1.電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)控制器可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和扭矩控制，模擬實(shí)際負(fù)載。主控系統(tǒng)可以與環(huán)境倉，功率分析儀，冷卻系統(tǒng)，EUT等通訊，并實(shí)現(xiàn)控制。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集扭矩傳感器，振動(dòng)傳感器，溫度傳感器，壓力傳感器，以及其它傳感器的信號(hào)，并高速傳輸?shù)街骺叵到y(tǒng)中，傳感器數(shù)據(jù)可在軟件界面中顯示，保存和處理。

2.關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

1)      扭矩測量精度：±0.05%FS~±0.1%FS

2)      轉(zhuǎn)速傳感器脈沖分辨率：1024/600pprppr

3)      扭矩控制精度：±0.5%~±1%

4)      轉(zhuǎn)速控制精度：±0.01%FS

5)      測功機(jī)最大振動(dòng)速度值（RSM）：≤2mm/s（獨(dú)立），≤3.5mm/s（加載）

6)      中間軸承座溫升：≤35℃

7)      中間軸承座最大振動(dòng)速度值（RSM）：≤2mm/s（獨(dú)立），≤3.5mm/s（加載）

8)      試驗(yàn)電機(jī)電流測量通道：4/6路

9)      試驗(yàn)電機(jī)電壓測量通道：4/6路

10)   功率分析儀測量精度：±（讀數(shù)的0.05%/01%+量程的0.05%/0.1%）

11)   數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣率：1kHz

12)   用戶數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通道：可選配

13)   溫度測量范圍：-50℃~200℃

14)   振動(dòng)傳感器測量范圍（RSM）：0~20mm/s

3.電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)主要試驗(yàn)項(xiàng)目

1.   電機(jī)帶控制器功率、扭矩特性試驗(yàn)

2.   電機(jī)帶控制器溫升試驗(yàn)

3.   電機(jī)帶控制器堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)

4.   電機(jī)控制器控制策略開發(fā)驗(yàn)證試驗(yàn)

5.   電機(jī)帶動(dòng)控制器最高轉(zhuǎn)速試驗(yàn)

6.   電機(jī)帶控制器制動(dòng)再生能量回饋試驗(yàn)

7.   電機(jī)外特性試驗(yàn)

8.   電機(jī)及控制器動(dòng)力總成的開發(fā)匹配優(yōu)化試驗(yàn)

9.   電機(jī)及控制器動(dòng)力總成的性能測試以及標(biāo)定試驗(yàn)

10.      效率Map測取試驗(yàn)

11.      加速響應(yīng)試驗(yàn)

12.      轉(zhuǎn)矩響應(yīng)試驗(yàn)

13.      穩(wěn)態(tài)循環(huán)加載耐久試驗(yàn)

14.      反電動(dòng)勢常數(shù)及波形

15.      機(jī)電時(shí)間常數(shù)

16.      電機(jī)響應(yīng)特性測試(注：此處要求時(shí)間分辨率達(dá)到微妙級(jí)，一般用于高速小電機(jī)測試)

4.電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)描述

4.1 高性能電力測功機(jī)

電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的核心部件之一是測功機(jī)，采用的高速測功機(jī)具備很低的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，低的振動(dòng)速度，體積小，良好的加速性能和效率等特點(diǎn)。實(shí)時(shí)監(jiān)測測功機(jī)的前后軸承，三相繞組和軸承溫度。

4.2 高動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)

電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng)基于嵌入式實(shí)時(shí)控制器，采用EtherCAT/Profinet通訊，可以實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)控制，系統(tǒng)空載動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間可達(dá)到10ms以內(nèi)，可以滿足復(fù)雜變工況測試。

4.3 便捷的電參測量系統(tǒng)

電參測量系統(tǒng)采用高精度功率分析儀和電流互感器，可同步接入扭矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)，測量電機(jī)和控制器的效率，電流，電壓等參數(shù)。

4.5 精密機(jī)械結(jié)構(gòu)

機(jī)械結(jié)構(gòu)件采用高精度加工中心加工，具備非常高的加工精度，軸系同軸度優(yōu)于0.02mm。

4.6 精密高速軸承支承

• 高速角接觸陶瓷球軸承

• 彈簧預(yù)緊

• 軸承溫升不超過35℃，

• 最高轉(zhuǎn)速時(shí)振動(dòng)速度低于2.5mm/s(RSM)

• 脂潤滑，免維護(hù)，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)20000小時(shí)

4.7 完善的安全防護(hù)措施

1.    測功機(jī)前后軸承和溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控，電流和電壓實(shí)時(shí)監(jiān)控，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)監(jiān)控，前后端實(shí)時(shí)振動(dòng)監(jiān)控。

