CN204964649U - 一种定子组件的热稳定测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种定子组件的热稳定测试装置，包括定子组件、电源、测试柜、冷却系统、数据采集及处理系统和上位机。测试柜用于设置定子组件，定子组件与电源电连接；冷却系统与定子组件相连接；数据采集及处理系统包括处理单元和分别与处理单元电连接的温度采集模块、流量采集模块、电压采集模块以及电流采集模块；上位机与处理单元相连接。其中，通过电源对被测的定子组件施加大电流的方式产生热量，采用冷却系统对定子组件散热，定子组件在一定时间内达到热稳定平衡状态。本实用新型可对定子组件进行热稳定试验，考核定子组件的材料和各零部件的热传递能力和工作稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种定子组件的冷却效率和热稳定性能测试装置。
背景技术
近年来新能源汽车迅速发展，驱动电机是新能源汽车的心脏，定子组件为驱动电机的关键核心部件之一，也是驱动电机的主要热损源。目前绝大部分驱动电机的定子组件采用液体冷却的方式，其冷却效果对于驱动电机的性能和工作效率至关重要。因此，对于定子组件的热传递能力和热稳定试验检测是提高电机质量的重要手段。
现有热稳定测试多在驱动电机总成上进行，考核的是驱动电机总成的热稳定性能，无法单独考核定子组件的热稳定性能。
实用新型内容
本实用新型的目的是为定子组件提供一种冷却效率及热稳定测试装置，可考核定子组件各零部件热传递能力和工作稳定性。
为了实现上述目的，本实用新型的定子组件的热稳定测试装置，包括：
测试柜，设置一定子组件，所述定子组件与一电源电连接；
冷却系统，与所述定子组件相连接；
数据采集及处理系统，包括处理单元和分别与所述处理单元电连接的温度采集模块、流量采集模块、电压采集模块以及电流采集模块；以及
上位机，与所述处理单元相连接。
上述的定子组件的热稳定测试装置，其中，所述温度采集模块包括采集所述定子组件的绕组温度的第一温度传感器，所述第一温度传感器设置于所述定子组件的绕组处。
上述的定子组件的热稳定测试装置，其中，所述测试柜具有密闭空间，所述定子组件设置于所述密闭空间内。
上述的定子组件的热稳定测试装置，其中，所述温度采集模块包括采集所述测试柜内温度的第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述密闭空间内。
上述的定子组件的热稳定测试装置，其中，所述温度采集模块包括采集环境温度的第三温度传感器，所述第三温度传感器设置于所述密闭空间外。
上述的定子组件的热稳定测试装置，其中，所述冷却系统与所述定子组件机械液压连接以形成一冷却回路，所述冷却回路包括由所述冷却系统流至所述定子组件的供液线路以及由所述定子组件流至所述冷却系统的回液线路。
上述的定子组件的热稳定测试装置，其中，所述温度采集模块包括采集回液温度的第四温度传感器、采集供液温度的第五温度传感器和红外测温仪，所述第四温度传感器设置于所述回液线路，所述第五温度传感器设置于所述供液线路。
上述的定子组件的热稳定测试装置，其中，所述流量采集模块包括采集供液流量的流量传感器，所述流量传感器设置于所述供液线路。
上述的定子组件的热稳定测试装置，其中，所述电压采集模块和所述电流采集模块分别与所述电源相连接以分别采集所述电源的输出电压和输出电流信息。
本实用新型提供的定子组件的热稳定测试装置，通过电源对被测的定子组件施加大电流的方式产生热量，采用冷却系统对定子组件散热，定子组件在一定时间内达到热稳定平衡状态。本实用新型可对定子组件进行热稳定试验，考核定子组件的材料和各零部件的热传递能力和工作稳定性。本实用新型提出的定子热稳定测试装置具有如下有益效果：
1.本测试装置对定子组件进行热稳定试验，提供了一种考核定子组件包括绕组、绝缘纸、绝缘漆、定子铁芯和冷却套之间的热传导能力，以及定子组件的工作稳定性和热平衡状态。
2.本测试装置对定子组件进行热稳定试验，可以测试定子组件的冷却效率。
3.本测试装置对定子组件进行热稳定试验，有助于改进定子组件设计包括绕组形状和分布、定子组件机械结构、材料选取、工艺过程以及冷却液。
4.本测试装置对定子组件进行热稳定试验，针对定子组件进行测试，可在整机装机前考核定子特性，缩减开发周期，降低成本，且准确度更高。
