CN112595411A - 一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置 - Google Patents

一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112595411A
CN112595411A CN202011477995.2A CN202011477995A CN112595411A CN 112595411 A CN112595411 A CN 112595411A CN 202011477995 A CN202011477995 A CN 202011477995A CN 112595411 A CN112595411 A CN 112595411A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vibration
drive system
electric drive
motor
spectrum data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011477995.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112595411B (zh
Inventor
陈瑜
张海欧
李晓川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HASCO Magna Electric Drive System Co Ltd
Original Assignee
HASCO Magna Electric Drive System Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HASCO Magna Electric Drive System Co Ltd filed Critical HASCO Magna Electric Drive System Co Ltd
Priority to CN202011477995.2A priority Critical patent/CN112595411B/zh
Publication of CN112595411A publication Critical patent/CN112595411A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112595411B publication Critical patent/CN112595411B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/14—Fourier, Walsh or analogous domain transformations, e.g. Laplace, Hilbert, Karhunen-Loeve, transforms
    • G06F17/141—Discrete Fourier transforms
    • G06F17/142—Fast Fourier transforms, e.g. using a Cooley-Tukey type algorithm

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置，针对目前在新能源汽车领域，没有明确的振动谱采集方法而无法有效地对电驱动系统的振动耐久性进行验证的问题，通过将被测电驱动系统安装在测试台架上，在被测电驱动系统上安装多个三相振动传感器；被测电驱动系统进行升速及降速运行，在电机运行过程中，全程采集每个工况点的振动加速度相对于电机转速的振动曲线；汇总所有三相振动传感器采集的振动曲线，分析出被测电驱动系统上的各个三相振动传感器安装点及各个振动方向的振动曲线；通过FFT算法分析得到每个振动方向的正弦振动谱数据。有效反映电驱动系统模拟实车运行条件下的振动谱，提升电驱动系统振动耐久性实验的可靠性。

Description

一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置
技术领域
本发明属于电驱动系统测试的技术领域，尤其涉及一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置。
背景技术
振动实验作为汽车电气及电子设备机械负荷相关实验的主要部分，在相关主要国家标准GB/T 28046.3-2011以及主要国际标准ISO 16750-3-2012中，主要根据传统汽车的经验，按照电气和电子设备在车上的应用情况规定了不同振动严酷度的试验方法，具体如下：
