[發明專利]一種電動汽車用永磁同步磁阻電機電感測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202010043340.8
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111239603B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 王世偉;韓雪巖;佟文明;張超;李宏浩;朱龍飛;安忠良
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R27/26;H02P21/14;H02P25/022
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 耿浩

1.一種電動汽車用永磁同步磁阻電機電感測試裝置，其特征在于：包括旋轉變壓器、解碼電路板、變頻器、信號調理電路、電流傳感器、數據采集卡、PC電腦、功率分析儀、電阻負載、開關、負載電機和電源；負載電機的繞組輸出端同時連接有兩個開關，分別為開關K1一側的a、b和c端和開關K2一側的a、b和c端，開關K1的另一側的U、V和W端連接有電阻負載的電阻輸入A、B和C端，開關K2的另一側U、V和W端連接第一變頻器的輸出R、S和T端，第一變頻器的輸入U、V和W端分別連接第二變頻器的輸入U、V和W端并同時連接在電源上，用于連接被試電機的第二變頻器的輸出R、S和T端分別連接功率分析儀的輸入U、V和W端，第二變頻器的輸出R、S和T端分別連接的用于連接被試電機的電線分別各穿過有一個電流傳感器，三個電流傳感器分別連接功率分析儀的檢測輸入C和c端、功率分析儀的檢測輸入B和b端和功率分析儀的檢測輸入A和a端，三個電流傳感器與功率分析儀形成的回路皆設有信號調理電路，旋轉變壓器的轉子連接被試電機的轉軸，旋轉變壓器的定子連接在機殼上，旋轉變壓器的正弦信號輸出端口sin+和余弦信號輸出端口cos+，分別連接解碼電路板的正弦信號輸入端口sinA和解碼電路板的余弦信號輸入端口cosB，解碼電路板的輸出端口OutZ連接數據采集卡的輸入端口AD3，數據采集卡設有用于與被試電機的繞組輸出端W和中性點n相連的輸入端口AD4和輸入端口AD5，數據采集卡通過USB端口與PC相連，數據采集卡的輸入端口AD6連接功率分析儀的檢測輸入A端，數據采集卡的GND端連接功率分析儀的檢測輸入a端；

將被試電機的三相繞組端口U、V和W端分別與本測試裝置的第二變頻器的輸出R、S和T端相連，被試電機的電機軸與負載電機的電機軸連接在一起，被試電機的輸出W端和n端分別連接數據采集卡的輸入端口AD4和輸入端口AD5；首先開關K1斷開，開關K2閉合，第二變頻器不工作，第一變頻器驅動負載電機旋轉拖動被試電機旋轉，轉速根據需要測試要求設定，旋轉變壓器輸出信號經過解碼器解碼后，生成脈沖信號，通過解碼器電路板的輸出端口OutZ輸出，數據采集卡通過輸入端口AD3端口與解碼器電路板輸出端口OutZ相連采集得到脈沖信號，同時通過數據采集卡輸入端口AD4和輸入端口AD5端口分別采集被試電機的反電勢波形，數據采集卡通過USB端口與PC相連，PC通過數據采集卡采集得到的脈沖波形和反電勢波形，可以計算得到相反電勢電壓E₀的有效值及脈沖和反電勢二者的相位夾角α，然后第一變頻器停止驅動負載電機，開關K2斷開，開關K1閉合，負載電機繞組輸出端接入電阻負載，第二變頻器工作，驅動被試電機旋轉，轉速和被負載電機拖動時轉速一致，通過調整電阻負載的阻值，調節被試電機輸出的功率，達到所需要的功率數值后停止調節電阻負載，數據采集卡輸入端口AD6和GND端口采集得到被試電機W相電流波形，同時旋轉變壓器輸出信號經過解碼器解碼后，生成脈沖信號，通過解碼器電路板的輸出端口OutZ輸出，數據采集卡通過輸入端口AD3采集得到脈沖信號，PC通過數據采集卡采集得到的脈沖波形和被試電機W相電流波形，通過測試出的解碼電路板輸出的脈沖和相電流波形可以計算得到二者的相位夾角β，通過功率分析儀獲得被試電機運行時的相電流I、相電壓U、電機旋轉角速度ω及功率因數角φ，然后停機，采用低阻測量儀測試被試電機W端的相電阻值R₁，通過測試出來的參數，可以計算出內功率因數角ψ＝α-β，轉矩角θ＝ψ+φ；最后通過公式(1)和公式(2)計算得到交軸電感L_q和直軸電感L_d

電機交軸電感和直軸電感在電機運行時無法直接測試，需要通過公式(1)和公式(2)計算得到，在測試過程中需要測試出U、E₀、I、R₁、ω、θ、ψ、φ，其中θ＝ψ+φ

U－相電壓；

E₀－相反電勢電壓；

I－相電流；

R₁－相電阻；

ω－電機旋轉角速度；

θ－轉矩角；

ψ－內功率因數角；

φ－功率因數角。

2.根據權利要求1所述的電動汽車用永磁同步磁阻電機電感測試裝置，其特征在于：所述電源為380V的電源。