高速驱动电机台架标定、测试及满足标准
高速驱动电机台架标定
为什么需要对电机标定?电机标定的目的是为了电机控制器控制能够高效的对电机进行控制:
1,能够准确评估/控制目前电机的扭矩输出;2,最小的电流获得最大的扭矩;
不同的电机自身的一些本体参数不同,如:极槽数、电感电阻磁链,如果不进行标定,可能电机和控制器也能运行起来,但应该达不到想要的要求。比如指令给100Nm,电机实际扭矩只出到70Nm,而且效率也不高。
想要整个电驱系统运行在最佳状态(提高效率,提高控制精度),就要通过台架进行标定。
永磁电机的标定主要分两部分:
1、电机零位的标定方法有直流法、高频注入、反电势计算等。
旋转变压器(简称:旋变)
2、电机性能的标定MTPA( maximum torque per ampere )标定
Ø恒转矩区:基速以下,只受电流极限圆限制,采用 MTPA控制,使电机输出最大转矩。
MTPV( maximum torque per voltage )标定
粗标:弱磁转速范围内,给定一个转速,以一定的电流间隔分别给定id、iq电流,扫整个电流极限圆内所有点,同时保证电压在电压极限椭圆内,记录每个电流矢量下的实测力矩。转速逐渐提高直至到最高转速。
高速驱动电机台架测试及满足标准
高速电机的测试需要高转速的电机台架。两年前据不完全调研,目前驱动电机用台架最高转速有25000rpm一台、23000rpm几台。如果有再高转速的电机,找台架资源来测试可能会是个头疼的问题。
根据最新GB/T18448 2024中超速要求,台架最高转速至少是被测电机最高转速的1.1倍。
5.1.6 超速
驱动电机系统应能承受不低于1.1倍最高工作转速试验,持续时间不少于2min。
台架测试需满足以下标准:
◆ GB/T 18488.1-2024 电动汽车用驱动电机系统
◆ GB/T 29307-2022 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法
◆ QC/T 1069-2017 电动汽车用永磁同步驱动电机系统◆ QCT 1068-2017 电动汽车用异步驱动电机系统
《GB/T 18488-2024 电动汽车用驱动电机系统》在2024.5.28发布了新的GB/T 18488-2024《电动汽车用驱动电机系统》国家标准,于2024.5.28正式实施。
《GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》首先性能初试Initial Performance Test 性能初试按照GB/T18488.1和GB/T 18488.2的要求进行。测得的性能应符合被测驱动电机系统的技术条件要求。其次,可靠性试验Reliability Test 转矩负荷循环按照以下图(步骤S1-S4)和表进行。总机运行时间为402 h,按照顺序连续试验。
《GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》被测驱动电机系统实际运行时间应不低于402 h
S1-额定工作电压,1.1倍的额定转速nN,即ns=1.1nN,循环320 h
S2-最高工作电压,试验转速ns=1.1nN,循环40 h
S3-最低工作电压,试验转速ns=(最低工作电压/额定工作电压)*nN,循环40h
S4-额定工作电压、最高工作转速和额定功率状态,持续运行2h计算平均首次故障时间、故障停车次数及故障平均间隔时间
最后,性能复试Second Performance Test ,按照GB/T18488.1和GB/T 18488.2的要求进行。
《GB/T 29307-2022 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》
《QC/T 1069—2017 电动汽车用永磁同步驱动电机系统》此主要体现了永磁电机的特殊性,增添了一些GB/T18488中没有但却很重要的一些项目,如:如齿槽转矩、反电势、初始位置角度、空载反电势容差、转矩脉动、驱动电机系统空载损耗、驱动电机空载损耗、稳态短路电流限值、稳态短路电流容差、永磁体老化退磁,系统安全性及一致性问题。
本标准针对车用永磁同步电机,有效完善了永磁同步电机的指标体系。
整理自:直播|高速驱动电机台架标定与测试作者:资深电机设计专家 马永志
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