5.本测试装置采集了测试环境温度、测试柜内环境温度、冷却系统供液温度和回液温度，从而可综合考量定子组件进行热稳定性能。
6.本测试装置还可采用其他测温设备比如红外测温仪直接测试定子组件的温度及其分布状态，为定子组件热稳定性能提供了直观的评判标准。
7.本测试装置将被测的定子放置在测试柜中，排除测试过程中环境条件对被测的定子组件的热稳定特性产生影响。
8.本测试装置采用的直流电源为可编程电源，具有恒功率输出功能，可对不同型号的定子组件设置不同的输入功率，保证了测试装置的通用性。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为本实用新型的热稳定测试装置的结构框图。
其中，附图标记
10定子组件
20测试柜
21密闭空间
30电源
40冷却系统
50数据采集及处理系统
501绕组温度
502测试柜内温度
503环境温度
504回液温度
505供液温度
506供液流量
60上位机
70冷却回路
71供液线路
72回液线路
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。
在图1所示的具体实施方式中，本实用新型的定子组件的热稳定测试装置，通过电源给被测的定子组件提供电压和电流使被测的定子组件发热，同时通过冷却系统提供冷却回路为被测的定子组件散热，使得被测的定子组件达到热平衡状态。
进一步地，如图所示，本实用新型提供的定子组件的热稳定测试装置包括被测的定子组件10、测试柜20、电源30、冷却系统40、数据采集及处理系统50以及上位机60。
所述测试柜20用于固定被测的定子组件10，所述电源30与被测的定子组件10电连接，所述冷却系统40与被测的定子组件10相连接，所述数据采集及处理系统50采集热稳定测试装置的温度、冷却流量、电压和电流信息并进行处理，所述上位机60与数据采集及处理系统50电气连接。
其中，测试柜20具有密闭空间21，定子组件10设置于密闭空间21。测试柜20为被测的定子组件10提供密闭空间21，排除测试过程中环境条件对被测的定子组件10的热稳定特性产生影响。
电源30采用的直流电源为可编程电源，具有恒功率输出功能，可对不同型号的定子组件10设置不同的输入功率，保证了测试装置的通用性。
冷却系统40与被测的定子组件10机械液压连接，形成冷却回路70为被测的定子组件10散热。冷却回路70包括由冷却系统40流至定子组件10的供液线路71以及由定子组件10流至冷却系统40的回液线路72。
数据采集及处理系统50对热稳定测试装置进行数据采集及处理，并上传至上位机60。数据采集及处理系统50包括温度采集模块、流量采集模块、电压采集模块、电流采集模块以及处理单元。温度采集模块、流量采集模块、电压采集模块、电流采集模块分别与处理单元相连接，处理单元与上位机60相连接。温度采集模块、流量采集模块、电压采集模块、电流采集模块进行相应的温度、流量、电压以及电流的采集，处理单元对采集到的信息进行相应的数据转换，然后将转换后的信息上传至上位机60。上位机60通过定制软件进行数据处理和分析。
温度采集包括被测的定子组件10的绕组温度、测试环境温度、测试柜20内环境温度、冷却系统40的供液温度和回液温度的采集；流量采集即冷却系统40的供液流量的采集；电压和电流采集指的是电源30的输出电压和输出电流的采集。其中，测试环境温度以及测试柜20内环境温度的采集用于对试验环境进行监测，保证进行试验的条件。
如图所示，数据采集及处理系统50的温度采集模块包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器，流量采集模块包括流量传感器。
第一温度传感器设置于定子组件10的绕组处，用于采集定子组件10的绕组温度501。第二温度传感器设置于密闭空间21内，用于采集测试柜20内温度502。第三温度传感器设置于密闭空间21外，用于采集环境温度503。第四温度传感器设置于回液线路72上，用于采集回液温度504。第五温度传感器设置于供液线路71上，用于采集供液温度505。流量传感器设置于供液线路71上，用于采集供液流量506。电压采集模块和电流采集模块分别与电源30相连接，分别用于采集电源30的输出电压和输出电流。
本热稳定测试装置提供了三种考量热稳定特性的方式：
