电机耐久对拖台架技术要求.docx
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电机耐久对拖台架技术要求
电机对拖耐久试验台架技术要求
1.名称及数量
1.1项目名称:
电机对拖耐久试验台架
1.2数量：
壹套
２.设备用途
2.1此规格设备包括一套全新的、完整的电机对拖耐久试验台架,设备包含机械测试平台、电机系统工装、传动工装、直流电源、转矩转速传感器、测控系统、电机恒温水冷系统、功率分析仪等部分。
本设备主要用于5吨以上的混合动力及纯电动汽车电机系统的性能测试、工况可靠性、电机传动轴交变应力下的耐久度、电机控制系统的控制稳定性评价研究，并提供可靠的试验数据。
2．2试验设备应具有优良的功能和结构设计,操作简便,测量和控制精度高,试验结果重复性好，可靠性高,工作寿命长，达到国内同行业先进水平。
３.适用标准
国家标准 《ＧB／T18488.１－2015电动汽车用电机及其控制器 第１部分：
技术条件》
国家标准 《GB/T18488．2-20１５电动汽车用电机及其控制器第２部分:
试验方法》
国家标准 《GB/T２9３07-2012电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》
用户自定义循环工况。
试验设备的设计、制造、安装应以ＩSO标准为依据。
测量单位使用ＳＩ单位制。
4.工作环境
✧试验区域温度:
-５℃～40℃;
✧试验区相对湿度：
1０%～98%ＲH
✧大气压力：
86kPａ～10６kPa
✧试验区域海拔高度：
≤5０0m
✧控制室温度：
-5℃~３0℃ 无冷凝
✧控制室相对湿度：
１０%~98%
✧电源电压:
３80Ｖ±1０%三相五线制；220Ｖ±10%单相；频率：
50Hz±2%
✧水：
普通工业自来水，压力：
０.2~0.4MPa
✧气源:
压缩空气，压力:
0.5～1MPa
✧试验区域规划面积：
约6０㎡（8m×8ｍ,不含墙体，不含控制间）,控制间与试验区域隔断
5.交货日期
合同签字后，3个月内到达厦门金龙联合汽车工业有限公司。
6.设备需求一览表
下面列出的供货范围和数量是必需的,但是，为了满足用户的实际使用要求，又不能仅局限于下面的供货范围;
序号
产品名称
数量
备注
１
机械测试平台（含底座、减震及所需的试验工装）
1套
非标设计
２
被测电机支座支架（通用规格）
１套
非标设计
3
陪测电机支座支架（通用规格）
1套
非标设计
4
传感器安装支架
1套
非标设计
5
快速对接装置（被测、陪测）
２套
非标设计
6
台架控制柜（工业控制计算机、电机测试控制软件）
1套
７
轴系保护罩
1套
8
电机端轴承座（被测、陪测）
2套
非标设计
9
联轴器（被测、陪测）
4套
数量依据设计及技术要求确定
10
传动轴系
１套
数量依据设计及技术要求确定
11
扭矩法兰及标定装置
1套
12
适配连接法兰（电机轴端面为斯太尔型）
2套
数量依据设计及技术要求确定
13
堵转装置
1套
非标设计
14
扭矩和转速传感器
1套
数量依据设计及技术要求确定
１５
自动化控制软件
１套
1６
数据后处理软件
1套
1７
计算机通讯接口软件包
1套
可与ＭＣU、BMS等ＣAN通讯
1８
功率分析仪
１套
详细配置清单见后
19
试验数据采集单元
1套
20
温度、压力、湿度等传感器
若干
详见后面技术要求
21
双向直流电源
1套
详细配置清单见后
22
高压电缆
1套
根据设计确定长度
23
直流稳压电源（0－60VDＣ）
１套
24
电机冷却恒温装置（冷水机组 、水恒温装置）
1套
详见后面技术要求
２5
ＵPS
１套
２6
备件（报价总额的1%）
1套
供应商提供清单、数量和报价
7.设备详细技术要求
７.1总体要求
