电动汽车电机加载试验台说明书(上海林瑶)

1、电动汽车电机加载试验台 使用说明书上海林瑶测控设备有限公司二零一一年七月电机加载试验台一、试验台系统设计主要依据的标准：􀁺 GBT 18488.1-2006电动汽车用电机及其控制器试验方法 技术条件􀁺 GBT 18488.2-2006电动汽车用电机及其控制器试验方法 试验方法􀁺 GB755-87旋转电机基本技术要求􀁺 GB/T1029-93三相同步电机试验方法􀁺 GB1032-85三相异步电机试验方法二、试验环境要求：电源电压：380±10%；环境温度：040；相对湿度：90%；海拔高度：100

2、0m；接地要求：要有独立的接地地线；供电系统连接：手动操作的分断设备。三、设备组成：本试验台所有控制系统使用的关键进口部件和元件符合IEC、NEMA 和/A/EEE 标准，所有的电气箱柜及产品合符国家标准。本试验台分为四个主要部分：􀁺 机械台架:用来安装被试电机、电力测功机、扭矩传感器等；􀁺 一套数字化变频调速系统。用于对电力测功机进行控制。􀁺 一套电机参数测量采集系统。包括电机测试系统的所有测试参数的转换、采集、计算等。配备一套电压、电流互感器、变送器，用于对电机的电参数进行采集等。􀁺 工业控制计算机+电机测试控制软件一

3、套四、测试数据及试验项目    1. 输入电压、电流    2. 输出转速、扭矩    3. 温度 4. 温升试验    5. 扭矩转速特性试验    6. 效率测试 7. 再生能量馈电试验    8. 最高工作转速测试    9. 电机与控制器过载能力 10. 额定功率测试五、电机检测软件界面1检测软件主界面加载系统基本参数：设定：最小转速、最大转速显示：最小转速、最大转速、加载电流

4、驱动电机状态信息：显示：电机正/反转、ABB变频器的控制地（面板/上位机）、变频器故障及故障代码、变频器报警及报警代码，以及产生故障后用以进行故障复位的复位按钮加载系统状态信息：转速和转矩模式选择、转速控制模式下的速度设定及显示、转矩控制模式下的转矩设定及显示、ABB变频器的启动/停止、测件的转速和扭矩显示、电机温度显示、电机的电流和电压显示实时/历史曲线：显示测件的扭矩、转速和功率的实时曲线，并且提供了历史和实时曲线的切换，停止/启动，历史曲线的查询以及曲线的打印2检测软件报表界面相关数据的历史报表查询，打印六、电气部分1、测试参数：转速、 扭矩、 功率、电流、电压、输入功率、效率2、参数显

5、示方式： 计算机屏幕显示3、数字设定扭矩值，DTC自动控制4、打印试验报告5、空载试验、加载试验6、具备倒拖功能7、动态曲线显示8、恒转速控制模式、恒扭矩控制模式、9、动态可编程模式 （100个工况点）10、ABB变频器对电机进行加载，由工控机通过MODBUS对变频器进行控制。11、电机转速和转矩信号，通过转矩转速传感器输出的频率信号送到测量模块，进入到组态界面12、电机的电流和电压信号，通过LEM传感器输出的电流信号传送到测量模块，进入到组态界面七、电气图变频控制线转速扭矩传感器 转速信号线计算机采集箱 扭矩信号线 电压电流信号线温度信号直流电源 直流电机控制器交流被测电机 制动电阻器338

6、0VAC电气控制主回路图电力测功机八用户服务1） 本厂产品对用户实行三包服务；2） 如有技术问题，可与我公司联系。姚工 特别申明:说明书中内容不作为合同依据,具体以双方签订的技术协议为准! 驱动电机一般由需方直接控制.如需要通过供方计算机系统来控制,必须在合同中写明,同时需方在合同生效后3日内提供模拟量控制协议.附录1： 操作步骤1、 打开计算机电源，双击“力控FORCE”图标，进入工程管理器2、 选中DVPSS加PLC多段速20110105-23、 点击工程管理器右上方运行按钮,立即进入测试界面4、 选择手动,指示灯亮5、 在测试界面右上方,加载电机控制一栏内,选择

