基于GB,T18488的新能源汽车驱动电机效率试验系统的设计.doc

摘要：新能源汽车的出现为我国的节能环保事业做出了极大贡献，如何进一步提高新能源汽车驱动电机的效率成为了汽车和电机行业关注的焦点。由于这一需求，人们对电机效率测试系统的研究从未中断。

本文的试验对象是新能源汽车的电机驱动系统，希望使用本系统按照GB/T18488的规范对电机进行效率试验，得出新能源汽车电机驱动系统在允许的转速和转矩范围内的工作效率，从而给电机设计者提供电机改善用的参考数据。本系统分为上位机、下位机和现场仪表三层结构。上位机系统采用MCGS组态软件设计，用做人机交互平台和测试监控中心；下位机使用三菱FX2N系列PLC构成测试系统的控制单元，实现测试过程参数的给定和各传感器的数据采集及处理，并将处理结果送至上位机；现场仪表由各种传感器和编码器组成，完成直流母线电压，直流母线电流，电机转速、转矩和温度的测量，为输入功率、输出功率及效率的计算提供原始数据。

上述电机效率检测采用测功机实现，使用测功机对被测电机进行加载，模拟被测电机运行工况。测量出被测电机在不同负载下电机的转速和转矩，整个测试过程操作简单方便。

关键词：效率试验；驱动电机；新能源汽车；PLC控制

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章 绪  论-1

1.1 研究背景-1

1.2 研究现状-1

1.2.1 新能源汽车驱动电机的发展现状-1

1.2.2 驱动电机效率试验系统研究现状-4

1.3 本文研究目的及内容-4

第二章 驱动电机效率试验分析-6

2.1 试验标准规范介绍-6

2.2 测试方案对比及论证-6

2.3 测试项目-7

2.3.1 温升试验-7

2.3.2 效率试验-7

2.4 系统设计技术路线-8

2.5 本章小结-9

第三章 系统硬件设计-10

3.1 系统试验仪器要求-10

3.2 系统硬件选择-10

3.3 试验仪表简介-12

3.3.1 直流电流变送器-13

3.3.2 直流电压变送器-14

3.3.3 转矩传感器-14

3.3.4 增量型光电编码器-15

3.3.5 温度传感器-17

3.4 功能方案-17

3.5 新能源汽车驱动电机效率测试系统总体设计-18

3.5.1 电源系统-18

3.5.2 冷却系统-19

3.5.3 测功机系统-20

3.5.4 数据采集与控制系统-20

3.6 电气控制原理图-21

3.7 本章小结-22

第四章 PLC控制系统设计-23

4.1 分析控制需求-23

4.2 PLC 选型-23

4.3 特殊功能模块-23

4.3.1 模拟量输入模块FX2N-4AD-24

4.3.2 模拟量输出模块FX2N-4DA-24

4.3.3 模拟量输入模块FX2N-4AD-PT-24

4.4 I/O口分配-24

4.5 PLC硬件连接-25

4.6 PLC程序设计-26

4.6.1 程序流程图-27

4.6.2 程序梯形图-27

4.7 PLC程序调试-27

4.8 本章小结-28

第五章 上位机系统组态设计-29

5.1 用户窗口-29

5.1.1系统组态主界面-29

5.1.2 电机参数定义界面-30

5.1.3 效率参数显示界面-31

5.2 数据库建立-31

5.3 系统联调-33

5.4 本章小结-38

第六章 总结与展望-40

参考文献-41

致  谢-42

附  录-43