混合動力電動客車電機系統連續電動溫升及高效區研究
王再宙，張春香，呂鋒
（河北師范大學，石家莊050031）
摘要：介紹混合動力電動客車電機系統，并對其連續電動工作溫升及高效區進行了測試，得出混合動力客車電機系統其連續溫升及效率基本符合要求。
關鍵詞：混合動力；電機；連續工作特性；電動；高效區
中圈分類號：tm306 文獻標志碼：a 文章編號：1001-6848{2010)07-0047一03
0引 言
電動車輛主要分為純電動車輛( ev)、混合動力電動車輛(hev)和燃料電池電動車輛( fcev)，其動力驅動系統與內燃機車輛本質不同，它主要利用電能，通過驅動控制系統驅動電機，帶動車輛驅動輪轉動，推動車輛行駛。按照使用的牽引電機類型，電動汽車電機系統可以戈ⅱ分為宜流驅動系統和交流驅動系統，交流驅動系統一般采用感應電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。
一般混合動力電動汽車既能作電動機運行，也能作發電機運行，特點是在車輛減速制動時。混合動力電動汽車的類型主要分為串聯式混合動力電動汽車、并聯式混合動力電動汽車、混聯式混合動力電動汽車和復合型電動車四種類型。
為考核混合動力客車電機系統性能，對其進行了主要技術指標測量、性能型式試驗等。本文僅就混合動力客車電機系統電動連續工作溫升及高效區進行研究。
1試驗設備
試驗在交流電力測功機電機驅動系統測試平臺上進行，平臺采用單路傳動設計，通過模塊配置可適應不同車型電動車輛電傳動的綜合測試。電動車輛動內驅動系統測試平臺原理圖以及主要構成模塊如圖1所示。
被測試驅動電機3、轉速轉矩儀5和電力測功機6之間采用彈性聯軸器順序連接以傳遞動力。臺架可逆電源l、驅動電機控制器2與驅動電機3之間采用電氣連接，測功機控制器7與測功機6之間也是電氣連接，用以實現對測功機的控制。中央計算機完成測試平臺各種信號的采集和測試平臺的控制。臺架可逆電源系統1作為車載電池的模擬器，為驅動電機3提供直流電，同時可將驅動電機的發電回收。由電力測功機6實現貞載的施加，采用電慣量實現車輛行駛慣性負載的模擬，同時由電力測功機模擬慣性負載。電力測功機也可以反拖被測試驅動電機，實現發電特性的測試。
測功機采用德國horiba ats公司生產的dy-nas3 ht460交流電力測功機，該系統由負載部分、測試部分、控制部分、操作及安全部分、計算機仿真部分、以及相關電纜及配件組成。交流電力測功機的****轉速為8 000 r/min，****轉矩1400 nm，****功率460 kw，轉矩測試精度0.1010級，轉矩響應3 ms。
混合動力客車電機系統其主要參數為：額定轉速為2 000 r/min，****轉速為4 000 r/min，額定功率為100 kw，****功率為157 kw。
2試驗過程及數據
試驗環境為環境溫度15℃，大氣壓力為正常大氣壓，相對濕度20 ℃。主要測試設備包括測功機、直流電源柜：500 v，500 a;電阻測量儀：ps -ω電阻速測計；電溫度計：jm222u型。
依據測試規范[6-7]，電機自然冷卻，控制器強制風冷，電機初始繞組電阻值24mω,15℃。測試過程中，電機及其控制器應帶有與竇際使用條件相同的冷卻設施。控制器輸入母線電壓為實際應用的額定電壓值。
2.1 電動連續溫升試驗
對于連續電動溫升，試驗時，為控制器施加額定電壓，并使電機系統在額定轉速和額定轉矩條件。下連續運行，達到熱平衡后從事連續工作特性趨線的測試。規定熱平衡狀態為電機系統在上述條件下連續運行th后的狀態。停機后，測量電機周圍空氣溫度36.5℃。測試電阻時，第一個測試點在電機停機后45 s內完成，此后每15 s測試一次電阻數值。對于百分之70****轉速時的連續電動溫升，則重復以上測試工作。其數據分別見表1和表2。
2.2電動高效區測試
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