CN208752183U - 一种电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电机检测技术领域，尤其是一种电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统。本实用新型的电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，在电动汽车驱动电机的三相电路中安装有电流传感器和电压传感器；在电动汽车驱动电机的输出轴通过联轴器连接转矩转速传感器；在电动汽车驱动电机的机壳顶部安装有振动传感器；在电动汽车驱动电机的绕组内部安装有温度传感器；所述电流传感器、电压传感器、转矩转速传感器、振动传感器、温度传感器和滤波放大电路相连接，所述滤波放大电路和信号采集卡相连接，所述信号采集卡和计算机相连接。本实用新型的电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，能够完成多路信号的高速同步采集，为电动汽车驱动电机的性能优化和故障诊断提供更加可靠的数据基础。
Description
技术领域
本实用新型属于电机检测技术领域，尤其是一种电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统。
背景技术
随着能源危机的加深、环境污染的不断加剧，使用清洁环保能源取代石化能源已经成为全球急需和正在解决的热点问题，为此，世界各国政府以及各大汽车制造厂商都在加大力度开发各种不同类型的电动汽车。驱动电机作为电动汽车的核心动力部件，一旦出现故障将对整车的性能和安全造成较大的影响。
电机是一种机、电、磁耦合的复杂机电装置，出现某一种故障时，在电流、电压、转速、振动等特征量中均会有所体现。匝间短路故障会引起线圈严重发热、输出转矩降低、振动幅度增大、转速下降；转子偏心故障会影响电机电磁振动和噪声；失磁故障会导致电机温度升高、电枢电流增大、启动转矩降低；缺相故障在电压信号上的表现最为明显。由此可见，电机的不同故障在电压、电流、温度、转速、转矩、振动方面有着不同的体现，而综合各种不同传感器的数据信息进行分析和诊断有助于提高诊断准确率和诊断系统的鲁棒性。
2016年，哈尔滨理工大学申请了申请号为201620469288的实用性专利“一种风力发电机故障信号采集系统”，该专利包括电流互感器、电涡流位移传感器、电荷放大器、滤波器、SCB-68扩展板、PCI-6251数据采集板、示波器以及计算机，实现了电流和转速信号的采集。2012年，北京理工大学申请了申请号为201210125218.0的发明专利“一种基于LabVIEW”的车用驱动电机试验台架数据采集系统，该专利包括用于车用驱动电机进行台架试验的试验台架以及与之相配合的数据采集系统，实现了电流和电压信号的采集。综合以上文献调研发现，现有的电动汽车驱动电机信号采集系统存在以下两个问题：一是仅能完成电流、转速或电流、电压的采集，对信号的采集不够全面，仅使用某两种或三种信号不能很好地区分出电机的所有故障。二是没有考虑多路信号的同步采集，如果不是同步采集的信号，所采集信号的时间将不是电机发生故障的时间，对于研究人员的下一步处理和分析是不利的。
综上所述，为了更精确地区分电动汽车驱动电机故障类型、为电动汽车驱动电机的故障诊断和性能优化提供更加可靠的数据基础，需要开发一套具备电动汽车驱动电机多路信号同步采集功能的信号采集系统。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述不足，本实用新型提供了一种电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统。
本实用新型采用如下技术方案：一种电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，其特征在于：在电动汽车驱动电机的三相电路中安装有电流传感器和电压传感器；在电动汽车驱动电机的输出轴通过联轴器连接转矩转速传感器；在电动汽车驱动电机的机壳顶部安装有振动传感器；在电动汽车驱动电机的绕组内部安装有温度传感器；所述电流传感器、电压传感器、转矩转速传感器、振动传感器、温度传感器和滤波放大电路相连接，所述滤波放大电路和信号采集卡相连接，所述信号采集卡和计算机相连接。
进一步地，所述电流传感器数量有三个，分别与电动汽车驱动电机的三相电路相连接，用于测量每一相的电流。
进一步地，所述电压传感器数量有三个，分别与电动汽车驱动电机的三相电路连接，用于测量每一相的电压。
进一步地，所述振动传感包括第一振动传感器和第二振动传感器，第一振动传感器安装在电动汽车驱动电机主轴前端轴承处，第二振动传感器安装在电动汽车驱动电机主轴末端轴承处。
进一步地，所述温度传感器数量有三个，分别埋设在电动汽车驱动电机三相绕组内部，用于每相绕组温度的测量。
进一步地，所述信号采集卡选用具备同步采集功能的信号采集卡。
本实用新型的有益效果为：该系统所采集信号种类更加全面，采用更多的信号种类能够更精确地区分出电动汽车驱动电机的不同故障类型，考虑了多路信号的同步采集，信号采集时间和电机故障发生时间完全对应，为电动汽车驱动电机的故障诊断和性能优化提供了更加可靠的数据基础。
