CN212229048U - 一种电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，包括电波暗室、被动制动器的测试平台、机械固定装置、电动机、机械连接轴、被动制动器、测试平台、电机控制器、低压电源、低压人工网络、高压人工网络和模拟监测系统。被动制动器、机械固定装置和电动机均设置于被动制动器的测试平台上。被动制动器，通过机械连接轴连接到电动机，且通过波导管连接到被动制动器控制和监视系统。被动制动器控制和监视系统用于控制与监视被动制动器。模拟监测系统通过光纤波导连接到低压负载模拟器，再连接电动机控制器以及电动机，用于模拟和监测系统运作。

Description

一种电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统

技术领域

本实用新型涉及电磁兼容测试领域，特别是用于电磁兼容测试的电机测试系统。

背景技术

随着国内外电动汽车研发的迅速发展，电驱动系统的相关检测标准也逐步发布。针对电动汽车的电磁兼容性(electromagnetic compatibility testing，EMC)试验是确保车辆安全、可靠运行的基本保障，也是电动汽车产品研发、检测认证和产业化发展的关键所在。电磁干扰是电磁波，它可以通过多种途径进行传播，非常难以控制。要想准确获得被测设备的电磁兼容测试数据，就需要将被测设备与干扰源完全隔离。作为电动汽车心脏的电机驱动系统更是测试的核心，由于该系统中包含大功率电力电子装置，而且在电机工作状态变换时，系统中存在剧烈的电流电压变化，因此也是主要的电磁辐射干扰源，需要借助各种测试设备测量以满足电磁兼容测试标准。

电机驱动系统的相关电磁兼容性测试方法在CSIPR25，GB/T18655，GB/T36282等里面都有描述。同时，这些标准中还提到了负载条件的电动机系统的电磁兼容性测试项目。由于实验室的建设成本昂贵，因此很少有电磁兼容性测试(EMC)实验室能够满足全部负载条件下的电力驱动系统的电磁兼容性测试项目。传统的电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统是将测功机隔离在电波暗室外，这种方式有一定的缺陷，比如电波暗室在建造时需要预留相关空间且不易改建，并且建造成本高昂，导致该类带载的电波暗室测试费用昂贵，且难以预订。

实用新型内容

本实用新型提供一种电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，包括电波暗室、被动制动器的测试平台、机械固定装置、电动机、机械连接轴、被动制动器、测试平台、电机控制器、低压电源、低压人工网络、高压人工网络和模拟监测系统。所述被动制动器的测试平台，设置于所述电波暗室内。所述机械固定装置，固定于所述被动制动器的测试平台上。所述电动机，通过所述机械固定装置设置于所述被动制动器的测试平台上。所述被动制动器，设置于所述被动制动器的测试平台上，通过所述机械连接轴连接到所述电动机，且通过波导管连接到制动器控制和监视系统。所述测试平台，设置于所述电波暗室内。所述电机控制器，设置于所述测试平台上，且连接到所述电动机，用于控制所述电动机。所述低压电源，设置于所述测试平台上。所述低压人工网络，设置于所述测试平台上，且与所述低压电源和所述电机控制器连接。所述高压人工网络，设置于所述测试平台上，且与高压电源和所述电机控制器连接。所述模拟监测系统通过光纤连接到低压负载模拟器，再连接所述电动机控制器以及所述电动机，用于模拟和监测系统运作。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电机驱动的电磁兼容带载测试系统的示意图。

图2为本实用新型另一实施例提供的满足电磁兼容测试的电机驱动带载系统的示意图。

附图标注：

100电机驱动的电磁兼容带载测试系统；101被动制动器的测试平台(带有参考地平面)；102机械固定装置；103机械连接轴；104电机控制器；105电动机；106被动制动器；107波导管；108绝缘支撑；110电波电波暗室；111被动制动器的控制和监视系统；112第一高压供电线束；115第二高压供电线束；113第一低压线束(包括电源和信号线束等)；114第二低压线束(包括电源和信号线束等)；120测试平台(带有参考地平面)；122低压电源；124低压人工网络；126高压电源；128高压人工网络(带有屏蔽箱)；130模拟监测系统；132电源滤波器；136低压负载模拟器；134光纤波导；202电机驱动集成系统；210被动制动器的控制和监视系统。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例提供的电机驱动的电磁兼容带载测试系统100的示意图。电机驱动的电磁兼容带载测试系统100包括电波暗室110、被动制动器的测试平台101、机械固定装置102、机械连接轴103、电动机105、被动制动器106、波导管107、绝缘支撑108、被动制动器的控制和监视系统111、测试平台120、电机控制器104、低压电源122、低压人工网络124、高压电源126、高压人工网络128、模拟监测系统130、电源滤波器132、光纤波导134和低压负载模拟器136。被动制动器106、机械连接轴103及机械固定装置102设置于被动制动器的测试平台101上组成电机驱动的负载系统。被动制动器的测试平台101留有接地孔，用于进行接地，因此被动制动器的测试平台101上的组件都能有效接地。电动机105通过机械固定装置102设置于被动制动器的测试平台101。被动制动器106通过机械连接轴103连接到电动机105，且通过波导管107连接到被动制动器控制和监视系统111。机械连接轴103是电动机105与被动制动器106之间的机械传动纽带，它将被动制动器106产生的扭矩传递到电动机105。

