一、設計制造電動汽車電機及控制器綜合性能測試要求:
1、交流電力測功機試驗臺系統適用于電動汽車電機及控制器的性能研究和考核試驗,提供準確可靠的試驗圖表及試驗數據的依據,測試電驅動系統的動力性能、效率特性及安全保護功能,以對電驅動系統產品性能做出評價;并通過模擬車輛實際工況,進行車輛電機控制策略的研究。本系統可用于額電動汽車電機及控制器進行有關電性能的試驗設備。
2、本系統主要用于電動汽車用電機及控制器的性能、介質溫度及溫升、電機轉矩特性及效率等測試。主要試驗內容:電機三相電阻、空載試驗、負載效率試驗、堵轉試驗、電機溫度、電機溫升、過載能力試驗、工作轉速、超速試驗、電機控制器保護試驗等等。
3、系統可以設定電機額定轉速以下恒扭矩測試;在額定轉速以上恒功率測試,在工業計算機顯示轉矩-轉速曲線和效率-轉速曲線
4、測電機發電性能測試:測試系統可以設定負載電機發電效率-進行控制器試驗。
5、變頻器額定工作電壓為 380V,風冷方式。
6、變頻器具有良好的輸入諧波抑制功能,整個調速范圍內諧波不對其他用電設備造成影響,不對控制、通訊系統造成影響。
7、變頻器遵循 GB、ISO、IEO、IEEE等國標、標準、行業標準進行設計和制造。
8、變頻器采用 IGPT功率元件,功率元件選用ABB公司產品。
9、變頻器具有良好的調速性能和低速運轉性能,頻率調節精度0.1HZ,穩定度0.5%,具有良好的加載特性。
10、具有反拖動性能。
11、具有過電流、過電壓、欠電壓、缺相、短路、超頻、失速、功率元件過熱、瞬時停電等保護功能。
12、交流電力測功機和其它加載(測功機)比較,具有以下*的優點:
(1)作為測功機,必須完成加載和驅動兩項功能。
(2)可以四象限運轉,即既可以作發電機運轉,也可以作電動機運轉;既可以正向加載,也可以反向加載。這對于類似于發動機試驗需要倒拖,變速箱試驗需要正反加載等試驗是非常理想的。
(3)節能:由于采用發電回饋加載,尤其直流母線電力測功機系統節能效果非常明顯。尤其是對于疲勞壽命試驗來說,節能效果就非常可觀了。(節能效率主要取決于試驗臺傳動的效率,一般在80%左右。)
(4)加載特性非常好:在額定轉速以下可以保持恒扭矩加載(0轉速甚至反轉),額定轉速以上可以恒功率加載。
(5)由于加載器本身并不消耗加載功率(回饋電網或輸入端),所以加載器無需類似水力測功機那樣需要大量用水作為介質和類似電渦流測功機那樣需要用水進行冷卻的裝置。
(6)恒扭矩和恒轉速控制穩定度是其他加載器*的,它可以在全程轉速(甚至在零轉速下)和扭矩范圍內保持*的穩定性(0.1%-0.3%)。
(7)可以【恒扭矩(加載)/恒轉速(倒拖)】兩種工作方式以適應不同測試需要。
(8)結構簡單,穩定性、可靠性好,使用方便。
(9)可以很方便的實現零扭矩和零轉速啟動,以完成真正的對電網和機械的無沖擊軟啟動。
二、設備測試執行標準依據:
1、GB/T18488.1-2015《電動汽車用電機及控制器試驗方法 技術條件》
2、GB/T18488.1-2006《電動汽車用電機及控制器試驗方法 技術條件》
3、GB/T18488.2-2006《電動汽車用電機及控制器試驗方法 試驗方法》
4、GB/T755-2008《旋轉電機定額和性能試驗方法》
5、GB/T1029-2006《三相同步電機試驗方法》
6、GB/T1032-2005《三相異步電機試驗方法》
7、GB/T 18385-2005《電動汽車動力性能試驗方法》
8、GB/T 19752-2005《混合動力電動汽車動力性能試驗方法》
9、GB/T 18384.1-2001《電動汽車 安全要求第1部分:車載儲能裝置》
10、GB/T 18384.2-2001《電動汽車 安全要求第2部分:功能安全和故障防護》
11、GB/T 18386-2005 《電動汽車 能量消耗率和續駛里程 試驗方法》
