大地网投


高速混动电动车变速器试验台,减速器测功机


大地网投高速减速器试验台,变速器测功机由低惯量负载模拟测功机,高速紧凑型驱动电机,变频器,环境仓,冷却系统,高精度传感器,振动监控预警系统,机械系统,测功机实时控制系统,主控系统等部分组成。对电驱动动力总成试验台,无需高速驱动电机,仅低惯量负载模拟电机即可。实时动态控制系统通过实时控制器可实现转速和扭矩控制,模拟实际负载。主控系统可以与环境仓,功率分析仪,冷却系统,EUT等通讯,并实现控制。数据采集系统采集扭矩传感器,振动传感器,温度传感器,压力传感器,以及其它传感器的信号,并高速传输到主控系统中,传感器数据可在软件界面中显示,保存和处理。

 

高速减速器测试系统

 

高速变速器测功机,减速器试验台针对新能源汽车纯电动汽车的高速电机后端的减速器,或混合动力汽车的减速器进行测试,可选用紧凑型的高速驱动电机模拟车载电机,低惯量紧凑型电机模拟混合动力变速箱的发动机,低惯量负载电机模拟车辆路面负载。

 

  • 混合动力变速器试验台

    大地网投对混合动力变速器试验台,一般需两台高速型电机,一台模拟车载电机,一台模拟发动机;两台负载电机模拟车辆负载。

     

    混合动力变速器试验台

 

  • 纯电动汽车减速器试验台

    大地网投对于纯电动汽车减速器试验台,一般由一台高速紧凑型驱动电机模拟车载电机和两台负载电机模拟车辆负载组成。高速减速器试验台配置电池模拟器,功率分析仪,冷却系统,也可进行电动总成测试。

     

    纯电动汽车减速器试验台

 

测功机选型规格

 

大地网投高速变速器测功机,减速器试验台包括驱动电机和加载电机,驱动电机模拟发动机或新能源汽车车载输入电机;加载电机模拟轮边负载。

 

  • 驱动电机参数

     

    型号额定功率 (kW)额定扭矩 (Nm)最高转数 (rpm)转动惯量 (kgm2)
    TID-0119040016000约 0.1
    TID-0219040020000约 0.1
    TID-0325050016000约 0.1
    TID-0425050020000约 0.1

     

    减速器试验台驱动电机

 

  • 加载电机参数

     

    型号额定功率 (kW)额定扭矩 (Nm)最高转数 (rpm)转动惯量 (kgm2)
    TOD-01220360030002.4
    TOD-02250300030000.62
    TOD-03250400030000.8
    TOD-04310370033006.3
    TOD-05345420030003.5

     

    减速器试验台加载电机

 

电动总成测试系统

 

电动总成试验台(测试系统)针对新能源汽车纯电动汽车的电动总成,或混合动力汽车的动力总成进行测试试验,可选用低惯量紧凑型电机模拟混合动力变速箱的发动机,低惯量负载电机模拟车辆路面负载。系统还包括电池模拟器(或直流双向电源),高精度功率分析仪,车载电机及控制器冷却系统等。电动总成或混合动力总成的轮边负载模拟电机推荐选型如下:

 

  • 测功机选型规格

     

    型号额定功率 (kW)额定扭矩 (Nm)最高转数 (rpm)转动惯量 (kgm2)
    TOD-01220360030002.4
    TOD-02250300030000.62
    TOD-03250400030000.8
    TOD-04310370033006.3
    TOD-05345420030003.5


电动总成或混合动力总成的轮边负载模拟



混动变速器试验台,电动车减速器测功机关键技术说明


试验台系统架构

 

高速变速器测功机,减速器试验台由动力区、试验区和监控区组成。动力区主要由电机控制变频器、电气控制柜等组成;试验区主要由电力测功机,测量传感器,电力测功机冷却系统、被测变速箱、台架、工装和减震安装平台等组成;监控区主要由主控计算机、电控柜等组成。

 

高速混动电动车变速器试验台,减速器测功机系统架构

 

  • 动力区

    动力区的变频器负责对测功机进行驱动电机和负载电机进行控制,驱动电机模拟被测变速箱的动力源(电机或发动机),负载电机模拟道路负载。驱动电机作为转速控制时,一般处于电动状态,负载电机处于发电状态,负载电机产生的电能通过变频器的直流母线,回馈到驱动电机,构成内部电封闭结构。当遇到紧急状态时,可以通过制动电阻消耗掉电机的动能。驱动电机和负载电机可以有多种控制方式,各种控制方式之间可以灵活切换,既可以做驱动控制,也可以做负载控制。

