evdriver电动汽车控制器的电机标定及故障分析
【摘要】本文介绍的是永磁同步电机的标定测试工作，是在台架上面测试出控制器的输出电流与电机输出转矩之间的关系。设定控速电机为控速模式，被测电机为转矩模式，通过功率分析仪读出转速、转矩、母线电压、母线电流、母线功率、母线效率等，就是在电机当前转速下出多大扭矩需要多大电流，提高转矩精度；一般会分最低电压点、额定电压点、最高电压点不同的电压平台来做测试分析，所以电机标定就相当于为新能源汽车的永磁同步电机提前上车做模拟工况实验。
目录
引言 1
一、电机标定控制 2
二、电机标定流程 2
（一）电机台架搭建 2
（二）调试与标定 3
三、标定过程详细分解 3
（一）电机台架搭建 3
（二）待标定电机信息收集 3
（四）电机调试 4
（五）正式标定前确认 6
（六）电机标定 6
（七）标定数据检查及参数记录 8
四、标定输出 8
五、常见故障分析与解决 10
（一）旋变故障 10
（二）电机短路故障 10
（三）温度传感器故障 11
（四）电机失控一 11
（五)电机失控二 11
（六）报欠压故障 12
（七）台架故障 12
（八）恒速过电压 12
总结 14
谢辞 15
参考文献 16
引言
随着能源危机的日益严重，每个国家都在寻求清洁的可再生的新能源，新能源汽车就是这个新时代的产物，由于国家的大力扶持与推动新能源汽车产业的发展，各种各样的新能源汽车慢慢的都呈现在了人们的生活中，我们常见的宇通新能源大巴、比亚迪秦/比亚迪唐、甚至昂贵的特斯拉，这些汽车的动力都来至于永磁同步电机，大家都知道电机是需要驱动器来控制的，又因为它的快慢需要人为的去控制，这就说明电机控制这一块对于新能源汽车有着举足轻重的地位，但是要想电机更平稳的、更安全的运行，那么电机在上车之前就需要进行标定实验，测试出电机相对转矩下控制器输出的电流有多大，这样才能更好的、更精确的去控制电机。 本论文主要分析永磁同步电机的标定实验，以
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
及在标定实验过程中出现的故障及分析。
从本论文中可以清晰的看出电机标定实验对新能源汽车的重要性，可以让人直观的了解电机标定实验以及永磁同步电机的控制要求。
一、电机标定控制
电机标定就是标定出控制器的输出电流和电机输出转矩之间的相应关系，驱动电机可以是测功机或是对拖电机(注：驱动电机峰值扭矩、峰值功率、最高转速等需大于待测驱动电机)，驱动电机使用转速控制模式，标定过程中由其控制需要的转速；被测负载电机使用转矩控制模式，标定过程中控制实际转矩输出。
标定台架的典型系统连接方案如图11、图12所示。
图11 典型系统连接方案
图12 典型系统实物图
二、电机标定流程
（一）电机台架搭建
1.待测电机信息收集
电机额定：电压、电流、功率、频率、转速、旋变极对数、工作电压范围等，在标定实验之前收集这些信息，并要熟悉记下，以便在标定实验的时候进行观察对比。
2.高压上电前确认
动力接线、旋变接线、电压采样等级、标称电流、电机温度传感器类型，这些项对于标定实验非常重要，哪一步出差错，都不能继续进行标定。
（二）调试与标定
1.电机调试
电机调试专业术语叫做电机调谐，让控制器自学习电机的参数。
2.正式标定前确认
峰值扭矩输出、峰值功率输出、最大弱磁电流输出，这是衡量一个电机的标准，如果不能做到这些，就要与相关人员协商，是否继续进行标定实验工作。
3.电机标定
通过模拟量加载，记录Id/Iq的电流波形。
4.标定完成
输出：记录波形文件夹、电机测试数据及测试报告、控制参数记录、电机反电动势波形及标定过程中异常解决措施。
三、标定过程详细分解
（一）电机台架搭建
电机台架的搭建是个精益求精的事，不能有一丁瑕疵。首先将电机固定在台架上面，螺丝不要紧死，然后进行对中调整，让被测电机与控速电机达到垂直度、水平度、平行度不超过0.05mm的误差，要想达到这个标准，就要会巧妙的利用百分表，如图31、图32、图33所示。
图31 平行度调试 图32 水平度调试 图33 垂直度调试
（二）待标定电机信息收集
需要收集的电机信息，以某款电机为例详见如下表31。
表31 电机的详细信息
峰值转速(rpm)
4000
峰值转速(rpm)
4000
额定电压（VAC）
380
额定电流(A)
110
直流额定电压（VDC）
540
峰值电流(A)
320
额定功率（KW）
65
旋变变比
4
峰值功率(KW)
120
温度传感器类型
PT100
额定转矩（N.m)
385
旋变极对数
4
峰值转矩（N.m)
1000
电机旋转正方向
实测
额定频率(HZ)
106.67
电机相序定义
机头看逆时针
额定转速反电势(VAC)
234
电机旋变定义
表格另附
额定转速(rpm)
1600
电机极对数
4
电机控制器：
1．电机控制器母线正负接线正确；电机控制器与电机三相相序应控制器UVW与电机UVW一一对应；控制器外壳与电机外壳接地良好。
