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新能源汽車驅動電機系統效率測試方案

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  • 发布时间:2019/9/18 15:46:14
  • 作者:銀河電氣

  驱动电机系统主要由電動汽車上的车载电源为其供电的,電動汽車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。

  電動汽車驱动电机系统测试平台主要有電力測功機測試平台和對拖測試平台。

電力測功機測試平台

  電力測功機分直流電力測功機和交流電力測功機。直流電力測功機實際上是一台定子可以在支架上轉動的直流電機,並附加一些測量轉矩/轉速的測量元件。具有操作方便,可以實現平穩調速,經濟性顯著等特點,適用于對低轉速、小功率的動力系統進行測試。交流電力測功機用于對高轉速、大功率的動力系統進行測試,目前用得較爲廣泛。交流電力測功機系統主要由交流電力測功機和控制器組成。交流電力測功機系統具有精准快速的動態響應、高速低慣量、變頻器可四象限(電動與發電自由轉換)以及系統可靠性高、維護性好等特點,應用于各類電機的性能測試。

  電力測功機測試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電機測試,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,模拟電動汽車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,模拟電動汽車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。

電力測功機測試平台组成
图1 電力測功機測試平台组成

  輸入電功率由功率分析儀、電流傳感器或電壓傳感器(根據實際電壓信號範圍選用)采集完成。電流傳感器和電壓傳感器分別采集驅動電機系統的輸入電流和電壓,輸出至功率分析儀,經內部運算得到驅動電機系統的輸入電功率。輸出機械功率是由轉矩/轉速傳感器采集的轉矩和轉速計算得到。

對拖測試平台

  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,對拖測試平台组成如图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。

對拖測試平台结构
图2 對拖測試平台结构

  在電網正常提供電源的情況下,當被試電機做電動運行時,將通過連接裝置拖動陪試電機做發電運行,陪試電機發出的電能


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