电机台架仿真测试建议书 (1)

电机台架仿真测试建议书

意昂神州(北京)科技有公司

目 录

1 公司简介 ............................................................................ 3 2 电机仿真测试系统概述 .................................................... 4

2.1 2.2

电机仿真测试产品概述.................................................................... 4 系统组成............................................................................................ 4

3 设备介绍及技术说明 ........................................................ 6

3.1

控制算法开发系统............................................................................ 6 3.1.1 基于模型的控制算法开发系统概述 ......................................... 6 3.1.2 软件开发工具包 - DriveSoft ...................................................... 7 3.2

控制算法仿真设备.......................................................................... 10 3.2.1 信号级仿真设备：MMC HIL BOX ............................................ 10 3.2.2 功率级仿真设备 ....................................................................... 11 3.3

负载模拟设备：电驱动系统试验台.............................................. 14 3.3.1 概述 ........................................................................................... 14

4 电机测试系统概述 .......................................................... 14

4.1 4.2 4.3 4.4

设计依据.......................................................................................... 15 测试项目.......................................................................................... 15 运行条件.......................................................................................... 16 主要设备说明.................................................................................. 16 4.4.1 交流电力测功机功能说明 ....................................................... 16 4.4.2 测试台架控制及测量系统 ....................................................... 17 4.4.3 机械部分组成 ........................................................................... 19 4.4.4 测试软件 ................................................................................... 21 4.4.5 电机测试项目及测试方法 ....................................................... 27

5 成功案例列表 .................................................................. 33

5.1 MMC-基于模型的电机控制开发平台 ............................................... 33

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1 公司简介

意昂神州（北京）科技有限公司是一家专业的汽车电子电控技术服务提供商，是国家高新技术企业。公司成立于2003年，总部设在北京中关村，在上海设有分公司，并在底特律设有技术研发中心。意昂神州为国内外汽车行业提供世界先进的电子电控系统开发工具，研发与测试一体化解决方案和技术服务。 几年来，我们与数家知名的欧美技术公司建立了长期的合作关系，其中包括：德国大众旗下的IAV汽车工程公司，美国Woodward公司，美国ATI公司，美国Intrepid公司，加拿大D&V公司，日本KGC公司，意大利LOCCIONI公司，德国Vector等。这种合作让我们及时掌握国际汽车技术的最新发展动态，始终保持市场的领先地位。

我们的技术涵盖：传统动力总成电控系统的开发、仿真、测试与标定和新能源汽车的全方位技术解决方案。我们的产品包括：HEV-EV动力电机控制开发与测试解决方案，D2P-ECU开发生产一体化解决方案，Sigma HIL Simulator–VCU硬件在环实时仿真系统，新能源汽车整车优化实时仿真系统，No-Hooks旁路开发平台，电池测试、整车电网噪声仿真系统，柴油机排放控制解决方案，OBD标定与验证设备，生产线终端ECU刷写系统，车载网络开发测试工具，发动机扭矩测量技术方案，ECU匹配标定系统，整车网络开发，整车道路试验和EMC/EMI光纤通讯系统等。

近年来，我们和国外合作公司时刻保持着通畅的技术交流，并经常派工程师到欧美进行技术学习培训，使我们积累了丰富的工程经验，建立了一只专业的技术团队。同时，我们也与国内几所知名高校和研究所广泛开展了产学研合作，共同建立了“联合创新实验室”，这些合作将对培养汽车电子电控专业人才发挥实际的作用，对专业教学产生积极的影响，也为我们带来优秀的后备人才。 意昂神州肩负了提升我国汽车电子电控技术自主创新能力的责任，我们将与同行一道为实现由“中国制造”到“中国创造”的重大转变作出贡献。

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2 电机仿真测试系统概述

2.1 电机仿真测试产品概述

大功率机电耦合机构及驱动电机测试试验台-高速电机仿真测试系统（以下简称“高速电机仿真测试系统”）是集成电机控制算法开发、电机与控制器信号级仿真测试、功率级仿真测试于一身的综合性开发、测试系统。该系统可实现基于模型的电机控制程序设计与信号级半实物仿真开发，以及实现高速驱动电机控制策略的功率级系统仿真开发；并且可实现负载特性的仿真加载，通过对高速电机性能模拟，完成驱动电机控制器的半实物仿真试验。系统结构框图如下：

图1.

