專利名稱：一種純電動車用電機的下線測試系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機的下線測試領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于純電動車的電機的下線測試系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，低碳交通工具越來越被人們所推崇，而電動汽車屬于目前重點研究且具有廣泛發(fā)展前景的一種低碳交通工具，其中電機驅(qū)動系統(tǒng)作為電動汽車研發(fā)的一個非常重要的部件，其測試工作是提高和驗證電機驅(qū)動系統(tǒng)性能的重要手段，尤其是永磁同步電機，由于其具有功率密度大、效率高、轉(zhuǎn)子損耗小等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于純電動車用汽車及純電動車上，但要達到良好的功率外特性，對這種電機進行下線檢測是必不可少的，而且由于電機的加工工藝一致性存在著差異，這樣為了驗證加工工藝是否滿足一致性條件， 也需要對每臺電機下線進行檢測以判斷是否為合格產(chǎn)品，進而達到產(chǎn)品裝車的一致性，因此對電動車用電機的外特性進行專業(yè)的下線測試具有重要的意義，其也屬于電機制造的一個必要步驟，而現(xiàn)有技術(shù)中對電機進行的出廠前測試一般僅限于簡單的運轉(zhuǎn)狀況觀察，其測試參數(shù)少、測試精度低，難以保證電機在實際使用中的合格率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于上述技術(shù)問題，提供一種專業(yè)的電機下線測試系統(tǒng)和方法，該方法能夠?qū)ο戮€電機的外特性進行精確、高效的測試，且該測試方法操作簡單安全、自動化程度高、運行成本低。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)手段如下
本發(fā)明提供一種電機測試系統(tǒng)，包括測試控制器、逆變器、測功機、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、直流穩(wěn)壓電源柜和PC機，其特征在于，其中所述測試控制器和逆變器的電源輸入端分別連接于直流穩(wěn)壓電源柜，所述測試控制器和逆變器的控制輸入端分別連接于PC機以接收PC機的控制信號，所述逆變器的電壓輸出端連接于測功機用于向其提供驅(qū)動電壓，所述測試控制器的電壓輸出端連接于被測電機以向其提供驅(qū)動電壓，所述被測電機的位置傳感器連接于PC機，所述PC機連接于直流穩(wěn)壓電源柜的急停開關(guān)端口，所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器連接于測功機和被測電機并用于感測兩者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)，并將感測到的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)傳輸至 PC機。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試系統(tǒng)，其特征在于，其中所述的測功機與被測電機同軸對接，且當測功機工作在轉(zhuǎn)速模式下，被測電機則工作在轉(zhuǎn)矩模式下，當測功機工作在轉(zhuǎn)矩模式下，被測電機則工作在轉(zhuǎn)速模式下，所述的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器通過感測測功機與被測電機間共同轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)而測得兩者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試系統(tǒng)，其特征在于，所述逆變器能夠基于PC機輸入的控制信號而生成對應(yīng)的驅(qū)動電壓信號以驅(qū)動測功機進行運轉(zhuǎn)，所述測試控制器能夠基于從PC機接收的控制信號而產(chǎn)生與該控制信號相對應(yīng)的驅(qū)動電壓信號并輸出給被測電機。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測功機在初始校準測試階段用于校準被測電機的安裝狀態(tài)，而在實際測試階段該測功機作為被測電機的運轉(zhuǎn)負載。本發(fā)明進一步提供一種使用上述測試系統(tǒng)而進行的電機測試方法，其特征在于， 該方法用于測試電機的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩外特性，具體包括如下步驟
(1)將裝配完的電機放到下線測試臺架上，然后將其連接于上述測試系統(tǒng)中，并同時裝配好電機的冷卻系統(tǒng)；
(2 )向PC機輸入被測電機的編號，并通過PC機發(fā)送測試啟動命令給逆變器和測試控制器，以啟動電機測試模式；
