CN106461505A - 电动马达测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电动马达测试系统，为了容易且准确测量电动马达的齿槽转矩，所述电动马达测试系统包括：测功机(10)，与电动马达(200)连接；转矩传感器(30)，测量电动马达(200)的转矩；以及齿槽转矩测量用马达(50)，用于测量电动马达(200)的齿槽转矩，在电动马达(200)的齿槽转矩测量时，电动马达(200)、测功机(10)及齿槽转矩测量用马达(50)连接。

Description

电动马达测试系统
技术领域
本发明涉及对电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)等上装载的电动马达的性能进行测试的电动马达测试系统。
背景技术
作为这种电动马达测试系统，例如在电动马达上连接测功机，并且使所述测功机作为驱动装置或者负荷装置发挥功能，由此模拟实际的运转状态以测试电动马达的性能。
更具体而言，为模拟实际的运转状态，测量在电动马达与测功机之间产生的转矩，根据所述测量值判断所需要的负荷等，从而控制测功机。
可是，在上述的电动马达测试系统中，测量电动马达产生的齿槽转矩时，以往把电动马达从测功机取下，连接到例如专利文献1所示的专用的齿槽转矩测量装置上测量。
可是，每次为了测量齿槽转矩，把电动马达从测功机取下再移动到齿槽转矩测量装置并进行安装的作业，都需要找正等校准，因而花费大量的劳力和时间。
而且此时，如果找正等产生错误校准，会发生因受其影响而不能准确测量齿槽转矩的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2010-14534号
发明内容
本发明为解决上述问题，主要目的是在利用测功机测试电动马达的性能的系统中容易且准确测量电动马达产生的齿槽转矩。
即本发明的电动马达测试系统，是测试汽车的电动马达的性能的电动马达测试系统，包括：测功机，与所述电动马达连接；转矩传感器，测量所述电动马达的转矩；以及齿槽转矩测量用马达，用于测量所述电动马达的齿槽转矩，在所述电动马达的齿槽转矩测量时，所述电动马达、所述测功机及所述齿槽转矩测量用马达连接。
按照这种电动马达测试系统，在电动马达的齿槽转矩测量时，所述电动马达、所述测功机及所述齿槽转矩测量用马达连接，所以通过把测功机设为无负荷状态，不用将电动马达从测功机取下就可以测量齿槽转矩。因此，只要将电动马达、测功机和齿槽转矩测量用马达预先以彼此的旋转轴的轴线一致的方式固定，此后就难以发生找正等错误校准。因此，通过将齿槽转矩测量用马达的旋转传递给电动马达，可以容易且准确测量齿槽转矩。
优选所述电动马达与所述测功机的旋转轴的一端侧连接，所述齿槽转矩测量用马达与所述旋转轴的另一端侧连接。
这里，例如在连接电动马达和测功机的轴上连接齿槽转矩测量用马达时，需要在所述连接部位上使用伞齿轮等。而按照上述的结构，可以用简单的结构将齿槽转矩测量用马达连接到测功机。
另外，作为具体实施方式，所述电动马达与所述测功机的旋转轴的一端侧连接，所述齿槽转矩测量用马达与所述旋转轴的一端侧或在此连接所述电动马达的连接机构连接。
此时，需要使用上述的伞齿轮等，但是在设置电动马达测试系统的空间受到电动马达和测功机的旋转轴向限制时十分有利。
优选所述转矩传感器设置在比所述齿槽转矩测量用马达靠近所述电动马达侧。
这样，由转矩传感器测量的测量转矩，在齿槽转矩测量用马达的旋转向电动马达传递的状态下，作为齿槽转矩而被测量，在测功机的旋转向电动马达传递的状态下，作为电动马达的性能测试上采用的通常测试用转矩而被测量。即，转矩传感器能够兼用于齿槽转矩的测量和通常测试用转矩的测量，因此不需要用于测量齿槽转矩的专用的转矩传感器。