高速电机仿真测试系统框图

2.2 系统组成

（1） 控制算法开发系统

编号

2.1

名称

Drivesoft软件开发数量 1

4

简述

基于Matlab/Simulink的软

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2.1.5

包

PMSM电机控制算法参

考模型

件开发平台

1

算法开发

（2） 控制算法仿真设备

编号 2.2.1

名称 MMC Hil-Box MMC控制器： PM100DZ

PM100控制器配套线

束 预充电设备 REMY电机： HVH250-90S 电机线束（高低压） REMY电机联轴器 冷却系统及管线

数量 1台 1台 1套 1套 1台 1套 1套 1套

最大功率180KW 最大扭矩310Nm

最高转速 > 10000rpm 电压等级 700VDC 电机油冷

简述

采用DriveSoft软件开发包

最大功率100KW

2.2.2

母线电压 > 700VDC 额定电流 150Arpm

2.2.2.6

（3） 负载模拟设备

编号 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 2.3.7

名称

DL交流电力测功机系

统

直流电源 功率分析仪 测试台架控制机测量

系统

机械部分 测试软件

数量 1套 1套 1套 1套 1套 1套

简述

额定功率200KW ABB电源，用户自备 用户自备

琴台式操作台，可手动、自动操作整个系统

测功机台架的支撑、固定

电机性能测试验和数据处理软件

简述

负载模拟控制器

（4） 负载特性模拟控制器

编号 2.4

名称

数量 1

dSPACE1401/1501

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3 设备介绍及技术说明

3.1

控制算法开发系统

编号 2.1 2.1.5

名称 Drivesoft开发包 PMSM电机控制算法参

考模型

数量 1 1

简述

基于Matlab/Simulink的软

件开发平台

算法开发

3.1.1 基于模型的控制算法开发系统概述

本技术方案目的在于为客户提供一个完整的，基于模型的电机控制器开发平台技术方案。MMC 是目前市场上唯一一款基于Matlab/Simulink 模型的大功率电机驱动开发平台，功率高达100kW，支持浮点与自动代码生成技术，适于于永磁同步，硬件成熟可靠，获多项美国专利，功率密度达16kW/kg。

MMC（Model based Motor Control）基于模型的电机控制算法开发平台，是一款用于新能源汽车电机控制领域的专业开发工具，它采用国外先进成熟的产品作为控制器硬件，以基于模型设计的理念帮助客户完成控制算法开发。  基于Matlab/Simulink/RTW的软件开发平台，使开发更加灵活。  底层程序模块化调用，方便使用，缩短开发周期。  支持电机算法自主开发

图2.

MMC电机控制器的原型开发与产业化

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客户可以通过基于模型的开发环境，结合自主的电机控制算法，实现算法设计——模型搭建——代码生成——硬件调试——产品定型的一体式D2P（Development To Production）开发流程，大大缩短产品的开发周期。

图3.

MMC电机控制器的原型开发流程

3.1.2 软件开发工具包 - DriveSoft

DriveSoft 基于美国RMS公司的PM100 硬件平台和Matlab/Simulink 模型化的软件开发环境，可以无缝对接matlab 2011b软件，是一款集配置Simulink 模型开发库、代码编译，代码下载，数据标定等功能一体的应用软件。运行DriveSoft 软件将自动生成并加载模型库，提供给开发工程师底层软件的模块封装（I/O 接口、通信接口、内存单元接口等），用于自主的电机控制算法开发应用。实现基于模型的电机控制算法开发，具备统一的界面。

 实现模型库在simulink中的自动生成加载和Simulink 模型库配置  具有电机控制器硬件资源接口开发模型库，可实现底层软件的模块封装，

底层程序模块化调用。

 直接编译并下载到硬件中，同时支持算法的离线仿真  支持BootLoader下载与CCP数据标定  支持标定数据掉电存储和读取。

DriveSoft模块库包含13类大功能模块，42个子模块。

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图4.

DriveSoft软件界面

图5.

Matlab/Simulink底层模块库

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3.1.2.1 自动代码生成及代码刷写

在matlab\\simlink环境下，双击build模块可以实现自动代码生成，遵循ANSI C标准，兼容DSP编译环境CCS Studio3.3。在DriveSoft软件下可以实现代码的编译和下载。  支持USB刷写  自带刷写软件

 界面友好，操作简便易用

图6.

自动代码生成及代码刷写

3.1.2.2 CCP标定

在模型中添加CCP标定模块可以生成标定文件。  支持CAN CCP标定

 采用ATI VISION软件标定数据  支持标定数据在线修改  支持标定数据掉电存储和读取

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图7.