在乘用车领域：试验I-乘用车发动机；试验II-乘用车变速器；试验III-乘用车柔性气室；试验IV-乘用车弹性体；试验V-乘用车非弹性体(车轮，车轮悬挂)。
在商用车领域：试验VI-商用车发动机、变速器；试验VI-商用车发动机、变速器；试验VIII-商用车分体式驾驶室；实验IX-商用车非弹性体。
目前在新能源汽车领域，电驱动系统主要采用三合一系统总成，并不能简单的归属于其中任何一种应用情况。即使细化到主流主机厂的实验标准，如VW80000(LV124)，M-04振动实验章节中也并未对新能源电驱动系统的应用情况给出明确的振动谱。
综上所述，定义一种振动谱采集方法，针对新能源电驱动系统给出更切合整车实际运行工况的振动谱用以实际振动实验，以验证试验样件及其零部件的振动耐久性具有深远的意义，并可以在将来标准更新过程中对电驱动产品制定标准振动谱产生积极的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置，可有效反映新能源电驱动系统模拟实车运行条件下的振动谱，提升电驱动系统振动耐久性实验的可靠性。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法，包括：
S1：将被测电驱动系统安装在测试台架上，在被测电驱动系统上安装多个三相振动传感器；
S2：被测电驱动系统的电机以轴端转速变化率不超过50rmp/s的幅度，进行升速及降速运行，在电机运行过程中，全程采集每个工况点的振动加速度相对于电机转速的振动曲线；
S3：根据所述步骤S2中得到的振动曲线，分析出被测电驱动系统上的各个三相振动传感器安装点及各个振动方向的振动曲线，并将振动曲线处理成综合包络振动曲线；
S4：将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，按同一振动方向，通过FFT算法分析得到一个振动方向的振动谱数据；
S5：重复所述步骤S4，得到被测电驱动系统中各个部件在每个振动方向上的正弦振动谱数据。
根据本发明一实施例，所述步骤S1进一步包括：
在被测电驱动系统的电机外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方分别安装一个三相振动传感器，以车辆的前进方向作为前方；
在被测电驱动系统的电机控制器外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方分别安装一个三相振动传感器。
根据本发明一实施例，所述步骤S2进一步包括：
被测电驱动系统按以下工况点运行：
在最大负载对应的给定扭矩下运行第一次；
在最大负载对应的给定扭矩下运行第二次；
在最小负载对应的给定扭矩下运行；
在馈电模式最高转速及最大功率对应的给定扭矩下运行；
在馈电模式给定的扭矩下全速运行。
根据本发明一实施例，所述步骤S3进一步包括：
根据所述步骤S2中得到的振动曲线，分析出被测电驱动系统在各个振动方向上多个阶次的振动曲线，所述多个阶次包括与齿轮比相关的阶次、与齿轮数相关的阶次、与电机基频及谐波频率相关的阶次。
根据本发明一实施例，所述步骤S5进一步包括：
按X轴方向，将安装在电机外壳上的四个三相振动传感器采集的五个工况点下所述电机的多条振动曲线，通过FFT算法分析得到X轴方向上的振动谱数据；所述X轴方向为车辆前进的方向；
按Y轴方向，将安装在电机外壳上的四个三相振动传感器采集的五个工况点下所述电机的多条振动曲线，通过FFT算法分析得到Y轴方向上的振动谱数据；所述Y轴方向为电机轴的方向；
按Z轴方向，将安装在电机外壳上的四个三相振动传感器采集的五个工况点下所述电机的多条振动曲线，通过FFT算法分析得到Z轴方向上的振动谱数据；所述Z轴方向为与X轴及Y轴垂直的方向。
根据本发明一实施例，所述步骤S5之后还包括：
S6：将所述步骤S5得到的振动谱数据乘上加速因子，得到加速后的振动谱用于被测电驱动系统的加速寿命模拟实验。
一种电驱动系统的振动谱数据采集处理装置，包括：
测试台架，与被测电驱动系统连接，按照预设的扭矩，对被测电驱动系统进行升速或降速运行；
多个三相振动传感器，固设于被测电驱动系统的电机及电机控制器上，当被测电驱动系统的电机以轴端转速变化率不超过50rmp/s的幅度进行升速及降速运行时，全程采集每个工况点的振动加速度相对于电机转速的振动曲线；
数据分析器，汇总所有所述三相振动传感器采集的振动曲线，分析出被测电驱动系统上的各个三相振动传感器安装点及各个振动方向的振动曲线；将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，通过FFT算法分析得到每个振动方向的振动谱数据。
根据本发明一实施例，所述测试台架为双电机测试台架或单电机测试台架。
根据本发明一实施例，所述三相振动传感器分别固设于被测电驱动系统的电机外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方，以及被测电驱动系统的电机控制器外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方；以车辆的前进方向作为前方。