12、GB/T 50054-95《低壓配電設計規范》
13、GB/T 50055-93《通用用電設備配電設計規范》
三、試驗設備組成:
本測試臺由八大部分組成
1、機械臺架部分:用來安裝交流電力測功機+扭矩轉速傳感器+被試電機
電機試驗臺架的要求為:應能測車用交流感應異步電機、三相永磁同步電機系統中所用的電機類型
A交流電力測功機
選用交流高速電力測功機+編碼器(采用高速三相交流變頻電機作為負載電機,用于給陪試驗負載電機加載,同時作為驅動電機)
B轉矩轉速傳感器
采用高速響應轉矩轉速傳感器200Nm,用于電機的機械扭矩、轉速、功率的測試
C 聯軸器及電機裝夾
聯軸器采用鑄鋼膜片組成:數量:4只。
電機裝夾采用來樣電機法蘭連接用L型支架 數量:1只
校準裝置 數量:1套
2、電力測功機控制器
采用ABB變頻控制驅動、制動單元技術,進行直接轉矩控制,實現電機的拖動與發電的兩種方式
3、直流電參數測量儀 型號:GDW1206A
4、VG2218C測功機控制器(轉矩轉速測試儀)
測試電動機輸出扭矩和轉速、輸出功率、效率
配套于轉速轉矩傳感器測量電機輸出扭矩和轉速、功率等
儀器采用高速、流水線、*的精簡指令集結構的全新內核,運行速度達10MIPS,同時配備了集成高速數字濾波器的A/D進行采樣。
測量參數:轉速:0~35000r/min,精度:±0.2%;
轉矩:20mN·m~5000N·m(共20量程),手動切換,精度:±0.5%;
功率:0.00W~9999KW,勵磁電流:(0~2)A(加載量);
測試方式:2.1、手動勵磁調節;
2.2、定轉矩(P.I.D);
2.3、定轉速(P.I.D);
2.4、自動斜率加載;
5、RDC2512B智能直流低電阻測試儀
用于測試電機繞組冷、熱態直流電阻:
測量范圍:0.01mΩ-19.88kΩ 測量精度0.2級
6、多路溫度測試儀
溫度測量范圍:0-300度 測量精度0.5級 8路
7、工業控制計算機+電機測試控制軟件一套
訊研P4工業級計算機,2G內存,500G硬盤,DVD光驅,USB接口,17”聯想液晶顯示器HP激光打印機,與測功機系統相配套的測試軟件,軟件結合計算機進行數據采集和處理,提供彩色圖形曲線顯示、數據表格打印、數據存儲等功能,數據測量系統采用計算機自動采集和儀表顯示兩種顯示模式。自動采集輸入轉速、轉矩、功率和輸出轉速、轉矩、功率等試驗數據;自動保存數據、自動處理數據;繪制曲線并自動生成打印試驗報告;建立試驗數據庫及產品質量統計表,查詢方式方便快捷。試驗報告可在試驗過程中自動生成外,還可通過人工輸入生成,其格式(雙方可以商定)。編制報告也可以將原始數據導入到excel中,便于人工操作,包括進行某些數據的調整等人工參與功能。通過PLC控制ABB變頻器實現扭矩加載的控制;使控制扭矩更加方便快捷和準確。
8、車用直流穩壓電源 :(客戶自備)
電壓0-600V, 電流0-150A 一臺
產 品 主 要 技 術 指 標 | |
1、輸入輸出 | 輸入:交流三相380V±10% 50Hz/60Hz 輸出:直流穩壓 輸出電壓電流值600V 150A |
2、穩壓精度 | 源效應(源電壓變化±10%時):≤0.3%額定值 時漂(連續工作時間大于8小時時):≤0.3%額定值 溫漂(在溫度范圍內,由溫度變化引起的變化率):≤0.04%額定值/℃ 負載效應(輸出電流從零至額定值變化時):≤1%額定值 |
3、穩流精度 | 源效應(源電壓變化±10%時):≤0.3%額定值 時漂(連續工作時間大于8小時時):≤0.3%額定值 溫漂(在溫度范圍內,由溫度變化引起的變化率):≤0.04%額定值/℃ 負載效應(輸出電流從零至額定值變化時):≤1%額定值 |
4、紋波 | 穩壓時:有效值紋波≤0.5%額定值+10mV,紋波峰峰值≤5%額定值(額定輸入,80%~100%額定輸出時測量,測量方法見相關標準) |