CCP标定过程

3.2 控制算法仿真设备

3.2.1 信号级仿真设备：MMC HIL BOX 3.2.1.1

概述

MMC HiL-Box控制器是专门用于电机控制器HiL硬件在环测试的控制器。MMC HiL-Box与MMC电机控制器基于同一开发平台，软件策略可实现无缝对接，用户可将在MMC电机控制开发平台开发的软件策略直接下载到MMC HiL-Box控制器，进行电机控制器HiL硬件在环测试，无需在进行其他测试条件准备。MMC HiL-Box主要由软件和硬件两部分组成。

图8.

MMC HIL-Box 外形示意图

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3.2.1.2

• •

软件功能

HilBox采用drivesoft软件开发包，功能说明见2.1节； 支持matlab 2011b软件开发环境，完成算法模型开发；

3.2.1.3

• • • • • • • •

硬件功能

处理器芯片采用32位DSP，型号采用TMS320F28335，支持浮点运算； 具有8路开关量输入通道，6路开关量输出通道；

具有6路模拟量输入通道，ADC分辨率不低于12位，电压范围0~5V； 可配置4路专用RTD输入通道（误差±3℃）； 具有6路高/低端PWM驱劢输出通道；

具有2路CAN2.0通信通道，1路RS232通信通道； 具有光电编码器/旋变解码电路；

具有温度、电压、电流检测专用电路，满足温度测量范围0～200℃，电压测量范围0-700V DC，电流测量范围0-150A AC。

3.2.2 功率级仿真设备

功率级仿真设备由高压电力电子设备（电机控制器）和高速驱动电机（执行机构）组成，可实现控制算法的功率级半实物仿真。

编号

名称

MMC控制器： PM100DZ

PM100控制器配套线

束 预充电设备 REMY电机： HVH250-90S 电机线束（高低压） REMY电机联轴器

冷却系统

数量 1台 1套 1套 1台 1套 1套 1套

最大功率180KW 最大扭矩310Nm

最高转速 > 10000rpm 电压等级 700VDC 电机油冷

简述

最大功率100KW

2.2.2

母线电压 > 700VDC 额定电流 150Arpm

2.2.2.6

3.2.2.1 PM100控制器概述

PM100 产品是专门为电动汽车、混合动力汽车及工业控制设计的一款原型开发与可批量装车的电机控制器。该电机控制器采用高热流强化散热(已申请专利)

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设计，外观尺寸和重量大大减小，功率容积率大于25kW/L，功率质量密度大于 16kW/kg，且延长了在恶劣环境中的使用寿命。

PM100DZ控制器硬件与信号级仿真设备的控制板采用相同的CPU架构、硬件资源、通信接口，控制代码可直接移植并进行验证。控制器设备包含高压母线电容，IGBT开关器件，水冷散热器和电流传感器、电压传感器等部件构成，高低压线缆采用标准接插件。

控制器具有完善的过温、过压、欠压、过流、超速等保护功能；具有母线电容预充电功能和放电功能；符合电磁兼容要求，能够在试验室条件下可靠运行。

支持V型快速原型开发流程

图9.

MMC 产品技术特点及专利优势

1) 控制器硬件产品成熟可靠、体积小、集成度高、散热技术取得美国专利，可匹配永磁同步和交流异步类型电机

2) PM系列产品已与Remy等公司产品在北美、亚洲市场进行了小批量应用，市场效果较好

3) 支持电机算法自主开发，基于Matlab/Simulink/RTW 的软件开发平台，V 字型标准流程

4) 算法软件模块化开发，便于开发资源的统一与客户算法数据库的建立，

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V型开发流程

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缩短开发周期

7) 一键式代码生成，Bootloader下载，操作流程简单 8) 开发平台一次性快速建立，降低开发成本

3.2.2.2 控制器冷却系统

详见2.3.5.5节，控制器冷却系统。

3.2.2.3 电机部分-美国REMY电机

雷米是全球领先的汽车零部件制造商，包括起动机，发电机和混合动力电机。雷米的定位是支持全球运输行业，全球数千名员工分布在十几个国家，最大程度的接近客户和服务市场，与合作伙伴共同开发创新，改变汽车市场。

高速永磁电机内置温度传感器和转子位置传感器等传感器，接口采用标准接插件。

Remy HVH 250系列电机

图10. Remy HVH 250 电机

HVH250 90S电机技术参数:

电压等级 峰值电流 最高转速 峰值扭矩 峰值功率 峰值运行时间 冷却液入口温度

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700 VDC 300 Arms 大于10000 rpm 310 Nm 180 Kw 大于60s 大于90度

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冷却液流量

5~30（LMP）

3.3 负载模拟设备：电驱动系统试验台

3.3.1

概述

高速电机仿真测试系统试验台根据车辆电机的使用要求，对电机控制器、电机的性能进行测试，提供准确可靠的试验图表及数据，测试电驱动系统的动力性能、效率特性及安全保护功能，以对电驱动系统产品性能做出评价；并通过模拟车辆实际工况，进行车辆电机控制策略的研究。

图11. 电机测试台原理图

4 电机测试系统概述

对于整车厂或者零部件供应商，如果不关注电机控制器、电机的研发，只是希望对关键特性、参数进行测试，则只需要把第一章节中的电机仿真部分去掉，只进行电机及控制器的测试就可以了。

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4.1 设计依据

• • • • • • • • • • •

GB/T 1032-2005《三相异步电机试验方法》 GB/T 755-2008《旋转电机定额和性能试验方法》

GB/T 18488.1-2006 《电动汽车用电机及其控制器 第一部分 技术条件》 GB/T 18488.2-2006《电动汽车用电机及其控制器 第二部分 试验方法》 GB/T 18385-2005 《电动汽车 动力性能 试验方法》

GB/T 19751-2005 《重型混合动力电动汽车 能量消耗量 试验方法》 GB/T 19751-2005《 混合动力电动汽车安全要求》

GB/T 19752-2005 《混合动力电动汽车 动力性能 试验方法》 GB/T 19750-2005 《混合动力电动汽车 定型试验规程》

GB/T 18384.1-2001《电动汽车 安全要求第1部分：车载储能装置》 GB/T 18384.2-2001《电动汽车 安全要求第2部分：功能安全和故障防护》 • • • • • • • •

GB/T 18386-2005 《电动汽车 能量消耗率和续驶里程 试验方法》 GB/T 50054-95《低压配电设计规范》 GB/T 50055-93《通用用电设备配电设计规范》

按国家、地方、行业、需方企业技术、安全、环保法规和标准执行 机械制造系统按GB9061-85验收 电气系统按GB5226-85验收

安全防护按中国的《安全生产法》及相关法律法规标准；

电力回馈满足IEEE159及国家相关的供电标准的要求，回馈电网谐波≤4%； •

电气系统干扰及抗干扰能力符合ECE法规要求；

4.2

• • • •

测试项目

空载试验： 堵转试验： 温升试验： 负载试验：

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• • • • • • • • •

效率测量（包含电机效率和电机/控制器整体效率）： 馈电试验： 最高工作转速试验： 超速试验： 电压波动试验：

电机控制器过载能力试验： 峰值功率测量： 控制器转矩控制精度： 控制器转速控制精度：

4.3

• • •

运行条件

现场环境温度0-50℃ 环境湿度 ≤85%

空气中不得有过量的尘埃、酸、盐、腐蚀及爆炸性气体 现场远离电磁干扰与机械振动源

4.4 主要设备说明

4.4.1

交流电力测功机功能说明

系统组成：

编号 1 2 3 4

设备名称 电力测功机 扭矩传感器 编码器 测功机控制器

简述

吸收功率100kw （200N.m） 1024线±15V 西门子/ABB

概述：

低惯量电力测功机适合应用于测试所有电机，作为吸收和反拖电机。低的转动惯量和高的过载能力使测功机的转动加速快，保证了高动态响应。 该加载单元包括交流电力测功机以及变频柜。交流电力测功机设计用于发动机研发、性能检测和功能测试。应用范围包括电机稳态测试、瞬态测试和高动态整车模拟测试。

