一(yī)、概述

　　湖南(nán)璟德科技有限公司針對新能源汽車(chē)電機性能試驗和綜合壽命試驗提出的有關技術要求及國标GB/T18488.1-2015《電動汽車(chē)用電機及其控制器技術條件》、GB/T18488.2-2015《電動汽車(chē)用電機及其控制器試驗方法》進行設計，并參考了國外(wài)新能源動力總成性能檢測技術，推出電機電驅動橋試驗台。該類試驗台可用于新産品開(kāi)發、改進升級以及在制造工(gōng)藝驗證過程中(zhōng)，對新能源動力總成可靠性進行試驗驗證等。

　　二、試驗對象

　　電驅動橋、電機。

　　三、試驗台結構組成和功能要求

　　湖南(nán)璟德科技有限公司的電機電驅動橋試驗台由車(chē)用驅動電機（電驅動橋）以及動力電池組驅動→扭矩傳感器→變頻(pín)加載電機組成。

　　本試驗台能滿足整車(chē)勻速、爬坡、加速、工(gōng)況循環等整車(chē)模拟測試，同時實時和試驗台架互動。

　　本試驗台滿足通用電機/驅動橋綜合性能試驗要求、電控系統試驗。同時，本試驗台可進行整車(chē)及道路負載模拟試驗，輸出端的負載測功機可以模拟的整車(chē)慣性。

　　湖南(nán)璟德科技有限公司的電機電驅動橋試驗台采用直流母線回饋加載技術，節能效果明顯。能量回饋時，不對電網産生(shēng)污染。加載器具有恒扭矩/恒轉速兩種工(gōng)作方式，并能四象限運行，即能模拟汽車(chē)的各種行駛工(gōng)況，牽引行駛工(gōng)況和滑行行駛工(gōng)況（即倒拖試驗：模拟下(xià)坡時發動機輔助制動，變速箱正向旋轉，扭矩爲負），且工(gōng)況可以快速轉換，通過計算機接口及軟件，完全可以滿足道路模拟試驗的要求。

　　試驗台能夠實行程序加載，在限定的範圍内任意分(fēn)别設定兩台測功機的轉速r/min、扭矩N.m等參數，按照設定的試驗程序自動地完成試驗全過程，并且對試驗數據及運行狀态進行實時監測與記錄。

　　試驗台具有完善的内部狀态顯示，使系統運行狀态透明化；也具有完善的故障自診斷能力；安全保護措施設備運行狀态指示燈，轉速、扭矩、溫度等測試參數超限報警，過流、過壓、欠壓等電器故障報警，機械故障報警，設備異常時有聲光報警，所有外(wài)露旋轉部件均加裝防護罩，控制台、台架附近配有緊急停機按鈕。

　　四、試驗台能完成的試驗項目

　　4.1 空載試驗

　　檢測空載電流Io、空載電壓Uo、空載輸入功率Po、繞阻電阻（銅耗）、自動繪制空載特性曲線，并分(fēn)離(lí)出鐵耗Pfe、機械耗Pfw（雜(zá)耗）

　　4.2 溫升試驗（熱試驗）

　　采用直接測定法，冷态、熱态直流電阻，環境溫度、溫升試驗及溫升變化曲線，自動繪制溫升曲線。

　　4.3 負載試驗

　　電機試驗測試系統可進行負載試驗，檢測電流I1、電壓U1、輸入功率P1、工(gōng)頻(pín)f、扭矩T、轉速n、電機效率η、功率因素COSφ、轉差率S、輸出功率P2，并自動繪制工(gōng)作特性曲線。

　　4.4 整車(chē)模拟測試

　　根據用戶提供的載荷譜對試驗台轉速和扭矩進行控制，模拟整車(chē)勻速、爬坡、加速、工(gōng)況循環。速率與加速度采集采用我(wǒ)公司開(kāi)發的高速采集器，能夠保證所有轉速、扭矩等信号數據的同步實時采集。