(3)在啟動測試模式后，進行被測電機的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩外特性測試，首先PC機基于所述電機編號找到其中預(yù)存的與被測電機對應(yīng)的標準轉(zhuǎn)速測試數(shù)據(jù)表或/和標準轉(zhuǎn)矩測試數(shù)據(jù)表，然后PC機基于所述測試數(shù)據(jù)表中的驅(qū)動控制信號驅(qū)動被測電機運轉(zhuǎn)，并通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器將被測電機于該驅(qū)動控制信號下的實際轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩數(shù)值傳輸至PC機，PC 機將該實際轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩數(shù)值與上述驅(qū)動控制信號所對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)表中的標準轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩數(shù)值進行對比，若其處于預(yù)定誤差范圍內(nèi)則所述轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩測試合格，若所述測試數(shù)據(jù)表中所有驅(qū)動控制信號所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩測試結(jié)果都合格則判定所述被測電機的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩外特性測試合格，此時執(zhí)行以下步驟(4)；若在該測試過程中出現(xiàn)任一轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩測試結(jié)果不合格，則立即停止測試過程，并判定所述被測電機的外特性測試不合格，此時執(zhí)行以下步驟(5)；
(4)PC機發(fā)出控制信號以停止測試過程并輸出測試合格信號，然后將電機下線裝車；
(5)PC機發(fā)出控制信號終止測試過程并輸出電機外特性測試不合格信號，然后將電機重新返回生產(chǎn)線進行檢查。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于其中所述步驟(1)包括將被測電機與所述測試系統(tǒng)中的測功機同軸對接，將被測電機的位置傳感器連接于PC機的對應(yīng)端口，并將被測電機的三相電源連接于測試控制器的電壓輸出端。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于，在所述步驟(3 )之前還包括初始校準測試步驟，通過該校準測試步驟以確認被測電機在所述測試系統(tǒng)中的安裝方向是否正確，若不正確則對電機的安裝進行調(diào)整直至其安裝正確后再進行步驟(3)所述的電機測試過程。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于，所述初始校準測試步驟包括 通過PC機向逆變器發(fā)出一控制信號以驅(qū)動測功機沿預(yù)設(shè)方向進行運轉(zhuǎn)；被測電機在該測功機的被動帶動下與其作同軸運轉(zhuǎn)，并通過被測電機自身的位置傳感器將感測到的電機轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機；同時所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器將感測到的測功機與被測電機的轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機中；所述PC機在接收到該兩轉(zhuǎn)速數(shù)值時，將其進行相互比較，若兩者的數(shù)值符號一致則判定被測電機的轉(zhuǎn)速定義方向與所述測試系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速設(shè)定方向一致，被測電機在測試系統(tǒng)中的安裝方式正確，若兩者的數(shù)值符號不一致，則判定被測電機的安裝方向不正確，PC機提示需要重新對被測電機進行正向安裝。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于，其中所述標準轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩測試數(shù)據(jù)表中包括多個標準轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩數(shù)值且各數(shù)值具有各自所對應(yīng)的驅(qū)動控制信號，所述PC機將某一驅(qū)動控制信號輸出至測試控制器時，測試控制器基于該驅(qū)動控制信號并結(jié)合直流穩(wěn)壓電壓柜輸入的電壓源而生成與該驅(qū)動控制信號相穩(wěn)合的驅(qū)動電壓并輸出至被測電機，以驅(qū)動被測電機進行相應(yīng)運轉(zhuǎn)來進行上述測試，且在該驅(qū)動控制信號對應(yīng)的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩測試合格后，選擇下一驅(qū)動控制信號進行類似測試過程，直至測試完所有驅(qū)動控制信號所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩，或者出現(xiàn)不合格的測試結(jié)果為止。