电机对拖耐久台架试验室主旨在于研究新能源商用车辆电机系统,建立一个进行电机可靠性试验,同时兼顾电机常规性能测试的综合台架试验室。
除了能进行电机常规性能测试的外，台架还能够进行电机常规寿命试验和加速寿命试验等工作,并且可以分析电机故障产生原因和机理,可以用于研究电机液冷技术、密封技术，为电机的选型提供准确有效的试验手段。
试验室应至少具备以下测试功能:
✧电机可靠性试验；
✧电机外特性、效率Ｍap测试，包含驱动模式和馈电模式;
✧可编程循环工况的模拟试验,如可靠性试验循环、效率Mａp试验循环；
✧具备整车道路模拟并进行工况循环试验,如中国典型城市公交循环等；
✧具备高速CAN网络通讯能力；
7.2设备应满足的用户试验标准和技术指标
７．2.1电机性能试验
1）最大转矩不小于６000Ｎｍ；
２）最高转速不小于6000rpm；
7．2.2 试验需满足的标准
该电机对拖耐久试验台,应能满足进行７.1所规定的试验项目,试验台架能长时间工作稳定，精度满足测试要求，同时须符合如下国家标准的相关规定：
✧《ＧＢ/T18488．1-2０15电动汽车用电机及其控制器 第1部分：
技术条件》
✧《GB/T184８8．２-2015电动汽车用电机及其控制器第2部分:
试验方法》
✧《GB/T29307-20１2电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》
７.3台架机械部分
7．3.１ 测试平台底座
关于底座，基本技术指标：
✧材质：
HＴ２５0,防锈处理,硬度及平面度精度等级１级;
✧规格尺寸：
４＊２.５*0.4，尺寸可依据实际确定,单位m；
✧承重:
电机最大总质量1.８Ｔ（被测与陪测总质量），设计时需加上工装质量（以提供样件为准）;
✧减震器：
根据平台尺寸合理布置减震器数量,采用空气减震弹簧;
✧设备固定方式:
Ｔ型槽螺栓固定,平台需合理布置螺栓进出孔;
✧接地接口工装：
通过接地线螺栓固定方式,保证电机及控制器有效接地;
*7．3.2电机工装
工装系统作为被测对象的固定安装平台,能够满足不同测试对象，调节固定底盘安装尺寸，以达到快速上装测试件以及准确对中等要求,缩短电机上装台架工作周期。
因此,电机安装须以快速、免对中为宜,具体要求如下：
✧安装方式:
供方提供方便快捷的电机安装方式；
✧快速对接装置：
具有快速对中功能或免对中功能，可快速安装到位；
✧电机安装支座：
与支座支架通过固定螺栓连接;
✧支座支架:
采用固定螺栓方式通过软垫与电机支架连接固定电机；
✧电机支架：
连接电机与软垫之间，依据电机可有不同设计,供方根据买方电机图纸预先提供一套;
✧电机安装方式:
测试电机均采用水平支撑或下斜４５度;
✧承载能力:
以上工装均需最大承载60０kg,满足６0０0Nm、6０00rpm运行要求;
7.３.3轴系
关于轴系,基本技术指标：
✧连接法兰：
用于电机端与联轴器间的过渡,电机轴端法兰面为斯太尔型，满足通用性；
✧联轴器:
用于被测电机与陪测电机间的连接传动，带有弹性耦合元件，经过严格的动平衡测试。
具有一定的轴向及径向偏差补偿能力。
部件须为知名进口品牌,保证系统工作正常可靠，使用寿命5000小时以上，承载6000Nm、6000ｒpm运行要求；
✧电机端轴承座：
承载6000Nm、６０00ｒpｍ运行要求；
✧传动轴：
承载60０0Nm、６000rｐm运行工况要求,部件须为知名进口品牌;
✧轴系防护罩：
内部带隔音棉降噪，厚度＞3ｍm；
✧堵转装置:
可均匀实现１０个以上分度锁死;
７．4台架自动化测控系统
7.4.1 控制柜
关于控制柜,其要求至少有以下功能:
✧控制柜可以直接连接到主电源,用于台架设备和辅助设备的供电和控制;
✧具有过电保护功能；
✧提供自动执行紧急停车的设定;