附图说明
图1是本实用新型的系统框图。
图2是本实用新型电流传感器和电压传感器的安装方式。
图3是本实用新型转矩转速传感器和振动传感器的安装方式。
图中：1-电流传感器，2-电压传感器，3-转矩转速传感器，4-联轴器，5-第一振动传感器，6-电动汽车驱动电机，7-第二振动传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，但本实用新型的实施和保护范围不限于此。
本具体实施方式采用如下技术方案：如图1所示，该电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、转矩转速传感器、振动传感器、滤波放大电路、信号采集卡和计算机，所述电流传感器、电压传感器、温度传感器、转速转矩传感器、振动传感器和滤波放大电路相连接，所述滤波放大电路和信号采集卡相连接，所述信号采集卡和计算机相连接。
图2为本实用新型的电流传感器和电压传感器的安装方式，所述电流传感器数量为三个，分别与电动汽车驱动电机的三相电路相连接，用于测量每一相的电流；所述电压传感器数量为三个，分别与电动汽车驱动电机的三相电路连接，用于测量每一相的电压。
图3为本实用新型的转矩转速传感器和振动传感器的安装方式，所述转矩转速传感器通过联轴器和电动汽车驱动电机输出轴相连接，所述振动传感器包括第一振动传感器和第二振动传感器，第一振动传感器安装在电动汽车驱动电机主轴前端轴承处，第二振动传感器安装在电动汽车驱动电机主轴末端轴承处。
所述温度传感器数量有三个，分别埋设在电动汽车驱动电机三相绕组内部，用于每相绕组温度的测量。
所述电流传感器选用CSA201-G061T01电流传感器，经过滤波放大电路转换为0-10V电压信号，电流采样频率5KHz。
所述电压传感器选用VSV201-G150T02电压传感器，经过滤波放大电路转换为0-10V电压信号，电压采样频率5KHz。
所述温度传感器选用PT100温度传感器，经过滤波放大电路转换为0-10V电压信号，温度采样频率1KHz。
所述转矩转速传感器选用ZJ-100A转矩转速传感器，经过滤波放大电路转换为0-10V电压信号，转速转矩采样频率1KHz。
所述振动传感器选用YD9200A振动传感器，经过滤波放大电路转换为0-10V电压信号，振动采样频率10KHz。
所述信号采集卡选用具备高速同步采集功能的NI cRIO-9030控制器和与之匹配的NI 9020采集模块，该信号采集卡可以对0-10V电压信号进行最高频率为200KHz的同步采集。
所述计算机选用具有LabVIEW开发平台的计算机，系统主程序前面板实时显示电动汽车驱动电机的电压、电流、转速、转矩、温度和振动信号的波形，并实时存储采集到的信号。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，其特征在于：在电动汽车驱动电机的三相电路中安装有电流传感器和电压传感器；在电动汽车驱动电机的输出轴通过联轴器连接转矩转速传感器；在电动汽车驱动电机的机壳顶部安装有振动传感器；在电动汽车驱动电机的绕组内部安装有温度传感器；所述电流传感器、电压传感器、转矩转速传感器、振动传感器、温度传感器和滤波放大电路相连接，所述滤波放大电路和信号采集卡相连接，所述信号采集卡和计算机相连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，其中：所述电流传感器数量有三个，分别与电动汽车驱动电机的三相电路相连接，用于测量每一相的电流。
3.根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，其中：所述电压传感器数量有三个，分别与电动汽车驱动电机的三相电路相连接，用于测量每一相的电压。
4.根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，其中：所述振动传感器包括第一振动传感器和第二振动传感器，第一振动传感器安装在电动汽车驱动电机主轴前端轴承处，第二振动传感器安装在电动汽车驱动电机主轴末端轴承处。
5.根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，其中：所述温度传感器数量有三个，分别埋设在电动汽车驱动电机三相绕组内部，用于每相绕组温度的测量。
6.所根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机多传感器信号同步采集系统，其中：所述信号采集卡选用具备同步采集功能的信号采集卡。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110823609A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-21 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种轨道车辆组合试验的在线试验装置及试验方法 |
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