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于，其中所述被測電機的轉(zhuǎn)速外特性測試過程包括首先PC機根據(jù)所輸入的電機編號而找到預(yù)存的與該被測電機對應(yīng)的標準轉(zhuǎn)速測試數(shù)據(jù)表，其包括標準額定轉(zhuǎn)速及其對應(yīng)的額定轉(zhuǎn)速電壓控制信號、標準峰值轉(zhuǎn)速及其對應(yīng)的峰值轉(zhuǎn)速電壓控制信號；然后PC機向測試控制器輸出額定轉(zhuǎn)速電壓控制信號，控制器基于該信號而向被測電機輸出對應(yīng)的額定驅(qū)動電壓以驅(qū)動其運轉(zhuǎn)，接著轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器將感測到的被測電機的實際轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機，PC機將該實際轉(zhuǎn)速數(shù)值與所述標準額定轉(zhuǎn)速進行比較，若該實際轉(zhuǎn)速數(shù)值處于標準額定轉(zhuǎn)速士50rpm的范圍內(nèi)，則判定電機的額定轉(zhuǎn)速測試合格；然后類似的進行峰值轉(zhuǎn)速測試，即所述PC機向測試控制器輸出峰值轉(zhuǎn)速電壓控制信號，測試控制器基于該信號而向被測電機輸出對應(yīng)的峰值驅(qū)動電壓以驅(qū)動其運轉(zhuǎn)，接著轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器將感測到的被測電機的實際轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機， PC機將該實際轉(zhuǎn)速數(shù)值與所述標準峰值轉(zhuǎn)速進行比較，若該實際轉(zhuǎn)速數(shù)值處于標準峰值轉(zhuǎn)速士50rpm的范圍內(nèi)，則判定電機的峰值轉(zhuǎn)速測試合格；在該測試過程中若電機的額定轉(zhuǎn)速或峰值轉(zhuǎn)速測試結(jié)果不合格則認定電機的轉(zhuǎn)速外特性測試不合格，若電機的額定轉(zhuǎn)速和峰值轉(zhuǎn)速測試結(jié)果都合格才認定電機的轉(zhuǎn)速外特性測試合格。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于，其中所述的標準額定轉(zhuǎn)速為 2700rpm，其中所述的標準峰值轉(zhuǎn)速為9000rpm。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于，其中所述被測電機的轉(zhuǎn)矩外特性測試過程包括首先PC機根據(jù)所輸入的電機編號而找到預(yù)存的與該被測電機對應(yīng)的標準轉(zhuǎn)矩測試數(shù)據(jù)表，其包括標準額定轉(zhuǎn)矩及其對應(yīng)的額定轉(zhuǎn)矩電壓控制信號、標準峰值轉(zhuǎn)矩及其對應(yīng)的峰值轉(zhuǎn)矩電壓控制信號；然后PC機向測試控制器輸出額定轉(zhuǎn)矩電壓控制信號，測試控制器基于該信號而向被測電機輸出對應(yīng)的額定驅(qū)動電壓以驅(qū)動其運轉(zhuǎn)，接著轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器將感測到的被測電機的實際轉(zhuǎn)矩數(shù)值傳輸至PC機，PC機將該實際轉(zhuǎn)矩數(shù)值與所述標準額定轉(zhuǎn)矩進行比較，若其誤差范圍處于標準額定轉(zhuǎn)矩士5%的范圍內(nèi)，則判定電機的額定轉(zhuǎn)矩測試合格；然后類似的進行峰值轉(zhuǎn)矩測試，即所述PC機向測試控制器輸出峰值轉(zhuǎn)矩電壓控制信號，測試控制器基于該信號而向被測電機輸出對應(yīng)的驅(qū)動電壓以驅(qū)動其運轉(zhuǎn)，接著轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器將感測到的被測電機的實際轉(zhuǎn)矩數(shù)值傳輸至PC機，PC機將該實際轉(zhuǎn)矩數(shù)值與所述標準峰值轉(zhuǎn)矩進行比較，若其誤差范圍處于標準峰值轉(zhuǎn)矩士5%的范圍內(nèi)，則判定電機的峰值轉(zhuǎn)矩測試合格；在該測試過程中若電機的額定轉(zhuǎn)矩或峰值轉(zhuǎn)矩測試結(jié)果不合格則認定電機的轉(zhuǎn)矩外特性測試不合格，若電機的額定轉(zhuǎn)矩和峰值轉(zhuǎn)矩測試結(jié)果都合格才認定電機的轉(zhuǎn)矩外特性測試合格。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于，其中所述的標準額定轉(zhuǎn)矩為 92Nm，其中所述的標準峰值轉(zhuǎn)矩為145Nm。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于，其中所述的預(yù)定誤差范圍對轉(zhuǎn)速來說為士 50rpm，對轉(zhuǎn)矩來說為士 5Nm。進一步的根據(jù)本發(fā)明的上述測試方法，其特征在于，其中所述的預(yù)定誤差范圍對轉(zhuǎn)速來說為標準轉(zhuǎn)速數(shù)值的士洲，對轉(zhuǎn)矩來說為標準轉(zhuǎn)矩數(shù)值的士5%。本發(fā)明所述測試系統(tǒng)與測試方法具有的技術(shù)效果為通過本發(fā)明的所述的測試系統(tǒng)和測試過程，能夠準確、高效的對被測電機的外特性進行檢測，進而能夠保證電機的出廠質(zhì)量，且該測試過程自動化程度高、檢測精確、方法操作簡單、成本低，能夠很好的滿足對純電動車用電機的檢測要求，且本發(fā)明所述的測試系統(tǒng)和方法能夠同時適用于對各種型號電機的出廠下線檢測，應(yīng)用前景非常廣泛。