根据本发明一实施例，所述数据分析器还用于将电机在X轴、Y轴及Z轴方向上的振动谱数据乘上加速因子，得到加速后的振动谱用于被测电驱动系统的加速寿命模拟实验。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例中的电驱动系统的振动谱数据采集处理方法，针对目前在新能源汽车领域，没有明确的振动谱采集方法而无法有效地对电驱动系统的振动耐久性进行验证的问题，通过将被测电驱动系统安装在测试台架上，在被测电驱动系统上安装多个三相振动传感器；被测电驱动系统的电机以轴端转速变化率不超过50rmp/s的幅度，进行升速及降速运行，在电机运行过程中，全程采集每个工况点的振动加速度相对于电机转速的振动曲线；汇总所有三相振动传感器采集的振动曲线，分析出被测电驱动系统上的各个三相振动传感器安装点及各个振动方向的振动曲线；将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，通过FFT算法分析得到每个振动方向的振动谱数据。有效反映新能源电驱动系统模拟实车运行条件下的振动谱，提升电驱动系统振动耐久性实验的可靠性。
附图说明
图1为本发明一实施例中的电驱动系统的振动谱数据采集处理方法示意图；
图2为本发明一实施例中的电驱动系统的振动谱采集测试装置示意图；
图3为本发明一实施例中的电驱动系统的运行工况点的说明示意图；
图4为本发明一实施例中的单个工况点、单个振动传感器位置、单个振动方向上的振动曲线图；
图5为本发明一实施例中的单个振动方向，电机上4个振动传感器位置在5个工况点上采集的振动曲线图；
图6为本发明一实施例中的加速后的振动谱曲线图；
图7为本发明一实施例中的疲劳曲线图。
附图标记说明：
1：双电机测试台架；101：桁架；2：电机控制器；3：齿轮箱；4：电机；5：连接支架；6：缓冲器；7：三相振动传感器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
实施例一
请参看图1，本实施例提供了一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法，包括：
S1：将被测电驱动系统安装在测试台架上，在被测电驱动系统上安装多个三相振动传感器；
S2：被测电驱动系统的电机以轴端转速变化率不超过50rmp/s的幅度，进行升速及降速运行，在电机运行过程中，全程采集每个工况点的振动加速度相对于电机转速的振动曲线；
S3：根据步骤S2中得到的振动曲线，分析出被测电驱动系统上的各个三相振动传感器安装点及各个振动方向的振动曲线，并将振动曲线处理成综合包络振动曲线；
S4：将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，按同一振动方向，通过FFT算法分析得到一个振动方向的振动谱数据；
S5：重复步骤S4，得到被测电驱动系统中各个部件在每个振动方向上的正弦振动谱数据。
具体的，在步骤S1中，将被测电驱动系统安装在测试台架上，请参看图2，这里的测试台架为双电机测试台架1，该被测电驱动系统包括电机控制器2、齿轮箱3及电机4。在实际应用中，可采用连接支架5和缓冲器6将被测电驱动系统安装在双电机测试台架1的桁架101上。
在被测电驱动系统上安装多个三相振动传感器7。例如，在被测电驱动系统的电机4的外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方，靠近连接支架5的部位分别通过螺栓固定安装一个三相振动传感器7，以车辆的前进方向作为前方。可将这4个三相振动传感器7采集到的振动加速度信号作为主要分析对象。
在被测电驱动系统的电机控制器2的外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方也分别安装一个三相振动传感器7，这4个三相振动传感器7采集到的振动加速度信号可作为次要分析对象。
另外，在实际应用中，如使用了高压连接器及低压连接器，那么，在高压连接器和低压连接器的旁边可分别布置一个三相振动传感器7，将这两个三相振动传感器7采集到的振动加速度信号作为次要分析对象。
当被测电驱动系统与整车直接连接时，可选择合适的位置布置若干三相振动传感器，并将这些三相振动传感器采集到的振动加速度信号作为分析对象。
在步骤S2中，利用双电机测试台架1拖动被测电驱动系统按照如下工况点运行，每个工况点全程采集振动加速度相对于电机转速的振动曲线，以轴端转速变化率不超过50rpm/s的幅度从0转速升高到最高转速，维持若干秒，然后再以相同的幅度从最高转速降低到最低转速。在这期间被测电驱动系统实际输出扭矩根据电机控制器2的自动控制逻辑运行。这里的工况点具体如下：