 

  • 试验区

    大地网投试验区用于被试件的试验,试验区的测功机可以进行转速和扭矩控制,用于模拟道路负载,负载模拟方式包括:恒扭控制、道路谱输入、计算道路谱,以及用户自定义载荷谱等方式。

 

  • 监控区

    监控区由主控计算机、数据采集系统、传感器信号处理系统、实时控制器、操作台等组成。主控计算机与测功机驱动器通过以太网等通讯方式进行通讯,实现负载模拟。数据采集系统负责现场的各传感器数据采集,数据采集系统将数据实时传输到上位机中,主控计算机实时从实时控制器中读取数据。监控系统对数据进行保存、显示和各种计算处理。系统通过振动传感器实时监测被测电机、试验台轴承座、测功机的振动状态一旦系统出现异常,主控计算机采取相应措施,停止测功机和被测电机,防止发生深度故障损坏,同时记录停机前的所有数据,用户可以调用分析。主控计算机预留2个CAN总线接口,与被测变速箱的TCU通讯,系统对用户开发CAN通讯协议,用户可以自定编辑。

 

此外,系统还配置了早期故障诊断系统,对被试件进行早期失效故障诊断分析,可以对试件的齿轮、轴承等旋转件进行早期失效预警和分析。

三台测功机可以独立控制,既可以满足减速器测试,也可以脱开驱动端测功机,实现动力总成测试(加入电池模拟器);还可以拓展为混动减速器四测功机试验台。

 

 

关键技术指标

 

  • 扭矩测量精度:±05%FS ~ ±0.1%FS
  • 转速传感器脉冲分辨率:1024ppr/ 600ppr
  • 扭矩控制精度:±5% ~ ±1%
  • 转速控制精度:±01%FS
  • 测功机最大振动速度值(RSM):≤2mm/s(独立),≤3.5mm/s(加载)
  • 中间轴承座温升:≤ 35℃
  • 中间轴承座最大振动速度值(RSM):≤2mm/s(独立),≤3.5mm/s(加载)
  • 试验电机电流测量通道:4路/ 6路
  • 试验电机电压测量通道:4路/ 6路
  • 功率分析仪测量精度:±(读数的05%/ 0.1% + 量程的0.05%/ 0.1%)
  • 数据采集系统采样率:1kHz
  • 用户数据采集系统通道:可选配
  • 温度测量范围:-50℃ ~ 200℃
  • 振动传感器测量范围(RSM):0 ~ 20mm/s

 

 

变速器测功机主要试验项目

 

  • 混合动力变速箱试验台

     

    • 变速器无负荷损失试验(三电机试验台)
    • 变速器传动效率试验(四电机试验台)
    • 变速器接触斑点试验(三电机试验台)
    • 变速器齿轮疲劳强度耐久性试验(四电机试验台)
    • 变速器高速烧结试验(四电机试验台)
    • 变速器高负荷烧结试验(四电机试验台)
    • 变速器饱和油温测量(四电机试验台)
    • 变速器低温烧结试验(四电机试验台动态载荷)
    • 变速器动态密封试验(三电机试验台)
    • 差速器齿轮啮合疲劳强度试验(三电机试验台)
    • 差速器烧结试验(三电机试验台动态载荷)
    • 差速器烧结界限确认试验(三电机试验台动态载荷)
    • 离合器ON-OFF耐久性试验(三电机试验台)

 

  • 纯电动汽车减速器试验台

     

    • 超速测试
    • 传动效率测试
    • 差速试验性能测试
    • 差速可靠性测试
    • 转速—转矩特性测试
    • 动力总成效率测试(效率MAP图,配套直流双向电源和功率分析仪,针对EV动力总成/混动)
    • 转速控制精度测试(针对EV动力总成/混动)
    • 转矩控制精度测试(针对EV动力总成/混动)
    • 转速响应时间测试(针对EV动力总成/混动)
    • 转矩响应时间测试(针对EV动力总成/混动)
    • 加速性能测试
    • 电动工况测试(配套直流双向电源和功率分析仪,针对动力总成/混动)
    • 发电工况测试(配套直流双向电源和功率分析仪,针对动力总成/混动)
    • 振动检测
    • 噪音检测
    • 路谱模拟测试
    • 疲劳试验
    • 动态密封性试验




混动变速器试验台,电动车减速器测功机关键技术描述

 