７.4.2数控及测量设备技术规格
数采系统
具备温度、压力测量功能,温度测点１０个，压力测点6个（０－3ｂar）
具备气象站（温湿度传感器）
具备备用模拟量通道４个、开关量通道４个
扭矩传感器
HBM，6000Ｎm，精度等级０.05
扭矩测量仪
扭矩、转速及功率数据采集，液晶显示
功率分析仪
横河WT３０0４E，4通道,电流传感器为LＥM霍尔传感器，功率分析仪可实现台架通讯控制
振动传感器
测量范围0-2５mm/s，频率范围10-1000Hｚ
自动测试功能
具备编程及自动循环测试功能,测试过程能自动计算导出电机、控制器、系统效率
电机通讯
CAN通讯,具备４个通道（提供２通道备用,或可更换CAＮ卡备件）
设备通讯
设备与控制系统之间采用网口、CＡN、ＲS23２或ＲS４８５等通讯方式
传感器标定装置或功能
具备对扭矩法兰进行校准及标定的功能,具备数采系统标定功能，以上均应提供标定培训
7．4．3控制系统总体要求
✧系统具有统一集成控制工作模式和各设备独立工作控制模式（包括电池模拟器、电参数测试仪、冷却系统、数据采集系统）;具有手动控制和自动控制功能；
✧系统具有对所有数据进行统一采集的功能，以保证所有数据同步采集,并将采集数据统一输出到控制系统软件内；
✧系统具备在同一个控制程序里编制自动运行工况的功能,工况中可设定以下参数:
转速、转矩、油门开度（具备电子油门功能）和电池模拟器的电压、电流、功率，系统参数（包括采集参数和CAＮ信息）；系统具有实时控制功能、实时显示功能、数据实时记录功能、数据自定义存储功能,数据后处理功能等；
✧具有ＣAN2.0B可编程通讯接口，可进行CAN报文自定义，所有测试数据能通过CAN通讯读取（包括电机控制器信号），并可通过编辑向外界（如:
MＣU、ＢＭS等）发送CAN信息;
✧具备数据实时自动采集功能,以确保突然断电前数据记录的完整性；
✧控制软件具有断电保护记忆功能，即在恢复供电后,测试工作能够延续断电前测试程序；
✧控制系统要求具有用户自定义功能测试参数再计算处理输出、显示等功能（自定义计算功能）；
✧系统具备层次清晰的多坐标转速、扭矩、功率、时间等实时曲线显示功能,要求所有采集的数据都能实时曲线化;
✧提供所有软件安装光盘，软件所有功能权限不受限制。
7.4.４主控计算机装置
✧主控计算机硬件为进口工业计算机；
✧CPU：
inｔel四核处理器以上，主频≥３.0GHｚ；
✧硬盘:
≥1TB；
✧机箱电源：
５０0W;
✧RAM：
≥DDＲ38GB；
✧DVD－RW：
≥１６倍速；
✧键盘：
ＵＳ-AＳSCII;
✧鼠标:
USB；
✧PCI网卡：
１2０MB/1０MＢ;
✧显示卡：
３D图形加速显示卡,5１２M显存；
✧显示器:
２2英寸彩色液晶图形显示器，２台;
✧支持外扩卡如PCI插槽卡等；
✧主控计算机软件操作系统为WＩNＤＯWS7,配有杀毒软件，并带MicroｓoftOffice2007或者以上版本办公软件（中文）,并提供所有软件备份和安装程序；
✧主控计算机配置UPS电源；
✧打印机：
激光图形打印机（A４纸）;
不低于以上配置
供应商提供系统操作台和控制柜（颜色和形式用户确认）。
7.4．5控制系统软件部分
台架控制软件系统是用来执行基本的电机测试试验任务:
✧能够准确控制电机转速、转矩和油门开度，且可以在电机转速－转矩、电机转速-油门开度这二种控制模式之间任意切换;
✧系统能够编辑程序，对试验任务进行定义,电机启动后，能够按既定的试验程序自动运行；配有标准接口，可以用来连接MCＵ、ＢＭS数据载入,控制系统访问ＭCU、ＢMS数据；
✧介质控制：
可复制的台架环境条件（电机冷却液、空气温湿度等）,配有PID或点控制器直接从控制系统来控制介质并调节系统的冷冻剂等其他辅助台架设备的启动、关闭、控制以及监测数据采集；