5、輸出電壓調節范圍 | 0-額定值可調(分檔注明) |
6、輸出電流 | 0-額定值可調(設備出廠時為額定值輸出) |
7、輸出電壓設定 | 按鍵設定 |
8、保護方式 | 1、過壓、過流、過溫、缺相、短路自動切斷輸出,跳閘保護; 本機具有急停保護按鈕; 2、具有外部節點信號控制急停功能; |
9、狀態指示 | 具有電源通電、過壓、過流、過溫、缺相、短路狀態指示 |
10、報警功能 | 所有過壓、過流、過溫、缺相、短路、保護方式均同時帶有報警顯示和報警聲音,并有開關量信號的輸出端口(節點信號正常時斷開,故障時吸合)急停功能具有報警和節點信號輸出 |
11、工作方式 | 可*滿負荷連續工作 |
12、開機軟啟動功能 | 軟啟動時間為2s~5s(約) |
13、輸出電壓、電流顯示方式 | LCD 液晶顯示 |
14、輸出電壓、電流顯示分辨率 | 1V;1A |
15、整機電壓、電流表誤差 | ≤±1%±1個字(計量范圍1%~100%額定值) |
16、測試電機在制動時電源的吸收功率 | 電機制動時電源功率為吸收時的額定功率15KW |
17、環境條件 | 使用場所:僅在室內使用 溫 度:-20℃~40℃ 空氣濕度:≤80% |
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四、主要測試項目:
1 電機溫升試驗
2電機轉矩特性及效率測試
A堵轉轉矩和堵轉電流
B 轉矩-轉速曲線
C電機效率和控制效率求取
D電壓波動與峰值轉矩、功率測定
3工作轉速測試
4超速試驗
5電機空載特性試驗
6電機負載載特性試驗
7電機及其控制器過載測試
8電機及其控制器保護測試
五、功能
1、手動控制
為保證完成某些新特試驗項目,和保證計算機系統出現短時不能恢復的故障時不對試驗進度造成大的影響,投標方須提供完整的手動操作控制功能(控制和測量計算機不運行時可通過手動操作人工讀數完成各項試驗項目),操作人員通過操作控制臺上的開關、按鈕、調節裝置完成試驗。
2、自動控制
2.1 為保證試驗安全,供電開關、輸出電壓轉換開關等不采用自動,由人工通過按鈕或計算機上設計的按鈕操作。
2.2 輸入被試電機額定參數后,選擇試驗項目,系統能通過計算機和PLC控制,按初始設定的試驗項目和試驗方案,在人工部分參與下自動完成該試驗項目的全過程。
3、操作控制系統必須具備緊急停止(斷電按鈕)功能。
4、通過計算機軟件實現試驗數據的采集、分析、處理、顯示、試驗報告打印、數據存儲及部分控制功能。整個測試系統由工控機、量程檔位切換裝置、傳感器、信號調理模塊、數據采集與測量儀器硬件、測量軟件等部分組成。
5、數據測量系統采用計算機自動采集和儀表顯示兩種顯示模式。
6、自動采集直流電壓、電流、功率、轉速、轉矩、輸出功率、溫度等試驗數據;自動保存數據、自動處理數據;繪制曲線并自動生成打印試驗報告;建立試驗數據庫及產品質量統計表,查詢方式應方便快捷。
7、試驗報告可在試驗過程中自動生成外,還可通過人工輸入生成,其格式由雙方商定。編制報告應使用現行的計算機語言,便于人工操作,包括進行某些數據的調整等人工參與功能。
8、測量儀表精度應滿足標準對電動汽車電機及控制器的電量測試要求。
9、轉矩-轉速傳感器的準確度為0.2級,要求具有較高的動態穩定性。
10、輸入電量(電壓、電流、功率等)的測量,其精度為0.5級。
11、溫度測量準確度為0.5級。
12、電阻測量準確度為0.2級。
13、測量系統、控制系統必須配備備用軟件光盤。
14、試驗參數全電腦自動采集,功能模塊化,每項功能試驗完畢后,生成相關曲線,并可打印試驗報告。
六、試驗環境要求:
電源電壓:380V±10%,環境溫度:0-40C゜,相對濕度:<90%
接地要求:要有獨立的接地地線
供電系統連接:手動操作的分斷設備。