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新能源汽车驱动电机系统效率测试方案

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  • 发布时间:2019/9/18 15:46:14
  • 作者:银河电气

  驱动电机系统主要由电动汽车上的车载电源为其供电的,电动汽车效率测试是驱动电机型式测试中重要部分,驱动电机系统效率测量包括驱动控制器效率测量、驱动电机效率测量以及驱动电机整体系统效率测量。涉及到的一些参数包括:驱动电机控制器直流母线电压和电流;驱动电机的电压、电流及电功率;驱动电机的转矩、转速及机械功率;驱动电机、驱动电机控制或驱动电机系统的效率。

  电动汽车驱动电机系统测试平台主要有电力测功机测试平台和对拖测试平台。

电力测功机测试平台

  电力测功机分直流电力测功机和交流电力测功机。直流电力测功机实际上是一台定子可以在支架上转动的直流电机,并附加一些测量转矩/转速的测量元件。具有操作方便,可以实现平稳调速,经济性显著等特点,适用于对低转速、小功率的动力系统进行测试。交流电力测功机用于对高转速、大功率的动力系统进行测试,目前用得较为广泛。交流电力测功机系统主要由交流电力测功机和控制器组成。交流电力测功机系统具有精准快速的动态响应、高速低惯量、变频器可四象限(电动与发电自由转换)以及系统可靠性高、维护性好等特点,应用于各类电机的性能测试。

  电力测功机测试平台一般由测功机系统(模拟负载)、被测试驱动电机系统、转矩/转速传感器、机械功率测量及电功率测量系统等部分组成,如图1所示。用转矩/转速传感器测量被试电机的输出转矩和转速,测量系统可以由功率分析仪、电流传感器和电压传感器组成,也可以是一台一体化综合测试仪。测功机控制器是双向可逆的,可以将电机再经过逆变器反馈回给电网通被测电机使用。这样,在整个试验过程中电能处于一个良性循环,电网只需提供比较小的能量补偿对拖系统的能量损耗,维持能量平衡。对于大功率、需长时间按运行试验的电机测试,对拖法经济、节能。发的电回馈至电网,并产生一个阻力矩与被试电机发出的电磁转矩相平衡,实现电机转速的一个稳态。电力测功机试验台的工作原理是电力测功机通过与被试电机对拖的行驶,来模拟驱动电机在车辆行驶过程克服阻力前进的过程。当被试电机拖动电力测功机运行时,模拟电动汽车的加速和匀速行驶过程,驱动电机处于电动机状态;当电力测功机拖动被试电机运行时,模拟电动汽车的减速和制动行驶情况,此时,驱动电机处于发电机状态,向能源系统回馈电能。

电力测功机测试平台组成
图1 电力测功机测试平台组成

  输入电功率由功率分析仪、电流传感器或电压传感器(根据实际电压信号范围选用)采集完成。电流传感器和电压传感器分别采集驱动电机系统的输入电流和电压,输出至功率分析仪,经内部运算得到驱动电机系统的输入电功率。输出机械功率是由转矩/转速传感器采集的转矩和转速计算得到。

对拖测试平台

  对拖测试一般需要两台完全一样或相近的电机及其控制器,通过联轴器将两台电机输出轴机械连接,并在其上安装转矩/转速传感器,用来检测电机输出转矩和转速的大小,对拖测试平台组成如图2所示。测量系统可以由功率分析仪、电流传感器和电压传感器组成,也可以是一台一体化综合测试仪。电气上两台电机的电机控制器共母线电压。输入电功率由功率分析仪、电流传感器或电压传感器(根据实际电压信号范围选用)采集完成。电流传感器和电压传感器分别采集驱动电机系统的输入电流和电压,输出至功率分析仪,经内部运算得到驱动电机系统的输入电功率。输出机械功率是由转矩/转速传感器采集的转矩和转速计算得到。

对拖测试平台结构
图2 对拖测试平台结构

  在电网正常提供电源的情况下,当被试电机做电动运行时,将通过连接装置拖动陪试电机做发电运行,陪试电机发出的电能


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