電機控制器作為電動汽車的重要零部件,它的性能關(guān)乎著整臺車的質(zhì)量。由于電機控制器的設(shè)計和生產(chǎn)過程較為復雜,對其進行性能檢測也較為復雜,因此設(shè)計一套既能降低人工檢測成本又能簡化測試流程的自動測試系統(tǒng)是十分有必要的。目前市場上的電機控制器測試系統(tǒng)大多結(jié)構(gòu)復雜、不易控制、且存在對不同電壓等級控制器適應性不好的問題。為了解決上述問題,本文以檢測電機控制器的性能為出發(fā)點,以測量轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電壓、電流、功率、效率為數(shù)據(jù)源,設(shè)計了一款以Lab VIEW語言構(gòu)建上位機軟件監(jiān)測平臺,以硬件電路和C語言程序構(gòu)建下位機控制信號處理系統(tǒng),以CAN總線為通信方式,以測試臺架為主體的測試系統(tǒng)。本文主要進行了以下工作:首先,參考大量文獻,并根據(jù)電機控制器的組成和功能,規(guī)劃了電機控制器測試系統(tǒng)的總體設(shè)計。通過對測功機、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、電機性能分析儀和直流電源的選型,搭建了測試臺架。并重點分析了電動汽車的受力情況和測試臺的工作模式以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性,對測試系統(tǒng)的穩(wěn)定工況和不穩(wěn)定工況做了詳細分析。其次,對下位機系統(tǒng)的軟硬件進行設(shè)計。硬件設(shè)計上,采用ST公司的STM32F103VCT6為主控芯片,給出了MCU電路、電源電路、C... 

【文章來源】：湖南工業(yè)大學湖南省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電動汽車電機控制器

本系統(tǒng)采用交流伺服系統(tǒng)作為加載設(shè)備，為負載電機提供可變頻率的電源，精確控制其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。變頻器的進線電壓為 380V 交流電，電網(wǎng)頻率為 50HZ，變頻器將 380V 的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?310V 交流電驅(qū)動負載電機。負載電機為交流伺服感應電機，交流電機具有轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩特性好、動態(tài)響應快、恒轉(zhuǎn)速/恒轉(zhuǎn)矩控制穩(wěn)定等優(yōu)點。負載電機的額定功率為 18.5kw，最高轉(zhuǎn)速可達 8000r/min，完全可適應低速車的電機控制器的測試。如圖 2-8 為變頻器與交流伺服感應電機實物圖。根據(jù)負載電機的給定源的不同，測試系統(tǒng)分為兩種模式：本地模式和遠程模式。本地模式時，使用變頻器上的開關(guān)按鈕、電位器旋鈕，來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向。遠程模式時，使用上位機軟件向變頻器發(fā)送控制指令，實時控制電機的運轉(zhuǎn)。

電動汽車電機控制器測試系統(tǒng)的研究與設(shè)計20電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩是體現(xiàn)電機控制器性能的重要參數(shù)，而非電量參數(shù)的測量需要借助傳感器，所以本系統(tǒng)采用杭州威衡科技有限公司提供的WSP型智能轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率傳感器，如圖2-9。傳感器的工作原理見2.3.1章節(jié)。圖2-9WSP型智能轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速功率傳感器轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器將測量到的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩信號通過標準的DB15航空接頭輸入給電機性能分析儀，經(jīng)過電機性能分析儀內(nèi)部單片機的同步采樣技術(shù)，經(jīng)過濾波、隔離放大、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字處理等操作，得到轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩值，再通過232串口線將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩值傳遞給上位機顯示。電機性能分析儀是轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器的配套裝置，出自同一家公司。如圖2-10，不同信號的采集方式不同，轉(zhuǎn)速信號的有用信息體現(xiàn)在頻率上，所以針對轉(zhuǎn)速信號增加了電壓跟隨器，而轉(zhuǎn)矩信號主要體現(xiàn)在電壓的高低上面，所以選用了比較器。圖2-10電機性能分析儀結(jié)構(gòu)圖如圖2-11，本系統(tǒng)采用的直流穩(wěn)壓源是無錫安耐斯電子科技有限公司提供的大功率直流恒壓恒流電源JP150335D，為電機控制器提供穩(wěn)定的直流電源。此電源的輸入為380V交流三相電，頻率為50HZ，輸出直流穩(wěn)壓/穩(wěn)流電，最大輸出電壓為150V，最大輸出電流為335A，設(shè)備總功率為50KW。圖2-11大功率直流恒壓恒流電源實物圖

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本文編號：3217083