從而保證整個驅(qū)動電機系統(tǒng)安全。3結(jié)束語綜上所述，新能源驅(qū)動電