CN1288430C - 汽车冷却风扇电机轴承寿命试验模拟方法 - Google Patents
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Abstract
一种汽车冷却风扇电机轴承寿命试验模拟方法，该方法采用在温控箱内模拟汽车冷却风扇的工作温度变动情况，采用在电机主回路中串联电阻法，调整电机的电流和电功率，实现电机转速的调速控制，同时在温度循环条件与转速循环条件下，对电机轴承寿命进行模拟试验，不断重复循环试验，经运行2000小时后，观测电机功率损耗情况，并通过试验数据分析温度、转速对轴承性能的影响。由此方法模拟的试验环境，更符合汽车冷却风扇电机轴承的实际工作条件，由此得出的试验数据更确切、可靠，能反映真实情况，更有实用价值，更能正确评价电机轴承在复杂工作环境下的寿命特征，为进一步提高轴承质量提供了科学依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机轴承寿命试验的模拟方法，特别是汽车冷却风扇电机轴承寿命试验模拟方法。
背景技术
因为汽车冷却风扇电机轴承寿命是影响冷却风扇效果的重要因素，对保护汽车发动机等设备具有重要的意义，它的质量好坏对汽车寿命起着重要作用，是不可忽视的零件。
但现有的电机轴承寿命试验，一般是在某一恒定转速下由监测轴承动态信号完成的，并未考虑到负载变化或环境温度变化对轴承寿命的影响，实际上汽车冷却风扇电机轴承的工作环境非常复杂，不仅环境温度变化范围较大，且工作负载也存在较大范围的变化，由此又引起转速随之发生一定的变化，而工作条件的变化对轴承的润滑性能、旋转动态性能都有很大的影响，所以采用常规电机轴承寿命试验，所得到的数据都是理想值，难以获得可靠、真实的试验数据，用此数据是无法评价电机轴承的寿命特征，仅能作为参考实用价值差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种汽车冷却风扇电机轴承寿命试验模拟方法，模拟一个更符合汽车冷却风扇电机轴承实际工作条件的试验环境，在模拟的工作状况下进行电机轴承寿命试验，为汽车冷却风扇轴承寿命试验提供有效的试验数据，为进一步提高电机轴承质量提供有效、真实、确切的试验数据和科学依据。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为，汽车冷却风扇电机轴承寿命试验模拟方法：一、将安装有电机轴承的汽车冷却风扇，固定在置有温度传感器并温度可调的温控箱中央底板上，对电机进行温度循环控制，
二、电机先在温度104～110℃下运行8～10小时，然后在温度115～125℃下运行0.5～1.5小时，作为一个温度循环周期，不断重复循环试验，累计运行1900～2100小时，
三、同时启动电机转速循环控制，电机先在2000～2500转/分的速度下，运转3～7分钟，然后在2600～3000转/分速度下，运转1.5～3.5分钟，再次在2000～2500转/分速度下，运转3～7分钟，最后停机1.5～3.5分钟，作为一个转速循环周期，不断重复循环试验，累计运行1900～2100小时，
四、电机同时在温度循环控制和转速循环控制的试验过程中，随时监测电机转速、电流、电功率等动态信号和电参数信号，
五、运行1900～2100小时后，观测电机功率损耗情况，当功率损耗值超过起始值的10％就认为轴承报废，并通过试验数据分析温度、转速对轴承性能的影响。
与现有技术相比，本发明的优点在于：原有的电机轴承寿命模拟试验是在室内进行的，并在一特定无变化的转速下进行的，而本方法采用在温控箱中进行，模拟汽车冷却风扇的工作温度变化情况，采用在电机主回路中串联电阻，通过改变可调电阻的大小，实现调整电路电流，从而达到改变试验电机转速变化的目的，即试验都是在变化环境中进行的，因此由其模拟的试验环境，更符合汽车冷却风扇电机轴承的实际工作条件，由此得出的试验数据更可靠、确切，能反映真实情况，更有实用价值，更能正确评价电机轴承在复杂工作环境下的寿命特征，为进一步提高轴承质量提供了科学依据。
另外整个试验过程都在工控机的自动化控制下进行，因而使模拟条件、模拟环境得到实现和充分保证，从而也保证了试验结果、试验数据的可靠性、实用性。
附图说明
图1、电机转速调节原理图。
图2、本发明的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。
试验电机选用13伏直流电机，则直流稳压电源输出值为13伏，温控箱上安装有温度传感器，用于测量箱内温度，安装有电涡流传感器，用于测量电机转速，采用电参数测量仪测量电机电参数，并通过RS232接口与工控机连接，工控机另一路通过I/O接口与转速循环控制、温控箱，直流稳压电源、试验电机连接，实现电机不同转速的开关控制和温度循环控制，实现对整个试验系统自动控制。
该方法采用在温控箱内，模拟汽车冷却风扇的工作温度变动情况，采用在电机主回路中，串联电阻法调整电机的电流和电功率，从而实现电机转速的调速控制，同时在温度循环条件与转速循环条件下对电机轴承寿命进行模拟试验。
实施例：
模拟方法：
一、将安装有电机轴承的汽车冷却风扇，固定在置有温度传感器，并温度可调的温控箱中央底板上，对电机进行温度循环控制，
二、电机先在107℃温度下运行9小时，然后在120℃温度下运行1小时，作为一个温度循环周期，不断重复循环试验，累计循环200次，累计运行2000小时，
三、同时启动电机转速循环控制，电机先在2250转/分速度下运转5分钟，然后在2800转/分速度下运转2.5分钟，电机再次在2250转/分速度下运转5分钟，最后停机2.5分钟，作为一个转速循环周期，不断重复循环试验，累计循环8000次，累计运行2000小时，
四、电机同时在温度循环控制和转速循环控制的试验过程中，随时要监测电机转速、电流、电功率等动态信号和电参数信号，
五、运行2000小时后，观测电机功率损耗情况，当功率损耗值超过起始值的10％就认为轴承报废，并通过试验数据分析了解温度、转速对轴承性能的影响。
Claims (4)
1、一种汽车冷却风扇电机轴承寿命试验模拟方法，其特征在于方法一、安装有电机轴承的汽车冷却风扇，固定在置有温度传感器并且温度可调的温控箱中央底板上，对电机进行温度循环控制，二、电机先在温度104～110℃下运行8～10小时，然后在温度115～125℃下运行0.5～1.5小时，作为一个温度循环周期，不断重复循环试验，累计运行1900～2100小时，三、同时启动电机转速循环控制，电机先在2000～2500转/分的速度下，运转3～7分钟，然后在2600～3000转/分速度下，运转1.5～3.5分钟，再次在2000～2500转/分速度下，运转3～7分钟，最后停机1.5～3.5分钟，以上作为一个转速循环周期，不断重复循环试验，累计运行1900～2100小时，四、电机同时在温度循环控制和转速循环控制的试验过程中，随时监测电机转速、电流、电功率动态信号和电参数信号，五、运行1900～2100小时后，观测电机功率损耗情况，当功率损耗值超过起始值的10％就认为轴承报废，并通过试验数据分析温度、转速对轴承性能的影响。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于电机先在107℃温度下运行9小时，然后在120℃温度下运行1小时，作为一个温度循环周期为10小时，累计运行200个循环。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于电机先在2250转/分速度下运转5分钟，然后在2800转/分速度下运转2.5分钟，电机再次在2250转/分速度下运转5分钟，最后停机2.5分钟，作为一个转速循环周期为15分钟，累计运行8000个循环。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于电机同时在温度循环控制和转速循环控制的试验过程中，运行2000小时后，观测电机功率损耗。
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