[发明专利]分布式驱动用轮毂电机高频转矩波动测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机测试系统，尤其是涉及一种能模拟外转子轮毂电机的实际工作情况，并获得较为准确的高频转矩波动频率信号的测试系统。

背景技术

分布式驱动电动汽车的主要结构特征是将驱动电机直接安装在驱动轮内或驱动轮附近，具有驱动传动链短、传动高效、结构紧凑等突出优点，为汽车结构变革营造了极大的空间。外转子表贴式永磁同步电机功率密度大、驱动效率高，是分布式驱动用电机的主要类型之一。分布式驱动电动汽车的道路试验表明：轮毂电机的6阶转矩波动是电动汽车车内结构振动与噪声的主要振源。

分布式驱动电动汽车多采用外转子表贴式永磁同步电机作为轮毂驱动电机，其有如下特点：

1)存在高频转矩波动，频率成分为电流频率的6k倍频(k＝1，2，3……)。且轮毂电机转速一般较高、极对数通常较多(通常极对数p＞＝20)，导致该转矩波动频率成分更高，测试困难。

2)轮毂电机是扁平状、外转子结构，由于外转子直接与轮胎相连，转动惯量较大，连接扭矩测试设备存在很大问题。

目前还没有文献公布分布式驱动用轮毂电机高频转矩波动测试系统，精确的测试轮毂电机转矩波动存在困难。现在，对于轮毂电机扭矩测量可借助传统汽车的六分力仪测量，但六分力仪存在价格昂贵、采样频率不高、零点漂移等缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种分布式驱动用轮毂电机高频转矩波动测试系统，该测试系统能模拟外转子轮毂电机实际工作情况，并获得较为准确的转矩波动频率信号。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种分布式驱动用轮毂电机高频转矩波动测试系统，包括：

转矩传感器，与被测轮毂电机的转子连接，用于检测轮毂电机的转矩；

电涡流测功机，与转矩传感器连接，经由转矩传感器向被测轮毂电机提供负载，模拟实际的工况；

测功机控制器，与电涡流测功机连接，用于调节电涡流测功机的转速；

冷却装置，与电涡流测功机连接，用于冷却电涡流测功机。

所述的转矩传感器通过法兰盘连接被测轮毂电机的转子，所述的电涡流测功机通过联轴器连接转矩传感器。

所述的法兰盘与被测轮毂电机的转子通过螺栓固定，法兰盘外设有一用于安装法兰盘的滑动轴承。

该测试系统还包括安装板，所述的转矩传感器、电涡流测功机、被测轮毂电机和法兰盘均通过支架固定在安装板上。

所述的电涡流测功机的中心轴、转矩传感器的中心轴和被测轮毂电机的中心轴之间的同轴度小于0.02mm。

所述的冷却装置为冷却水箱，该冷却水箱通过水管连接电涡流测功机。

所述的转矩传感器的采集频率为3000Hz或3000Hz以上。

与现有技术相比，本发明能够通过支架固定轮毂电机，使转子在电涡流测功机的带动下转动，模拟轮毂电机实际工作情况，得到较为符合实际的转矩波动的频率信号，而且本发明相对于六分力仪成本较低。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种分布式驱动用轮毂电机高频转矩波动测试系统，包括转矩传感器5、电涡流测功机7、测功机控制器17、冷却水箱9、联轴器6、法兰盘3、滑动轴承4、多个支架以及用于设置测试部件的安装板10。被测轮毂电机的定子1通过定子支架14固定在安装板10上，被测轮毂电机的转子2通过法兰盘3连接转矩传感器5的一端，法兰盘3与转子2之间通过4个螺栓固定，使其紧密连接。法兰盘3安装在滑动轴承4中，而滑动轴承4通过法兰盘支架13固定在安装板10上。转矩传感器5的另一端通过联轴器6连接电涡流测功机7的转轴，转矩传感器5和电涡流测功机7分别通过转矩传感器支架11和电涡流测功机12固定在安装盘上。冷却水箱9内设有冷却液，通过水管8与电涡流测功机7连通，并采用水冷的方式冷却电涡流测功机7。测功机控制器17和电机控制器15也通过控制器支架16固定在安装板上，分别连接电涡流测功机7和被测轮毂电机，同于对其进行转速的调节。

安装时，通过各个支架保证电涡流测功机7的中心轴、转矩传感器5的中心轴和被测轮毂电机4的中心轴之间的同轴度小于0.02mm。当进行电机转矩波动测试时，通过电机控制器15和测功机控制器17分别调节被测轮毂电机的转子2和电涡流测功机7的转速来模拟轮毂电机实际工况，并通过转矩传感器5记录各工况下所测量到的转矩波动值，其采样频率为3000Hz或3000Hz以上，能够实现分布式驱动用轮毂电机的高频转矩波动的测量。