圖1為本發(fā)明所述的電機測試系統(tǒng)框圖。
具體實施例方式下面對照附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解，但并不意味著將本發(fā)明的技術(shù)范圍限定于這些具體的實施方式中。如附圖1所示，本發(fā)明所述的一種純電動車用電機的測試系統(tǒng)，具有測試控制器 3、逆變器6、測功機2、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器4、直流穩(wěn)壓電源柜7和PC機5，其中轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器4連接于測功機2和被測電機1間，用于感測處于同軸連接的被測電機1和測功機2的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩數(shù)值，具體為所述測功機2與被測電機1工作于同一旋轉(zhuǎn)軸，即兩者同軸對接，而轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器4安裝于測功機2與被測電機1間，其能夠感測測功機2與被測電機1間轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩并進而獲得被測電機1和測功機2的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩數(shù)值，并將所測到的數(shù)據(jù)輸出至PC機5，所述測功機2的三相驅(qū)動電壓由其逆變器6提供，該逆變器6的電源輸入端連接于直流穩(wěn)壓電源柜7用于從其獲得電壓源，所述逆變器6的控制端連接于PC機5， 使得該逆變器6能夠基于PC機5所輸入的控制信號來產(chǎn)生對應(yīng)的驅(qū)動電壓以驅(qū)動測功機 2進行運轉(zhuǎn)，使得測功機2的工作狀態(tài)能夠受控于PC機5。同理所述被測電機1的三相驅(qū)動電壓端連接于測試控制器3的電壓輸出端，通過該測試控制器3以控制被測電機1的工作電壓，所述測試控制器3的電源端連接于直流穩(wěn)壓電源柜7且用于從其獲得電壓源，所述測試控制器3的控制端連接于PC機5，用于從PC機5接收控制信號以基于該控制信號而在總直流電源的基礎(chǔ)上產(chǎn)生與該控制信號相對應(yīng)的驅(qū)動電壓并輸出給被測電機1，以對被測電機1的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行控制，進一步被測電機1的位置傳感器也連接于PC機5，用于向 PC機5反饋被測電機1的轉(zhuǎn)速方向和數(shù)值以保證被測電機1在所述測試系統(tǒng)中的安裝方式是否正確，關(guān)于該點在后續(xù)的測試步驟中將詳述。所述PC機5通過CAN總線而連接于直流穩(wěn)壓電源柜7的急停開關(guān)端口以用于及時中斷或終止對電機的測試。上述測功機2與被測電機1同軸工作，且當測功機2工作在轉(zhuǎn)速模式下，被測電機工作在轉(zhuǎn)矩模式下，當測功機2工作在轉(zhuǎn)矩模式下，被測電機工作在轉(zhuǎn)速模式下，且該測功機2在測試準備階段用于校準被測電機1的安裝狀態(tài)，而在對被測電機1的外特性進行測試的過程中，該測功機2作為被測電機1的理想模擬負載而在被測電機1的驅(qū)動下運轉(zhuǎn)，并保證被測電機1的運轉(zhuǎn)安全。 所述直流穩(wěn)壓電源柜7作為供電電源，其通常具有的電壓為330V，并具有急停開關(guān)，其能夠接受PC機5的控制信號而對電源柜進行控制。本發(fā)明采用上述測試系統(tǒng)而對車用電機的整個測試過程包括如下步驟
(1)將生產(chǎn)線上裝配完成的電機總成放到下線測試臺架上；
(2)采用本發(fā)明的測試系統(tǒng)對電機外特性進行測試；
(3)根據(jù)測試結(jié)果確定電機下線還是返回檢查；
其中在所述步驟(2)中對被測電機的的外特性進行測試，該測試過程屬于實現(xiàn)本發(fā)明所述技術(shù)目的的主要技術(shù)方案，并包括有測試前的初始準備操作，具體的說步驟(2)包括
(a)裝配好電機冷卻系統(tǒng)；
(b)將被測電機1安裝于本發(fā)明所述測試系統(tǒng)中并與測試系統(tǒng)中的測功機2同軸運轉(zhuǎn)， 將被測電機1的位置傳感器連接于PC機5的對應(yīng)端口，并將被測電機1的三相電源a、b、c 連接于測試控制器3的電壓輸出端；
(c)向PC機5輸入被測試電機的編號，并可選擇輸入測試日期以及測試者等其他信
息；
(d)啟動通訊，開始測試，具體如下
首先，PC機5基于KWP2000通訊協(xié)議，發(fā)送測試啟動命令給逆變器6和測試控制器3， 以啟動電機測試模式；