7、转矩控制; 驱动电机控制一栏内,选择速度控制;6、 通过加减键,改变驱动电机(被测电机)的输出转速7、 通过加减键,改变加载电机的加载扭矩,相当于给被测电机加模拟负载8、 平时按照以下表格做试验序号12345678驱动转速（r/min)15001650180019502100225024002500加载转矩（N.m)7006365835385004664374118.1 驱动电机在转速控制模式下,从零速慢慢提高给定转速/min转速稳定后,加载电机在转矩控制模式下, 从零扭矩慢慢提高给定扭矩0200500700Nm8.2先扭矩降到636 Nm,再把转速升到1650r

8、/min8.3先扭矩降到583 Nm,再把转速升到1800r/min8.4先扭矩降到538 Nm,再把转速升到1950r/min8.5先扭矩降到500 Nm,再把转速升到2100r/min8.6先扭矩降到466 Nm,再把转速升到2250r/min8.7先扭矩降到437 Nm,再把转速升到2400r/min8.8先扭矩降到411 Nm,再把转速升到2500r/min8.9以上是110kw电机的满载功率测试,如果做50%功率测试,扭矩减小一半.序号12345678驱动转速（r/min)15001650180019502100225024002500加载转矩（N.m)350319291269250

9、2332182059、 汽车下坡或者刹车时按照以下表格做试验序号 1 2345678加载转速（r/min) 200500750100012501500 17502000驱动转矩（N.m) 100100100100100100100100在测试界面右上方,加载电机控制一栏内,选择转速控制; 驱动电机控制一栏内,选择转矩控制9.1 加载电机在转速控制模式下,从零速慢慢提高给定转速,0200r/min转速稳定后,驱动电机在转矩控制模式下, 从零扭矩慢慢提高给定扭矩050-100Nm9.2再把转速升到500r/min9.3再把转速升到750r/min9.4再把转速升到1000r/min9.5再把转速升

10、到1250r/min9.6再把转速升到1500r/min9.7再把转速升到1750r/min9.8再把转速升到2000r/min9.9 驱动转矩可以200 /300/400/500 Nm9.10驱动转矩200 Nm表格如下序号 1 2345678加载转速（r/min) 200500750100012501500 17502000驱动转矩（N.m) 2002002002002002002002009.11 加载电机在转速控制模式下,从零速慢慢提高给定转速,0200r/min转速稳定后,驱动电机在转矩控制模式下, 从零扭矩慢慢提高给定扭矩050-100-200Nm9.12再把转速升到500r/mi

11、n9.13再把转速升到750r/min9.14再把转速升到1000r/min9.15再把转速升到1250r/min9.16再把转速升到1500r/min9.17再把转速升到1750r/min9.18再把转速升到2000r/min10、 道路模拟工况参考 附录2 ：电动汽车用电机及其控制器试验方法电动汽车用电机及其控制器试验方法 前 言    本标准是根据GB/T 18488.1-2001电动汽车用电机及其控制器技术条件提出的试验项目要求进行编写的。在本标准制定的过程中，参考了日本JEVS E701-1994电动汽车电机及控制器联合功率测试中的有关测试条件，使试验数

12、据更接近于电动汽车用电机及控制器的实际使用结果。    本标准由国家机械工业局提出。    本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。    本标准起草单位：中国科学院电工研究所、清华大学、重庆电机厂、华中科技大学、西北工业大学、信息产业部电子工业标准化研究所。    本标准主要起草人：李世毅、温旭辉、姚若萍、刘林、马志源、季小尹、陈俐。            

13、       中华人民共和国国家标准              电动汽车用电机及其控制器试验方法       GB/T 18488.2-2001      Test procedures of the electrical machines and     &

14、#160;     controllers for electric vehicles1  范围    本标准规定了电动汽车用驱动电机及其控制器试验用的仪器、仪表，试验准备及各项试验方法。    本标准适用于电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）驱动电动机及其控制器。2  引用标准    下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的

15、可能性。    GB/T 1029-1993 三相同步电机试验方法（neq IEC 60034-2：1972）    GB/T 2423.17-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka：盐雾试验方法（eqv IEC 60068-2-11：1981 ）    GB 10068-2000 轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值（idt IEC 60034-14：1996）    GB 10069.1-1988 旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方