1)最大负载对应的给定扭矩运行第一次；
2)最大负载对应的给定扭矩运行第二次；
3)最小负载对应的给定扭矩运行；
4)馈电模式最高转速和最大功率对应的给定扭矩运行；
5)馈电模式给定一个典型大扭矩，能够保证全速运行。
请参看图3，图中，a线表示峰值扭矩，b线表示峰值功率，c线表示最高转速对应的扭矩，d线表示持续扭矩，e线表示持续功率。这里的峰值扭矩、峰值功率、持续扭矩和持续功率，都是电驱动系统的性能参数。其中，工况点1和2中的最大负载可以理解为峰值功率，如图3中的b线所示；而最大负载对应的给定扭矩，如图3中的a线所示。工况点3中的最小负载指的是能提供最小转速情况下的最小扭矩。最大功率和最大负载基本可以理解为同一概念，工况点4中馈电模式下，最高转速和最大功率对应的扭矩如图3中a线、b线、d线在最大功率或最高转速对应的扭矩值。全速运行指的是电机进行从0到最大转速的加速运行。在工况点5中，给定的典型大扭矩可以是根据产品特性给出的扭矩，如-132Nm。相应的，不同产品的最大功率、最高转速也是不同的，需根据实际情况而定。
在步骤S3中，根据步骤S2中得到的振动曲线，分析出被测电驱动系统在各个振动方向上多个阶次的振动曲线。该多个阶次是一些振动测试中典型的阶次(一般是由电驱动系统的固有特性决定)，包括与齿轮比相关的阶次、与齿轮数相关的阶次、与电机基频及谐波频率相关的阶次。具体的，可分析得到单个工况点、单个三相振动传感器位置点、单个振动方向上的各典型阶次的振动曲线，并通过FFT分析获得这些阶次曲线的综合包络振动曲线，如图4所示。这里的振动方向包括X轴方向、Y轴方向、Z轴方向，其中，X轴方向为车辆前进的方向，Y轴方向为电机轴的方向，Z轴方向为与X轴及Y轴垂直的方向。
在步骤S4中，将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，按同一振动方向，通过FFT算法分析得到一个振动方向的振动谱数据。
以安装在电机4外壳上的四个三相振动传感器7采集的振动曲线为例，在X轴方向，汇总这四个三相振动传感器在五个工况点采集的共20条振动曲线，如图5所示。将这20条曲线通过FFT算法分析得到X轴方向上的振动谱数据。
在步骤S5中，采用步骤S4中的振动曲线处理方法，得到电机4在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向上的正弦振动谱，以及电机控制器在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向上的正弦振动谱。同样，以安装在电机4外壳上的四个三相振动传感器7采集的振动曲线为例：
按X轴方向，将安装在电机外壳上的四个三相振动传感器采集的五个工况点下所述电机的多条振动曲线，通过FFT算法分析得到X轴方向上的振动谱数据；
按Y轴方向，将安装在电机外壳上的四个三相振动传感器采集的五个工况点下所述电机的多条振动曲线，通过FFT算法分析得到Y轴方向上的振动谱数据；
按Z轴方向，将安装在电机外壳上的四个三相振动传感器采集的五个工况点下所述电机的多条振动曲线，通过FFT算法分析得到Z轴方向上的振动谱数据。
最终，得到电机外壳3个方向的正弦振动谱A，电机控制器外壳3个方向的正弦振动谱B，高压连接器和低压连接器旁边的3个方向正弦振动谱C。其中，正弦振动谱A可作为主要实验加速基本振动谱，正弦振动谱B和正弦振动谱C可以作为参考振动谱。
在步骤S5之后还包括S6：将步骤S5得到的振动谱数据乘上加速因子，得到加速后的振动谱用于被测电驱动系统的加速寿命模拟实验。该加速后的振动谱如图6所示。其中，加速因子可通过加速曲线及逆幂律加速模型获得，在此不做详细介绍。
被测电驱动系统的加速寿命模拟实验，是指在比规定使用条件下(正常条件)更短的时间内获得电驱动系统寿命时长的试验，以节省费用，缩短电驱动系统的开发周期。
通常，
Figure BDA0002837769780000081
其中A和B都是经验常数。该模型应用到振动实验，
Figure BDA0002837769780000082
本实施例采用如图7所示的S-N curve曲线获得常数B。该S-N curve(疲劳曲线是疲劳应力与疲劳寿命的关系曲线，即S-N曲线)的计算公式为：
N1(S1)b＝N2(S2)b
其中，其中N·Sb描述了疲劳曲线，N是应力振幅S失效的循环数。b是疲劳曲线的斜率。
在计算中，斜率b的值设置为6.4。这是材料参数，可以在3到10之间变化，根据研究，选择6.4作为b的值，即B＝6.4。
具体的，本实施例采用的加速寿命实验模型的计算公式为：
Figure BDA0002837769780000091
其中Ttest为加速寿命实验的目标测试时间，TField为电驱动系统正常的寿命时间，GRMS,Field为未加速的振动谱，GRMS,test为加速后的振动谱。
因此，