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主要特点：

• • • • • • • • • • • • • • • • • •

优越的动态性能 高速的扭矩控制特性 低惯量 较大过载能力 较高的机械过载能力 较宽的转速范围 低磨损、轴承寿命长 扭矩测量精度高

直接在连接轴处进行扭矩测量 扭矩测量法兰无轴承,无滑环 电机带轴承温度及定子温度保护装置 电源噪声低 集成电源过滤 结构紧凑

紧凑的交流电机结构 紧凑的变频柜结构 可靠性高 用途广泛

4.4.2

操作台组成：

序号 1 2 3 4 5

测试台架控制及测量系统

设备名称 琴台式操作台 测控仪 CAN通讯卡

简述

可手动、自动操作整个系统

测功机端扭矩、转速、功率测量及双闭环控制 数据通讯

工控机、显示器打印机 数据采集、控制、处理，报表曲线打印 电机恒温系统

电机及控制器温度控制

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4.4.2.1 CAN通讯卡

PCI-9810 非智能 CAN 接口卡是具有高性能价格比的 CAN 总线通讯接口卡，该产品采用标准 PCI 接口，能让计算机方便的连接到 CAN 总线上，实现 CAN2.0B 协议（兼容 CAN 2.0A）的连接通讯。

PCI-9810 接口卡上自带光电隔离，保护 PC 机避免由于地环流的损坏，增

强系统在恶劣环境中使用的 可靠性；PCI-9810 非智能 CAN 接口卡采用 WDM 驱动程序，支持 WIN98、WIN2000 和 XP 操作系统，并 支持多个设备。

本接口卡产品提供强大的软件支持，其中包括测试工具、多语言版本的简单应用例程。软件支持通用的 ZLGVCI 驱动程序接口，适合于不同层次的开发人员在 VC++、VB、Delphi 和 C++Builder 等开发 环境下进行设计应用。另外，该系列接口卡还支持高层协议的驱动程序库接口，如 CANopen、DeviceNET 等，实现 CAN-bus 在高层协议中的应用。

附送的小型 CAN-bus 数据监控软件，供用户分析、控制 CAN 总线上的传输数据。

CAN-bus 应用领域

 CAN-bus 通讯/测试/控制实验室  汽车电子通讯控制  RS485 网络升级  智能楼宇系统  电力通讯控制  工业自动化控制  矿业远程通讯  DeviceNET 应用

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4.4.2.2 工控机、显示器及打印机

 主机：研祥主机 (Cpu：双核2.6G 4G 硬盘：500G)  打印机：黑白激光、A4  显示器：22吋液晶显示器

4.4.2.3 电机恒温系统

技术性能参数：

 采用水冷板式换热器热交换方式  测量范围：0~200℃  测量精度：±1%F.S  传感器类型：PT100  显示分辨率：0.1℃

 满足控制器冷却液流量：8升/米 主要性能特点：

 精度高，响应快，稳定性好；

 采用封闭循环结构设计，不锈钢整机件；  具有自动补水和排气功能，冷却水路带电动水泵；

 外形美观，体积小，可移动，安装使用方便；  具备自动故障报警功能；

 温度设定简单方便，可与测控仪同步显示及主控上位计算机实现远程通讯控

4.4.3

序号 1 2 3 4 5

机械部分组成

设备名称 台架底板 安装支架 联轴器 安全防护罩 零速锁死装置

简述

铸铁平台，带T型槽 铸铁 膜片联轴器 保护装置 按国标要求

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4.4.3.1 台架底板

4.4.3.2 电机安装座

安装支架的设计为固定中心高，以试验台所有设备中心高最高的设备为基准，其他设备与其保持中心高一致，支架采用铸铁件。设计安装可沿电机圆周旋转一定角度，便于对准安装孔。中心高约550mm。材质: 采用HT200细颗粒优质灰口铸铁。

主要特点：

 可高速大负荷运转  变形量小  安装方便

4.4.3.3 联轴器

测功机与电机的连接一般采用弹性梅花联轴器连接。弹性联轴器本身可以补偿一定的同心度误差，要求的连接同心度比刚性连接大的多。

主要特点：

 高速大扭矩  安装方便  寿命长、低磨损：  保证了快速对接功能。 主要技术参数：

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技术数据 适应功率范围

额定扭矩 最大转速 最大扭矩 总重量

单位 KW N.m r/min N.m Kg

数据 100 ≥200 ≥10000 ≥400 10

4.4.3.4 安全防护罩

为了在试验过程中安全考虑，采用自锁式安全防护罩。即在系统运行中若没有锁定翻盖，此时系统会提示并加载或驱动无法运行。及在系统运行中此保护装置也无法打开。

主要特点：

 抗冲击力大  安装方便  美观  带有报警装置

4.4.3.5 零速锁死装置

根据电机试验标准在堵转试验时，零速锁死工作。在电机处于驱动状态，试验电机堵转，可以根据不同角度锁死输出轴。

主要特点：

 可以等分多角度锁死（最小分度1°）  使用方便快捷  抗冲击扭矩大

4.4.4 测试软件 概述

4.4.4.1

本软件运行于WIN98以上操作平台，是一套电动(EV)车辆动力（电机）性能测试验和数据处理软件。该软件操作方便、功能完备、使用灵活。主要用于/电动(EV)车厂商的进行各种电机、控制器、道路模拟试验。系统测试软件采用Visual C ++编程编写，按照软件工程标准开发，并采用面向对象的程序设计方

