多台外转子永磁轮毂电机综合测试平台制造技术

本发明专利技术公开了一种多台外转子永磁轮毂电机综合测试平台，包括底座，在底座上设置左前、左后、右前和右后电机定子支撑架，四台轮毂电机安装在电机定子支撑架上，每个轮毂电机有独立的负载施加装置，分别与左前轮毂电机和右前轮毂电机相连的左前传动轴和右前传动轴之间可通过前扭矩传感器联接，分别与左后轮毂电机和右后轮毂电机相连的左后传动轴和右后传动轴之间可通过后扭矩传感器联接，左前传动轴和左后传动轴上的两个传动轮可通过左传送带联接在一起，右前传动轴和右后传动轴上的两个传动轮可通过右传送带联接在一起，每台轮毂电机由独立的控制器控制运行，本发明专利技术可用于多台外转子轮毂电机协调运动工况下的功能和性能测试。

【技术实现步骤摘要】
多台外转子永磁轮毂电机综合测试平台
本专利技术涉及了轮毂电机性能测试领域，特别涉及一种多台外转子永磁轮毂电机综合测试平台。
技术介绍
随着新能源汽车电机驱动技术的进步，近年来，作为新能源汽车核心的轮毂电机越来越受到关注与重视。轮毂电机又称车轮内装电机，其最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，将电机的动力直接传递至车轮，使电动车辆的机械传动系统大大简化，整车结构更为紧凑，传动效率更高，并具有灵活、精确的控制特性，是当前高效电驱动系统中一个重要的研究方向。在电池技术未获得根本性突破的条件下，大功率高效率的轮毂电机可有效提高电动汽车的续航里程。由于轮毂电机增加了轮子质量和体积，从而增大了簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有一定影响，所以该电机更适用于机场摆渡车、城市公交车等较大型车辆及后轮驱动的车辆。轮毂电机的最大特点是不需要变速箱，但是能够提供车辆所需要的低速时的大扭矩。新能源汽车的发展日新月异，由轮毂电机组成的驱动系统的平均效率能够达到86%以上，远超普通的带有齿轮箱的驱动系统的传动效率。轮毂电机在电动机场摆渡车、机场大巴、公交车等大中型、中低速城市车辆上的应用，并逐渐推广到其他纯电动城市客车上，将会产生较大社会效益和经济效益。由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性，因此无论是前驱、后驱还是四驱形式，它都可以实现，全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易。同时轮毂电机可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向，大大减小车辆的转弯半径，在特殊情况下几乎可以实现原地转向。轮毂电机的各种特性曲线是汽车车辆设计者进行驱动设计的依据，因此，应用于新能源汽车的轮毂电机必须具备较为详尽的测试信息，以证明其特性，方便用户的选型与使用。目前电动汽车用的轮毂电机由于各厂家、研究机构采用的车轮轮毂不同，设计思路各异，导致轮毂电机没有统一的制式标准，虽然电机厂家提供了性能参数，但与实际性能差别较大。因此需要电机研制者或使用者进行详细地试验，以获取电机性能参数，为开发新能源辆提供基础数据。目前已有的电机测试平台主要针对单台电机或两台电机，采用电机对拖的形式测试电机电气参数，如韩国电工技术研究所的测试平台，中国科学院电工研究所的电机测试平台、M.Takeda等在文章“DevelopmentoftheExperimentPlatformforElectricVehiclesbyusingMotorTestBenchwiththeSameEnvironmentastheActualVehicle”中给出的测试平台，而无法满足用于新能源汽车的多台外转子轮毂电机协调控制和性能测试需求，更难满足电机控制器一体化的轮毂电机驱动整车系统功能和性能测试。