車用驅(qū)動電機(jī)由于需要能夠頻繁地起動/停車、加速/減速,其負(fù)載要求和技術(shù)性能等方面都有著特殊要求,其性能也是普通工業(yè)電機(jī)無法比擬的。主要要求有:
(1)為了滿足電動汽車的加速和爬坡,要求電機(jī)在低速時能夠輸出大扭矩,高速時則需要具有恒功率,因此要求電機(jī)具有很寬的調(diào)速范圍。
(2)電動汽車在減速或制動時能夠?qū)⒉糠帜芰炕厥?,此時驅(qū)動電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),而能量回饋性能的好壞直接決定了車輛的續(xù)駛里程。
(3)電動汽車要求驅(qū)動電機(jī)具有可控性強(qiáng)、穩(wěn)態(tài)精度高、動態(tài)性能好、能夠適應(yīng)復(fù)雜的路況的特點(diǎn)。工業(yè)電機(jī)往往只有某一特性的要求。
目前,普通的工業(yè)電機(jī)測試臺架和內(nèi)燃機(jī)測試臺架都不太能完成車用電機(jī)及控制器的測試需求。因此,結(jié)合現(xiàn)代的電力電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù),設(shè)計(jì)車用電機(jī)及控制器測試系統(tǒng)臺,根據(jù)電動汽車(含混合動力汽車)對驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)特定的測試功能,才能充分全面地測試和評價車用電機(jī)及控制器。試驗(yàn)系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成:負(fù)載模擬系統(tǒng)(交流電力測功機(jī))、機(jī)械臺架、電氣連接系統(tǒng)、通信控制及數(shù)據(jù)系統(tǒng)。
電動汽車在實(shí)際行駛過程中必須克服輪胎的滾動阻力、空氣阻力、爬坡阻力和加速阻力等才能夠向前行駛,相應(yīng)的驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動力就必須與這些阻力相平衡,而電動汽車行駛時速度經(jīng)常處于變化之中,各種阻力也在動態(tài)地變化,這就要求電機(jī)測試系統(tǒng)的負(fù)載系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車行駛時的各種阻力的模擬,具有高動態(tài)特性的加載功能。交流電力測功機(jī)能夠在試驗(yàn)范圍內(nèi)平穩(wěn)、精確地調(diào)節(jié)負(fù)載和轉(zhuǎn)速的大小因此本測試系統(tǒng)的負(fù)載模擬選用交流測功機(jī)作為負(fù)載裝置,根據(jù)電動汽車的實(shí)際行駛工況,調(diào)節(jié)測功機(jī)的吸收功率,來實(shí)現(xiàn)行駛阻力的實(shí)時模擬。
在進(jìn)行測功機(jī)的選擇時,應(yīng)該根據(jù)被試的特性曲線來選用測功機(jī),也即被試電機(jī)的特性曲線必須包含在測功機(jī)的特性曲線的恒扭矩、恒功率區(qū)內(nèi),這樣才能真實(shí)地檢測出被試電機(jī)全部運(yùn)行工況下的功率、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速?,F(xiàn)代交流電力測功機(jī)控制方式都是基于弱磁控制理論的:即電機(jī)超過額定轉(zhuǎn)速以上運(yùn)行時,假如電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵磁磁鏈為常數(shù),則電機(jī)的感應(yīng)電動勢隨轉(zhuǎn)速增加而增加,電機(jī)端電壓也隨之增加但是端電壓要受逆變器的最高輸出電壓限制,通過削弱磁場的方法可以在保持端電壓不變的情況下提高電機(jī)轉(zhuǎn)速,即稱為弱磁控制。