　　五、試驗台技術參數及指标

　　5.1 試驗台主要測試指标和顯示參數

　　5.1.1 電流、電壓、有功功率、工(gōng)頻(pín)等；

　　5.1.2 輸出轉速、輸出扭矩、輸出功率；

　　5.1.3 效率；

　　5.1.4 繞阻電機、溫度；

　　5.1.5 試驗台運行台時和累計台時。

　　5.2 參數測試精度及控制精度

　　5.2.1 扭矩控制精度±0.4%F.S；

　　5.2.2 扭矩測量精度±0.05%F.S；

　　5.2.3 轉速測量精度±1r/min；

　　5.2.4 轉速控制精度±2r/min；

　　5.2.5 電壓測量精度±0.2%F.S；

　　5.2.6 電流測量精度±0.2%F.S；

　　5.2.7 溫度測量精度±1℃；

　　5.2.8 繞阻電阻測量精度±0.2%F.S；

　　5.2.9 試驗台累計台時和運行台時顯示精确度爲0.1小(xiǎo)時。

　　5.3 可按用戶要求工(gōng)況進行試驗，且調速、加載分(fēn)别可調。

　　5.4 運轉方式包含手動運轉、自動運轉兩種方式。自動運轉時，試驗過程控制與數據處理系統的全部功能都由控制計算機實時控制單元與相應的專用軟件完成；

　　5.5 控制系統帶有測功機正反向切換功能；

　　5.6 扭矩、轉速等關鍵參數可被連續記錄，記錄時間和間隔可設置； 

　　六、試驗台方案及配置說明

　　6.1 試驗台基本構成圖

　　6.1.1電驅動橋試驗基本構成框圖

　　6.1.2 電機試驗基本構成框圖

　　6.2 試驗台供電總功率要求爲315kW。

　　6.3 試驗台采用DJZJ-315 母線回饋式變頻(pín)加載控制器對加載變頻(pín)電機進行加載控制。其核心部件采用先進的西門子IGBT閉環矢量控制技術和最新的四象限工(gōng)作的變頻(pín)器，适合與高動态的電機試驗台架瞬态試驗循環；變頻(pín)器包括以下(xià)模塊：變頻(pín)器框架，四象限變流模塊，逆變器模塊，再生(shēng)制動模塊，變頻(pín)器監控通訊模塊。

　　電壓：三相 380/480VAC±10%

　　頻(pín)率：50Hz±1%

　　額定功率：315kW

　　耐電壓：+10/-10%

　　工(gōng)作環境溫度：5~40℃

　　工(gōng)作環境濕度：最大(dà)95%RH非冷凝

　　6.4 DJZJ-315由DJZJ-315-0變流單元、DJZJ-315-1加載控制單元、DJZJ-315-2加載控制單元、DJZJ-250-3加載控制單元組成。兩台315kW加載電機（電驅動橋試驗）、一(yī)台250kW加載電機（電機試驗）分(fēn)别由各自的控制器獨立控制，以保證能方便準确地控制。

　　（1）加載器主要特點：

　　u  加載特性好：額定轉速以下(xià)恒扭矩，額定轉速以上恒功率。

　　u  加載穩定性特别好：扭矩和轉速穩定性好。

　　u  功能全：可四象限運轉，因此試驗台能模拟汽車(chē)的兩種行駛工(gōng)況，既牽引行駛工(gōng)況和滑行行駛工(gōng)況，且兩種工(gōng)況可以快速轉換；

