专利名称：一种汽车起动/发电一体化电机系统测试平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车起动/发电一体化电机系统测试平台，属于汽车电机系统测试装置范围。
背景技术：
随着汽车拥有量的快速增加，能源消耗和尾气排放问题也更加突出。目前汽车上广泛采用爪极式发电机和直流起动机，存在着发动机起动慢、发电效率低、油耗和尾气排放较高等问题。为有效实现汽车的节能减排，起动/发电一体化电机系统近期受到关注。该技术方案将发动机上原来彼此独立的起动机和发电机进行一体化设计，通过皮带与发动机曲轴 连接，发动机起动时电机系统电动运彳�。峥焖偻现恋慊鹱伲⒍鸲蟮缁低撤⒌缭诵幸怨└翟赜玫缟璞福佣迪址⒍目焖倨鹜９獭Ｆ鸲�/发电一体化电机系统的性能测试是产品研发的重要环节。由于起动/发电一体化电机分时工作于电动和发电状态，因此，其系统性能测试应包括如下几个方面内容I)低速电动性能；2)宽转速范围内的发电性能；3)电动到发电过程的转换性能。常规的电机系统测试台架通常仅能完成电动或发电性能测试，难以同时完成上述三方面性能的测试。
实用新型内容本实用新型提供了一种汽车起动/发电一体化电机系统测试平台，基于该平台易于实现一体化电机系统的低速电动性能测试和宽转速范围内的发电性能测试，同时又能够实现电动到发电转换过程的性能测试。为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本实用新型一种汽车起动/发电一体化电机系统测试平台，含有一体化电机、一体化电机控制器、转矩转速传感器、磁粉制动器、高速交流电机、高速交流电机变流器、测试平台控制器和储能部件。它们之间的位置连接关系是一体化电机控制器分别与一体化电机的三相绕组和储能部件连接，高速交流电机变流器分别与高速交流电机的三相绕组及三相交流电网连接。一体化电机、转矩转速传感器、磁粉制动器与高速交流电机的输出、输入轴用法兰盘依次进行同轴机械连接。测试平台控制器分别与一体化电机控制器、转矩转速传感器、磁粉制动器、高速交流电机变流器连接。该一体化电机是交流电机，可分时工作于电动状态或发电状态；该一体化电机控制器是由全控型电力电子器件构成的电能转换及传输装置，具备电能双向传输功能，可将储能部件提供的直流电逆变为交流电供给一体化电机，也可将一体化电机发出的交流电整流为直流电供给储能部件；该转矩转速传感器用于检测一体化电机轴上的转速和转矩，其最高工作转速应大于 12000r/min ；该磁粉制动器是两侧输出轴结构，用于为一体化电机提供负载转矩，其最高工作转速应达到3000r/min ；该高速交流电机是异步电机或同步电机,其最高转速应大于12000r/min,用于拖动一体化电机发电运行；该高速交流电机变流器是高速交流电机的控制装置，其输入端与三相交流电网连接，输出端与高速交流电机连接，可将来自交流电网的电能转化为可控频率的交流供给高速交流电机以控制其转速，变流器的输出频率应满足高速交流电机的最高转速需求；该储能部件是蓄电池或电容，也可以由二者共同组成，为一体化电机和一体化电机控制器提供电能，也能存储一体化电机发出的电能； 该测试平台控制器是以计算机或微处理器为核心，具有模拟、数字输入信号处理及通讯功能，并能输出可控电流的监控装置。测试平台控制器为磁粉制动器提供可控的励磁电流，用于控制磁粉制动器的负载转矩。转矩转速传感器的输出信号输出至测试平台控制器，用于测试轴上转矩及转速。测试平台控制器向变流器和一体化电机控制器发出运行状态指令，同时，高速交流电机变流器和一体化电机控制器的运行状态信息也发送回测试平台控制器。进行一体化电机系统性能测试时，测试平台控制器分别发出指令给一体化电机控制器和高速交流电机变流器，同时接收分别来自一体化电机控制器、高速交流电机变流器以及转矩转速传感器的相关信息。