其次，在測試啟動后首先進入初始校準測試模式，該測試模式主要用于確認被測電機1 在本發(fā)明所述測試系統(tǒng)中的安裝方向是否正確，即用于確認電機自身的正轉(zhuǎn)方向與本測試系統(tǒng)中所設(shè)定的正轉(zhuǎn)方向是否一致。因為對轉(zhuǎn)動運動有順時針和逆時針兩種方向，在本領(lǐng)域通過在轉(zhuǎn)速數(shù)值前加正負號來進行這兩種轉(zhuǎn)向的區(qū)分，且在實際中每種電機都有自身的正負旋轉(zhuǎn)方向，該步驟即是為了保證被測電機1與測試系統(tǒng)具有統(tǒng)一的轉(zhuǎn)速定義方向。因此在該初始校準測試模式中將測試系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器4感測到的按預(yù)設(shè)方向(如順指針)的旋轉(zhuǎn)定義為正向，使沿該方向的轉(zhuǎn)速值為正值，然后通過PC機5向逆變器6發(fā)出一對應(yīng)于該初始校準測試模式的控制信號，以控制逆變器6向測功機2輸出一對應(yīng)的初始驅(qū)動電壓信號以驅(qū)動測功機2沿所述預(yù)設(shè)方向(如順時針)以預(yù)定轉(zhuǎn)速進行運轉(zhuǎn)，由于此時PC 機5不向測試控制器3輸出信號，因此被測電機1在測功機2的被動帶動下與其作同軸運轉(zhuǎn)，在被測電機1的運轉(zhuǎn)過程中，其自身的位置傳感器檢測其轉(zhuǎn)速并將檢測到的轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機5，同時轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器4也將感測到的測功機2與被測電機1的轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機5中，PC機5在接收到該兩轉(zhuǎn)速數(shù)值時，將其進行相互比較，若兩者的數(shù)值符號一致如都為正值，則表明被測電機1中的轉(zhuǎn)速定義方向與本發(fā)明所述測試系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速設(shè)定方向一致，被測電機1在該測試系統(tǒng)中的安裝方式正確，可以進行其外特性測試。若經(jīng)上述比較后發(fā)現(xiàn)兩者的數(shù)值符號不一致(如一正一負)，則表明被測電機1在本測試系統(tǒng)中安裝反了，PC機5提示需要重新對其進行正向安裝，以保證在隨后的測試過程中兩者自身設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向符號一致。然后，在校準了被測電機1的安裝狀態(tài)后，進行電機外特性的測試，該外特性測試包括對被測電機1的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速分別進行測試，其具體的測試工作原理為首先PC機5停止向測功機2的逆變器6發(fā)出上述控制信號，使得在該測試過程中測功機2僅作為被被測電機1同軸帶動運轉(zhuǎn)的負載，同時PC機5向測試控制器3發(fā)出一特定的轉(zhuǎn)速電壓控制信號， 測試控制器3根據(jù)該信號生成與該信號相對應(yīng)的電機驅(qū)動電壓并輸出給被測電機1，以驅(qū)CN 102495367 A說明書6/8 頁動被測電機1在該驅(qū)動電壓下進行運轉(zhuǎn)，同時由轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器4測試此時被測電機1運轉(zhuǎn)的實際轉(zhuǎn)速并將測得的轉(zhuǎn)速數(shù)值輸出至PC機5，而PC機5中預(yù)存儲有與上述特定的轉(zhuǎn)速電壓控制信號相對應(yīng)的標準轉(zhuǎn)速數(shù)值，并將傳輸來的電機實際轉(zhuǎn)速數(shù)值與該預(yù)存的標準轉(zhuǎn)速數(shù)值進行比較，若其處于標準轉(zhuǎn)速數(shù)值的預(yù)定誤差范圍內(nèi)(如士洲)則被測電機1在該特定轉(zhuǎn)速電壓控制信號下的轉(zhuǎn)速正常，然后再在其他預(yù)定轉(zhuǎn)速電壓的控制信號下進行類似的測試比較，若所有的測試結(jié)果都合格則表明被測電機1的轉(zhuǎn)速特性合格，然后基于同樣的原理進行被測電機1的轉(zhuǎn)矩特性測試，若電機在轉(zhuǎn)矩特性測試過程中的所有測試結(jié)果也合格則表明電機外特性測試合格，可下線裝車，若在上述測試過程中，于任何一測試控制信號下得到的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩數(shù)值處于該控制信號所對應(yīng)標準轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩數(shù)值的誤差范圍以外，則認為電機的外特性不合格，停止其測試過程，將電機下線檢查，當然在該測試過程中可先進行轉(zhuǎn)速測試，也可先進行轉(zhuǎn)矩測試，這種參數(shù)的測試順序可以實際需要進行選擇，并不影響本發(fā)明的技術(shù)效果。為了進一步明確本發(fā)明的測試過程，下面在上述測試原理的基礎(chǔ)上結(jié)合具體的實施例對該測試過程進行進一步的詳細說明
首先PC機5根據(jù)上述輸入的電機編號而找到與該被測電機1相關(guān)的預(yù)存的標準轉(zhuǎn)速測試數(shù)據(jù)表，如表1所示
權(quán)利要求