首先，从效率的角度，根据冷却系统40的供液温度505、回液温度504、冷却系统40的供液流量506以及冷却液物理特性，上位机60基于比热容公式可计算冷却系统40带走的热量Q1和功率P1。以及可根据电源30的输出电压和输出电流计算被测的定子组件10的功率P2。P1和P2的比值得到效率。
其次，从绕组铜线温度的角度，在进行本测试之前，将被测的定子组件10置于一定环境条件下并保持，然后测量并记录被测的定子组件10的冷态电阻Ri以及相应的环境温度Ti。测试过程中，数据采集及处理系统50将采集到的电压和电流，上位机60可根据绕组铜线物理特性以及热稳定状态下电压电流比值得到的电阻，计算分析得到绕组铜线平均温度。
再次，数据采集及处理系统50采集的被测的定子组件10的绕组温度501，该温度也是评估定子组件10热稳定特性的指标之一。
此外，本测试装置还可采用其他测温设备，比如红外测温仪直接测量被测的定子组件10的表面温度，根据温度分布、最大值和最小值的情况直观判定被测的定子组件10的冷却效果的均匀特性和热稳定特性。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，包括：
测试柜，设置一定子组件，所述定子组件与一电源电连接；
冷却系统，与所述定子组件相连接；
数据采集及处理系统，包括处理单元和分别与所述处理单元电连接的温度采集模块、流量采集模块、电压采集模块以及电流采集模块；以及
上位机，与所述处理单元相连接。
2.根据权利要求1所述的定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，所述温度采集模块包括采集所述定子组件的绕组温度的第一温度传感器，所述第一温度传感器设置于所述定子组件的绕组处。
3.根据权利要求1所述的定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，所述测试柜具有密闭空间，所述定子组件设置于所述密闭空间内。
4.根据权利要求3所述的定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，所述温度采集模块包括采集所述测试柜内温度的第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述密闭空间内。
5.根据权利要求3所述的定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，所述温度采集模块包括采集环境温度的第三温度传感器，所述第三温度传感器设置于所述密闭空间外。
6.根据权利要求1所述的定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，所述冷却系统与所述定子组件机械液压连接以形成一冷却回路，所述冷却回路包括由所述冷却系统流至所述定子组件的供液线路以及由所述定子组件流至所述冷却系统的回液线路。
7.根据权利要求6所述的定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，所述温度采集模块包括采集回液温度的第四温度传感器和采集供液温度的第五温度传感器，所述第四温度传感器设置于所述回液线路，所述第五温度传感器设置于所述供液线路。
8.根据权利要求6所述的定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，所述流量采集模块包括采集供液流量的流量传感器，所述流量传感器设置于所述供液线路。
9.根据权利要求1所述的定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，所述电压采集模块和所述电流采集模块分别与所述电源相连接以分别采集所述电源的输出电压和输出电流信息。
10.根据权利要求1所述的定子组件的热稳定测试装置，其特征在于，所述温度采集模块包括红外测温仪。
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| CN109029946A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-18 | 联合汽车电子有限公司 | 电机定子耐久试验装置和试验方法 |
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