被动制动器106是一种被动制动装置，是通过将其动能转换为热量耗散，并通过机械连接轴103来减慢或停止电动机105转动的装置。被动制动器106可以为感应制动器、电制动器或涡流制动器。被动制动器106中的拖曳力是磁体和附近导电物体之间相对运动的电磁力，并且被动制动器106的磁场可以由永磁体或电磁体产生。因此，被动制动器106的电磁干扰远低于传统电机测试使用的电动测功机，并且被动制动器106的环境噪声也远低于测试计划中规定的限制。

被动制动器控制和监视系统111分别通过波导管107与被动制动器106连接。测试人员可通过被动制动器控制和监视系统111来控制与监测被动制动器106制动的转矩和转速。由于被动制动器106在运行时会产生热能，可使用冷却设备为被动制动器106降温，冷却设备可根据需求选用风冷设备、水冷设备以及油冷设备中的一种或几种。

低压电源122是可携式电池，设置于测试平台120上，用于提供稳定的低压电压。低压人工网络124设置于测试平台120上，且与低压电源122、电机控制器104以及电动机105连接。高压人工网络128设置于测试平台120上，且与高压电源126和电机控制器104连接。模拟监测系统130通过光纤连接到低压负载模拟器136，再连接电动机控制器104以及电动机105，用于模拟和监测电机驱动的电磁兼容带载系统100的运作。测试平台120留有接地孔，用于进行接地。

电机控制器104根据模拟监测系统130的指令控制电动机105的转速并将电动机105的转速、扭矩及温度等参数或情况反馈给模拟监测系统130。测试人员可通过模拟监测系统130控制电动机105的转速以及监视高压电压、高压电流、低压电压、低压电流、电动机105的转速与扭矩以及电机控制器104和电动机105的温度。在电动机105的测试紧急停止期间，电机测试系统100可以由测试人员通过模拟监测系统130安全地停放。

电机控制器104通过低压负载模拟器136将信号传至模拟监测系统130。

在本实用新型另一实施例中，由于被动制动器的测试平台101以及测试平台120是可移动的，因此很容易将其用于不同的电波暗室。被动制动器的测试平台101以及测试平台120可结合构成完整的电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，电机电磁兼容测试系统对电动机105进行电磁兼容性能测试。测试平台120上的低压人工网络124通过第一低压线束(包括电源和信号线束等)113连接至电机控制器104，电机控制器104再通过第二低压线束(包括电源和信号线束等)114连接至电动机105。高压人工网络128通过第一高压供电线束112连接至电机控制器104，电机控制器104再通过第二高压供电线束115连接至电动机105，以提供稳定的负载阻抗，并将测试样件与供电电源隔离。电机控制器104、第一低压线束(包括电源和信号线束等)113、第二低压线束(包括电源和信号线束等)114、第一高压供电线束112和第二高压供电线束115可设置于绝缘支撑108上。

在本实施例中，被动制动器控制和监视系统111、高压电源126及模拟监测系统130可全部设置于电波暗室110外。被动制动器控制和监控系统111通过波导管107连接到被动制动器106。高压电源126通过电源滤波器132连接高压人工网络128。模拟监测系统130通过光纤波导134连接到测试平台120的低压负载模拟器136，再连接到电动机控制器104以及电动机105。测试人员通过模拟监测系统130控制电机控制器104和电动机105以及监视高压电压、高压电流、低压电压、低压电流、电动机105的转速与扭矩以及电机控制器104和电动机105的温度。测试人员也可通过被动制动器控制和监视系统111控制与监测被动制动器106的制动转速和扭矩。

