[实用新型]电机耐久性测试系统

说明书

技术领域

本申请涉及一种对新能源汽车（混合动力汽车、纯电动汽车等）的电机进行耐久性测试的系统。

背景技术

驱动电机是新能源汽车的核心部件，通常采用三相交流电机，优选为永磁同步电机。电机的使用寿命和可靠性直接关系着整车的寿命和安全，因此在新能源汽车的驱动电机开发过程中，对其进行耐久性测试是必不可少的。电机的耐久性测试是基于电机在实际路况中的运行状况，进行等效强化实验，来加速电机的老化。所述等效强化实验包括电机在高温环境运行的耐久性实验、电机在高低温环境交替循环运行的耐久性实验等。在所述等效强化实验结束后评估电机的整体性能，判断电机是否还能正常使用。

请参阅图1，这是现有的一种电机耐久性测试系统，包括：

——待测电机10，为三相交流电机。

——环境舱11，舱内温度可调，待测电机10就放置在环境舱11内。

——安装支架12（可选），用于固定待测电机10。

——冷却机组13，用于为待测电机10的绕组散热，例如采用水冷技术。

——转矩传感器15，设置在待测电机10的转轴上，用于测量待测电机10的转轴的转矩并显示和/或记录。

——电机控制器19，将直流电逆变为交流电后作为待测电机10的工作电源，还控制着待测电机10的转轴的输出转矩。

——测功机20，为交流测功机。其本质是在三相交流电机的基础上增加了测力计和测速发电机。

——联轴器30，将待测电机10的转轴与测功机20的转轴相连接，保证两根轴的转速一致。

——测功机控制器29，将直流电逆变为交流电后作为测功机20的工作电源，还控制着测功机20的转轴的输出转速。

——整流单元31，用于将交流电变换为直流电。然后一路为测功机控制器29供电，另一路传递给直流电池模拟器32。

——直流电池模拟器32，用于将固定值的直流电压、电流变换为在一定范围内可调的直流电压、电流，并为电机控制器19供电。所述电机耐久性测试系统在测试不同型号的待测电机10时，这些待测电机10的电压等级可能相差很大，因此需要有该直流电池模拟器32，以便适应不同电压等级的待测电机10的供电需求。

图1所示的电机耐久性测试系统的工作原理为：测功机控制器29对测功机20采用转速控制模式，驱动测功机20的转轴输出恒定的转速。由于测功机20的转轴与待测电机10的转轴通过联轴器30相连接，因而待测电机10的转轴也被带动着维持恒定的转速。电机控制器19对待测电机10采用转矩控制模式，通过调整待测电机10的三相电流来改变待测电机10的输出转矩，而待测电机10的三相电流大小又直接影响其绕组温度，三相电流越大，绕组温度越高。当环境舱11调整为预设的环境温度，且待测电机10的绕组温度也达到预设值时，即可进行待测电机10的耐久性测试。

在测试过程中，提升或降低待测电机10的绕组温度有如下技术手段或其结合：

第一种，通过电机控制器19改变输出给待测电机10的三相电流来改变待测电机10的绕组温度。

第二种，通过开启或关闭冷却机组13、调整冷却液的流量、调整冷却液的温度或其任意组合来改变待测电机10的绕组温度。

所述待测电机10和测功机20均有两种工作模式：电动机、发动机。且其中一个工作于电动机模式消耗电能，则另一个就工作于发电机模式产生电能；反之亦然。因此，整个电机耐久性测试系统中的电能可以循环利用。补充的电能可由整流单元31从交流端得到。所述整流单元31是可再生的，即包含逆变电路。如需输出电能，也可由该可再生的整流单元31向交流端输出。

上述电机耐久性测试系统的结构复杂，因而出故障概率较大、稳定性差、需要频繁地进行修理和维护。这使得其造价和维护保养费用高昂，且不能满足时间进度的需求。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低廉的电机耐久性测试系统。为此，本申请还要提供相应的测试方法。

为解决上述技术问题，本申请电机耐久性测试系统包括：

——待测电机，为三相交流永磁同步电机，其三相绕组短接在一起；

——环境舱，舱内的温度可调，用于放置待测电机；

——冷却机组，采用冷却液为待测电机的绕组散热；

——测功机，为交流测功机；

——变频器，将固定频率的交流电转变为频率可调的交流电后作为测功机的工作电源，该工作电源的频率用来调节测功机的转轴的转速；

——联轴器，将待测电机的转轴与测功机的转轴相连接，保证两根轴的转速一致。

进一步地，所述电机耐久性测试系统还包括：