进行低速电动性能测试时，测试平台控制器要提供所需励磁电流给磁粉制动器。此时，一体化电机工作于电动状态，对应于汽车发动机的起动过程。进行由电动到发电过程转换性能测试时，在电机低速电动性能测试达到设定的最高转速后，测试平台控制器要提供零励磁电流给磁粉制动器，此时，一体化电机工作于电动向发电转换状态，高速交流电机工作于电动状态。进行宽转速范围内的发电性能测试时，将磁粉制动器撤除，高速交流电机与转矩转速传感器的输出侧轴直接通过法兰盘连接。此时，一体化电机工作于发电状态，高速交流电机工作于电动状态。本实用新型的有益效果在于，根据汽车用起动/发电一体化电机系统的测试要求，能够便捷地实现一体化电机系统的低速电动性能测试、宽转速范围内的发电性能测试以及电动到发电转换过程的性能测试，有利于快速准确地获得一体化电机系统的性能、力口速产品研发进程、促进汽车的节能减排。
图I是汽车起动/发电一体化电机系统测试平台结构图图中符号说明如下I 一体化电机；2转矩转速传感器；3磁粉制动器；4高速交流电机；5高速交流电机变流器；6 —体化电机控制器；7测试平台控制器；8储能部件。
具体实施方式
下面结合图I对本实用新型作进一步说明[0024]本实用新型一种汽车起动/发电一体化电机系统测试平台,包括有一体化电机I、转矩转速传感器2、磁粉制动器3、高速交流电机4、高速交流电机变流器5、一体化电机控制器6、测试平台控制器7、储能部件8等部分组成。其中—体化电机I的三相绕组与一体化电机控制器6的输入端通过导线连接,一体化电机控制器6的输出端与储能部件8通过导线连接，电能可在三者间双向传输。当一体化电机I工作在电动状态时，电能由储能部件8经一体化电机控制器6流向一体化电机I ;当一体化电机I工作在发电状态时，电能流向相反。一体化电机I的输出轴与转矩转速传感器2的输入侧轴用法兰盘进行同轴机械连接，转矩转速传感器2的输出侧轴与磁粉制动器3的输入侧轴用法兰盘进行同轴机械连接，磁粉制动器3的输出侧轴与高速交流电机4的轴用法兰盘进行同轴机械连接。高速交流电机4的三相绕组与高速交流电机变流器5的输入端通过导线连接，高速交流电机变流器5的输出端直接与三相交流电网连接。高速交流电机4工作在电动状态， 电能由三相交流电网经高速交流电机变流器5流向高速交流电机4。该一体化电机I是交流电机，可分时工作于电动状态或发电状态；该一体化电机控制器6是由全控型电力电子器件构成的电能转换及传输装置，具备电能双向传输功能，可将储能部件8提供的直流电逆变为交流电供给一体化电机1，也可将一体化电机I发出的交流电整流为直流电供给储能部件8 ;该转矩转速传感器2用于检测一体化电机I轴上的转速和转矩，其最高工作转速应大于 12000r/min ；该磁粉制动器3是两侧输出轴结构，用于为一体化电机I提供负载转矩，其最高工作转速应达到3000r/min ；该高速交流电机4是异步电机或同步电机,其最高转速应大于12000r/min,用于拖动一体化电机I发电运行；该高速交流电机变流器5是高速交流电机4的控制装置，其输入端与三相交流电网连接，输出端与高速交流电机4连接，可将来自交流电网的电能转化为可控频率的交流供给高速交流电机4以控制其转速，变流器5的输出频率应满足高速交流电机4的最高转速需求；该储能部件8是蓄电池或电容，也可以由二者共同组成，为一体化电机I和一体化电机控制器6提供电能，也能存储一体化电机I发出的电能；该测试平台控制器7是以计算机或微处理器为核心，具有模拟、数字输入信号处理及通讯功能，并能输出可控电流的监控装置。测试平台控制器7为磁粉制动器3提供可控的励磁电流，用于控制磁粉制动器3的负载转矩。转矩转速传感器2的输出信号输出至测试平台控制器7，用于测试轴上转矩及转速。