CN202974668U - 汽车耐久性转鼓试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车耐久性转鼓试验台，包括转鼓、电机和控制装置，所述转鼓用于模拟汽车车轮滚动的路面；所述电机的输出轴通过联轴器与所述转鼓的旋转轴相连；所述控制装置用于控制所述电机；所述电机支承在一对轴承上；所述电机上装有扭矩测量装置；所述扭矩测量装置的一端安装有用于测量扭矩的拉压传感器，另一端设有砝码校准装置。本实用新型利用电机可以很好的模拟汽车的行驶阻力，汽车的惯性力的模拟也可通过电信号来调节，从而取消了试验台架的飞轮机构，使试验台的结构变得简单，降低了制造成本。

Description

汽车耐久性转鼓试验台

技术领域

本实用新型涉及一种汽车耐久性试验测试技术领域，特别是涉及一种汽车耐久性转鼓试验台。 

背景技术

转鼓试验台是完成汽车整车试验的台式试验系统。它通过模拟汽车惯量和道路试验各种工况的道路载荷，在室内完成汽车的经济性、动力性及可靠性等与汽车传动相关的专项测试。与传统的道路试验相比，该系统具有试验周期短、速度快、精度高、费用低、数据稳定、可比性高、消耗人力物力少等特点。因而在汽车试验研究、产品开发和汽车质量检测中得到广泛应用。目前大多数国内厂家的方法是：采用双滚筒试验台，滚筒的直径小（180mm-500mm），设备成本低，缺点是精度较低；转鼓电机采用电涡流或直流测功机，缺点是原动机发出的能量不能回收，浪费能量，并且水力测功机只能在一个方向加载，电涡流测功机虽然可以双向加载但不可以作为动力倒拖原动机；采用机械惯量模拟装置，惯量模拟不存在滞后，缺点是机械装置复杂，成本高，惯量等级不能连续模拟。显然这对于持续时间特别长和需要进行倒拖原动机的汽车耐久性试验都不是一个很好的试验装置。 

进行汽车耐久性试验时，汽车加速度较小，最高车速也较小，这样在试验过程中所需的电机最大功率也较小。对于电力测功机来说，由于汽车的惯性力需要电惯量来模拟，电机功率的选择跟试验车辆的质量有关。一般来说，转鼓试验台自身的机械惯量一定，汽车质量越大，汽车当量惯量与转鼓试验台的机械惯量的差值越大，需要模拟的惯性力越大，电机的功率选择就需要大一些。一般试验车辆的质量在 800kg-1800kg之间，而国外转鼓电机为了覆盖全范围质量的汽车，覆盖范围达到3000kg以上，这样电机的功率较大，价格也较贵。而实际试验过程中往往用不到那么大的功率，存在功率浪费现象。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够对汽车进行安全、有效、可靠的试验并且结构简单成本低廉的汽车耐久性转鼓试验台。 

为解决上述技术问题，本实用新型包括转鼓、电机和控制装置，所述转鼓用于模拟汽车车轮滚动的路面；所述电机的输出轴通过联轴器与所述转鼓的旋转轴相连；所述控制装置用于控制所述电机；所述电机支承在一对轴承上；所述电机上装有扭矩测量装置；所述扭矩测量装置的一端安装有用于测量扭矩的拉压传感器，另一端设有砝码校准装置。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述联轴器的输出端还安装有制动器。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述制动器为电气制动盘。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述电机为双输出轴交流电机。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述控制装置采用变频器进行控制。 

作为本实用新型的一种优选方案，所述转鼓表面镀有铬或喷有砂。 

本实用新型的技术效果在于利用电机可以很好的模拟汽车的行驶阻力，汽车的惯性力的模拟也可通过电信号来调节，从而取消了台架的飞轮机构，使试验台的结构变得简单，降低了制造成本，本实用新型控制精度高，能够将原动机产生的机械能转换为电能回馈到内部电网，可以实现双向加载、倒拖原动机。进行电惯量加载的电力测功 机转鼓试验台能够对汽车进行安全、有效、可靠的试验，提供一种减小电机功率的方法，节约成本。 

附图说明

下面结合附图和优选实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

图1是本实用新型总体布置示意图； 

图2是本实用新型中转鼓电机安装示意图。 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的汽车耐久性转鼓试验台，包括转鼓1、电机2和控制装置（图中未示出），所述控制装置可通过线缆与电机2相连，用于控制电机2；所述转鼓1用于模拟汽车车轮滚动的路面；所述电机2支承在一对轴承3上；所述电机2的输出轴通过联轴器4与所述转鼓1的旋转轴相连。如图2所示，所述电机2上装有扭矩测量装置；所述扭矩测量装置的一端安装有用于测量扭矩的拉压传感器8，另一端设有砝码校准装置7。其中，拉压传感器8通过支架9固定，砝码校准装置7通过支架6固定。 