　　u  使用方便：通過計算機程控接口，可以方便對驅動電機轉速和兩台加載電機的轉速/扭矩進行準确給定和控制。

　　u  恒扭矩/恒轉速控制任意切換。

　　u  報警功能齊全：控制器有過流、過載、超速、缺相、過熱、欠壓、扭矩波動（系統不穩）等保護報警功能。

　　6.5 驅動及加載變頻(pín)電機的選擇

　　6.5.1 驅動部分(fēn)：由用戶提供；

　　6.5.2 加載電機（電驅動橋試驗）：選用國産品牌，315kW風冷電機，額定轉速600r/min，最高轉速2400r/min，額定扭矩5000N.m，數量2台。

　　u  60秒（每10分(fēn)鍾）大(dà)于120%的過載能力

　　u  冷卻方式：風冷

　　u  測功機類型：交流異步

　　u  扭矩－轉速特性曲線圖（見下(xià)圖）

　　6.5.3 加載電機（電機試驗）：選用國産品牌，250kW風冷電機，額定轉速750r/min，最高轉速3000r/min，額定扭矩3180N.m，數量1台。

　　u  60秒（每10分(fēn)鍾）大(dà)于120%的過載能力

　　u  冷卻方式：風冷

　　u  測功機類型：交流異步

　　u  扭矩－轉速特性曲線圖（見下(xià)圖）

　　6.6 增速器與減速箱

　　6.6.1 增速器

　　增速器采用湖南(nán)璟德科技有限公司定制産品，數量2台，速比均爲1:3升速，自潤滑。電驅動橋試驗時增速器安裝在電驅動橋與加載電機之間，最高輸入轉速不小(xiǎo)于700r/min，最大(dà)輸入扭矩可達15000N.m，從輸入到輸出做升速用以滿足電驅動橋輸出（單端）最大(dà)扭矩15000N.m，最大(dà)轉速700r/min的試驗要求。

　　6.6.2 減速箱

　　減速箱采用湖南(nán)璟德科技有限公司定制産品，數量1台，速比均爲3:1減速，自潤滑。電機試驗時減速箱安裝在被試電機與加載電機之間，最高輸入轉速可達9000r/min，最大(dà)輸入扭矩不于900N.m，從輸入到輸出做減速，配合250kW加載電機用以滿足電機試驗輸出最大(dà)扭矩900N.m，最大(dà)轉速9000r/min的試驗要求。

　　6.7 電氣系統

　　爲方便維修、備件的儲備，湖南(nán)璟德科技有限公司盡量減少同一(yī)項目、同一(yī)系統中(zhōng)所使用的電控設備和電氣元器件的品牌、種類和規格；所有的電氣零部件都标有與圖紙(zhǐ)中(zhōng)電氣元件符号一(yī)緻的标簽，且零部件連接線兩端都将有标識；

　　6.7.1 動力櫃

　　6.7.1.1 三相電源進總配電櫃，全部控制電源、輔助電源均取自總配電櫃；

　　6.7.1.2 電氣設計做到安全，可靠，布局合理，安裝，接線規範；

　　6.7.1.3 門闆上裝有電壓電流表、換相開(kāi)關等；

　　6.7.1.4 設備設計能夠很方便的完全停止和斷開(kāi)所有電源，便于維修和清理電器櫃；

　　6.7.1.5 所有的插接件接線确保牢固、可靠，标示明确，盡量采取措施避免人爲引起的插接失誤。

　　6.7.1.6 安全保護措施符合IP23要求，包括過流、過壓、失壓保護，限速、限溫保護，跳閘保護功能；

　　6.7.1.7 在滿足廠商(shāng)設計條件下(xià)，測功機按各種工(gōng)況運行時保證用戶所有試驗儀器設備相互間均不受電力幹擾；

　　6.7.2 接地

　　6.7.2.1 接地的導體(tǐ)規格大(dà)小(xiǎo)足夠大(dà)，以便最高過電流能夠通過裝置，具體(tǐ)詳見湖南(nán)璟德科技有限公司提供的接地敷設要求。

　　6.7.3 操作櫃

　　6.7.3.1 操作櫃采用湖南(nán)璟德科技有限公司定制産品，櫃内有操作櫃電源開(kāi)關；操作按鈕等。

　　6.7.3.2 接觸器、繼電器、線槽端子等保留在櫃裏，電控櫃内裝置合理緊湊。

　　6.7.3.3 電路設計及選型符合電工(gōng)标準，器件安裝布局合理，走線整齊明了，檢修方便。櫃體(tǐ)采用獨立落地型，散熱及時；

　　6.7.3.4 所有連接，尤其是保護接地電路的連接牢固，沒有意外(wài)松脫的危險。

　　6.7.4 電纜和電線

　　6.7.4.1 信号線電纜是典型的屏蔽電纜，所有的信号和控制線将與動力電纜分(fēn)開(kāi)。

　　6.7.4.2 線号從線的起點到終點保持一(yī)緻，全線首尾作标記。

　　6.7.4.3 所有的線号全部使用打标機标注。

　　6.8 扭矩測量系統

　　n  測量精度：小(xiǎo)于0.05%FS

　　n  扭矩零點漂移：小(xiǎo)于0.05%

　　n  轉速範圍：0~13000rpm

　　n  扭矩測量的溫度漂移≤±0.03% FS/10K

　　n  扭矩過載能力：≥120%，每10min内允許有60s過載

　　n  量程範圍：1000Nm，數量1套；

　　電驅動橋試驗輸出端扭矩傳感器選用JZY型應變式扭矩傳感器，量程爲20000N.m，測量精度±0.5%，數量2台。轉矩測量過負載能力：在負載不大(dà)于120%額定轉矩時，仍然能保證轉矩測量精度；轉速範圍：0～3000r/min。

