本實用新型涉及電磁兼容測試領域,特別涉及用于電磁兼容測試的電機加載系統(tǒng)。
背景技術:
對新能源汽車開展電磁兼容性(EMC)試驗是確保車輛安全、可靠運行的基本保障,也是新能源汽車產品研發(fā)、檢測認證和產業(yè)化發(fā)展的關鍵所在。汽車中廣泛采用的計算機管理和電子控制系統(tǒng)必須符合汽車電子電磁兼容包括干擾測試(EMI)和抗擾度測試(EMS)的輻射及傳導的測量要求。目前我國對傳統(tǒng)汽車整車有相關的EMC檢測試驗技術方法標準,相應的檢測試驗能力也在逐步完善,但對新能源汽車,特別對其電機、電控等關鍵部件的EMC試驗,還處于起步研發(fā)階段。
根據(jù)電機產品的設計原理可知,其輸出端有無負載對其電磁兼容的性能影響較大,通常情況下,電機在帶載狀態(tài)時產生的干擾要比不帶載狀態(tài)時產生的干擾要大。在電磁兼容測試中,當被測樣品是電機時,考慮到體積、機械安裝等問題,通常很難將樣品的實際負載放置于測試環(huán)境當中,而對樣品加載時,需要施加一個穩(wěn)定的扭矩,這時需要有一種裝置對其進行實現(xiàn)。由于電磁兼容測試中的被測樣品都是電子電氣產品或部件,因此測試中使用到的輔助裝置如果也是需要電力驅動的,那么就要求該輔助裝置產生的騷擾要比被測樣品的騷擾低,而且抵抗騷擾的能力要比被測樣品的強,否則一旦出現(xiàn)不滿足標準的情況,很難區(qū)分是由于樣品的品質不合格造成的,還是輔助裝置的品質不良造成的。
目前在電磁兼容測試中采用的一種電機加載方案是,在電波暗室其中一側壁上打一孔,傳動軸穿過壁孔,傳動軸的兩端分別與置于電波暗室內的被測電機以及置于電波暗室外的加載電機相連,實驗人員通過控制暗室外的加載電機為被測電機提供不同的扭矩。這種方案存在以下問題,其一需要對暗室進行改造,要對暗室一個側壁進行打孔,這大大增加了暗室的建造成本;其二,由于電磁屏蔽測試的要求,傳動軸一般采用的是非金屬軟軸,考慮到被測電機在實驗時回高速運轉,因此要求被測電機與加載電機的軸心必須精確對準,由于被測電機與加載裝置分別位于電波暗室內外,兩者之間距離較長,這就導致了軸心對準的操作難度高。因此,此種方式雖然能夠滿足電磁兼容測試時對被測電機提供扭矩的要求,但存在建造成本高,操作難度高等問題。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術不足,提供一種用于電磁兼容測試的電機加載系統(tǒng),無需對暗室進行破壁改造,加載裝置與被測電機之間的距離短,可采用多種傳動方式,且軸心對準難度低。
本實用新型為實現(xiàn)上述目的采用以下的技術方案:
一種用于電磁兼容測試的電機加載系統(tǒng),包括加載裝置、傳動裝置、被測電機、第一光電轉換模塊、第二光電轉換模塊以及控制裝置;
其中,所述傳動裝置的兩端分別與所述加載裝置、所述被測電機相連,所述加載裝置還與所述第一光電轉換模塊的一端相連,所述第一光電轉換模塊的另一端與所述第二光電轉換模塊的一端相連,所述第二光電轉換模塊的另一端與所述控制裝置相連;
所述加載裝置用于向所述被測電機提供扭矩負載。
在使用本實用新型所提供的加載系統(tǒng)進行電磁兼容測試時,所述加載裝置、所述傳動裝置、所述被測電機以及所述第一光電轉換模塊均置于電波暗室中,所述第二光電轉換模塊、所述控制裝置位于電波暗室外。