✧能够集成采集监控台架试验室内的温度和湿度两个参数;
✧具备故障自诊断功能;
✧报警控制:
系统能够设置各个参数的报警值和报警处理措施，当某个参数超出阀值,系统按预制反应执行相应的指令;
✧电子油门模拟功能（2路）,系统可以根据ＭCＵ发出的请求油门值下达对电机MCＵ油门开度的控制指令；
✧基于CAＮ 的设备或I/O 通道的集成,用于其他功能或者与其他控制单元进行数据交换的能力;
✧操作者可以选择实时文本显示,实时图形显示和运行进程记录器；
除了以上要求功能之外,台架需具备电机与台架系统的实时通讯，协调几种测试结构的转换，以及整车道路负载模拟功能:
✧除了转速-扭矩、转速-油门开度这二种控制模式之间任意切换,还应具备整车道路负载模拟等控制；
✧系统能够通讯并记录电机转速、输出扭矩，以及功率计的功率数据,并能与常规的台架数据同步进行采集；
✧数据传输功能:
控制系统可以直接从MCU、BＭS的CAN网络系统中采集数据,并进行实时的数据存储和显示；也能将系统的相关数据实时发送到MCU、BMS的CAN网络系统中；
✧控制系统可发出线性和非线性的模拟信号和开关量信号,与被试验的MCU、BMS控制器通讯，实现对控制器的信号给定并可定义信号的种类和标定信号的特征；
✧系统能够支持以Excel格式导入或者导出既有的路谱工况；
✧集成电池模拟器、功率分析仪通讯软件于系统中；
✧台架系统可实现与功率分析仪通讯,采集电信号并进行稳态及动态测量；
✧台架系统须能独立控制直流电源上下电操作,能实现电压、电流限值设定及保护等功能。
7.4.６ 试验台架数据采集与故障报警
✧台架能够集成各个参数于一体，按一定的频率自动采集测量记录试验数据，能够实时文本显示、图形显示,并至少要求能够以Tｘｔ、Ｅｘｃel的格式输出,永久存储；
✧要求具有用户自定义功能:
用户可以自定义设定试验步数、工况点、测试参数、采集时间、文件存储路径、文件存储名称、保护限值等参数;
✧系统操作软件具有用户自定义编辑功能，可便捷的对字体、颜色、数据显示位数、关联数据源进行编辑,以及具有自定义添加控件的功能;
✧系统要求具备不间断自动数据采集存储功能,能够实现自动以不低于20Hz的速率采集距当前不少于10分钟的试验数据，且该数据随时间自行覆盖；
✧设备具有严密的报警及断电保护功能，系统软件可以根据用户自定义设置保护限值，在测试系统过压、过流、缺相、过热等情况下可以有效地保护设备和人员安全；
✧对于台架报警,操作系统能够将故障信息以及发动机其他控制参数报警能够自动以文本形式记录；
7．4.7数据处理软件
数据处理软件是一个以台架测量数据为基础的后处理软件,提供试验数据的处理和分析软件包，根据用户需求显示并存储各种试验数据和试验曲线。
其主要功能有：
✧用户可以定义不同的窗口显示一个或多个文件的测量、计算数据;
✧数据后处理软件具有自动分析处理功能,例如：
根据数据结果进行自动分析,自动输出功率扭矩特性曲线、效率曲线等功能，同时能按要求的报告格式输出试验结果；
✧高级的公式编辑器（可以把内含的功能与客户自定义的公式混合在一起）；
✧图形变换功能,比如放大、移动、滑块、局部滑块、循环选择,在同一页面上展示图形与表格的组合；
✧强大的数据转换功能,可以把试验数据转换成ＡSＣＩI、EＸCEL等类型文件，也可以接受外部ＡSＣII、EXCEＬ等类型文件；
✧二维曲面图和二维的等高线图的对比;
✧三维曲面图处理功能；
*７.４.8功率分析仪主要配置及技术要求
Ø能够完成变频器输入/输出效率的高精度同步测量;
Ø系统集成数据测量和处理等应用软件；
Ø标配附件：
电流传感器单元，电流互感器，电流钳式探头,配置可参照日本横河WT３0０4E；
Ø功率分析仪应具有RS-232串口，集成商负责通讯线。
✧电压输入范围：
0-1000V
✧电流输入范围：