测试平台控制器7向高速交流电机变流器5和一体化电机控制器6发出运行状态指令，同时，高速交流电机变流器5和一体化电机控制器6的运行状态信息也发送回测试平台控制器7。进行一体化电机I的低速电动性能测试时，测试平台控制器7分别发出指令给一体化电机控制器6和高速交流电机变流器5，并提供所需励磁电流给磁粉制动器3，同时接收分别来自一体化电机控制器6、高速交流电机变流器5以及转矩转速传感器2的相关信息。此时，一体化电机I工作于电动状态，对应于汽车发动机的起动过程。[0037]进行一体化电机I由电动到发电过程转换性能测试时，在上述电动性能测试电机转速达到设定的最高转速后，测试平台控制器7分别发出指令给一体化电机控制器6和高速交流电机变流器5，并提供零励磁电流给磁粉制动器3，同时接收分别来自一体化电机控制器6、高速交流电机变流器5以及转矩转速传感器2的相关信息。此时，一体化电机控制器6控制一体化电机工作于电动向发电转换状态，高速交流电机变流器5控制高速交流电机4工作于电动状态。进行宽转速范围内的发电性能测试时，将磁粉制动器3撤除，高速交流电机4与转矩转速传感器2的输出侧轴通过法兰盘连接。测试平台控制器7分别发出指令给一体化电机控制器6和高速交流电机变流器5，同时接收分别来自一体化电机控制器6、高速交流电机变流器5以及转矩转速传感器2的相关信息。此时，一体化电机控制器6控制一体化电机工作于发电状态，高速交流电机变流器5控制高速交流电机4工作于电动状态 。
权利要求11.一种汽车起动/发电一体化电机系统测试平台，其特征在于它含有一体化电机、一体化电机控制器、转矩转速传感器、磁粉制动器、高速交流电机、高速交流电机变流器、测试平台控制器和储能部件；一体化电机控制器分别与一体化电机的三相绕组和储能部件连接，高速交流电机变流器分别与高速交流电机的三相绕组及三相交流电网连接；一体化电机、转矩转速传感器、磁粉制动器与高速交流电机的输出、输入轴用法兰盘依次进行同轴机械连接，测试平台控制器分别与一体化电机控制器、转矩转速传感器、磁粉制动器和高速交流电机变流器连接； 该一体化电机是交流电机； 该一体化电机控制器是由全控型电力电子器件构成的电能转换及传输装置； 该转矩转速传感器，其最高工作转速应大于12000r/min ； 该磁粉制动器是两侧输出轴结构，其最高工作转速应达到3000r/min ； 该高速交流电机是异步电机或同步电机，其最高转速大于12000r/min ； 该高速交流电机变流器，其输入端与三相交流电网连接，输出端与高速交流电机连接; 该储能部件是蓄电池或电容，也可以由二者共同组成； 该测试平台控制器是以计算机或微处理器为核心，是具有模拟、数字输入信号处理及通讯功能，并能输出可控电流的监控装置。
专利摘要一种汽车起动/发电一体化电机系统测试平台，它含有一体化电机、一体化电机控制器、转矩转速传感器、磁粉制动器、高速交流电机、高速交流电机变流器、测试平台控制器和储能部件；一体化电机控制器分别与一体化电机的三相绕组和储能部件连接，高速交流电机变流器分别与高速交流电机的三相绕组及三相交流电网连接；一体化电机、转矩转速传感器、磁粉制动器与高速交流电机的输出、输入轴用法兰盘依次进行同轴机械连接，测试平台控制器分别与一体化电机控制器、转矩转速传感器、磁粉制动器和高速交流电机变流器连接。本实用新型在车用控制装置范围内具有较好的实用价值和良好的应用前景。
文档编号G01M15/00GK202562744SQ201220146808
公开日2012年11月28日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者才丰, 于波 申请人:北京巨磁源电机有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