　　每台測功機/電機配備一(yī)套扭矩測量系統。扭矩法蘭零點可通過台架控制器軟件進行分(fēn)路标定。

　　扭矩傳感器與扭矩轉速測量儀配套使用，能直接測量各種動力機械的轉矩、轉速和機械功率，具有測量精度高、操作簡便、測量範圍廣等優點。  

　　6.9 溫度巡檢儀

　　溫度測量采用宇電的多路溫度巡檢儀。

　　多路溫度巡檢義是采用模塊化技術的多路測量顯示儀，配合各種輸入模塊，能分(fēn)别測量1~4路熱電偶、熱電阻等多種信号，它具備輸入數字校正及數字濾波功能，各通道可以有不同的輸入規格；并适合在DCS計算機監控系統或PLC控制系統中(zhōng)做模拟量數據采集模塊或溫度變送器，爲上位機提供輸入規格豐富、高精度高穩定性、智能化編程的高性價比模拟量采集數據。本儀表具有100~240VAC範圍輸入的開(kāi)關電源及多種安裝尺寸等特點，并通過ISO9001質量認證及歐洲CE産品認證，可靠性高且符合EMC電磁兼容标準；其電源及全部I/O端子均通過了4KV的群脈沖抗幹擾測試，能在強幹擾環境下(xià)可靠工(gōng)作。

　　6.10 電阻測量儀

　　電阻測量儀選用直流低壓電阻測量儀。

　　可以測試1μΩ～3MΩ的電阻，最大(dà)顯示30,000數。最高測試速度60次/秒，測試速度在15次/秒下(xià)，依然可以保證0.05%的準确度，并且讀數跳動可控制在3字以下(xià)。三種電流模式可滿足各種苛刻的電阻測試要求。獨有的三種電流測試模式（大(dà)電流、小(xiǎo)電流、脈沖測試模式）和标配的溫度補償功能可以适應不同要求的測試。适用于變壓器及電感線圈銅阻、繼電器接觸電阻、開(kāi)關、接插件接觸電阻、導線電阻、元件焊點接觸電阻、印制闆線條及焊孔電阻、金屬探傷等。應用于自動化設備，可使用RS232C及HANDLER接口輸出GD/NG信号，以提高生(shēng)産自動化測試能力！

　　6.11 功率分(fēn)析儀

　　台架配備的功率分(fēn)析儀。

　　它電壓電流基本精度0.01%，基本功率精度爲0.02%，能對變壓器及變頻(pín)電源的電壓、電流、損耗、無功、視在功率、功率因數、頻(pín)率、諧波、相位角、電壓峰值、電流峰值、峰值因數等參數做準确測試。液晶顯示屏能清晰顯示數值、波形、矢量圖、柱狀圖、趨勢圖和頻(pín)譜圖，或任意兩種組合顯示。具有U盤接口，以太網接口方便數據的導出，同時具有VGA輸出接口把屏幕顯示外(wài)接到外(wài)部投影儀或顯示器。

　　6.12 直流雙向電源

　　雙向交直流電源可爲被測電機與測功機提供精準雙向寬範圍直流電源，有效提高測試效率并節約電能。

　　主要運用在電動汽車(chē)電機、控制器測試，動力總承系統測試；充電機、充電樁老化測試；儲能電容器、超級電容系統測試，UPS、EPS系統測試等衆多領域。

　　6.13 冷卻系統

　　因樣品油溫控制的需要，台架配備湖南(nán)璟德科技有限公司自行研發的油溫控制系統。油溫控制系統采用循環水熱交換方式控制溫度，獨立的水路循環，溫控儀表對冷卻水溫度進行自動控制，傳感器采用Pt100，溫度控制範圍是可以設定的，控制可設範圍爲40℃～85℃，±3℃。