16、法（neq ISO 168O-1 ：1986）    GB 10069.2-1988 旋转电机噪声测定方法及限值噪声简易测定方法（neq ISO 1680-2：1986）    GB/T 14023-2000 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法（eqv IEC/CISPR 12：1997）    GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法    GB/T 18488.1-2001 电动汽车用电机及其控

17、制器技术条件    GB 14711-1993 中小型旋转电机安全通用要求（neq IEC 60034-1）    GB/T 4942.2-1993 低压电器外壳防护等级（eqv IEC 60947-1：1988）    GB/T 12665-1990 电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求3  试验准备3.1  测量仪器选择3.1.1  仪器准确度    测量电压、电流平均值可采用磁电式仪表或能读出平均值的其他仪表，包括数字式仪表。试验时，采用

18、的电气测量仪器、仪表的准确度应不低于0.5级（兆欧表除外），直流分流器准确度应不低于0.2级。数字式转速测量仪的准确度应不低于0.1±1个字；转矩测量仪及测功机的准确度应不低于1（直测效率时应不低于0.5）。测力计准确度应不低于0.5级，温度计的误差在±1以内。    选择仪表时，应使测量值位于2095仪表量程范围内。3.1.2  测量要求    a） 电流表量程允许的范围内，尽可能不采用分流器。在用分流器测量电流时，测量线的电阻应按所用毫伏表选配。    b）试验时，各仪表

19、的读数应同时读取。3.1.3  控制器输入功率的测量    测量电机控制器输入功率采用从电源供电的电机控制器输入端的电压和电流的测量值。    输入功率用电压乘电流来计算，电压应在控制器接线端子处量取。3.2  试验电源    所使用的直流电源应符合所用电他的电压和电流特性。在使用直流电源时，应注意电源的输出阻抗要与规定的电池阻抗尽可能相等。3.3  布线    测试中的布线应与车辆中的布线相近。如果布线不可避免地与车辆中布线不同，应注意控制器的

20、外线路阻抗与车辆中布线的阻抗尽可能相等。3.4  冷却装置    电机和控制器的冷却效果应与车辆中具体使用条件相似，电机和控制器冷却装置的型号应记录于电动汽车电机功率参数测试报告中。4  常规检验4.1  电机空载转速    电机及控制器在额定电压条件下运行，测量电机空载转速值。4.2    电机定子绕组冷态直流电阻    绕组电阻值R1时用惠斯登电桥测量。    绕组电阻值Rl时用凯文电桥测量。4.3 

21、电机绕组匝间绝缘    采用匝间试验仪检测，测试电压按GB 14711-1993中9.2.1的规定。4.4  控制器壳体机械强度    按GB/T 18488.1-2001中5.5要求进行，检查壳体是否有明显的塑性变形。4.5  电机定子绕组的绝缘电阻    作绝缘电阻测定的兆欧表，在额定电压力（60250）V时，选用500 V兆欧表。在额定电压为（2511000）V时，选用1000 V兆欧表。常规测试时，如无其他规定，绕组的绝缘电阻仅在实际冷状态下测量。4.6  耐电压&#

22、160;   试验时的环境温度在1828范围内。按GB/T 18488.1-2001中5.11的要求进行测试。    在电机控制器测试时测定应在电路与控制器壳体的接地部件之间及彼此无电连接的导电部件之间进行。    试验时，所有电力半导体元器件的端子应短接，印制电路板可以拔除。对有些因绝缘损坏会导致高电压进入低压电路的部件（如脉冲变压器、互感器等），应在试验时（或试验前）承受相应的试验电压。对绝缘材料的外壳，应在其相应部位敷以金属膜。4.7  堵转转矩和堵转电流    堵转试

23、验在电机接近实际冷状态下进行。试验时，应将转子堵住。施加堵转电流Ikn（由最大电流设定值决定），测量堵转转矩Tkn。改变定子、转子的相对位置，沿转子圆周均匀等分测取5点，取测量中堵转转矩的最小值。4.8  噪声    按GB 10069.1和GB 10069.2方法测量。4.9  电压波动    按GB/T 18488.1-2001中5.12的规定，检查电机及其控制器能否正常运行。4.10  电机控制器的过载能力    按GB/T 13488.1-2001的5.19中规定检测