优选还具备离合机构，所述离合机构设置在所述齿槽转矩测量用马达和所述测功机之间，所述离合机构在所述电动马达的齿槽转矩测量时，将所述齿槽转矩测量用马达连接到所述测功机，所述离合机构在测试所述电动马达的性能的通常测试时，将所述齿槽转矩测量用马达从所述测功机断开。
这样，虽然齿槽转矩测量用马达在高速旋转时存在破损的危险，但通过在通常测试时将齿槽转矩测量用马达从测功机断开，能够使测功机的高速旋转不向齿槽转矩测量用马达传递，从而可以防止齿槽转矩测量用马达的破损。
优选具备减速机，所述减速机与所述齿槽转矩测量用马达连接，使所述齿槽转矩测量用马达的旋转速度减速。
这样，可以提高齿槽转矩测量用马达所需要的低旋转性能中的旋转稳定性。
按照这种结构的本发明，不移动电动马达、不需要以往每次测量齿槽转矩时所需要的找正等校准，可以容易且准确测量电动马达的齿槽转矩。
附图说明
图1是表示本实施方式的电动马达测试系统的整体结构的示意图。
图2是表示变形实施方式的电动马达测试系统的整体结构的示意图。
图3是表示变形实施方式的电动马达测试系统的整体结构的示意图。
附图标记说明
100 电动马达测试系统
200 电动马达
10 测功机
20 连接机构
300 旋转传递系
30 转矩传感器
50 齿槽转矩测量用马达
60 离合机构
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的电动马达测试系统的一个实施方式。
本实施方式的电动马达测试系统100，在测试台上测试电动汽车或混合动力汽车的电动马达200的工作性能等，如图1所示，具备：与电动马达200连接的测功机10；连接电动马达200的旋转轴201和测功机10的旋转轴11的连接机构20；测量在电动马达200和测功机10之间产生的转矩的转矩传感器30；以及接收转矩传感器30的输出的控制装置40。
另外，本实施方式的电动马达200和测功机10被承载并固定在例如地面或台X上。
测功机10用于进行电动马达200的测试运转，根据该测试运转状态，通过作为电动机工作而发挥驱动电动马达200的驱动装置的功能，通过作为发电机工作而发挥对电动马达200施加负荷的负荷装置的功能。
具体所述测功机10例如是具备作为未图示的交流马达的电动马达的交流式电功率计，如图1所示，在本实施方式中是能从旋转轴11的一端侧11a和另一端侧11b输出动力的两端驱动式。
连接机构20机械性连接电动马达200的旋转轴201和测功机10的旋转轴11，具体包括：连接电动马达200的旋转轴201和测功机10的旋转轴11的一端侧11a的轴，连接所述轴和旋转轴201的联轴器，以及连接所述轴和一端侧11a的联轴器等。此外，可以用齿轮等作为连接机构20。
利用上述的结构，电动马达200的旋转轴201、测功机10的旋转轴11、以及将它们机械性连接的连接机构20在轴线一致的状态下旋转，并且由这些构成旋转传递系300。这里，旋转传递系300具有电动马达200的旋转轴201、测功机10的旋转轴11、以及连接电动马达200和测功机10的连接机构20，在本实施方式中还具有与测功机10的旋转轴11的另一端侧11b连接的轴和联轴器等连接机构。
转矩传感器30与所述旋转传递系300连接，测量电动马达200的转矩，并把表示其测量值的测量信号向控制装置40输出，这里采用例如凸缘式。
另外，作为转矩传感器30，也可以采用例如接触式或者非接触式等各种类型。
控制装置40从上述的转矩传感器30接收测量信号，根据所述测量信号所示的转矩，算出电动马达200上施加的负荷等，从而对测功机10进行控制，使电动马达200成为规定的测试运转状态。
而后，如图1所示，本实施方式的电动马达测试系统100为了测量电动马达200的齿槽转矩还具备齿槽转矩测量用马达50，所述齿槽转矩测量用马达50与上述的旋转传递系300以能离合的方式连接，并通过使电动马达200的旋转轴201旋转，产生齿槽转矩。