在本實用新型一實施例中,所述控制裝置用于提供控制指令輸入接口。
在本實用新型一實施方式中,所述加載裝置包括磁滯電機組、輸出軸、電源模塊;
其中,所述磁滯電機組至少包含一支磁滯電機,所述磁滯電機組中的所有磁滯電機的轉子軸相互平行,所述磁滯電機組中的所有磁滯電機的轉子軸均裝有鏈輪,并通過傳動鏈相互連接;
所述輸出軸的一端與所述傳動裝置連接,所述輸出軸與所述磁滯電機組中的所有轉子軸平行,所述輸出軸的另一端裝有鏈輪,并通過傳動鏈與所述磁滯電機組的所有轉子軸連接;
所述電源模塊的一端與所述磁滯電機組相連,為所述磁滯電機組供能,所述電源模塊的另一端與所述第一光電轉換模塊相連,所述電源模塊用于向所述磁滯電機組提供穩(wěn)定的輸出電流;
所述控制裝置輸出的控制指令通過所述第二光電轉換模塊發(fā)送到所述第一光電轉換模塊,并由所述第一光電轉換模塊發(fā)送到所述電源模塊,用于控制所述電源模塊的輸出電流大小,從而控制所述磁滯電機組的扭矩輸出大小。
在本實用新型一實施例中,所述電源模塊為恒流源。
在本實用新型一實施例中,所述加載裝置還包括冷卻設備,所述冷卻設備包括風冷設備、水冷設備以及油冷設備中的一種或幾種,所述冷卻設備用于給所述磁滯電機組降溫。
在本實用新型一實施例中,所述加載裝置還包括屏蔽殼,所述磁滯電機組、所述輸出軸、所述電源模塊均置于所述屏蔽殼內,所述輸出軸穿過所述屏蔽殼與所述傳動裝置連接,所述輸出軸位于所述屏蔽殼內的一端裝有鏈輪,并通過傳動鏈與所述磁滯電機組的轉子軸連接。
在本實用新型一實施例中,所述加載裝置還包括屏蔽裝置,所述屏蔽裝置置于所述輸出軸與所述屏蔽殼的連接處,所述屏蔽裝置、所述輸出軸及所述屏蔽殼組成連續(xù)導體。
在本實用新型另一實施方式中,所述加載裝置包括發(fā)電機、發(fā)電機負載;
其中,所述發(fā)電機的轉子軸與所述傳動裝置連接,所述發(fā)電機負載與所述發(fā)電機相連,所述發(fā)電機負載的大小決定所述發(fā)電機輸出扭矩的大小;
所述被測電機通過所述傳動裝置拖動所述發(fā)電機轉動,從而模擬被測電機在帶載狀態(tài)下的工作情況。
在本實用新型一實施例中,所述加載裝置還包括負載控制器,所述負載控制器的一端與所述發(fā)電機負載相連,所述負載控制器的另一端與所述光電轉換模塊控制裝置相連,所述負載控制器根據(jù)所述控制裝置發(fā)送的控制指令來控制所述發(fā)電機負載的大小。
在本實用新型一實施例中,所述加載裝置還包括電能回饋電路,所述電能回饋電路的輸入端與所述發(fā)電機負載相連,所述電能回饋電路的輸出端與電網相連,所述電能回饋電路用于將發(fā)電機產生的電能反饋回電網。
在本實用新型一實施例中,所述加載裝置還包括屏蔽殼,所述發(fā)電機置于所述屏蔽殼內,所述發(fā)電機的轉子軸穿過所述屏蔽殼與所述傳動裝置連接。
在本實用新型一實施例中,所述加載裝置還包括屏蔽裝置,所述屏蔽裝置置于所述發(fā)電機的轉子軸與所述屏蔽殼的連接處,所述屏蔽裝置、所述發(fā)電機的轉子軸及所述屏蔽殼組成連續(xù)導體。
在本實用新型一實施例中,所述傳動裝置包括同軸傳動裝置、帶傳動裝置或齒輪傳動裝置。
本實用新型的有益效果:
其一,本實用新型提供的加載方案不會引入加載設備的電磁騷擾,可以置于電波暗室內使用,從而避免了對電波暗室進行破壁改造,極大的減少了實驗成本。
