電動汽車驅動系統效率測量--基于WP4000變頻功率分析儀
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- 發布時間:2014/9/7 9:13:15
- 作者:銀河電氣
一、電動汽車驅動系統概述
電動汽車驅動系統是電動汽車重要的組成部分,電動汽車驅動系統由牽引電機、電動控制器、機械傳動裝置、車輪等構成,電動汽車運行性能的好壞主要是由其驅動系統決定,所以電機驅動系統的效率測試尤為重要。
二、電動汽車驅動系統的分類
電動汽車驅動系統按照所使用電機類型的不同而成劃分成常用的三種:
1、直流電機驅動系統:該系統中的電機為有刷直流電機, 電機控制器一般采用斬波器控制方式;
2、感應電機交流驅動系統:該系統中的電機一般采用轉子為鼠籠結構的三相交流異步電機, 電機控制器用矢量控制的變頻調速方式;
3、永磁同步電機交流驅動系統:該系統中的永磁同步電機包括無刷直流電機和三相永磁同步電機;
三、電動汽車驅動系統的測試原理
不同于一般工業電機的測試,在電驅動車輛驅動系統的測試中,更多的是關注驅動電機系統的性能特性以及工況特性,所以驅動系統的測試一般都需要在專門的測試平臺上結合規定的測試程序進行。
在新能源汽車的電機驅動系統中的基本物理量主要包括電壓、電流、電功率、功率因數、頻率、轉速、轉矩、電機磁場和電機直流電阻等。在電驅動系統中,電壓和電流都是非正弦的物理量,其測試難度較大。傳統的交流電工測量儀表大多是專門為測量工頻正弦信號而設計制造的,用于測量非正弦電量時,會產生較大的誤差。
對于電壓、電流等電量物理量可以直接采用
WP4000變頻功率分析儀直接進行測量,而對于轉速、轉矩等非電量物理量的測量,一般要借助于扭矩傳感器將非電量轉換為可測量的脈沖信號,然后用DM4022頻率測試子站測量的方法實現非電量的測量。
圖1 電動汽車驅動系統測試原理圖
如圖所示,電動汽車電池組為整個系統提供直流電源,直流進入電機控制器逆變成三相交流電給汽車電機供電,汽車電機帶動軸承旋轉實現電動汽車的移動,電機控制器接收電機轉速等信號反饋到儀表,當發生制動或者加速行為時,控制器控制變頻器頻率的升降,從而達到加速或者減速的目的。SP1變頻功率傳感器測量電池組的電壓、電流、功率等電量參數,SP2測量電機控制器逆變輸出的電量參數,扭矩傳感器測量汽車電機的軸功率,SP1和SP2組成的測試系統用來測量電機控制器的效率,SP2與軸功率測試系統用來測量汽車電機的效率。
四、WP4000變頻功率分析儀的特點
1、采用獨有的前端數字化技術使該測試系統在復雜電磁環境下仍可提供可信賴的數據
采用獨有的大儀器技術,將傳感器與數字主機通過光纖傳輸實現有機的完美整合。
2、唯一一款標稱系統精度、全局精度、相對精度的變頻功率測試系統
該測試系統采用前端數字化技術,傳輸光纖和數字主機,不會引入誤差,傳感器的精度就是系統精度。在標稱的適用范圍內,WP4000變頻功率分析儀均能滿足標稱的精度指標,以相對誤差的方式提供最值得信賴的數據。
3、寬頻率、寬量程范圍內的高精度測量
WP4000變頻功率分析儀在DC、0.1Hz~400Hz的范圍內,可以測量100μV~15kV電壓、100μA~7kA電流,最高功率精度可以達到0.2級。遠遠滿足電動汽車驅動系統的測試要求。
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