图2为本实用新型另一实施例提供的满足电机驱动的电磁兼容带载测试系统100的示意图。电机驱动的电磁兼容带载测试系统100包括电波暗室110、绝缘支撑108、被动制动器的测试平台101、机械固定装置102、机械连接轴103、电机驱动集成系统202、被动制动器106、被动制动器控制和监视系统210、低压电源122、低压人工网络124、高压电源126、高压人工网络128、模拟监测系统130、电源滤波器132、光纤波导134和低压负载模拟器136。被动制动器106及机械固定装置102设置于被动制动器的测试平台101上组成电机驱动的负载系统。测试平台120上的低压人工网络124通过第一低压线束(包括电源和信号线束等)113连接至电机驱动集成系统202，高压人工网络128通过第一高压供电线束112连接至电机驱动集成系统202，用于提供稳定的负载阻抗，并将测试样件与供电电源隔离。第一低压线束(包括电源和信号线束等)113及第一高压供电线束112可设置于绝缘支撑108上。

电机驱动集成系统202将电机控制器104以及电动机105及其他相关组件如变速箱等整合在一起，通过机械固定装置102设置于被动制动器的测试平台101上。由于电机控制器104在电动车辆测试中的功能是根据如档位、油门、刹车等指令，来控制电机驱动集成系统202的启动运行、进退速度、模拟爬坡力度等行驶状态的，因此电机驱动集成系统202加上被动制动器106，将使被动制动器的测试平台101成为完整的含有控制电动机运作功能且带负载功能的电动机驱动系统。

在本实用新型一实施例中，被动制动器的控制和监视系统210连接到被动制动器106以及电机驱动集成系统202，用于整体性的控制监测被动制动器106以及电机驱动集成系统202的负载负荷运作。被动制动器的测试平台101成为完整含有电机驱动集成系统202运作功能且带负载功能的电动机驱动系统，用于电磁兼容测试是便携式的，容易用于不同的电磁兼容测试实验室进行电磁兼容测试设计和验证测试。

综上所述，本实用新型实施例提供一种电机驱动的电磁兼容带载测试系统。被动制动器的测试平台结合测试平台可组成完整的电机驱动带载测试系统。测试平台可以移动，增加测试的便利性。被动制动器控制和监视系统容易与被动制动器的测试平台连接，利于搬运从而在不同电波暗室的测试中使用。由于电波暗室仅需预留端口，电波暗室无需改造，节约了硬件成本。被动制动器的测试平台另设电机控制器和电动机，还将电机控制器、电机和其他组件集和构成电机驱动集成系统，并整合电机模拟监测系统，使测试装置成为完整的含有控制电动机运作功能且带负载功能的电动机驱动系统。

Claims (8)

1.一种电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，其特征在于，包括：

电波暗室；

被动制动器的测试平台，设置于所述电波暗室内；

机械固定装置，固定于所述被动制动器的测试平台上；

电动机，通过所述机械固定装置设置于所述被动制动器的测试平台上；

机械连接轴；

被动制动器，设置于所述被动制动器的测试平台上，通过所述机械连接轴连接到所述电动机，且通过波导管连接到被动制动器控制和监视系统；

测试平台，设置于所述电波暗室内；

电机控制器，设置于所述测试平台上，且连接到所述电动机，用于控制所述电动机；

低压电源，设置于所述测试平台上；

低压人工网络，设置于所述测试平台上，且与所述低压电源和所述电机控制器连接；

高压人工网络，设置于所述测试平台上，且与高压电源和所述电机控制器连接；

模拟监测系统，通过光纤连接到低压负载模拟器，再连接到所述电动机控制器以及所述电动机，用于模拟和监测系统运作。

2.根据权利要求1所述的电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，其特征在于，所述测试平台接地。

3.根据权利要求1所述的电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，其特征在于，所述被动制动器控制和监视系统通过所述波导管控制与监测所述被动制动器的制动扭矩和转速。

4.根据权利要求1所述的电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，其特征在于，所述被动制动器是感应制动器、电制动器或涡流制动器中的一种。

5.根据权利要求1所述的电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，其特征在于，所述模拟监测系统通过光纤连接到所述低压负载模拟器，再连接到所述电机控制器以及所述电动机，用于监视高压电压、高压电流、低压电压、低压电流、所述电动机的扭矩与转速及所述电机控制器和电动机的温度。

6.根据权利要求5所述的电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，其特征在于，所述电机控制器设置于所述测试平台上，其中，所述电机控制器根据所述模拟监测系统的指令控制所述电动机的转速并将所述电动机的转速及温度反馈给所述模拟监测系统。

7.根据权利要求1所述的电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，其特征在于，所述低压电源是可携式电池，用于提供稳定的低压电流。

8.根据权利要求1所述的电机驱动系统的电磁兼容带载测试系统，其特征在于，所述电机控制器以及所述电动机集成在一起构成电机驱动集成系统，所述电机驱动集成系统通过所述机械固定装置设置于所述被动制动器的测试平台上。

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