如图1所示，采用直径为48英寸的转鼓来模拟汽车车轮滚动的路面，转鼓表面镀有硬铬或喷砂，进行耐磨、防滑、防锈处理。 

电机采用双输出轴交流电机，可实现双向加载，通过电机加载来模拟汽车在道路上行驶的各种阻力，汽车惯性力的模拟亦通过交流电机的电惯量加载来实现。 

本实施方式中的电机与一般电机主要的不同之处是定子外壳被支承在一对轴承上，并可以绕轴线自由摆动。在定子外壳上固定一个 力臂（安装电子拉压计），它与测功机构连接，用以测定转矩。如图2所示，所述电机2的定子外壳支承在一对轴承3上；所述电机2上装有扭矩测量装置；所述的扭矩测量装置一端安装有用于测量扭矩的拉压传感器8，另一端设有砝码校准装置7。 

电机的作用是模拟阻力，被测动力机械的输出轴与电机的转子连接在一起旋转，此时电枢绕组切割定子绕组磁场的磁力线，在电枢绕组中产生感应电动势，即产生一个与转向相反的制动力矩，电机作发电机运行，吸收功率，以达到测功的目的。此时，电机要模拟阻力，电机则应当作为负载使用。相反，当电枢回路有电流通过时，在磁场中会受到电磁力作用而产生一个与转向相同的驱动力矩，这时电机作电动机运行，以达到反拖的目的。此时，电机要提供动力，电机作为电动机用，实现发动机起动、冷磨合、测定摩擦功率。利用电机可以很好的模拟汽车的行驶阻力和惯性阻力，从而取消了测功机的飞轮机构，汽车的惯性力的模拟也是通过电信号来调节，使试验台的结构变得简单，降低了制造成本。 

所述联轴器4的输出端还安装有制动器5，该制动器5可选择电气制动盘，通电状态时，在电磁力的作用下制动片与法兰分离，处于不制动状态；断开开关，制动片与法兰接触，产生制动力矩，处于制动状态。对比传统的液压制动，电气制动可以节约成本，简化装置，同时维护方便。 

控制装置采用变频器（电源模块+电机模块）进行控制，电机处于发电状态时，电机转速随车速变化，所需加载力矩也时刻变化，通 过变频器矢量控制来控制电机的加载力矩，时刻模拟汽车的行驶阻力，同时将吸收的能量经过整流、逆变、变压后回馈电网；电机处于电动状态时，要倒拖转鼓进行转动，转速随车速变化，亦通过变频器矢量控制来控制电机的电动扭矩。通过对测功机控制系统的良好设计，使其能自动调节并具有满意的动静态品质。 

在进行测试时，用于监测的数据采集系统可采用CAN通信，其直接与汽车CAN总线进行通信，将汽车发动机转速、冷却水温度、润滑油温度，轮胎压力等显示出来，采集信息多、数据准确，而且可以省去大量传感器的使用与安装，使装置简单、成本降低，设备安装方便。采集得到的数据可上传至网络硬盘，从而实现不同转鼓试验台系统的数据远程共享。 

转鼓做成系列化产品，可根据不同汽车质量的客户需求，分段处理，合理计算选择适当的电机功率，在试验过程中，电机基本可以工作在比较接近额定功率的范围内，这样可以节约电机成本，同时可以提高电机的工作效率。 

本实用新型利用电机可以很好的模拟汽车的行驶阻力和惯性阻力，从而取消了电机的飞轮机构，汽车的惯性力的模拟也可通过电信号来调节，使试验台的结构变得简单，降低了制造成本，本实用新型控制精度高，能够将原动机产生的机械能转换为电能回馈到内部电网，可以实现双向加载、倒拖原动机。进行电惯量加载的电力测功机转鼓试验台能够对汽车进行安全、有效、可靠的试验，提供一种减小电机功率的方法，节约成本。 

以上已对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。 

Claims (6)

1.一种汽车耐久性转鼓试验台，包括转鼓、电机和控制装置，其特征在于，所述转鼓用于模拟汽车车轮滚动的路面；所述电机的输出轴通过联轴器与所述转鼓的旋转轴相连；所述控制装置用于控制所述电机；所述电机支承在一对轴承上；所述电机上装有扭矩测量装置；所述扭矩测量装置的一端安装有用于测量扭矩的拉压传感器，另一端设有砝码校准装置。 

2.如权利要求1所述的汽车耐久性转鼓试验台，其特征在于，所述联轴器的输出端还安装有制动器。 

3.如权利要求2所述的汽车耐久性转鼓试验台，其特征在于，所述制动器为电气制动盘。 

4.如权利要求1所述的汽车耐久性转鼓试验台，其特征在于，所述电机为双输出轴交流电机。 

5.如权利要求1所述的汽车耐久性转鼓试验台，其特征在于，所述控制装置采用变频器进行控制。 

6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的汽车耐久性转鼓试验台，其特征在于，所述转鼓表面镀有铬或喷有砂。 

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