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法，吸取了各自编程语言的优点。

其主要功能和技术特点如下：

 功能强大，选件丰富，界面漂亮，能自动生成或人工编辑各类报表、曲线，并打印输出。

 具有数据实时显示、采集、存盘、打印、查阅、编辑功能：  用户可在线修改各项报警参数和控制参数，系统软件自动将修改后的参数传递给下位机系统：

 采用DDE动态数据交换技术，实现软件与硬件模块分离技术：  基于元件开发的技术，实现由客户增删测量参数、编辑参数、调整参数界面等功能：

 具有强大的公式编辑器，可根据用户的需求自定义公式输入：  按国家标准指定的算法公式和操作者键入的算法公式进行修正运算：  参数越限时报警、保护，记录报警保护的时间和状态：

 具有单点手动控制功能，按设定的控制模式和设定的控制量控制电机工况：

 具有过程控制功能，按预设的步骤自动完成各种试验：

 具有实时曲线监测功能，在特性实验过程中，本系统可在屏幕上进行曲线跟踪：

 具有二维曲线图输出功能及二维等高线图：  具有三维曲面处理软件（如效率MAP图）：  具有多种数据转换格式（如转换成PDF.EXCEL）：

 能完成电机各种特性实验(如电机空载特性试验、电机负载试验、电机转矩、转速特性及效率测定、特性曲线测定、堵转扭矩测定、最高工作转速测定、超速试验、再生能量回馈试验)

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4.4.4.2 功能模块介绍

数据测量：

数据测量主要是完成各参数的测量，按照测量方法和用途的区别，分为转速测量、扭矩测量、电参数测量这几个与控制参数有关的数据测量以及其他通用性参数的测量，这些数据的测量采用专用设备/仪器测量，然后通过通讯方式将数据交换、集成到本系统。

数据加工：

数据加工是测量控制系统必不可少的功能，它将各个测量的、表面互不相干的参数有机的结合起来，形成一个完整系统，把不相干的数据变成相互之间有影响、有关联的数据。

报警：

系统提供了两级报警、保护机制，使用人员可以通过系统管理、报警参数管理来设置需要报警的参数以及报警值，在测量参数到达第一级报警值时，系统通过灯光、字体反色等方法提示使用者系统已进入报警状态，设用者这时可以采取相应的措施来解除报警；当测量参数到达第二级保护值时，系统将自动按照系统设置采取相应的保护措施，如降低转速、卸载扭矩等，同时还通过灯光、字体反色等方法提示使用者系统已进入保护状态。

数据显示：

系统提供了三种方式来显示测量的数据以及数据变化的趋势，用数字显示的

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方式显示每次的动态测量数据，用实时曲线来反映最近一段时间内实时数据的变化情况，用历史曲线来反映过去各档位下静态数据的变化趋势情况。曲线的横坐标和纵坐标参数可以自由选择和确定。

数据记录：

数据记录的启动方式有两种：手动方式和自动方式。 1) 手动方式

手动启动记录开始，运行一段时间后，再以手动方式停止记录，系统将把这段时间内参数测量值有效数据记录在数据库中。

2) 自动方式

自动方式下，系统按照工况设定控制文件中设定的时间间隔和时间顺序，把在设定时间间隔段内测量的数据有效数据保存在数据库中。

试验过程和工况参数设置：

试验过程和工况参数设置是为了实现系统的自动控制功能，先期人工设定一组实验过程数据，系统将根据这一组实验过程数据自动完成一个完整的试验，在这一试验过程中如无异常情况发生，不需要人工干预。

以上是一个试验过程文件设置情况，当系统进入程序控制方式时，将自动按照指定的参数文件完整整个试验。

数据存储：

系统数据（系统设置参数数据以及测量数据）都将以数据库的方式存储，为了降低系统的维护、使用成本，以及满足大多数人的使用习惯，系统将采用Microsoft 公司Access作为系统的数据库，Access作为Microsoft 公司Office 办公套件的一部分，可以与Word、Excel办公软件很方便的结合在一起，相互之间非常容易转换（本身就带有转换功能）

