Испытание электродвигателей — автомобильные тяговые двигатели

Что такое Electric Motor?

Испытание электродвигателя оценивает двигатель, обеспечивающий движение электромобилей, на предмет его характеристики крутящего момента и скорости, карты эффективности, теплового поведения и долговечности. Поскольку двигатель и инвертор работают вместе, испытания чаще всего проводятся в составе комплекта двигатель-инвертор.

Electric Motor: цель

Целью является проверка того, что двигатель обеспечивает заявленный крутящий момент и мощность в определенных условиях, соответствует целевым показателям эффективности и не превышает температурные пределы при непрерывной работе.

К каким изделиям применяется Electric Motor?

Синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM)
Асинхронные (асинхронные) тяговые двигатели
Синхронные двигатели с фазным ротором
Интегрированные блоки электронной оси

В каких отраслях применяется Electric Motor?

Автомобильная промышленностьЭлектрика и электроникаМашины

Стандарты, связанные с Electric Motor

Серия IEC 60034
Серия ISO 21782
ЕЭК ООН R85
ISO 6469-3
Серия ISO 16750

Electric Motor: условия

Рабочие точки: Развертка по плоскости крутящий момент-скорость; точка, установленная по техническому заданию заказчика
Охлаждение: При заявленной температуре охлаждающей жидкости и расходе
Температура обмотки: Контролируется, чтобы оставаться в пределах, разрешенных классом изоляции.

Оборудование для Electric Motor

Мотор-динамометр (высокоскоростной)
Мощный источник постоянного тока и инвертор
Анализатор мощности
Система измерения крутящего момента и скорости
Охлаждающий блок кондиционирования
Система измерения температуры обмотки
Оборудование для измерения вибрации и акустики

Требования к образцам для Electric Motor

Двигатель и, если имеется, встроенный редуктор.
Совместимый инвертор для управления
Интерфейсы охлаждения и подключения датчиков
Необходимо предоставить информацию о сопротивлении обмотки, количестве полюсов и классе изоляции.

Electric Motor: продолжительность

Картирование эффективности и проверка производительности занимают несколько дней; Испытания на долговечность и термоциклирование могут занять недели.

Electric Motor: порядок проведения

1Двигатель подсоединяется к динамометру и обеспечивается охлаждение.
2Проводятся измерения сопротивления обмоток и изоляции.
3Рабочие точки на плоскости крутящий момент-скорость просматриваются, создавая карту эффективности.
4Проверяются выносливость при пиковой мощности и длительной мощности.
5Проводится испытание на тепловое равновесие и контролируется температура обмотки.
6Применяются испытания на превышение скорости и выносливость.
7Проводятся вибрационные и акустические измерения.

Electric Motor: критерии приёмки

Критерии приемлемости крутящего момента, мощности и эффективности определяются спецификациями заказчика. Предел температуры обмотки, привязанный к классу изоляции, определен в соответствии с IEC 60034 и не должен превышаться.

Оценка результатов

Оцениваются карта КПД, ширина области непрерывной мощности и температуры теплового равновесия. В двигателях с постоянными магнитами также устранен риск размагничивания магнита при высокой температуре.

Electric Motor: протокол

Описание двигателя, тип и номинальные значения
Карта эффективности и кривые крутящий момент-скорость
Результаты тепловых измерений
Измерения сопротивления изоляции и обмоток
Вибрационные и акустические данные

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

ЕЭК ООН R85 (декларация полезной мощности)
ISO 6469-3

Otomotiv Testleri — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Electric Motor; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Автомобильные испытания показывают, что компонент продолжает работать в условиях, представляющих нагрузки, с которыми он столкнётся за срок службы автомобиля. Автомобиль — это не единичный продукт, а СРЕДА: вибрация, температурные циклы, солёная вода, удары камней, электрические переходные процессы и электромагнитные помехи присутствуют одновременно и годами.

Особенность этого семейства в том, что СПЕЦИФИКАЦИИ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ надстраиваются над стандартами. Публикации ISO и SAE устанавливают общую основу; но Volkswagen, BMW, Ford, Stellantis, Toyota и Renault определяют в своих собственных спецификациях разные уровни жёсткости, дополнительные испытания и разные критерии приёмки. Для компонента фразы «соответствует автомобильным стандартам» самой по себе недостаточно; нужно ответить, спецификация какого производителя и какая её редакция имеется в виду.

