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新能源汽車(chē)驅動(dòng)電機系統效率測試方案

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  • 發(fā)布時(shí)間:2019/9/18 15:46:14
  • 作者:銀河電氣

  驅動(dòng)電機系統主要由電動(dòng)汽車(chē)上的車(chē)載電源為其供電的,電動(dòng)汽車(chē)效率測試是驅動(dòng)電機型式測試中重要部分,驅動(dòng)電機系統效率測量包括驅動(dòng)控制器效率測量、驅動(dòng)電機效率測量以及驅動(dòng)電機整體系統效率測量。涉及到的一些參數包括:驅動(dòng)電機控制器直流母線(xiàn)電壓和電流;驅動(dòng)電機的電壓、電流及電功率;驅動(dòng)電機的轉矩、轉速及機械功率;驅動(dòng)電機、驅動(dòng)電機控制或驅動(dòng)電機系統的效率。

  電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機系統測試平臺主要有電力測功機測試平臺和對拖測試平臺。

電力測功機測試平臺

  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(shí)際上是一臺定子可以在支架上轉動(dòng)的直流電機,并附加一些測量轉矩/轉速的測量元件。具有操作方便,可以實(shí)現平穩調速,經(jīng)濟性顯著(zhù)等特點(diǎn),適用于對低轉速、小功率的動(dòng)力系統進(jìn)行測試。交流電力測功機用于對高轉速、大功率的動(dòng)力系統進(jìn)行測試,目前用得較為廣泛。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準快速的動(dòng)態(tài)響應、高速低慣量、變頻器可四象限(電動(dòng)與發(fā)電自由轉換)以及系統可靠性高、維護性好等特點(diǎn),應用于各類(lèi)電機的性能測試。

  電力測功機測試平臺一般由測功機系統(模擬負載)、被測試驅動(dòng)電機系統、轉矩/轉速傳感器、機械功率測量及電功率測量系統等部分組成,如圖1所示。用轉矩/轉速傳感器測量被試電機的輸出轉矩和轉速,測量系統可以由功率分析儀、電流傳感器和電壓傳感器組成,也可以是一臺一體化綜合測試儀。測功機控制器是雙向可逆的,可以將電機再經(jīng)過(guò)逆變器反饋回給電網(wǎng)通被測電機使用。這樣,在整個(gè)試驗過(guò)程中電能處于一個(gè)良性循環(huán),電網(wǎng)只需提供比較小的能量補償對拖系統的能量損耗,維持能量平衡。對于大功率、需長(cháng)時(shí)間按運行試驗的電機測試,對拖法經(jīng)濟、節能。發(fā)的電回饋至電網(wǎng),并產(chǎn)生一個(gè)阻力矩與被試電機發(fā)出的電磁轉矩相平衡,實(shí)現電機轉速的一個(gè)穩態(tài)。電力測功機試驗臺的工作原理是電力測功機通過(guò)與被試電機對拖的行駛,來(lái)模擬驅動(dòng)電機在車(chē)輛行駛過(guò)程克服阻力前進(jìn)的過(guò)程。當被試電機拖動(dòng)電力測功機運行時(shí),模擬電動(dòng)汽車(chē)的加速和勻速行駛過(guò)程,驅動(dòng)電機處于電動(dòng)機狀態(tài);當電力測功機拖動(dòng)被試電機運行時(shí),模擬電動(dòng)汽車(chē)的減速和制動(dòng)行駛情況,此時(shí),驅動(dòng)電機處于發(fā)電機狀態(tài),向能源系統回饋電能。

電力測功機測試平臺組成
圖1 電力測功機測試平臺組成

  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(shí)際電壓信號范圍選用)采集完成。電流傳感器和電壓傳感器分別采集驅動(dòng)電機系統的輸入電流和電壓,輸出至功率分析儀,經(jīng)內部運算得到驅動(dòng)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。

對拖測試平臺

  對拖測試一般需要兩臺完全一樣或相近的電機及其控制器,通過(guò)聯(lián)軸器將兩臺電機輸出軸機械連接,并在其上安裝轉矩/轉速傳感器,用來(lái)檢測電機輸出轉矩和轉速的大小,對拖測試平臺組成如圖2所示。測量系統可以由功率分析儀、電流傳感器和電壓傳感器組成,也可以是一臺一體化綜合測試儀。電氣上兩臺電機的電機控制器共母線(xiàn)電壓。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(shí)際電壓信號范圍選用)采集完成。電流傳感器和電壓傳感器分別采集驅動(dòng)電機系統的輸入電流和電壓,輸出至功率分析儀,經(jīng)內部運算得到驅動(dòng)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。

對拖測試平臺結構
圖2 對拖測試平臺結構

  在電網(wǎng)正常提供電源的情況下,當被試電機做電動(dòng)運行時(shí),將通過(guò)連接裝置拖動(dòng)陪試電機做發(fā)電運行,陪試電機發(fā)出的電能。


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