数据转换：

除了可以利用Access数据库本身的转换功能外，系统也提供了一个数据转换工具，可以将保存在Access数据库中的数据文件转换成Excel文件（XLS格式）。

数据备份和恢复：

系统提供工具将数据文件可以备份到其他物理介质上，并在需要的时候进行

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数据恢复。

数据检索：

系统提供了完善的日志功能，这些日志可以完整的记载和反应试验当时的环境情况。同时，系统提供了完善的检索功能，方便使用人员从数据库中检索需要的数据。

报表打印：

系统提供两种报表打印功能：定制打印报表和通用打印报告。

定制打印报表可以按照使用人员的要求提供数量有限的几种报告形式；通用打印报告则是将所有数据打印出来。

当然，利用系统的数据转换功能，将数据文件转换成Excel文件后，使用人员可以自由编制报表的格式和数据。

参数控制：

参数控制包括单个测量参数的控制和试验过程的控制。

单个测量参数的控制主要是控制转速、扭矩的控制，这些参数的控制除了利用相应的控制系统（变频器、电力测控仪）外，程序内部也要进行一定的闭环控制功能，以保证测量参数控制的准确性。

系统管理：

系统管理是为了完善系统的管理功能而设置管理工具，这些也是系统必不可少的部分。

测量参数的管理：

测量参数的管理主要完成测量参数的设置工作，包括测量参数的多少，每个测量参数的名称、单位、量程、显示方式、测量通道号等。

报警参数的管理：

报警参数的管理，主要设置哪些参数需要报警，以及每个报警参数的报警值和保护值，以及相应的动作是什么。

附加功能：

根据客户需求，测功机上位机软件还添加了油温监测和风扇控制功能。测功机台架上电后就启动油泵，断电后停止油泵，监测到油温达到一定温度阀值时，开启油冷系统冷却风扇，并且温度阀值可在软件中设置。

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4.4.4.3 电机性能测试界面

参数设置

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测试界面

4.4.5 电机测试项目及测试方法

4.4.5.1 绕组温升测定

 埋置检温计法

埋置检温计法是将电阻传感器植于电机内部不能触及的部位，如定子绕组的槽部和铁心内等，经连接导线引到ET2300A数据采集仪，从而测定温度值。每个检测元件应与被检测点表面紧密相贴，以有效的防止测温元件受到冷却介质的影响。从而所测温度为测点的局部温度。一般检温计应埋置于预计的最热处，对电机的绕组温度，其数目应不少于6个。也可用于监视局部温升状况。

 电阻法

在一定的温度范围内，电机绕组的电阻值将随着温度的上升而相应的增加，而且其阻值与温度之间存在着一定的函数关系。根据这一原理，可以在实际冷状态和热状态（或温升试验后）通过直流低电阻测试仪测定电机绕组的电阻来确定其温度。

温升试验方法参照GB/T1029-2005中第6章和GB/T13422-1992中的5.1.9温升试验进行。

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4.4.5.2 绝缘电阻测定

测量绕组绝缘电阻时，如果各绕组的始末端单独引出，则应分别测量各绕组对机壳及绕组相互间的绝缘电阻。这时，不参加试验的其他绕组和埋置检温元件等均应与铁心或机壳作电气连接，机壳应接地。当中性点连在一起而不易分开时，则测量所有连在一起的绕组对机壳的绝缘电阻。

4.4.5.3 耐压试验测定

测量绕组耐压时，在施加高压脉冲的情况下，电能放电的发生还可以对绝缘不良进行判断。试验时的环境温度在18℃-28℃范围内，目的是检测线圈品质的各个要素，可以在极短的时间内检查完成。匝间冲击耐电压试验按JB/T9615.1-2000和JB/T9615.2-2000规定的方法进行。

4.4.5.4 短时升高电压试验

试验应在电机空载时进行，处下列规定外，实验的施加电压为额定电压的130%，试验时间为3min。提高试验电压至额定电压的130%时，允许同时提高频率或转速，但应不超过超速试验中所规定的转速。

4.4.5.5 工频耐电压试验

试验时，施加的电压应从不超过试验电压全值的一半开始，然后以不超过全值的5%均匀地或分段地增加至全值，电压自半值增加至全值的时间应不少于10s。具体参照GB/T 18488.2-2006《电动汽车用电机及其控制器 第二部分 试验方法》