其二,本實用新型的加載裝置與被測電機之間的距離短,可采用多種傳動方式,軸心對準難度低,極大的減少了實驗人員的操作難度。
其三,本實用新型提供的以發(fā)電機作為加載裝置的方案,不止能夠為被測電機提供扭矩負載,還能夠把測試時發(fā)電機所產生的電能回饋給電網,有效的減少了實驗能耗,進一步降低實驗成本。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖;
圖2是本實用新型一實施例的加載裝置結構側視圖;
圖3是本實用新型一實施例的加載裝置結構正視圖;
圖4是本實用新型另一實施例的加載裝置結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖以及具體實施例對本實用新型做進一步說明,其中的示意性實施例以及說明僅用來解釋本實用新型,但并不作為對本實用新型的限定。
如圖1所示,為本實用新型的結構示意圖,一種用于電磁兼容測試的電機加載系統(tǒng),包括加載裝置10,傳動裝置20,被測電機30,第一光電轉換模塊40,第二光電轉換模塊50以及控制裝置60;其中,傳動裝置20的兩端分別與加載裝置10以及被測電機30相連,加載裝置10的控制端與第一光電轉換模塊40的一端相連,第一光電轉換模塊40的另一端與第二光電轉換模塊50的一端通過光纖相連,第二光電轉換模塊50的另一端與控制裝置60相連;加載裝置10用于向被測電機30提供穩(wěn)定的扭矩負載,控制裝置60用于向實驗人員提供控制指令輸入接口,使實驗人員能夠在電波暗室外對電波暗室內的設備進行控制,第一光電轉換模塊40及第二光電轉換模塊50組成光電隔離系統(tǒng),用于傳輸控制裝置60與加載裝置之間的通信信號,避免將電波暗室外的電磁干擾引入電波暗室內,傳動裝置20既可使用聯(lián)軸器等同軸傳動裝置,也可使用傳動帶、傳動鏈等帶傳動裝置,還可使用齒輪組等齒輪傳動裝置。
如圖2、圖3所示,為實用新型其中一種加載裝置的結構示意圖,加載裝置10包括磁滯電機組,輸出軸12,電源模塊13,冷卻設備14、屏蔽裝置19以及屏蔽殼;其中,磁滯電機組、輸出軸12、電源模塊13均置于屏蔽殼內;磁滯電機組包括至少一支磁滯電機11,所有磁滯電機11的轉子軸相互平行,且均裝有鏈輪,并通過傳動鏈相互連接;屏蔽殼的一側面板上開有一圓孔,輸出軸12穿過該圓孔與傳動裝置20相連,該圓孔四周設有所述屏蔽裝置19,屏蔽裝置19與輸出軸12以及屏蔽殼接觸,三者組成連續(xù)導體,以保持屏蔽殼的導電連續(xù)性,輸出軸12與所有磁滯電機11的轉子軸互相平行,且輸出軸12位于屏蔽殼內的一端裝有一鏈輪,并通過傳動鏈與所有磁滯電機11連接,電源模塊13為所有磁滯電機11供電,電源模塊13的控制端與第一光電轉換模塊40相連。控制裝置60輸出的控制指令通過第二光電轉換模塊50發(fā)送到第一光電轉換模塊40,并由所述第一光電轉換模塊40發(fā)送到電源模塊13,用于控制電源模塊13的輸出電流大小,從而控制磁滯電機組的扭矩輸出的大??;由于磁滯電機11在運行時會產生熱能,為了避免干擾,使用冷卻設備14為磁滯電機組降溫,冷卻設備14可根據(jù)需求選用風冷設備、水冷設備以及油冷設備中的一種或幾種。