24、。4.11  电机控制器保护功能    对电机控制器的过电流、过电压及欠电压的保护功能进行测试。4.12  安全接地检查    测量电机及控制器中能触及的金属部件与外壳接地点处的电阻。5  型式检验5.1  环境试验5.1.1  温度、湿度和热态绝缘电阻    a）环境条件温度为40，相对湿度为95的条件下进行试验，试验时间48 h。    在湿热试验后，测量电机和控制器的绝缘电阻值。    b）

25、将电机及控制器放入低温箱内，使箱内温度降至-20，至少保持30 min后，在低温箱内通电后检查电机能否正常运行4 h。    c）热态绝缘电阻按照GB/T 12665规定的方法进行。5.1.2  定频振动和扫频振动    a）定频振动    将电机及控制器固定在振动台上，定频振动频率为67 Hz，加速度为110ms2。试验时间：上下方向为4 h，左右方向为2h，前后方向为2 h。    试验后不会有机械上的损坏、变形和紧固部位的松动现象，通电后能正常工作。 

26、;   b）扫频振动    按上下方向的扫频振动试验，扫频范围在25 Hz60 Hz时，位移幅值0.78 mm，每个周期15 min扫频次数14次。在60 Hz200 Hz时，加速度110 m/s2，每个周期15 min，扫频次数14次。试验后不会有机械上的损坏、变形和紧固部分的松动现象，通电后能正常工作。5.1.3  盐雾    盐雾试验应按GB/T 2423.17的规定进行。电机及控制器在试验箱内应处于正常安装状态。试验持续时间为16 h。试验结束，电机及控制器在3.2规定的条件下恢复1 h2 h后，

27、检查其通电能否正常工作，但不考核电机及控制器的外观。5.2  温升    电机及控制器必须在其冷却系统全开的情况下运行于短时过载周期工作制或采用ISO城市工况及市郊工况的要求进行测试。    温升试验方法参照GB/T 1029-1993中第6章温升试验进行。5.3  防水、防尘    按GB/T 4942.2中方法试验。5.4  电机转矩。转速特性及效率    在额定电压和额定负载下运行，此时冷却装置应工作。当电机发热部件1 h内温度变化不超过2

28、 K时电机达到热平衡。测量控制器的输入功率、电机的输出转矩和转速。5.4.1  测试的起始和终止测量项目    a）室温；    b）起始和终止时间。5.4.2  测试中的测量项目    a）制器输入电压；    b）控制器输入电流；    c）控制器输入功率。功率应由瞬时运行参数测量得出，也可由直流输入电压和电流乘积得到；    d）电机功率。电机转轴的输出功率：  

29、0;                  P=2NT/60000（1）    式中：P 电机输出功率，kW；          T电机输出转矩，Nm；          N电机转速，r/min。  &#

30、160; e）控制器和电机各部分温度；    f）控制器和电机整体效率                     =100NT/9.55EI（2）    式中：整体效率，；          E控制器接线端子处的输入电压，V；  &

31、#160;       I控制器输入电流，A。    在完成额定点的效率测量后，测试电机小于额定转速的恒转矩特性和大于额定转速的恒功率特性。整个电机转矩。转速特性的测量值应在十点以上。5.5  馈电    在电机转速达到额定转速时，进行能量反馈（此时电机作为发电机状态运行）。检查电机及控制器能否给125额定电压值的电源馈电。给电源馈电试验可采用三种方法：    （1）直接在整车上试验    测量馈电试验开始

32、前的车速（V1）和馈电试验结束时的车速（V2），同时测量在馈电过程中电源两端的电压和输入电源的电流和时间。              能量    W1=（1/2）m（V12-V22）    式中：m汽车的质量，kg。              馈电效率     =W2/W1    式中：W2馈电试验中输给电源的能量。    （2）用惯性轮装置试验    测量馈电试验开始前惯性轮的角速度1和馈电试验结束时的角速度2，同时测量在馈电过程中电源两端的电压和输入电源的电流和时间。               能量    W1=（1/2）J（12-22