0-2A
✧测量带宽:
０.1Ｈｚ~1MHz
✧精度:
电压/电流（读数的０.０1%）,功率（读数的0.02％）；
✧接口：
不少于4个输入单元（电压、电流）;VGＡ输出；D/A输出;USB端口；以太网;RS－232；
参考横河详细配置如下，数量和型号为必须满足项:
序号
型号
说明
数量
1
WT300４Ｅ－2Ａ４－3０A0-Ｈ／Ｇ6/ＦQ／Ｃ7／C5/ＭTＲ
主机含4个2Ａ模块，谐波功能,增加频率功能，以太网和U盘接口
１台
2
LＥMIT7００-Ｓ
LEM高精度电流传感器
4个
３
CTPＳ10０-H／5Ｍ／Ｚ
CT10０0专用电源,电缆长度:
5m
１台
4
7６1９４1
WTviewerE软件
１个
5
9807８
电压测量线,4根/套，3m长
4套
６
B９2８4ＬＫ
测量线,连接转速／扭矩输入信号
2套
７
派力肯1630
ＷT3００0E、CTＰS1０0、CT1０00及相应线束组合安全运输箱
１个
功率分析仪须能与现有WＴ3０0０联机使用,供应商应提供相应的联机方式与硬件设备。
7.4.9试验数据采集单元
主要包括传感器部分和数据调理部分,模拟量／数字量转换部分,应具有计算机通讯接口，并提供完整的接口协议。
＊7.4.9.1空气温湿度－压力传感器
供应商提供试验环境测量系统一套，包括：
✧空气湿度测量（精度：
±2%RH，0～90% RＨ;±３％ＲH,90～100 %ＲH）;
✧大气压力（85~12０kＰa,精度0.05％FＳ）测量;
✧环境温度测量（－2０～＋80℃精度:
±1℃）;采样速率应≥1Hz；
*7.４．９．2 CAＮ总线：
Ø典型测量节点:
ＭCU、BＭＳ、控制单元、动力电池模拟器、直流电源等；
Ø数据传输功能:
控制系统可直接从ＭＣU、BMS的ＣＡN网络系统中采集数据,并进行实时的数据存储和显示;也能将相关数据实时发送到MＣＵ、ＢMＳ的CAN网络系统中；
ØCAN总线标准：
符合CAN2．0Ａ和CAN２.0B的标准;
ØCAN报文定义:
开放协议内容或由用户自定义,编辑方式友好；
ØCAN通道:
≥4路；
*7.４.9.３ 温度和压力测量采集装置
温度和压力测量采集系统，能够准确的测量出所要求测量的参数，并能够按一定的频率采集，用于试验监控和试验结果分析,其至少要求有以下功能：
✧要求采样通道数量：
ＡO 8、 AI 8、 DO8、DI8、CＡN4；
✧高速数据采集，最高采集频率要求不低于１00Hz，且可以在控制系统软件里设置单步采样速率;
✧数据和由操作控制系统软件实时同步;
✧可以通过操作控制系统软件来进行压力传感器的零漂移量调节;
✧系统根据空气温湿度传感器测量值,自动算出大气修正因子；
✧温度、压力及湿度各测量单元应包括:
传感器部分，放大整形部分，模拟量/数字量（A／D）转换部分,应具有计算机通讯的通用数字接口（如：
ＵＳB/RS－232C／RＳ-42２/RＳ－485/CANＢＵS／IEEE139４）。
要求提供完整的通讯接口协议；
*７．4.9.3．１温度传感器
✧数量：
1０（电机冷却液进出口温度，剩余备用）;
✧量程:
0-15０℃（PＴ100、1０个）；
✧精度:
±０.1％FS；
✧配备快插接头,可以方便快速地实现与测量模块的连接;
*７.4.9．3.２压力传感器
✧数量:
6（电机冷却液进出口压力，剩余备用）;
✧量程:
0-3ｂar（6个）；
✧精度:
±0．15%FS；
✧配备快插接头,可以方便快速地实现与测量模块的连接；
＊7.5 电机冷却恒温装置
电机冷却恒温装置是为了控制试验过程中电机冷却液的温度,带走电动机工作时散发的热量，使电机在适宜的温度条件下运行，恒温装置要求有以下功能:
✧可以按试验程序要求自动精确控制电机冷却液温度;
✧系统应装有安全阀，当系统压力超过最大承受压力时，压力阀自动泄压；