在本實用新型的一個實施例中,采用上述加載裝置10,其中,電源模塊13為恒流源,屏蔽裝置19為卷成環(huán)形的鈹銅簧片,且該環(huán)形直徑略小于輸出軸12的直徑。在進行電磁兼容實驗時,加載裝置10、傳動裝置20、被測電機30、第一光電轉換模塊40均置于電波暗室內,第二光電轉換模塊50以及控制裝置60位于電波暗室外,被測電機30通過傳動裝置帶動輸出軸12轉動,此時被測電機30的負載為磁滯電機組中所有磁滯電機11所提供的扭矩負載之和。當需要改變被測電機30的負載時,實驗人員在控制裝置60中輸入電流調整指令,控制裝置60根據(jù)輸入的電流調整指令生成控制電信號,并發(fā)送到第二光電轉換模塊50中,第二光電轉換模塊50將接收到的控制電信號轉換成光信號,并通過光纖發(fā)送到第一光電轉換模塊40,第一光電轉換模塊40將接收到的光信號重新轉換成電信號,并發(fā)送給恒流源,恒流源根據(jù)接收到的控制指令改變輸出電流的大小,從而改變磁滯電機11所提供的負載大小。
如圖4所示,為本實用新型另一種加載裝置的結構示意圖,加載裝置10包括發(fā)電機15,發(fā)電機負載16,負載控制器17,電能回饋電路18、屏蔽裝置19以及屏蔽殼,其中,發(fā)電機15置于所述屏蔽殼內;屏蔽殼的一側面板上開有一圓孔,發(fā)電機15的轉子軸通過該圓孔與傳動裝置20連接,該圓孔四周設有所述屏蔽裝置19,屏蔽裝置19與發(fā)電機15的轉子軸以及屏蔽殼接觸,三者組成連續(xù)導體,以保持屏蔽殼的導電連續(xù)性,發(fā)電機15的電壓輸出端與發(fā)電機負載16的一端相連,發(fā)電機負載16的另一端與電能回饋電路18的輸入端相連,發(fā)電機負載的控制端與負載控制器17的輸出端相連,負載控制器17的輸入端與控制裝置60相連。
在本實用新型的一個實施例中,采用上述加載裝置,其中,屏蔽裝置19為卷成環(huán)形的鈹銅簧片,且該環(huán)形直徑略小于發(fā)電機15的轉子軸的直徑。在進行電磁兼容實驗時,發(fā)電機15、加載裝置10的屏蔽殼、傳動裝置20、被測電機30、第一光電轉換模塊40均置于電波暗室內,發(fā)電機負載16、負載控制器17、電能回饋電路18、第二光電轉換模塊50以及控制裝置60位于電波暗室外,被測電機30通過傳動裝置20拖動發(fā)電機15發(fā)電來模擬帶載狀態(tài)下的工作情況,發(fā)電機15的電能輸出端通過電波暗室自帶的連接器與電波暗室外的發(fā)電機負載16連接;其中,發(fā)電機15的輸出扭矩大小由發(fā)電機負載16的大小來決定,當需要改變被測電機30的負載時,實驗人員在控制裝置60輸出的負載控制指令,控制裝置60將控制指令發(fā)送到負載控制器17,負載控制器17根據(jù)控制指令來調整發(fā)電機負載16的大小,從而改變發(fā)電機輸出的扭矩大小;在實驗時,發(fā)電機15產生的電能通過發(fā)電機負載16傳送到電能回饋電路18中,再由電能回饋電路18反饋回市電電網,實現(xiàn)了電能的回收利用。
顯然,上述實施例僅僅是為了更清楚的表達本實用新型技術方案所作的舉例,而非對本實用新型實施方式的限定。對于本領域技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動,在不脫離本實用新型構思的前提下,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。