  1. 高性能电力测功机

     

    大地网投驱动电机采用了小中心高的高速低惯量电机,中心高最小可达132mm,可以满足几乎所有的变速器输入轴与输出轴间距的要求。

    加载测功机采用了低惯量同步电机或异步电机,如果需要满足高动态测试,则建议选择极低惯量的同步电机作为加载测功机。

    大地网投测功机的前后轴承侧均设计有振动监控,电机的三相绕组和轴承均设计有温度监控。

 

  1. 高动态实时控制系统

     

    试验台的监控系统嵌入式实时控制器控制,EtherCAT通讯,可以实现高动态控制,系统空载动态响应时间可达到10ms以内,可以满足复杂变工况测试。

    电力测功机高动态实时控制系统

  1. 精密机械结构

     

    大地网投机械结构件采用高精度加工中心加工,具备非常高的加工精度,轴系同轴度优于0.02mm。

 

  1. 精密高速轴承支承

     

    高速轴承支承采用高速角接触球轴承,弹簧预紧,轴承温升不超过35℃,最高转速时振动速度低于2.5mm/s(RSM),脂润滑,免维护,可连续运转20000小时。

 

  1. 空间位置可调

     

    • 驱动电机位置调整

      调整方向:高度;调整范围:±50mm;调整方式:手动调整;锁紧方式:螺栓锁紧。

     

    • 加载测功机位置调整

      大地网投调整方向:高度;调整范围:±100mm;水平轴向±200mm;水平径向;调整范围:±80mm;调整方式:手动调整;锁紧方式:螺栓锁紧。

     

    高速混动电动车变速器试验台,减速器测功机系统架构

 

  1. 完善的安全防护措施

     

    • 测功机前后轴承和温度实时监控,测功机的电流和电压实时监控,测功机的转速和转矩实时监控。
    • 中间高速轴承支承的轴承温度和振动实时监控。
    • 被测电机的振动实时监控。
    • 安全防护罩闭合检测,与测功机形成连锁保护。
    • 电控系统具备短路、漏电、断电、过流、过压等防护功能。
    • 系统软件具备安全检测功能,当监测值超出阈值,立即报警。系统具备三级防护功能。
    • 对耐久性测试,系统根据监控的振动等历史数据,自动进行趋势预测,当预测会出现故障,系统会提示用户注意。

 

  1. 完善的监控软件

     

    试验台软件采用模块化设计架构,用户可以自定义试验流程和工况参数,实现对电机的转速和扭矩控制。系统对用户进行分级,并开不同功能模块。系统具备开机零点自动标定功能。软件具备专门的传感器标定模块,用户可以定期对传感器进行标定。预留与EUT通讯接口,可实现对EUT的控制。具备以下功能:

     

    • 速度控制
    • 扭矩控制
    • 温度监控
    • 速度监控
    • 安全功能
    • 具有标准的与上位机软件通讯的接口
    • 可以进行被测件与测试台的限制监控,确保被测件转速、异常时可在极短的时间
    • 内恢复至安全状态
    • 速度、扭矩的开环与闭环控制
    • 系统接口
      • 与环境仓通讯控制接口
      • 与冷却系统通讯控制接口
      • 与电池模拟器通讯控制接口
      • 与变频器通讯控制接口
      • 与INCA标定系统通讯控制接口
      • 四路CAN总线,可以与试验件通讯
      • 一路以太网通讯接口
      • 提供相应的电缆
    • 道路模拟

     

    大地网投实时控制器中集成了整车道路模拟功能。整车道路模拟功能用于实现在台架上实现整车的道路阻力、坡度阻力模拟和惯量模拟,这些阻力模拟可用如下公式表示:

    系统可提供各系列测功机电惯量模拟,并且根据方程式模拟道路负载:

    RL = F0 + F1VX + F2Vn + I dv/dt + mg * (Grad/100)

    其中:

    RL道路载荷(路面牵引力)
    F0, F1, F2, n道路负载模型系数
    F0独立于速度的摩擦力系数
    F1与速度相关的摩擦力系数
    F2风阻系数
    nF2的速度指数变量(范围:1.2—3.0)
    xF1的速度指数变量(范围:0.8—1.2)(如果有)
    V转鼓表面线速度
    I电模拟惯量
    dv/dt加速度
    m质量
    g重力
    grad坡度

     

    大地网投参数F0、F1、F2、n和 x(如果有)组成道路负载模型,他们可通过多种方法获得。





有关测功机的超连结

 


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