所述齿槽转矩测量用马达50固定在台X上，并且借助离合机构60和减速机70设置在比上述的转矩传感器30靠测功机10侧。在本实施方式中，齿槽转矩测量用马达50与上述的测功机10的旋转轴11的另一端侧11b连接，具体是使电动马达200的旋转轴201以规定的转速低速旋转的低旋转用马达。
另外，齿槽转矩测量用马达50可以对电动马达200的旋转轴201进行角度控制。此时，作为齿槽转矩测量用马达50可以列举的以如下方式构成：使所述旋转轴201旋转规定角度的旋转状态以及使所述旋转轴201停止规定时间的停止状态交替重复。
离合机构60设在齿槽转矩测量用马达50和测功机10之间，从控制装置40接收控制信号而切换将齿槽转矩测量用马达50连接到旋转传递系300的连接状态以及将齿槽转矩测量用马达50从旋转传递系300断开的非连接状态。本实施方式的离合机构60借助轴连接至测功机10的旋转轴11的另一端侧11b，具体例如采用电磁离合器等离合器机构。
减速机70使齿槽转矩测量用马达50的旋转速度以规定的减速比(例如，1/100和1/1000)减速，在本实施方式中，减速机70承载并固定在台X上，并且设在齿槽转矩测量用马达50和离合机构60之间。
利用上述的配置，离合机构60设置在测功机10和减速机70之间，可以使减速机70和齿槽转矩测量用马达50一起，与旋转传递系300连接或断开。
接着，说明本实施方式的电动马达测试系统100的动作。
首先，将旋转传递系300和齿槽转矩测量用马达50以它们的旋转轴的轴线一致的方式固定配置在台X上。
接着，对用电动马达测试系统100测试电动马达200的性能的通常测试时的情况进行说明。
通常测试时，离合机构60从控制装置40接收控制信号而成为非连接状态，从而使齿槽转矩测量用马达50从旋转传递系300断开。另外，此时优选使齿槽转矩测量用马达的电源断开。
在所述非连接状态中，转矩传感器30测量在电动马达200和测功机10之间产生的转矩，并把表示所述测量转矩的测量信号向控制装置40输出。
控制装置40取得所述测量信号所示的转矩作为通常测试转矩，并根据所述通常测试转矩控制测功机10使其作为驱动装置或者负荷装置发挥功能。
由此，可以将电动马达200设为规定的运转测试状态，测试所述电动马达200的工作性能。
接着，对用电动马达测试系统100测量在电动马达200上产生的齿槽转矩的齿槽转矩测量时的情况进行说明。
齿槽转矩测量时，离合机构60从控制装置40接收控制信号而成为连接状态，从而使齿槽转矩测量用马达50连接至旋转传递系300。
在所述连接状态中，通过使测功机10成为无负荷状态，使所述测功机10成为自由，从而齿槽转矩测量用马达50使电动马达200低速旋转。
此时，转矩传感器30测量齿槽转矩测量用马达50使电动马达200旋转而产生的转矩，并把表示所述测量转矩的测量信号向控制装置40输出。
这样，控制装置40可以取得所述测量信号所示的转矩作为电动马达200的齿槽转矩。
按照这种结构的本实施方式的电动马达测试系统100，由于将齿槽转矩测量用马达50和旋转传递系300以它们的旋转轴的轴线一致的方式预先固定配置在台X上，所以切换离合机构60时，不易发生以往那种找正等错误校准。这样，通过将离合机构60切换为连接状态而将齿槽转矩测量用马达50连接到旋转传递系300，能够容易且准确测量齿槽转矩。
此外，在对电动马达200的性能进行测试的通常测试时，通过把齿槽转矩测量用马达50从旋转传递系300断开，使测功机10的旋转不向齿槽转矩测量用马达50传递，可以防止齿槽转矩测量用马达50高速旋转而破损。
此外，由于电动马达测试系统100具备使齿槽转矩测量用马达50的旋转速度减速的减速机70，所以能使齿槽转矩测量用马达50所需要的低旋转性能缓和。