✧系统应能长时间温度工作，故障率低;
✧系统关键零部件须为进口件，并在设备清单或技术指标中列明;
具体参数要求如下:
a）适用范围 最大３０0kW（电机功率）
b）冷却能力 ≥60kW
c）冷却介质 乙二醇,由用户现场提供
d）电动机冷却液最大流量 ３m３/h（50L/ｍin）
e）流量控制精度 ≤0．5L／min
f）运行温度范围 ０－135℃（在这温度范围内冷却液未沸腾）
g）温度控制范围 10-8０℃,温度可控制,连续可调
h）稳态下温度控制精度 ±1℃（电动机进口处）,±２℃（电动机出口处）
i）测量精度 ±0.５℃
j）系统最大压力 ≥6ｂaｒ，可手动调节
k）缺液自动报警功能 具备
l）液晶触摸屏 可独立操作
m）通讯方式 RS485
*7.６ 直流电源
关于直流电源，要求其为IGBT式电路方式,纯数字化电源,具有高精度及高动态响应特性，并具有向电网回馈能量的功能,设备精度高、电压范围广。
分类
参数
要求
输入
相数
3φ３W＋Ｇ
电压
38０V±1０%
频率
50Hz±3Hz
功率因数
≥0．99
总谐波畸变率（TＨD）
≤3%
输出
电压范围
24~８００V
额定电压
500Ｖ
额定电流
±600Ａ
峰值电流
±70０A
额定功率
300kW
峰值功率
３５0kW
峰值时间
60S
电压精度
≤０.1%·ＦS+5dgt
响应时间
≤5mｓ（１0%~９0%突加载）
切换时间
≤10ms（﹢９0%~９0%切换）
电压纹波（rｍs）
０.2%·ＦS
能量回馈
回馈功率
10０％能量回馈
电流失真
＜3%
功率因数
＞０.99
输出电压
３42~４18Vac
频率范围
47．5～５1.5Hz（允许电网频率）
通讯和操作
操作界面
大屏幕液晶
外部通讯
ＲS4８/网口/ＣAN
环境条件和安全
防护等级
IＰ2１（室内）
冷却方式
强制风冷
环境温度
0~4５℃
相对湿度
１０～９0%（非凝结）
噪音
<65dB
保护
输入
过压、欠压、过流、过温、过载、缺相、接地、漏电
输出
过压、过流、过温、过载、缺相、接地、漏电
短路保护
具备短路保护,具有紧急制动功能
供方需提供设备的关键零部件配置，且关键零部件须为进口知名品牌产品。
8.技术文件
8.1电机对拖耐久试验台架结构图（设备元器件、备件的名称、型号清单,供维修参考），机械平面图,气动、机械平面图和电路图（设备的电路图符合ＩSＯ标准要求，电器接线点必须有线号支持）,及系统布置图等。
8．2合同签订45天内提供电机对拖耐久试验台架的设备基础安置图，并提供工程设计图纸供用户土建施工用，提供设备安装、调试、使用时对建筑的详细要求,所有图纸供应商必须签字确认。
８.3设备使用操作手册,主要应包括对系统的结构、硬件和软件操作、标定过程、维护保养、常见故障说明及详细解决方案等的完整描述。
需提供外购件使用说明书、机械电器图纸资料、主要外购件清单、控制软件使用说明书、随机附件备件清单、控制软件程序备份以及其它相关的技术资料等。
8.4 相关的检测和计量检定证书。
８.５ 计算机及其它设备随机携带的使用说明书及相关资料。
８.6以上资料纸质文档（包括光盘）一式三份,语言为中/英文；电路图以安装修改后的资料为准。
9．设备的验收与培训
预验收在中标方现场进行,终验收在招标方现场进行。
９.1设计审查、预验收
9．1.1在合同生效4５天内,卖方派相关技术人员到买方公司进行为期５个工作日的设备技术方案审查（设备平面布置图、部件总成图、控制系统框图、管路布置图、用于土建施工用的设备安装总图,对设备基础有要求的相关技术资料等），在设备技术方案审查通过后，卖方向买方提供设备基础安装图（在买方离开卖方
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