1.一種電機測試系統(tǒng)，包括測試控制器(3)、逆變器(6)、測功機(2)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器 (4)、直流穩(wěn)壓電源柜(7)和PC機(5)，其特征在于，其中所述測試控制器(3)和逆變器(6) 的電源輸入端分別連接于直流穩(wěn)壓電源柜(7 )，所述測試控制器(3 )和逆變器(6 )的控制輸入端分別連接于PC機(5)以接收PC機(5)的控制信號，所述逆變器(6)的電壓輸出端連接于測功機(2)用于向其提供驅(qū)動電壓，所述測試控制器(3)的電壓輸出端連接于被測電機 (1)以向其提供驅(qū)動電壓，所述被測電機(1)的位置傳感器連接于PC機(5 )，所述PC機(5 ) 連接于直流穩(wěn)壓電源柜(7 )的急停開關(guān)端口，所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(4)連接于測功機(2 )和被測電機(1)并用于感測兩者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)，并將感測到的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)傳輸至PC 機(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，其中所述的測功機(2)與被測電機 (1)同軸對接，且當測功機(2)工作在轉(zhuǎn)速模式下，被測電機(1)則工作在轉(zhuǎn)矩模式下，當測功機(2)工作在轉(zhuǎn)矩模式下，被測電機(1)則工作在轉(zhuǎn)速模式下，所述的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(4)通過感測測功機(2)與被測電機(1)間共同轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)而測得兩者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述逆變器(6)能夠基于PC機(5) 輸入的控制信號而生成對應(yīng)的驅(qū)動電壓信號以驅(qū)動測功機(2)進行運轉(zhuǎn)，所述測試控制器 (3)能夠基于從PC機(5)接收的控制信號而產(chǎn)生與該控制信號相對應(yīng)的驅(qū)動電壓信號并輸出給被測電機(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測功機(2)在初始校準測試階段用于校準被測電機(1)的安裝狀態(tài)，而在實際測試階段該測功機(2)作為被測電機(1)的運轉(zhuǎn)負載。
5.一種使用權(quán)利要求1至4任一項所述測試系統(tǒng)而進行的電機測試方法，其特征在于， 該方法用于測試電機的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩外特性，具體包括如下步驟(1)將裝配完的電機放到下線測試臺架上，然后將其連接于上述測試系統(tǒng)中，并同時裝配好電機的冷卻系統(tǒng)；(2)向PC機(5)輸入被測電機(1)的編號，并通過PC機(5)發(fā)送測試啟動命令給逆變器(6 )和測試控制器(3 )，以啟動電機測試模式；(3)在啟動測試模式后，進行被測電機(1)的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩外特性測試，首先PC機(5)基于所述電機編號找到其中預(yù)存的與被測電機(1)對應(yīng)的標準轉(zhuǎn)速測試數(shù)據(jù)表或/和標準轉(zhuǎn)矩測試數(shù)據(jù)表，然后PC機(5 )基于所述測試數(shù)據(jù)表中的驅(qū)動控制信號驅(qū)動被測電機 (1)運轉(zhuǎn)，并通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(4)將被測電機(1)于該驅(qū)動控制信號下的實際轉(zhuǎn)速或/ 和轉(zhuǎn)矩數(shù)值傳輸至PC機(5)，PC機(5)將該實際轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩數(shù)值與上述驅(qū)動控制信號所對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)表中的標準轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩數(shù)值進行對比，若其處于預(yù)定誤差范圍內(nèi)則所述轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩測試合格，若所述測試數(shù)據(jù)表中所有驅(qū)動控制信號所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速或/ 和轉(zhuǎn)矩測試結(jié)果都合格則判定所述被測電機(1)的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩外特性測試合格，此時執(zhí)行以下步驟(4);若在該測試過程中出現(xiàn)任一轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩測試結(jié)果不合格，則立即停止測試過程，并判定所述被測電機(1)的外特性測試不合格，此時執(zhí)行以下步驟(5)；(4)PC機(5)發(fā)出控制信號以停止測試過程并輸出測試合格信號，然后將電機下線裝車；(5)PC機(5)發(fā)出控制信號終止測試過程并輸出電機外特性測試不合格信號，然后將電機重新返回生產(chǎn)線進行檢查。