高速驅(qū)動(dòng)電機(jī)臺(tái)架標(biāo)定

為什么需要對(duì)電機(jī)標(biāo)定?電機(jī)標(biāo)定的目的是為了電機(jī)控制器控制能夠高效的對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制：
1，能夠準(zhǔn)確評(píng)估/控制目前電機(jī)的扭矩輸出；2，最小的電流獲得最大的扭矩；

不同的電機(jī)自身的一些本體參數(shù)不同，如：極槽數(shù)、電感電阻磁鏈，如果不進(jìn)行標(biāo)定，可能電機(jī)和控制器也能運(yùn)行起來，但應(yīng)該達(dá)不到想要的要求。比如指令給100Nm，電機(jī)實(shí)際扭矩只出到70Nm，而且效率也不高。

想要整個(gè)電驅(qū)系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)(提高效率，提高控制精度)，就要通過臺(tái)架進(jìn)行標(biāo)定。

永磁電機(jī)的標(biāo)定主要分兩部分：

1、電機(jī)零位的標(biāo)定方法有直流法、高頻注入、反電勢(shì)計(jì)算等。

旋轉(zhuǎn)變壓器（簡(jiǎn)稱：旋變）

2、電機(jī)性能的標(biāo)定MTPA（ maximum torque per ampere ）標(biāo)定

?恒轉(zhuǎn)矩區(qū)：基速以下，只受電流極限圓限制，采用 MTPA控制，使電機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)矩。

MTPV（ maximum torque per voltage ）標(biāo)定

粗標(biāo)：弱磁轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，給定一個(gè)轉(zhuǎn)速，以一定的電流間隔分別給定id、iq電流，掃整個(gè)電流極限圓內(nèi)所有點(diǎn)，同時(shí)保證電壓在電壓極限橢圓內(nèi)，記錄每個(gè)電流矢量下的實(shí)測(cè)力矩。轉(zhuǎn)速逐漸提高直至到最高轉(zhuǎn)速。

高速驅(qū)動(dòng)電機(jī)臺(tái)架測(cè)試及滿足標(biāo)準(zhǔn)

高速電機(jī)的測(cè)試需要高轉(zhuǎn)速的電機(jī)臺(tái)架。兩年前據(jù)不完全調(diào)研，目前驅(qū)動(dòng)電機(jī)用臺(tái)架最高轉(zhuǎn)速有25000rpm一臺(tái)、23000rpm幾臺(tái)。如果有再高轉(zhuǎn)速的電機(jī)，找臺(tái)架資源來測(cè)試可能會(huì)是個(gè)頭疼的問題。

根據(jù)最新GB/T18448 2024中超速要求，臺(tái)架最高轉(zhuǎn)速至少是被測(cè)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速的1.1倍。

5.1.6　超速
驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)能承受不低于1.1倍最高工作轉(zhuǎn)速試驗(yàn)，持續(xù)時(shí)間不少于2min。

臺(tái)架測(cè)試需滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：

◆  GB/T 18488.1-2024 電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)
◆  GB/T 29307-2022 電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)方法
◆   QC/T 1069-2017 電動(dòng)汽車用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)◆   QCT 1068-2017 電動(dòng)汽車用異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)

《GB/T 18488-2024 電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)》在2024.5.28發(fā)布了新的GB/T 18488-2024《電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，于2024.5.28正式實(shí)施。

《GB/T 29307-2012 電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)方法》首先性能初試Initial Performance Test 性能初試按照GB/T18488.1和GB/T 18488.2的要求進(jìn)行。測(cè)得的性能應(yīng)符合被測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)條件要求。其次，可靠性試驗(yàn)Reliability Test 轉(zhuǎn)矩負(fù)荷循環(huán)按照以下圖（步驟S1-S4）和表進(jìn)行?？倷C(jī)運(yùn)行時(shí)間為402 h，按照順序連續(xù)試驗(yàn)。

《GB/T 29307-2012 電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)方法》被測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不低于402 h
S1-額定工作電壓，1.1倍的額定轉(zhuǎn)速nN，即ns=1.1nN，循環(huán)320 h
S2-最高工作電壓，試驗(yàn)轉(zhuǎn)速ns=1.1nN，循環(huán)40 h
S3-最低工作電壓，試驗(yàn)轉(zhuǎn)速ns=(最低工作電壓/額定工作電壓）*nN，循環(huán)40h
S4-額定工作電壓、最高工作轉(zhuǎn)速和額定功率狀態(tài)，持續(xù)運(yùn)行2h計(jì)算平均首次故障時(shí)間、故障停車次數(shù)及故障平均間隔時(shí)間

最后，性能復(fù)試Second Performance Test ，按照GB/T18488.1和GB/T 18488.2的要求進(jìn)行。

《GB/T 29307-2022 電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)方法》

《QC/T 1069—2017 電動(dòng)汽車用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)》此主要體現(xiàn)了永磁電機(jī)的特殊性，增添了一些GB/T18488中沒有但卻很重要的一些項(xiàng)目，如：如齒槽轉(zhuǎn)矩、反電勢(shì)、初始位置角度、空載反電勢(shì)容差、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)空載損耗、驅(qū)動(dòng)電機(jī)空載損耗、穩(wěn)態(tài)短路電流限值、穩(wěn)態(tài)短路電流容差、永磁體老化退磁，系統(tǒng)安全性及一致性問題。

本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)車用永磁同步電機(jī)，有效完善了永磁同步電機(jī)的指標(biāo)體系。

整理自：直播｜高速驅(qū)動(dòng)電機(jī)臺(tái)架標(biāo)定與測(cè)試作者：資深電機(jī)設(shè)計(jì)專家 馬永志