Figure BDA0002837769780000092
例如：汽车使用寿命以行驶距离300000公里，假设平均行驶速度为50km/h，则寿命期内运行时长为6000h，假设采用1.9的加速因子进行加速计算，按以上公式计算的Ttest＝98h。
实施例二
本实施例提供了一种电驱动系统的振动谱数据采集处理装置，请参看图2，该装置包括：
测试台架(双电机测试台架1)，与被测电驱动系统连接，按照预设的扭矩，对被测电驱动系统进行升速或降速运行；
多个三相振动传感器7，固设于被测电驱动系统的电机及电机控制器上，当被测电驱动系统的电机以轴端转速变化率不超过50rmp/s的幅度进行升速及降速运行时，全程采集每个工况点的振动加速度相对于电机转速的振动曲线；
数据分析器(图中未示出)，汇总所有三相振动传感器7采集的振动曲线，分析出被测电驱动系统上的各个三相振动传感器安装点及各个振动方向的振动曲线；将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，通过FFT算法分析得到每个振动方向的振动谱数据。
具体的，测试台架可以是双电机测试台架1，也可以是单电机测试台架，根据实际需要而定。该被测电驱动系统包括电机控制器2、齿轮箱3及电机4。在实际应用中，可采用连接支架5和缓冲器6将被测电驱动系统安装在双电机测试台架1的桁架101上。
在被测电驱动系统上安装多个三相振动传感器7。例如，在被测电驱动系统的电机4的外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方，靠近连接支架5的部位分别通过螺栓固定安装一个三相振动传感器7，以车辆的前进方向作为前方。可将这4个三相振动传感器7采集到的振动加速度信号作为主要分析对象。
在被测电驱动系统的电机控制器2的外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方也分别安装一个三相振动传感器7，这4个三相振动传感器7采集到的振动加速度信号可作为次要分析对象。
另外，在实际应用中，如使用了高压连接器及低压连接器，那么，在高压连接器和低压连接器的旁边可分别布置一个三相振动传感器7，将这两个三相振动传感器7采集到的振动加速度信号作为次要分析对象。
当被测电驱动系统与整车直接连接时，可选择合适的位置布置若干三相振动传感器，并将这些三相振动传感器采集到的振动加速度信号作为分析对象。
数据分析器，可以是一台计算机，其与所有的三相振动传感器7通过线缆连接，接收三相振动传感器7采集的振动加速度信号，将这些振动加速度信号处理成振动曲线。可按实际需要，作如下处理：
分析得到单个工况点、单个三相振动传感器位置点、单个振动方向上的各典型阶次的振动曲线，并通过FFT分析获得这些阶次曲线的综合包络振动曲线；
将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，按同一振动方向，通过FFT算法分析得到一个振动方向的振动谱数据。
以安装在电机4外壳上的四个三相振动传感器7采集的振动曲线为例，在X轴方向，汇总这四个三相振动传感器在五个工况点采集的共20条振动曲线，如图5所示。将这20条曲线通过FFT算法分析得到X轴方向上的正弦振动谱数据。
将正弦振动谱乘上加速因子，得到加速后的振动谱数据，用于电驱动系统的加速寿命实验。
综上，本发明提供了一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置，针对目前在新能源汽车领域，没有明确的振动谱采集方法而无法有效地对电驱动系统的振动耐久性进行验证的问题，通过将被测电驱动系统安装在测试台架上，在被测电驱动系统上安装多个三相振动传感器；被测电驱动系统的电机以轴端转速变化率不超过50rmp/s的幅度，进行升速及降速运行，在电机运行过程中，全程采集每个工况点的振动加速度相对于电机转速的振动曲线；汇总所有三相振动传感器采集的振动曲线，分析出被测电驱动系统上的各个三相振动传感器安装点及各个振动方向的振动曲线；将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，通过FFT算法分析得到每个振动方向的振动谱数据。有效反映新能源电驱动系统模拟实车运行条件下的振动谱，提升电驱动系统振动耐久性实验的可靠性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法，其特征在于，包括：
S1：将被测电驱动系统安装在测试台架上，在被测电驱动系统上安装多个三相振动传感器；
S2：被测电驱动系统的电机以轴端转速变化率不超过50rmp/s的幅度，进行升速及降速运行，在电机运行过程中，全程采集每个工况点的振动加速度相对于电机转速的振动曲线；
S3：根据所述步骤S2中得到的振动曲线，分析出被测电驱动系统上的各个三相振动传感器安装点及各个振动方向的振动曲线，并将振动曲线处理成综合包络振动曲线；