2.    中間高速軸承支承的軸承溫度和振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.    被測電機(jī)的振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4.    安全防護(hù)罩閉合檢測，與測功機(jī)形成連鎖保護(hù)。

5.    電控系統(tǒng)具備短路、漏電、斷電、過流、過壓等防護(hù)功能。

6. 系統(tǒng)軟件具備安全檢測功能，當(dāng)監(jiān)測值超出閾值，立即報(bào)警。系統(tǒng)具備三級(jí)防護(hù)功能。

7. 對耐久性測試，系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)控的振動(dòng)等歷史數(shù)據(jù)，自動(dòng)進(jìn)行趨勢預(yù)測，當(dāng)預(yù)測會(huì)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)提示用戶注意。

4.7 安裝便捷

電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的L安裝型支架上設(shè)計(jì)有定位止口和定位安裝面；通過與試驗(yàn)電機(jī)連接的過渡安裝法蘭連接，可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)電機(jī)的快速安裝，免對中調(diào)整。L型安裝支架上設(shè)計(jì)有與高低溫環(huán)境倉的接口，可以將試驗(yàn)電機(jī)放置在高低溫環(huán)境倉中進(jìn)行測試。在L型安裝工裝的X/Y/Z三個(gè)方向安裝有振動(dòng)傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控被測電機(jī)的振動(dòng)狀態(tài)。與環(huán)境倉的接口采用四立柱懸臂支撐，可保證試驗(yàn)電機(jī)軸線在高低溫環(huán)境變化時(shí)，均能與試驗(yàn)臺(tái)的軸系同軸。

對小型高速電機(jī)，測功機(jī)可進(jìn)行軸向位置調(diào)整，被測電機(jī)安裝平臺(tái)可進(jìn)行豎直方向位置調(diào)整，以適應(yīng)不同尺寸的待測試電機(jī)。

4.8 完善的監(jiān)控軟件

電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)架構(gòu)，用戶可以自定義試驗(yàn)流程和工況參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩控制。系統(tǒng)對用戶進(jìn)行分級(jí)，并開不同功能模塊。系統(tǒng)具備開機(jī)零點(diǎn)自動(dòng)標(biāo)定功能。軟件具備專門的傳感器標(biāo)定模塊，用戶可以定期對傳感器進(jìn)行標(biāo)定。預(yù)留與EUT通訊接口，可實(shí)現(xiàn)對EUT的控制。具備以下功能：

1.    速度控制

2.    扭矩控制

3.    溫度監(jiān)控

4.    速度監(jiān)控

5.    安全功能

6.    具有標(biāo)準(zhǔn)的與上位機(jī)軟件通訊的接口

7.    可以進(jìn)行被測件與測試臺(tái)的限制監(jiān)控，確保被測件轉(zhuǎn)速、異常時(shí)可在極短

的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)至安全狀態(tài)。

8.    速度、扭矩的開環(huán)與閉環(huán)控制

9. 道路模擬

實(shí)時(shí)控制器中集成了整車道路模擬控制模型。整車道路模擬功能用于實(shí)現(xiàn)在臺(tái)架上實(shí)現(xiàn)整車的道路阻力、坡度阻力模擬和慣量模擬，這些阻力模擬可用如下公式表示：

系統(tǒng)可提供各系列測功機(jī)電慣量模擬，并且根據(jù)方程式模擬道路負(fù)載：

RL = F0 + F1V^X + F2Vⁿ + I dv/dt + mg * (Grad/100)

其中：

參數(shù)F0、F1、F2、n和 x（如果有）組成道路負(fù)載模型，他們可通過多種方法獲得。

10.   系統(tǒng)接口

• 與環(huán)境倉通訊控制接口；

• 與冷卻系統(tǒng)通訊控制接口；

• 與電池模擬器通訊控制接口；

• 與變頻器通訊控制接口；

• 與INCA標(biāo)定系統(tǒng)通訊控制接口；

• 四路CAN總線，可以與試驗(yàn)件通訊；

• 一路以太網(wǎng)通訊接口；

• 提供相應(yīng)的電纜。

4.9軸系對中措施

對于高速軸系，我們需要保證軸系的同軸度不大于0.02mm，一般采取以下措施：

• 激光對中儀對中

• 具備微調(diào)機(jī)械結(jié)構(gòu)

4.10 軸系動(dòng)平衡處理措施

高速電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的軸系的動(dòng)平衡精度達(dá)到G1，并進(jìn)行現(xiàn)場動(dòng)平衡。一般處理措施如下：

• 軸系上的法蘭設(shè)計(jì)有用于配重的均勻螺紋孔

• 采用現(xiàn)場動(dòng)平衡儀進(jìn)行動(dòng)平衡