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車用電機及控制器測試系統(tǒng)的研制

發(fā)布日期:2023-02-17新聞來源:威衡科技

車用驅動電機由于需要能夠頻繁地起動/停車、加速/減速,其負載要求和技術性能等方面都有著特殊要求,其性能也是普通工業(yè)電機無法比擬的。要要求有

(1)為了滿足電動汽車的加速和爬坡,要求電機在低速時能夠輸出大扭矩,高速時則需要具有恒功率,因此要求電機具有很寬的調速范圍。

(2)電動汽車在減速或制動時能夠將部分能量回收,此時驅動電機處于發(fā)電狀態(tài),而能量回饋性能的好壞直接決定了車輛的續(xù)駛里程。

(3)電動汽車要求驅動電機具有可控性強、穩(wěn)態(tài)精度高、動態(tài)性能好、能夠適應復雜的路況的特點。工業(yè)電機往往只有某一特性的要求。

我國新能源汽車公告目錄是按GB/T 18488.1-2006《電動汽車用電機及其控制器第1部分:技術條件》、GB/T 18488.2-2006《電動汽車用電機及其控制器第2部分:試驗方法》兩個國家標準實施強制性檢測的。因此,所設計的試驗系統(tǒng)必須滿足這兩個標準中要求的電機轉速、轉矩、電壓、電流、功率、效率溫升、再生能量回饋的試驗、最高工作轉速、超速、耐久性、轉矩-轉速曲線、功率-轉速曲線、效率MAP 圖等的測試。

目前,普通的工業(yè)電機測試臺架和內(nèi)燃機測試臺架都不太能完成車用電機及控制器的測試需求。因此,結合現(xiàn)代的電力電子技術及計算機控制技術,設計車用電機及控制器測試系統(tǒng)臺,根據(jù)電動汽車(含混合動力汽車)對驅動電機系統(tǒng)的要求設計特定的測試功能,才能充分全面地測試和評價車用電機及控制器。試驗系統(tǒng)主要由以下幾部分構成:負載模擬系統(tǒng)(交流電力測功機)、機械臺架、電氣連接系統(tǒng)、通信控制及數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

電動汽車在實際行駛過程中必須克服輪胎的滾動阻力、空氣阻力、爬坡阻力和加速阻力等才能夠向前行駛,相應的驅動電機的驅動力就必須與這些阻力相平衡,而電動汽車行駛時速度經(jīng)常處于變化之中,各種阻力也在動態(tài)地變化,這就要求電機測試系統(tǒng)的負載系統(tǒng)能夠實現(xiàn)電動汽車行駛時的各種阻力的模擬,具有高動態(tài)特性的加載功能。交流電力測功機能夠在試驗范圍內(nèi)平穩(wěn)、精確地調節(jié)負載和轉速的大小因此本測試系統(tǒng)的負載模擬選用交流測功機作為負載裝置,根據(jù)電動汽車的實際行駛工況,調節(jié)測功機的吸收功率,來實現(xiàn)行駛阻力的實時模擬。

在進行測功機的選擇時,應該根據(jù)被試的特性曲線來選用測功機,也即被試電機的特性曲線必須包含在測功機的特性曲線的恒扭矩、恒功率區(qū)內(nèi),這樣才能真實地檢測出被試電機全部運行工況下的功率、轉矩與轉速?,F(xiàn)代交流電力測功機控制方式都是基于弱磁控制理論的:即電機超過額定轉速以上運行時,假如電機轉子的勵磁磁鏈為常數(shù),則電機的感應電動勢隨轉速增加而增加,電機端電壓也隨之增加但是端電壓要受逆變器的最高輸出電壓限制,通過削弱磁場的方法可以在保持端電壓不變的情況下提高電機轉速,即稱為弱磁控制。