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于其中所述步驟(1)包括將被測電機(1)與所述測試系統(tǒng)中的測功機(2)同軸對接，將被測電機(1)的位置傳感器連接于PC機(5)的對應(yīng)端口，并將被測電機(1)的三相電源連接于測試控制器(3)的電壓輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步驟(3)之前還包括初始校準測試步驟，通過該校準測試步驟以確認被測電機(1)在所述測試系統(tǒng)中的安裝方向是否正確，若不正確則對電機的安裝進行調(diào)整直至其安裝正確后再進行步驟(3)所述的電機測試過程。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述初始校準測試步驟包括通過PC機 (5)向逆變器(6)發(fā)出一控制信號以驅(qū)動測功機(2)沿預(yù)設(shè)方向進行運轉(zhuǎn)；被測電機(1)在該測功機(2)的被動帶動下與其作同軸運轉(zhuǎn)，并通過被測電機(1)自身的位置傳感器將感測到的電機轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機(5 )；同時所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(4 )將感測到的測功機(2 ) 與被測電機(1)的轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機(5)中；所述PC機(5)在接收到該兩轉(zhuǎn)速數(shù)值時， 將其進行相互比較，若兩者的數(shù)值符號一致則判定被測電機(1)的轉(zhuǎn)速定義方向與所述測試系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速設(shè)定方向一致，被測電機(1)在測試系統(tǒng)中的安裝方式正確，若兩者的數(shù)值符號不一致，則判定被測電機(1)的安裝方向不正確，PC機(5)提示需要重新對被測電機 (1)進行正向安裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一項所述的方法，其特征在于，其中所述標準轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩測試數(shù)據(jù)表中包括多個標準轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩數(shù)值且各數(shù)值具有各自所對應(yīng)的驅(qū)動控制信號， 所述PC機(5 )將某一驅(qū)動控制信號輸出至測試控制器(3 )時，測試控制器(3 )基于該驅(qū)動控制信號并結(jié)合直流穩(wěn)壓電壓柜輸入的電壓源而生成與該驅(qū)動控制信號相穩(wěn)合的驅(qū)動電壓并輸出至被測電機(1)，以驅(qū)動被測電機(1)進行相應(yīng)運轉(zhuǎn)來進行上述測試，且在該驅(qū)動控制信號對應(yīng)的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩測試合格后，選擇下一驅(qū)動控制信號進行類似測試過程，直至測試完所有驅(qū)動控制信號所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速或/和轉(zhuǎn)矩，或者出現(xiàn)不合格的測試結(jié)果為止。
10.據(jù)權(quán)利要求5-9任一項所述的方法，其特征在于，其中所述被測電機(1)的轉(zhuǎn)速外特性測試過程包括首先PC機(5)根據(jù)所輸入的電機編號而找到預(yù)存的與該被測電機(1) 對應(yīng)的標準轉(zhuǎn)速測試數(shù)據(jù)表，其包括標準額定轉(zhuǎn)速及其對應(yīng)的額定轉(zhuǎn)速電壓控制信號、標準峰值轉(zhuǎn)速及其對應(yīng)的峰值轉(zhuǎn)速電壓控制信號；然后PC機(5)向測試控制器(3)輸出額定轉(zhuǎn)速電壓控制信號，控制器基于該信號而向被測電機(1)輸出對應(yīng)的額定驅(qū)動電壓以驅(qū)動其運轉(zhuǎn)，接著轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(4)將感測到的被測電機(1)的實際轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機 (5)，PC機(5)將該實際轉(zhuǎn)速數(shù)值與所述標準額定轉(zhuǎn)速進行比較，若該實際轉(zhuǎn)速數(shù)值處于標準額定轉(zhuǎn)速士50rpm的范圍內(nèi)，則判定電機的額定轉(zhuǎn)速測試合格；然后類似的進行峰值轉(zhuǎn)速測試，即所述PC機(5 )向測試控制器(3 )輸出峰值轉(zhuǎn)速電壓控制信號，測試控制器(3 )基于該信號而向被測電機(1)輸出對應(yīng)的峰值驅(qū)動電壓以驅(qū)動其運轉(zhuǎn)，接著轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器 (4)將感測到的被測電機(1)的實際轉(zhuǎn)速數(shù)值傳輸至PC機(5)，PC機(5)將該實際轉(zhuǎn)速數(shù)值與所述標準峰值轉(zhuǎn)速進行比較，若該實際轉(zhuǎn)速數(shù)值處于標準峰值轉(zhuǎn)速士50rpm的范圍內(nèi)， 則判定電機的峰值轉(zhuǎn)速測試合格；在該測試過程中若電機的額定轉(zhuǎn)速或峰值轉(zhuǎn)速測試結(jié)果不合格則認定電機的轉(zhuǎn)速外特性測試不合格，若電機的額定轉(zhuǎn)速和峰值轉(zhuǎn)速測試結(jié)果都合格才認定電機的轉(zhuǎn)速外特性測試合格。