同样，中国专利CN204882827U公开的一种轮毂电机测试平台，包括支架、用于与轮毂电机相连的卡具、扭矩输出轴、支撑轴承、动态扭矩传感器、控制系统，所述动态扭矩传感器、支撑轴承分别设置在支架上；所述扭矩输出轴穿过支撑轴承，所述扭矩输出轴的两端分别与卡具、动态扭矩传感器相连，所述动态扭矩传感器与控制系统相连，所述卡具能带动扭矩输出轴相对支撑轴承转动，所述动态扭矩传感器能测定扭矩输出轴的扭矩。应用该测试平台仅能对一台电机的性能进行检测，无法满足电机控制器一体化的轮毂电机驱动整车系统功能和性能测试。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有电机测试平台对电机性能测试的局限性，解决多台外转子轮毂电机协调运动工况下的功能和性能测试问题，提供一种轮毂电机综合测试平台，该平台可用于多台电机控制器集成一体化的轮毂电机协调控制功能和性能的测试，也可满足一台电机进行多项性能和功能测试。本专利技术为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种多台外转子永磁轮毂电机综合测试平台，包括底座，在底座两侧平行设置有左支座和右支座，左支座的前后两端分别固定有左前电机定子支撑架和左后电机定子支撑架，右支座的前后两端分别固定有右前电机定子支撑架和右后电机定子支撑架，四台轮毂电机分别安装在左前、左后、右前和右后电机定子支撑架上，每个轮毂电机设置有独立的负载施加装置，每个传动轴上可装配传动轮，分别与位于左支座和右支座前端的左前轮毂电机和右前轮毂电机相连的左前传动轴和右前传动轴之间可通过前扭矩传感器联接，分别与位于左支座和右支座后端的左后轮毂电机和右后轮毂电机相连的左后传动轴和右后传动轴之间可通过后扭矩传感器联接，装配在左前传动轴和左后传动轴上的两个传动轮可通过左传送带联接在一起，装配在右前传动轴和右后传动轴上的两个传动轮可通过右传送带联接在一起，在左传送带和右传送带下方分别设有调节传动带的张紧力的传动带张紧轮；每台轮毂电机由独立的控制器控制运行。所述负载施加装置包括制动盘和制动夹钳，制动夹钳与制动盘配合，制动盘一端与轮毂电机的外转子轴联接，另一端经传动法兰与传动轴连接。每台轮毂电机的外转子单独运动，可对一台电机进行多项性能和功能测试。左支座上的左前轮毂电机和左后轮毂电机通过安装在左前传动轴和左后传动轴上的两个传动轮及左传送带协调运动；或/和右支座上的右前轮毂电机和右后轮毂电机通过安装在右前传动轴和右后传动轴上的两个传动轮及右传送带协调运动。由左传动带联接的两个传动轮或由右传送带联接的两个传动轮其外径相同或不同，前后两个传动轮外径不同时，可以形成前后轮间的轮速差，以保持前后轮的转速为一定比例，模拟车辆过弯时的内外轮速差。右支座上的右前轮毂电机的外转子在轴向通过前扭矩传感器与左支座上的左前轮毂电机的外转子联接，作为主动轮的轮毂电机外转子拖动作为被动轮的轮毂电机外转子运动，通过前扭矩传感器测量主动轮的轮毂电机与被动轮的轮毂电机之间的转矩；和/或右支座上的右后轮毂电机的外转子在轴向通过后扭矩传感器与左支座上的左后轮毂电机的外转子联接，作为主动轮的轮毂电机外转子拖动作为被动轮的轮毂电机外转子运动，通过前扭矩传感器测量主动轮的轮毂电机与被动轮的轮毂电机之间的转矩。每台轮毂电机由独立的变流控制器控制运行，变流控制器置于电机轮内部。轮毂电机采用变流控制器外置形式，由一台变流控制器同时控制并联接入变流控制器的四台轮毂电机运行。本专利技术的有益效果是，能够有效满足轮毂电机的测试需要，以及多台轮毂电机协调控制，同时本专利技术结构简单，测试灵活，可以针对电动车整车实际工况进行多项性能和功能测试，具有较好的精确性、实时性和适应性，能够满足不同尺寸、不同负载下轮毂电机的测试需求。