4.4.5.6 控制耐电压试验

在电机控制器测试时测定应在电路与控制器壳体的接地部分之间及彼此无电连接的导电部件之间进行。试验时，所有电力半导体元器件的端子应短接，印制电路板可以拔除。对有些因绝缘损坏会导致高电压进入低压电路的部件（如脉冲变压器、互感器等），应在试验时（或实验前）承受相应的试验电压。对绝缘材料的外壳，应在其相应部位敷以金属膜。

4.4.5.7 最高工作转速试验

分别在电机和控制器的冷态和热态情况下试验，在额定电压下，调节电机到最高转速，持续时间不少于3min。记录此时控制器的输入功率、电机的输出转

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矩和转速等。

4.4.5.8 超速试验

超速试验可根据具体情况选用电动机法（提高电源频率）或原动机拖动法。 在升速过程中，当电机达到额定转速时，应观察电机运转情况，确认无异常现象后，再以适当的加速度提高转速，直至规定的转速。

超速值为1.2倍最高工作转速，历时2min。

4.4.5.9 电机控制器过载能力试验：

被测电机在额定电流下工作，在电机和控制器温度达到平衡后，通过调整测功机负载大小，达到用户指定的过载倍数和持续时间，检查时，控制器主电路部件的变形应不超出规定的要求，电机和控制器内部电路的监测点的参数应在规定值范围内，保护和信号动作符合规定要求。

4.4.5.10 堵转转矩和堵转电流：

堵转试验在电机接近实际冷状态下进行。试验时，应将转子堵住。施加堵转电流Tkn（由最大电流设定值决定），测量堵转转矩Tkn改变定子、转子的相对位置，沿转子圆周均匀等分测取5点，取测量中堵转转矩的最小值。

图12. 堵转试验(电流与转矩)

4.4.5.11 负载特性(转矩—转速曲线)：

转矩-转速曲线是电动机在给定电压下电动机的输出转矩与电机转轴转速的关系曲线。试验时，被试电机应达到热稳定状态。每条曲线的测取点数不应少于

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10个。每点应测取下列数据：控制器输入电压和电流、电动机的三相电压、电流、频率及输入功率、电动机的输出转矩和转速等参数。

图13. 负载特性(转矩.电压.电流.功率)

4.4.5.12 电动工况试验曲线报表：

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4.4.5.13 电压波动与峰值功率测定：

可以结合转矩转速曲线试验进行。

4.4.5.14 再生能量回馈试验：

在电机转速达到额定转速时，进行能量反馈（此时电机作为发电机运行）。

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检查电机及其控制器能否给125%额定电压值的电源馈电。给电源馈电试验可采用3种方法：采用电力测功机拖动状态,拖动被试电机在发电工况运行,电能通过控制回馈到直流电源柜,通过制动斩波器及制动电阻消耗反馈能量。

4.4.5.15 发电工况试验曲线报表：

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5 成功案例列表

5.1 MMC-基于模型的电机控制开发平台

MMC控制器已经完成台架试验、样车试验和美国Remy电机的匹配试验。目前已经有超过17个客户在使用 序号

1

一汽大众 2

泛亚技术中心

PM100DX

MMC（PM100DX+DriveSoft） 冷却系统5KW

客户

购买清单

MMC（PM100DX+DriveSoft）

3 潍柴新能源

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大功率直流稳压电源400V，50A

4 广汽新能源技术

中心

5

福田新能源

6

上燃动力

7

东方电气

PM100DX 西门子福特电机 PM100DX PM100DX

MMC（PM100DX+DriveSoft） 冷却系统5KW

MMC（PM100DX+DriveSoft）

8

武汉三江

Remy HVH250电机

9

伊顿中国

MMC（PM100DX+DriveSoft） MMC（PM100DZ+DriveSoft 冷却系统

10 北京理工大学

11 北京航天航空大

学

12 长沙理工大学

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MMC（PM150DZ+DriveSoft） Remy HVH250电机

MMC（PM100DX+DriveSoft）

MMC（PM100DX+DriveSoft）

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13 北京智行鸿远汽车技术有限公司

14 重庆邮电大学

MMC（PM100DX+DriveSoft） MMC（PM100DX+DriveSoft） Remy HVH250电机

15 重庆大学

MMC（PM100DX+DriveSoft）

16 合肥工业大学

PM100DX

Remy HVH250电机

17 天津军事学院

MMC（PM100DX+DriveSoft）

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