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新能源汽車電機的超速測試


時間:2018-06-05 編輯:甘立人
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隨著節(jié)能、環(huán)保理念的深入,各國高度重視新能源汽車發(fā)展,在一系列支持政策的引導(dǎo)下,汽車企業(yè)對新能源汽車的研發(fā)投入不斷加大,新能源汽車的技術(shù)水平將加快提升。未來,隨著新技術(shù)、新材料在新能源汽車上的不斷應(yīng)用,新能源汽車技術(shù)水平還有較大的提升空間。本文著重介紹新能源汽車電機的發(fā)展趨勢、汽車電機的技術(shù)性能傾向及新能源電機的測試方法等。


一、新能源汽車電機的發(fā)展趨勢

與傳統(tǒng)燃油汽車100多年的發(fā)展歷史相比,新能源汽車尚處于發(fā)展初期。但當(dāng)前新能源汽車技術(shù)變革日新月異,一方面現(xiàn)有的新能源汽車產(chǎn)品通過不斷改良、創(chuàng)新,技術(shù)水平大幅提升,另一方面,新材料、新技術(shù)在新能源汽車上應(yīng)用速度加快,推動新類型產(chǎn)品不斷問世。新能源汽車的驅(qū)動系統(tǒng)核心部件分成三大塊:電池、電機控制器、電機。三者的性能決定了新能源汽車動力輸出的最終性能。而電機的性能又是決定了整個驅(qū)動系統(tǒng)的性能的重中之重。

目前,新能源電機應(yīng)用最多的類型:如交流異步電機、永磁同步電機、直流電機、開關(guān)磁阻電機等,交流異步電機在國外的應(yīng)用相對成熟,如特斯拉,而國內(nèi)的新能源汽車廠商以永磁同步電機應(yīng)用為主,特別是乘用車方向。此外,當(dāng)前的純電動新能源汽車,除了采用單一驅(qū)動電機方案外,還存在如雙電機四驅(qū)、輪轂電機驅(qū)動、輪邊電機驅(qū)動等多軸驅(qū)動方案,都是未來的發(fā)展方向。

新能源電機恒功率范圍、啟動扭矩、調(diào)速能力、功率密度、效率、可靠性等特性關(guān)注度越來越高,也是評價新能源電機優(yōu)劣的重要指標(biāo)。現(xiàn)階段,新能源汽車、特別是乘用車電機趨向于高轉(zhuǎn)速、高效率、高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。

二、為什么新能源汽車,特別是乘用車的轉(zhuǎn)速要做高?

近年來,國內(nèi)外主要汽車企業(yè)加大了新能源汽車車型上市步伐,紛紛推出了較成熟的新能源乘用車產(chǎn)品,可供消費者選擇的車型日益增多,市場競爭也日趨激烈,加快了新能源電機技術(shù)的改良,其中有一個方向就是轉(zhuǎn)速越來越高,對新能源乘用車來說,高轉(zhuǎn)速有兩大優(yōu)點:一是對于新能源電機來說,轉(zhuǎn)速高,功率密度高,體積遠小普通電機適于新能源汽車的應(yīng)用;二是轉(zhuǎn)動慣量小、動態(tài)響應(yīng)快、峰值轉(zhuǎn)速性能好。

新能源電機的轉(zhuǎn)速越高,相對功率越大,在電機啟動時,輸出扭矩大,響應(yīng)更快,加速性能更好,像比亞迪、長安汽車等企業(yè)提出新能源汽車車型加速時間5秒以內(nèi),加速性能比現(xiàn)有同級別傳統(tǒng)汽車普遍偏高??傮w看,新能源汽車由電機驅(qū)動,加速性能具有先天優(yōu)勢,隨著技術(shù)水平的提升,新能源電機轉(zhuǎn)速越來越高,未來新能源汽車的加速時間將大幅降低,加速犀利無比。

同時,隨著新能源電機轉(zhuǎn)速的提升,功率密度提高,效率越來越高,電機高效區(qū)間就越寬泛,如下圖。


三、新能源電機的超速測試

從新能源汽車電機的發(fā)展來看,轉(zhuǎn)速會越來越高,峰值轉(zhuǎn)速會更高,超速測試的難度就會加大,按照電機測試標(biāo)準(zhǔn),超速測試方法如下:

1、測試目的:

檢查電機的安裝質(zhì)量、實驗轉(zhuǎn)子各部分承受離型力的機械強度和軸承在超速時的機械強度。

2、測試方法:

在被測電空載運行的情況下,使用被測電機控制器使電機勻速運行到1.2倍的最高轉(zhuǎn)速,在此工況下運行不低于2min。或者被測電機不通電,在測功機的拖動下勻速運行到1.2倍的最高轉(zhuǎn)速,同樣在此工況下運行不低于2min。

目前,國內(nèi)新能源乘用車電機的峰值轉(zhuǎn)速12000rpm較多,隨著新能源電機的快速發(fā)展,峰值轉(zhuǎn)速會越來越高,廣州致遠電子推出的新能源汽車電機測試系統(tǒng),峰值轉(zhuǎn)速最高支持20000rpm,完全按照新能源電機最新測試標(biāo)準(zhǔn)GB/T18488-2015,實現(xiàn)對新能源電機最全面、精確的測試。

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