而且，当减速机70的容许转速较低时，由于减速机70和测功机10之间设有离合机构60，所以在通常测试时能够通过离合机构60将减速机70和旋转传递系300断开，使测功机10的旋转不向减速机70传递，因此减速机70没有破损的危险。
此外，由于转矩传感器30设在轴与测功机10的旋转轴11的一端侧11a之间，因此不需要用于将转矩传感器30安装到轴等上的专用部件，可以使结构简单化。
另外，本发明不限于上述实施方式。
例如，在上述实施方式中，齿槽转矩测量用马达50借助离合机构60和减速机70，与测功机10的旋转轴11的另一端侧11b连接，但是如图2所示，齿槽转矩测量用马达50也可以借助离合机构60和减速机70，与测功机10的旋转轴11的一端侧11a连接。
具体如图2所示，离合机构60借助例如伞齿轮80等与连接机构20(具体为轴)连接。
此时，连接机构20上设置的转矩传感器30，只要位于比连接机构20和离合机构60的连接部位更靠近电动马达200侧即可。
此外，上述实施方式的离合机构60设在测功机10和减速机70之间，但是例如图3所示，离合机构60也可以设在减速机70和齿槽转矩测量用马达50之间。
另外，上述实施方式的转矩传感器30为固定式的，但是也可以是例如安装在测功机10上的摆动式的。
此外，上述实施方式的测功机10为交流式，但是也可以采用例如直流式等。
另外，上述实施方式的离合机构60具有电磁离合器等离合器机构，但是不限于电磁离合器，只要是能使齿槽转矩测量用马达50与旋转传递系300机械性连接或断开即可。
此外，没必要必须具备上述实施方式的离合机构60和减速机70。
而且，也可以用上述实施方式的电动马达测试系统100测量测功机10的齿槽转矩。此时，将电动马达200设为无负荷状态即可。另外，转矩传感器30还可以设置在测功机10和齿槽转矩测量用马达50之间。
另外，上述的实施方式可以同样应用在图2所示的电动马达测试系统100中。
另外，上述实施方式的电动马达测试系统100，可以测试燃料电池车(FCV)上装载的电动马达的性能。
此外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离其发明思想的范围内可以进行各种变形。
工业实用性
按照本发明，不用移动电动马达、不需要以往每次测量齿槽转矩时的找正等校准，可以容易且准确测量电动马达的齿槽转矩。

Claims (6)

1.一种电动马达测试系统，测试汽车的电动马达的性能，所述电动马达测试系统的特征在于，包括：
测功机，与所述电动马达连接；
转矩传感器，测量所述电动马达的转矩；以及
齿槽转矩测量用马达，用于测量所述电动马达的齿槽转矩，
在所述电动马达的齿槽转矩测量时，所述电动马达、所述测功机及所述齿槽转矩测量用马达连接。
2.根据权利要求1所述的电动马达测试系统，其特征在于，
所述电动马达与所述测功机的旋转轴的一端侧连接，
所述齿槽转矩测量用马达与所述旋转轴的另一端侧连接。
3.根据权利要求1所述的电动马达测试系统，其特征在于，
所述电动马达与所述测功机的旋转轴的一端侧连接，
所述齿槽转矩测量用马达与所述旋转轴的一端侧或在此连接所述电动马达的连接机构连接。
4.根据权利要求1所述的电动马达测试系统，其特征在于，所述转矩传感器设置在比所述齿槽转矩测量用马达靠近所述电动马达侧。
5.根据权利要求1所述的电动马达测试系统，其特征在于，
还具备离合机构，所述离合机构设置在所述齿槽转矩测量用马达和所述测功机之间，
所述离合机构在所述电动马达的齿槽转矩测量时，将所述齿槽转矩测量用马达连接到所述测功机，
所述离合机构在测试所述电动马达的性能的通常测试时，将所述齿槽转矩测量用马达从所述测功机断开。
6.根据权利要求1所述的电动马达测试系统，其特征在于，具备减速机，所述减速机与所述齿槽转矩测量用马达连接，使所述齿槽转矩测量用马达的旋转速度减速。
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