S4：将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，按同一振动方向，通过FFT算法分析得到一个振动方向的振动谱数据；
S5：重复所述步骤S4，得到被测电驱动系统中各个部件在每个振动方向上的正弦振动谱数据。
2.如权利要求1所述的电驱动系统的振动谱数据采集处理方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：
在被测电驱动系统的电机外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方分别安装一个三相振动传感器，以车辆的前进方向作为前方；
在被测电驱动系统的电机控制器外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方分别安装一个三相振动传感器。
3.如权利要求2所述的电驱动系统的振动谱数据采集处理方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：
被测电驱动系统按以下工况点运行：
在最大负载对应的给定扭矩下运行第一次；
在最大负载对应的给定扭矩下运行第二次；
在最小负载对应的给定扭矩下运行；
在馈电模式最高转速及最大功率对应的给定扭矩下运行；
在馈电模式给定的扭矩下全速运行。
4.如权利要求1所述的电驱动系统的振动谱数据采集处理方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括：
根据所述步骤S2中得到的振动曲线，分析出被测电驱动系统在各个振动方向上多个阶次的振动曲线，所述多个阶次包括与齿轮比相关的阶次、与齿轮数相关的阶次、与电机基频及谐波频率相关的阶次。
5.如权利要求3所述的电驱动系统的振动谱数据采集处理方法，其特征在于，所述步骤S5进一步包括：
按X轴方向，将安装在电机外壳上的四个三相振动传感器采集的五个工况点下所述电机的多条振动曲线，通过FFT算法分析得到X轴方向上的振动谱数据；所述X轴方向为车辆前进的方向；
按Y轴方向，将安装在电机外壳上的四个三相振动传感器采集的五个工况点下所述电机的多条振动曲线，通过FFT算法分析得到Y轴方向上的振动谱数据；所述Y轴方向为电机轴的方向；
按Z轴方向，将安装在电机外壳上的四个三相振动传感器采集的五个工况点下所述电机的多条振动曲线，通过FFT算法分析得到Z轴方向上的振动谱数据；所述Z轴方向为与X轴及Y轴垂直的方向。
6.如权利要求1所述的电驱动系统的振动谱数据采集处理方法，其特征在于，所述步骤S5之后还包括：
S6：将所述步骤S5得到的振动谱数据乘上加速因子，得到加速后的振动谱用于被测电驱动系统的加速寿命模拟实验。
7.一种电驱动系统的振动谱数据采集处理装置，其特征在于，包括：
测试台架，与被测电驱动系统连接，按照预设的扭矩，对被测电驱动系统进行升速或降速运行；
多个三相振动传感器，固设于被测电驱动系统的电机及电机控制器上，当被测电驱动系统的电机以轴端转速变化率不超过50rmp/s的幅度进行升速及降速运行时，全程采集每个工况点的振动加速度相对于电机转速的振动曲线；
数据分析器，汇总所有所述三相振动传感器采集的振动曲线，分析出被测电驱动系统上的各个三相振动传感器安装点及各个振动方向的振动曲线；将安装在被测电驱动系统中同一部件上的三相振动传感器采集的多个工况点的振动曲线，通过FFT算法分析得到每个振动方向的振动谱数据。
8.如权利要求7所述的电驱动系统的振动谱数据采集处理装置，其特征在于，所述测试台架为双电机测试台架或单电机测试台架。
9.如权利要求7所述的电驱动系统的振动谱数据采集处理装置，其特征在于，所述三相振动传感器分别固设于被测电驱动系统的电机外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方，以及被测电驱动系统的电机控制器外壳上的左前方、左后方、右前方及右后方；以车辆的前进方向作为前方。
10.如权利要求7所述的电驱动系统的振动谱数据采集处理装置，其特征在于，所述数据分析器还用于将电机在X轴、Y轴及Z轴方向上的振动谱数据乘上加速因子，得到加速后的振动谱用于被测电驱动系统的加速寿命模拟实验。
CN202011477995.2A 2020-12-15 2020-12-15 一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置 Active CN112595411B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011477995.2A CN112595411B (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011477995.2A CN112595411B (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112595411A true CN112595411A (zh) 2021-04-02
