混合动力电动客车电机系统连续电动温升及高效区研究
王再宙,张春香,吕锋
(河北师范大学,石家庄050031)
摘要:介绍混合动力电动客车电机系统,并对其连续电动工作温升及高效区进行了测试,得出混合动力客车电机系统其连续温升及效率基本符合要求。
关键词:混合动力;电机;连续工作特性;电动;高效区
中圈分类号:tm306 文献标志码:a 文章编号:1001-6848{2010)07-0047一03
0引 言
电动车辆主要分为纯电动车辆( ev)、混合动力电动车辆(hev)和燃料电池电动车辆( fcev),其动力驱动系统与内燃机车辆本质不同,它主要利用电能,通过驱动控制系统驱动电机,带动车辆驱动轮转动,推动车辆行驶。按照使用的牵引电机类型,电动汽车电机系统可以戈ⅱ分为宜流驱动系统和交流驱动系统,交流驱动系统一般采用感应电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。
一般混合动力电动汽车既能作电动机运行,也能作发电机运行,特点是在车辆减速制动时。混合动力电动汽车的类型主要分为串联式混合动力电动汽车、并联式混合动力电动汽车、混联式混合动力电动汽车和复合型电动车四种类型。
为考核混合动力客车电机系统性能,对其进行了主要技术指标测量、性能型式试验等。本文仅就混合动力客车电机系统电动连续工作温升及高效区进行研究。
1试验设备
试验在交流电力测功机电机驱动系统测试平台上进行,平台采用单路传动设计,通过模块配置可适应不同车型电动车辆电传动的综合测试。电动车辆动内驱动系统测试平台原理图以及主要构成模块如图1所示。
被测试驱动电机3、转速转矩仪5和电力测功机6之间采用弹性联轴器顺序连接以传递动力。台架可逆电源l、驱动电机控制器2与驱动电机3之间采用电气连接,测功机控制器7与测功机6之间也是电气连接,用以实现对测功机的控制。中央计算机完成测试平台各种信号的采集和测试平台的控制。台架可逆电源系统1作为车载电池的模拟器,为驱动电机3提供直流电,同时可将驱动电机的发电回收。由电力测功机6实现贞载的施加,采用电惯量实现车辆行驶惯性负载的模拟,同时由电力测功机模拟惯性负载。电力测功机也可以反拖被测试驱动电机,实现发电特性的测试。
测功机采用德国horiba ats公司生产的dy-nas3 ht460交流电力测功机,该系统由负载部分、测试部分、控制部分、操作及安全部分、计算机仿真部分、以及相关电缆及配件组成。交流电力测功机的****转速为8 000 r/min,****转矩1400 nm,****功率460 kw,转矩测试精度0.1010级,转矩响应3 ms。
混合动力客车电机系统其主要参数为:额定转速为2 000 r/min,****转速为4 000 r/min,额定功率为100 kw,****功率为157 kw。
2试验过程及数据
试验环境为环境温度15℃,大气压力为正常大气压,相对湿度20 ℃。主要测试设备包括测功机、直流电源柜:500 v,500 a;电阻测量仪:ps -ω电阻速测计;电温度计:jm222u型。
依据测试规范[6-7],电机自然冷却,控制器强制风冷,电机初始绕组电阻值24mω,15℃。测试过程中,电机及其控制器应带有与窦际使用条件相同的冷却设施。控制器输入母线电压为实际应用的额定电压值。
2.1 电动连续温升试验
对于连续电动温升,试验时,为控制器施加额定电压,并使电机系统在额定转速和额定转矩条件。下连续运行,达到热平衡后从事连续工作特性趋线的测试。规定热平衡状态为电机系统在上述条件下连续运行th后的状态。停机后,测量电机周围空气温度36.5℃。测试电阻时,第一个测试点在电机停机后45 s内完成,此后每15 s测试一次电阻数值。对于百分之70****转速时的连续电动温升,则重复以上测试工作。其数据分别见表1和表2。
2.2电动高效区测试
|