2．确认电机旋变变比与控制板匹配，控制器端旋变定义与电机端旋变定义一一对应。
3．控制器标称电流设置与驱动板拨码对应；
4．若只上低压控制电，操作面板故障指示灯闪烁，说明当前存在故障，需根据故障码排除对应故障。
目录
引言 1
一、电机标定控制 2
二、电机标定流程 2
（一）电机台架搭建 2
（二）调试与标定 3
三、标定过程详细分解 3
（一）电机台架搭建 3
（二）待标定电机信息收集 3
（四）电机调试 4
（五）正式标定前确认 6
（六）电机标定 6
（七）标定数据检查及参数记录 8
四、标定输出 8
五、常见故障分析与解决 10
（一）旋变故障 10
（二）电机短路故障 10
（三）温度传感器故障 11
（四）电机失控一 11
（五)电机失控二 11
（六）报欠压故障 12
（七）台架故障 12
（八）恒速过电压 12
总结 14
谢辞 15
参考文献 16
引言
随着能源危机的日益严重，每个国家都在寻求清洁的可再生的新能源，新能源汽车就是这个新时代的产物，由于国家的大力扶持与推动新能源汽车产业的发展，各种各样的新能源汽车慢慢的都呈现在了人们的生活中，我们常见的宇通新能源大巴、比亚迪秦/比亚迪唐、甚至昂贵的特斯拉，这些汽车的动力都来至于永磁同步电机，大家都知道电机是需要驱动器来控制的，又因为它的快慢需要人为的去控制，这就说明电机控制这一块对于新能源汽车有着举足轻重的地位，但是要想电机更平稳的、更安全的运行，那么电机在上车之前就需要进行标定实验，测试出电机相对转矩下控制器输出的电流有多大，这样才能更好的、更精确的去控制电机。 本论文主要分析永磁同步电机的标定实验，以
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及在标定实验过程中出现的故障及分析。
从本论文中可以清晰的看出电机标定实验对新能源汽车的重要性，可以让人直观的了解电机标定实验以及永磁同步电机的控制要求。
一、电机标定控制
电机标定就是标定出控制器的输出电流和电机输出转矩之间的相应关系，驱动电机可以是测功机或是对拖电机(注：驱动电机峰值扭矩、峰值功率、最高转速等需大于待测驱动电机)，驱动电机使用转速控制模式，标定过程中由其控制需要的转速；被测负载电机使用转矩控制模式，标定过程中控制实际转矩输出。
标定台架的典型系统连接方案如图11、图12所示。
图11 典型系统连接方案
图12 典型系统实物图
二、电机标定流程
（一）电机台架搭建
1.待测电机信息收集
电机额定：电压、电流、功率、频率、转速、旋变极对数、工作电压范围等，在标定实验之前收集这些信息，并要熟悉记下，以便在标定实验的时候进行观察对比。
2.高压上电前确认
动力接线、旋变接线、电压采样等级、标称电流、电机温度传感器类型，这些项对于标定实验非常重要，哪一步出差错，都不能继续进行标定。
（二）调试与标定
1.电机调试
电机调试专业术语叫做电机调谐，让控制器自学习电机的参数。
2.正式标定前确认
峰值扭矩输出、峰值功率输出、最大弱磁电流输出，这是衡量一个电机的标准，如果不能做到这些，就要与相关人员协商，是否继续进行标定实验工作。
3.电机标定
通过模拟量加载，记录Id/Iq的电流波形。
4.标定完成
输出：记录波形文件夹、电机测试数据及测试报告、控制参数记录、电机反电动势波形及标定过程中异常解决措施。
三、标定过程详细分解
（一）电机台架搭建
电机台架的搭建是个精益求精的事，不能有一丁瑕疵。首先将电机固定在台架上面，螺丝不要紧死，然后进行对中调整，让被测电机与控速电机达到垂直度、水平度、平行度不超过0.05mm的误差，要想达到这个标准，就要会巧妙的利用百分表，如图31、图32、图33所示。
图31 平行度调试 图32 水平度调试 图33 垂直度调试
（二）待标定电机信息收集
需要收集的电机信息，以某款电机为例详见如下表31。
表31 电机的详细信息
峰值转速(rpm)
4000
峰值转速(rpm)
4000
额定电压（VAC）
380
额定电流(A)
110
直流额定电压（VDC）
540
峰值电流(A)
320
额定功率（KW）
65
旋变变比
4
峰值功率(KW)
120
温度传感器类型
PT100
额定转矩（N.m)
385
旋变极对数
4
峰值转矩（N.m)
1000
电机旋转正方向
实测
额定频率(HZ)
106.67
电机相序定义
机头看逆时针
额定转速反电势(VAC)
234
电机旋变定义
表格另附
额定转速(rpm)
1600
电机极对数
4
电机控制器：
1．电机控制器母线正负接线正确；电机控制器与电机三相相序应控制器UVW与电机UVW一一对应；控制器外壳与电机外壳接地良好。
2．确认电机旋变变比与控制板匹配，控制器端旋变定义与电机端旋变定义一一对应。
3．控制器标称电流设置与驱动板拨码对应；
4．若只上低压控制电，操作面板故障指示灯闪烁，说明当前存在故障，需根据故障码排除对应故障。
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