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，其中所述的標準額定轉(zhuǎn)速為2700rpm，其中所述的標準峰值轉(zhuǎn)速為9000rpm。
12.據(jù)權(quán)利要求5-11任一項所述的方法，其特征在于，其中所述被測電機(1)的轉(zhuǎn)矩外特性測試過程包括首先PC機(5)根據(jù)所輸入的電機編號而找到預(yù)存的與該被測電機(1) 對應(yīng)的標準轉(zhuǎn)矩測試數(shù)據(jù)表，其包括標準額定轉(zhuǎn)矩及其對應(yīng)的額定轉(zhuǎn)矩電壓控制信號、標準峰值轉(zhuǎn)矩及其對應(yīng)的峰值轉(zhuǎn)矩電壓控制信號；然后PC機(5)向測試控制器(3)輸出額定轉(zhuǎn)矩電壓控制信號，測試控制器(3)基于該信號而向被測電機(1)輸出對應(yīng)的額定驅(qū)動電壓以驅(qū)動其運轉(zhuǎn)，接著轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(4)將感測到的被測電機(1)的實際轉(zhuǎn)矩數(shù)值傳輸至PC機(5)，PC機(5)將該實際轉(zhuǎn)矩數(shù)值與所述標準額定轉(zhuǎn)矩進行比較，若其誤差范圍處于標準額定轉(zhuǎn)矩士5%的范圍內(nèi)，則判定電機的額定轉(zhuǎn)矩測試合格；然后類似的進行峰值轉(zhuǎn)矩測試，即所述PC機(5 )向測試控制器(3 )輸出峰值轉(zhuǎn)矩電壓控制信號，測試控制器(3 )基于該信號而向被測電機(1)輸出對應(yīng)的驅(qū)動電壓以驅(qū)動其運轉(zhuǎn)，接著轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器(4)將感測到的被測電機(1)的實際轉(zhuǎn)矩數(shù)值傳輸至PC機(5)，PC機(5)將該實際轉(zhuǎn)矩數(shù)值與所述標準峰值轉(zhuǎn)矩進行比較，若其誤差范圍處于標準峰值轉(zhuǎn)矩士5%的范圍內(nèi)，則判定電機的峰值轉(zhuǎn)矩測試合格；在該測試過程中若電機的額定轉(zhuǎn)矩或峰值轉(zhuǎn)矩測試結(jié)果不合格則認定電機的轉(zhuǎn)矩外特性測試不合格，若電機的額定轉(zhuǎn)矩和峰值轉(zhuǎn)矩測試結(jié)果都合格才認定電機的轉(zhuǎn)矩外特性測試合格。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，其中所述的標準額定轉(zhuǎn)矩為92Nm，其中所述的標準峰值轉(zhuǎn)矩為145Nm。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，其中所述的預(yù)定誤差范圍對轉(zhuǎn)速來說為士 50rpm，對轉(zhuǎn)矩來說為士 5Nm。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，其中所述的預(yù)定誤差范圍對轉(zhuǎn)速來說為標準轉(zhuǎn)速數(shù)值的士洲，對轉(zhuǎn)矩來說為標準轉(zhuǎn)矩數(shù)值的士5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機測試系統(tǒng)，包括測試控制器、逆變器、測功機、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、直流穩(wěn)壓電源柜和PC機，本發(fā)明進一步提供基于該測試系統(tǒng)而對電動車用電機進行的測試方法，該測試方法通過CAN通訊控制整個臺架測試系統(tǒng)，基于標準測試數(shù)據(jù)而發(fā)送轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩測控命令，并通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器實時反饋轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)，然后通過將該反饋數(shù)據(jù)與標準數(shù)據(jù)進行比較以判定電機的外特性是否合格，通過本發(fā)明的測試系統(tǒng)和測試過程，能夠準確、高效的對被測電機的外特性進行檢測，進而能夠保證電機的出廠質(zhì)量，且所述測試過程自動化程度高、測試精確、方法操作簡單、成本低，應(yīng)用前景非常廣泛。
文檔編號G01R31/34GK102495367SQ20111039767
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者王瑛, 王金磊, 羅曉, 蔡交明, 陳立沖, 黃彬 申請人:奇瑞汽車股份有限公司