Семейство объединяет три отдельных процесса, которые часто путают. Омологация охватывает официальные утверждения типа, необходимые для допуска автомобиля к движению, и проводится под государственной властью. Одобрение поставщика означает прохождение собственных требований производителя автомобиля к качеству и испытаниям и является коммерческими отношениями. Третье — верификация конструкции: инженерная команда демонстрирует, что её собственная конструкция соответствует поставленным целям.

На уровне компонента план испытаний строится вокруг МЕСТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. Модуль в моторном отсеке и модуль в багажнике не проходят через один и тот же температурный и вибрационный профиль; компонент внутри двери и компонент в потолочной консоли не подвергаются одинаковому воздействию воды и пыли. Серия ISO 16750 — общая структура для этого подхода на основе местоположения.

Переход к электромобилям изменил эту область. Высоковольтная безопасность, координация изоляции, безопасность батарей, соответствие зарядного интерфейса и электромагнитное поведение высоковольтных компонентов были добавлены к классическому набору автомобильных испытаний. В тихом автомобиле изменились и ожидания по акустике и вибрации; звуки, ранее маскируемые двигателем внутреннего сгорания, теперь слышны.

Сторону системы качества нельзя отделить от испытаний в этой области. Производитель по IATF 16949 представляет результаты испытаний в файле PPAP; анализ измерительной системы, исследование пригодности процесса и план контроля окружают протокол испытания. Одного хорошего результата недостаточно — нужно показать, что процесс способен его повторять.

Группы методов в этой области

Экологический и климатический
Температурные циклы, термошок, влажное тепло, солевой туман, проникновение пыли и воды (IP), солнечное излучение. Уровни жёсткости варьируются в зависимости от места установки.
Механический
Синусоидальная и случайная вибрация, удар, механические нагрузки, момент затяжки крепежа и циклы долговечности.
Электрический
Колебания напряжения питания, переходные процессы (ISO 7637), обратная полярность, перенапряжение, короткое замыкание и измерения тока покоя.
ЭМС
Эмиссия компонента (CISPR 25), излучаемая и кондуктивная помехоустойчивость (серия ISO 11452), электростатический разряд (ISO 10605).
Материалы и выбросы
Запах, конденсация (fogging) и выбросы ЛОС от материалов салона; воспламеняемость; УФ-старение; стойкость покрытия и удары камней.
Функциональная безопасность и кибербезопасность
Доказательства функциональной безопасности по ISO 26262 и инженерия кибербезопасности по ISO/SAE 21434; они привязаны к регулированию через UNECE R155 и R156.

Часто путаемое в этой области

Автомобильный отчёт без ссылки на спецификацию не принимается в цепочке поставок; необходимо указать, какая спецификация OEM и её редакция были применены.
Официальное утверждение типа и одобрение поставщика — разные процессы. Компонент с одобрением E-Mark не считается тем самым прошедшим собственные приёмочные испытания OEM.
Результат, полученный на прототипе, не переносится на серийное производство; PPAP выполняется с деталями серийного производства.
Со стороны ЭМС измерение только эмиссии неполно; помехоустойчивость — отдельная область и более критична в автомобиле.
На компонентах электромобилей высоковольтная безопасность — отдельная компетенция; классическая испытательная инфраструктура на 12 В недостаточна.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Одобрение компонента поставщика и файл PPAP
Официальное утверждение типа UNECE и маркировка E-Mark
Верификация конструкции и доказательство долговечности
Анализ первопричин полевых жалоб и гарантийных возвратов
Оценка влияния изменения конструкции или поставщика

Связанные тесты

Electric Motor: частые вопросы

При каком условии измеряется заявленная мощность?

Для утверждения типа транспортного средства заявленная полезная мощность измеряется в условиях, определенных в UNECE R85. Значения пиковой мощности, представленные в каталогах, обычно кратковременны и отличаются от постоянной мощности; эти два случая записываются в отчете отдельно.