CN112595411B CN112595411B (zh) 2023-01-24

Family

ID=75195810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011477995.2A Active CN112595411B (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112595411B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113094816A (zh) * 2021-04-15 2021-07-09 中国人民解放军63966部队 构建装甲车辆综合工况振动谱及长寿命试验谱的方法
CN113933635A (zh) * 2021-10-25 2022-01-14 雷沃工程机械集团有限公司 一种电器元件电寿命试验系统及利用该系统试验的方法
WO2024088129A1 (zh) * 2022-10-24 2024-05-02 蔚来动力科技(合肥)有限公司 电驱动系统的异常检测

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102589891A (zh) * 2012-03-02 2012-07-18 北京理工大学 一种车用电机驱动系统耐久寿命的估计方法
CN106885702A (zh) * 2017-01-24 2017-06-23 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种轨道交通机车车辆设备寿命评估方法
CN206321342U (zh) * 2016-12-26 2017-07-11 北京佩特来电机驱动技术有限公司 一种振动检测装置
CN109031121A (zh) * 2018-09-06 2018-12-18 安徽安凯汽车股份有限公司 一种新能源车驱动电机在线诊断系统
CN209356060U (zh) * 2019-01-25 2019-09-06 上海汽车集团股份有限公司 一种多功能新能源汽车电驱动系统振动噪声测试系统
CN110836777A (zh) * 2018-08-16 2020-02-25 郑州宇通客车股份有限公司 一种电机加速寿命试验方法及系统
CN111458016A (zh) * 2019-11-29 2020-07-28 一汽解放汽车有限公司 驱动桥总成振动快速检测方法
WO2020224692A1 (de) * 2019-05-08 2020-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Smart-aktor mit schwingungsverarbeitung und verfahren zum auswerten von schwingungen an einer getriebekomponente

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102589891A (zh) * 2012-03-02 2012-07-18 北京理工大学 一种车用电机驱动系统耐久寿命的估计方法
CN206321342U (zh) * 2016-12-26 2017-07-11 北京佩特来电机驱动技术有限公司 一种振动检测装置
CN106885702A (zh) * 2017-01-24 2017-06-23 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种轨道交通机车车辆设备寿命评估方法
CN110836777A (zh) * 2018-08-16 2020-02-25 郑州宇通客车股份有限公司 一种电机加速寿命试验方法及系统
CN109031121A (zh) * 2018-09-06 2018-12-18 安徽安凯汽车股份有限公司 一种新能源车驱动电机在线诊断系统
CN209356060U (zh) * 2019-01-25 2019-09-06 上海汽车集团股份有限公司 一种多功能新能源汽车电驱动系统振动噪声测试系统
WO2020224692A1 (de) * 2019-05-08 2020-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Smart-aktor mit schwingungsverarbeitung und verfahren zum auswerten von schwingungen an einer getriebekomponente
