ATTC技术分享 | 高速单电机试验台新能力上线

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埃科资讯

2024-04-10 13:32:33

在当今的工业与科技发展中，高效能的电机技术已成为推动创新的关键因素。特别是在高速电机领域，对技术的要求更是严苛。今天，我们将探讨一个重要且前沿的主题——高速单电机试验台。本篇内容不仅代表了电机技术的最新进展，而且对整个工业自动化和电动汽车行业的发展具有深远的影响。

在这篇文章中，我们将重点介绍一个关键设备——高速单电机试验台，它是专为满足新能源汽车驱动电机及电机控制器性能和可靠性试验而设计的。如果您对高效、可靠的新能源汽车电机技术感兴趣，或者想深入了解电机测试过程中的高级技术和创新方法，那么这篇文章将是您不容错过的宝贵资料。

台架试验目的

本测试台架系统主要用于新能源汽车驱动电机及电机控制器性能和可靠性试验，满足实际试验技术要求，具备技术先进性、高准确度、高可靠性、易维护、高安全等优越性能，并且满足国家电动汽车电机驱动系统测试相关标准：

> GB/T 18488.1-2015 电动汽车驱动电机系统第 1 部分：技术条件

> GB/T 18488.2-2015 电动汽车驱动电机系统第 2 部分：试验方法

> GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法

> GB/T 755-2019 旋转电机定额和性能

> GB/T 22669-2008 三相永磁同步电动机试验方法

> GB/T 1032-2005 三相异步电动机试验方法

> QC/T 1022-2015 纯电动乘用车用减速器总成技术条件

> GB/T 8196-2003 机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求

> GB/T 4793.1-2007 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第 1 部分：通用要求

> GB/T 50055-2011 通用用电设备配电设计规范

> GB 5226.1-2008 机械电气安全机械电气设备第一部分：通用技术条件

> ISO 13849-1-2015 控制系统的安全相关零部件

> GB/T 16855.1-2018 机械安全控制系统安全相关部件

台架工作环境

一、环境

> 台架室温度：5℃~30℃;

> 环境相对湿度：≤95%RH；

二、供水

> 冷却水：≤32℃，压力：3～4bar；

> 自来水；

三、压缩空气

> 0.6MPa～0.8MPa ，工业级。

主要测试内容

台架总体结构

↑↑↑ 台架系统图

台架机械结构

机械系统整体采用奥地利 tectos 公司主体高速传动系统。是行业内最顶级的“试验台架专用 ”传动系统及 NVH 工程咨询解决方案公司，产品包括但不限于万向轴、联轴器、假体变速器、中间轴承、对接系统、高速电驱测试台架传动系统、高速同轴升速箱、专业传动轴匹配和选型软件、台架 NVH 工程解决方案，高速电驱台架监控保护设备、产品 NVH 工程咨询及产品开发等。

↑↑↑ 台架布置图

台架精度指标

> 稳态扭矩控制精度：≤±0.5%FS；

> 扭矩测量精度：≤±0.05%FS；

> 稳态转速控制精度：≤±1rpm；

> 转速测量精度：≤±1rpm；

> 系统采样测量频率：f≥1kHz。

台架主要功能

1）本设备是一套全新的、功能完整、可正常运转的设备。

2）试验台应该设置安全报警及连锁停机系统

>转速、扭矩、温度、振动的超限报警

>过流、过压、欠压、断相等电器故障报警

3）系统配置控制柜，并且有独立的计算机控制、监测系统。

4）对于控制监测的数据（比如转速 r/min、扭矩 N.m、转速差 r/min、温度℃)在控制柜和计算机上都能够实时检测、显示、记录。

5）安装平板和所有的机械支承件、连接件有足够的强度和刚度，在试验条件的范围里，机械系统不会产生共振。

台架设备分项技术描述

一、测功电机

选用Krebs & Aulich电机，该电机为永磁同步电机，具有高动态响应特性。通过动力连接轴直接与被试电机驱动轴系连接。

↑↑↑ 电机外形示意图

二、电机主要参数：

三、电机特性曲线：

电机驱动系统

测功电机的驱动控制由电机驱动系统实现，它由电源模块、逆变模块、滤波模块等组成。测功机与 380V 、50Hz 交流电网相接，经断路器、主接触器、网侧电抗器、回馈用自藕变压器接入电源模块（整流/回馈单元），经逆变模块（逆变/整流单元）向下与电机联接。

驱动系统选用 Farwide ACS880 产品。

无需其他附加软件，标配软件可以支持感应电机、永磁同步电机、同步磁阻电机和感应伺服电机。凭借高度精确的直接转矩控制（DTC），该变频器既能以开环也能以闭环形式控制电机。内置的安全功能减少了对外部安全部件的需求。

变频器主要参数

整流单元

> 整流型号：ACS880-36-R82-295A-6+AIM+B2EC

> 数量：1 台

> 额定直流功率：560kW

> 供给电压：0～1150V

逆变单元

> 逆变型号：ACS880-2L8B-2300-6+PSMM+PCU+E3EC+EN24+2HL650

> 数量：1 台

> 额定功率：2000kW

> 额定输出电流：2300A

扭矩传感器

选用德国 HBM 公司型号为 T40MS 的扭矩传感器，与测功机输出轴端相连。

↑↑↑ T40MS传感器外形

主要技术参数

> 额定扭矩：1000N.m

> 最高转速：25000rpm

> 测量精度：±0.05%F.S

0%～20%FS：≤±0.01%

20%FS～60%FS：≤±0.02%

60%FS～100%FS：≤±0.03%

> 线性误差：≤±0.05%

> 重复性误差：±0.03%

> 扭矩传感器含转速测量

台架测控系统

对台架内的所有内容进行控制，控制对象主要包括测功机、被试电机、测量系统、条件保证系统等；控制内容包括台架的试验过程控制、加载运行参数设定、测量参数、数据记录处理、电机冷却的监控、安全参数的设定、台架运行状态监控等。

测控系统配备国产名牌主流工控机，通过驱动柜实现对测功电机的有效控制，同时实现试验数据的采集。

测控系统硬件包括工控机为核心的上位机、测控柜、测控单元等部件，测控系统配置最新版测控软件。

测控系统软件

测控系统软件分为环境软件和测控专用软件两部分，专用软件为我公司开发的最新版交流电力测功机测控系统软件 UniEPA，该系统是基于C++Builder基础上开发的最新一代交流电测控系统。

测控专用软件分为显示参数设置模块、台架测控模块两个主要模块。界面语言：中文。

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END

埃科新能源电驱动实验室

专注于新能源汽车电机电控系统、电驱动总成系统、减速/变速器以及充电系统的研究和测试。该实验室配备了汽车电驱动行业领先的主流设备，其中包括进口西门子驱动电机、德尔塔故障分析仪、横河功率分析仪、罗德与施瓦茨记录仪、科威尔电源、ABB变频柜等，确保测试设备的先进性和高效性。实验室可为客户提供全面、专业的符合各项国家标准、企业标准以及ECE标准的测试认证服务。