本专利技术能够实现1台至4台轮毂电机的性能测试，尤其是4台轮毂电机的协调控制算法的验证，弥补自然环境中试验场地和试验装置的选取和配置困难的问题。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术二维示意图。图2是本专利技术三维示意图。图3是变流控制器的一种具体实现电路。图4是图3所示的变流控制器电路与外置控制器的连接示意图。图5是图4中的外置控制器的电路原理框图。图中，1右支座，2左支座，3右前电机定子支撑架，4右后电机定子支撑架，5左前电机定子支撑架，6左后电机定子支撑架，10底座，11右前轮毂电机，12右后轮毂电机，13左前轮毂电机，14左后轮毂电机，21、22、23、24制动盘，31、32、33、34传动法兰，41、42、43、44传动轮，5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多台外转子永磁轮毂电机综合测试平台，包括底座，在底座两侧平行设置有左支座和右支座，其特征是左支座的前后两端分别固定有左前电机定子支撑架和左后电机定子支撑架，右支座的前后两端分别固定有右前电机定子支撑架和右后电机定子支撑架，四台轮毂电机分别安装在左前、左后、右前和右后电机定子支撑架上，每个轮毂电机设置有独立的负载施加装置，每个传动轴上可装配传动轮，分别与位于左支座和右支座前端的左前轮毂电机和右前轮毂电机相连的左前传动轴和右前传动轴之间可通过前扭矩传感器联接，分别与位于左支座和右支座后端的左后轮毂电机和右后轮毂电机相连的左后传动轴和右后传动轴之间可通过后扭矩传感器联接，装配在左前传动轴和左后传动轴上的两个传动轮可通过左传送带联接在一起，装配在右前传动轴和右后传动轴上的两个传动轮可通过右传送带联接在一起，在左传送带和右传送带下方分别设有调节传动带的张紧力的传动带张紧轮。

【技术特征摘要】
2018.07.16 CN 2018211274916;2018.07.16 CN 201810771.一种多台外转子永磁轮毂电机综合测试平台，包括底座，在底座两侧平行设置有左支座和右支座，其特征是左支座的前后两端分别固定有左前电机定子支撑架和左后电机定子支撑架，右支座的前后两端分别固定有右前电机定子支撑架和右后电机定子支撑架，四台轮毂电机分别安装在左前、左后、右前和右后电机定子支撑架上，每个轮毂电机设置有独立的负载施加装置，每个传动轴上可装配传动轮，分别与位于左支座和右支座前端的左前轮毂电机和右前轮毂电机相连的左前传动轴和右前传动轴之间可通过前扭矩传感器联接，分别与位于左支座和右支座后端的左后轮毂电机和右后轮毂电机相连的左后传动轴和右后传动轴之间可通过后扭矩传感器联接，装配在左前传动轴和左后传动轴上的两个传动轮可通过左传送带联接在一起，装配在右前传动轴和右后传动轴上的两个传动轮可通过右传送带联接在一起，在左传送带和右传送带下方分别设有调节传动带的张紧力的传动带张紧轮。2.根据权利要求1所述的多台外转子永磁轮毂电机综合测试平台，其特征是所述负载施加装置包括制动盘和制动夹钳，制动夹钳与制动盘配合，制动盘一端与轮毂电机的外转子轴联接，另一端经传动法兰与传动轴连接。3.根据权利要求1或2所述的多台外转子永磁轮毂电机综合测试平台，其特征是左支座上的左前轮毂电机和左后轮毂电机通过安装在左前传动轴和左后传动轴上的两个传动轮及左传送带协调运动；或/和右支座上的右前轮毂电机和右后轮毂电机通过安装在右前传动轴和右...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江岸，史黎明，李耀华，张云亮，张薇，高超，
申请(专利权)人：威海广泰空港设备股份有限公司，中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37