CN111458016A (zh) * 2019-11-29 2020-07-28 一汽解放汽车有限公司 驱动桥总成振动快速检测方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王欢等: "《纯电动汽车电驱动系统扭转振动特性分析》", 《陕西理工大学学报（自然科学版）》 *
肖腾飞等: "《乘用车混合动力变速器加速振动耐久研究》", 《020中国汽车工程学会年会论文集（2）》 *
董龙: "《某航空无刷直流电机轴承疲劳寿命的研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113094816A (zh) * 2021-04-15 2021-07-09 中国人民解放军63966部队 构建装甲车辆综合工况振动谱及长寿命试验谱的方法
CN113094816B (zh) * 2021-04-15 2022-07-05 中国人民解放军63966部队 构建装甲车辆综合工况振动谱及长寿命试验谱的方法
CN113933635A (zh) * 2021-10-25 2022-01-14 雷沃工程机械集团有限公司 一种电器元件电寿命试验系统及利用该系统试验的方法
WO2024088129A1 (zh) * 2022-10-24 2024-05-02 蔚来动力科技(合肥)有限公司 电驱动系统的异常检测

Also Published As

Publication number Publication date
CN112595411B (zh) 2023-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112595411B (zh) 一种电驱动系统的振动谱数据采集处理方法及装置
CN110793621B (zh) 纯电动汽车动力系统阶次噪声测评方法及系统
CN112051076B (zh) 新能源汽车动力总成路谱加载试验方法
CN113281035B (zh) 一种自动变速器锁止异响的测试方法
CN106482948A (zh) 多功能电传动试验台
CN113933074A (zh) 一种基于标准化载荷谱的悬架总成道路模拟试验方法
CN108931374A (zh) 一种驱动桥噪声测试系统
CN112857834A (zh) 一种双小齿轮式电动助力转向器运行噪声评价方法
CN213779431U (zh) 一种电驱动系统的振动谱数据采集装置
CN112985673B (zh) 一种驱动轴轴向力测试方法、装置及设备
Gu et al. Manufacturing quality assurance for a rotate vector reducer with vibration technology
Xie et al. Vibration Diagnosis and Optimization of Industrial Robot Based on TPA and EMD Methods.
CN113806977B (zh) 汽车冷却风扇的噪声振动分析方法及系统
CN114266107A (zh) 一种整车加速振动噪声的分析方法
CN114840920A (zh) 一种混合动力乘用车机电耦合装置载荷谱编制方法
CN115962962B (zh) 一种等效整车的电驱动总成工况效率测试与评价方法
Lei et al. Simulation and experimental study of vibration and noise of pure electric bus transmission based on finite element and boundary element methods
CN113884264A (zh) 一种电动汽车用薄膜电容器的复合振动和冲击试验方法
CN113155486A (zh) 动力总成悬置系统的耐久度模拟试验方法和系统
CN113984392A (zh) 一种电驱动总成系统振动品质在线测试评估方法
Zhang et al. Experimental and numerical analysis for the transmission gear rattle in a power-split hybrid electric vehicle
CN111551850A (zh) 一种轮边电驱桥台架试验测试系统
CN220039774U (zh) 一种增程系统轴系弯曲振动测试装置
CN1645086A (zh) 汽车制动防抱系统控制软件的室内实验装置及方法
CN220552609U (zh) 一种纯电动汽车动力总成声品质实时测试系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant