[實用新型]開放式繞組永磁同步電機測試系統

有效

• 申請號: 201520455411.X
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204694826U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 許楠;賈一帆;初亮;郭建華;趙迪;李育寬;管國民;王嚴偉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 趙炳仁

技術領域

本實用新型涉及一種開放式繞組永磁同步電機的測試臺架裝置。

背景技術

近年來，混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車等新能源車輛正在蓬勃發展。在新能源車輛中，以電動機為動力源的電驅動技術得到了廣泛的應用，也對車用動力電機提出了更為嚴格的要求，這就促使了各種新型電機和電驅動技術的誕生。由永磁同步電機發展而來的一種新型電機——開放式繞組永磁同步電機就是其中之一。該電機具有永磁同步電機的全部優點，而且比永磁同步電機控制靈活、調速范圍大，更適合驅動車輛的要求。

然而，目前國內外對開放式繞組電機的測試臺架系統和測試方法還很不成熟。除了對電機測試臺架可以實時調節并測量電機的扭矩、轉速的基本功能要求之外，開放式繞組電機涉及到運行模式的切換。如最簡單的三相開放式繞組電機，其運行模式就可以在Y形及Δ形之間切換。在切換過程中，將產生電機本體的振動及轉矩波動；而傳統的電機測試臺架系統無法對該振動及轉矩波動進行有效的測試。此外，開放式繞組電機運行模式切換的重要條件之一就是電機及逆變器的運行效率，所以針對開放式繞組電機的測試臺架系統應能實時地對當前電機及逆變器效率進行準確測量。而且，開放式繞組電機采用的是雙逆變器系統，其功率元器件數量是普通永磁同步電機的2倍，其發熱情況也需要進行針對而細致的測試；電機不同運行模式之間電機本體和逆變器系統的發熱情況也需要進行對比；這就要求該測試臺架系統可以對電機本體和逆變器系統的溫升進行測試和記錄。另外，由于目前量產的開放式繞組電機較少，測試臺架系統應對各種外形、功率、繞組數不同的開放式繞組電機具有一定的通用性；測試臺架應可使用普通電機控制器對開放式繞組電機進行控制。

綜上所述，現有的電機測試臺架系統無法滿足對開放式繞組永磁同步電機進行有效而全面的測試，需要針對此類電機重新開發一種測試臺架系統。

發明內容

本實用新型的目的在于為克服目前對開放式繞組電機的測試臺架系統和測試方法存在的技術缺陷，提出一種對各種外形、功率、繞組數不同的開放式繞組電機具有一定的通用性的開放式繞組永磁同步電機測試系統。

本實用新型開放式繞組永磁同步電機測試系統，包括分別通過負載電機支架、驅動電機支架設置在一臺架兩端的永磁同步負載電機和被測開放式繞組驅動電機、通過扭矩傳感器支承設置在永磁同步負載電機和被測開放式繞組驅動電機之間的扭矩傳感器，扭矩傳感器的軸兩端分別通過雙膜片彈性聯軸器與被測開放式繞組驅動電機的輸出軸和永磁同步負載電機的輸出軸相連，套置在永磁同步負載電機輸出軸上的旋轉變壓器，永磁同步負載電機和被測開放式繞組驅動電機分別通過負載電機逆變器和驅動電機逆變器并聯在直流母線上，連接在負載電機逆變器上的負載電機控制器、連接在驅動電機逆變器上的驅動電機控制器、設置在連接被測開放式繞組驅動電機和驅動電機逆變器電路間的驅動電機電流傳感器、設置在連接驅動電機逆變器和直流母線電路間的驅動電機逆變器電流傳感器、設置在直流母線上的電源電壓傳感器、計算機和與其通過串行總線相連的數據采集卡；

還包括設置在所述的被測開放式繞組驅動電機殼體上的壓電式加速度傳感器、驅動電機溫度傳感器、設置在驅動電機逆變器殼體上的驅動電機逆變器溫度傳感器、并聯在驅動電機逆變器上的手動控制板，所述的扭矩傳感器、旋轉變壓器、驅動電機溫度傳感器和驅動電機逆變器溫度傳感器、壓電式加速度傳感器、驅動電機電流傳感器和驅動電機逆變器電流傳感器、電源電壓傳感器分別與數據采集卡通訊連接；

所述的手動控制板由控制電路和工作電路兩部分組成：

控制電路包括低壓直流電源DY、觸發傳感器CG1、總開關K1、選擇器開關S1、S2、S3、接觸器線圈KD1、KD2、KD3、KD4、KD5、KD6、KD7、KD8、KD9，選擇器開關S1的2個分路分別與接觸器線圈KD1、KD2串聯組成選擇電路Ⅰ，選擇器開關S2的3個分路分別與接觸器線圈KD3、KD4、KD5串聯組成選擇電路Ⅱ，選擇器開關S3的4個分路分別與接觸器線圈KD6、KD7、KD8、KD9串聯組成選擇電路Ⅲ；這3個選擇電路并聯后與低壓直流電源DY、總開關K1、觸發傳感器CG1串聯；觸發傳感器CG1的接口h與所述的數據采集卡通訊連接，以傳遞繞組切換的觸發時間信號；