CN109060213B - 一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法及测试*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法及测试***，评估方法包括将电动涡旋压缩机电机转子与测功机连接，以实现同步转动；控制测功机加载预设的加载量，并在预设转速范围内调节压缩机电机转速；判断在预设转速范围内，压缩机电机是否出现失步现象；若未出现失步现象，则加大测功机的加载量，并调节压缩机电机转速，直至压缩机电机出现失步现象；若出现失步现象，则记录当前的测功机加载量及压缩机电机转速；若在记录的电机转速下压缩机实际工作时的实际转矩小于记录的测功机加载量，则评估电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格。该评估方法能够合理评估压缩机电机驱动在实际应用中的可靠性，确保产品高效、稳定，改善用户体验。

Description

一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法及测试***
技术领域
本发明涉及压缩机领域，特别涉及一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法及测试***。
背景技术
近几年，新能源号召日益深化人心，电动汽车推广力度大幅上升，电动空调在纯电动汽车上扮演着尤为重要的角色，作为压缩机的核心部件，电机的效率及其转矩范围的评估成为一款优秀压缩机的决定性因素。
电动涡旋压缩机的电机多数为内转子型，转子由硅钢片压铸而成，定子则由三相绕组按一定的顺序缠绕而成，通过驱动电路改变三相绕组电流方向来改变磁场方向，从而带动转子高速旋转。电机的转矩直接决定了电机的带载能力，设计一款压缩机的驱动程序，首先就要决定这款压缩机的最大带载能力，也就是排气压力极限值，然后决定电机对应的转矩范围。如此才可确保在使用过程中，电机不会出现失步现象，保障用户的安全舒适驾驶。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法，合理评估新设计的压缩机电机驱动在实际应用中的可靠性，确保产品高效、稳定，改善体验，所述技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法，所述评估方法包括：
将电动涡旋压缩机电机转子与测功机连接，以实现同步转动；
控制所述测功机加载预设的加载量，并在预设的转速范围内调节压缩机电机的转速；
判断在预设的转速范围内，所述压缩机电机是否出现失步现象；
若未出现失步现象，则加大所述测功机的加载量，并调节压缩机电机的转速，直至压缩机电机出现失步现象；
若出现失步现象，则记录当前的测功机加载量及压缩机电机转速；
若在记录的电机转速下压缩机实际工作时的实际转矩小于记录的测功机加载量，则评估所述电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格。
进一步地，所述在记录的电机转速下压缩机实际工作时的实际转矩通过以下获取：
在标准工况下，测试在该电机转速情况下的压缩机实际输入功率；
根据以下公式，得到实际转矩：
T＝9550×P/n，其中，T为转矩，P为压缩机实际输入功率，n为电机转速。
另一方面，本发明提供了一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法，包括：
将电动涡旋压缩机电机转子与测功机连接，以实现同步转动；
控制所述测功机加载预设的加载量，并在预设的转速范围内调节压缩机电机的转速；
判断在预设的转速范围内，所述压缩机电机是否出现失步现象；
若未出现失步现象，则加大所述测功机的加载量，并调节压缩机电机的转速，直至压缩机电机出现失步现象；
若出现失步现象，则记录当前的测功机加载量及压缩机电机转速；
判断失步时对应的压缩机功率是否大于压缩机的额定功率，若是，则评估所述电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格。
进一步地，所述失步时对应的压缩机功率通过以下公式获得：
T＝9550×P/n，其中，T为记录的测功机加载量，n为记录的压缩机电机转速，P为失步时对应的压缩机功率。
进一步地，所述评估方法还包括通过以下公式评估压缩机电机的驱动效率：
η＝P1/P0，其中，η为驱动效率，P1为测功机加载下的压缩机功率，P0为压缩机实际输入功率。
进一步地，所述压缩机实际输入功率通过以下得到：
测量压缩机的驱动电路输入电压和电流；
根据驱动电路输入电压和输入电流，计算得到压缩机实际输入功率。
另一方面，本发明提供了一种电动涡旋压缩机电机转矩的测试***，包括电动涡旋压缩机、测功机、PC机、电机性能测试仪及电参数测量仪，所述电动涡旋压缩机的电机输出轴与测功机连接，所述电机性能测试仪分别与PC机和测功机连接，所述电机性能测试仪用于控制测功机的加载量，所述电参数测量仪分别与电动涡旋压缩机和PC机连接，所述电参数测量仪用于测量电动涡旋压缩机的驱动电路输入电压和电流。
进一步地，所述测功机为磁粉测功机。
进一步地，所述电机性能测试仪通过RS-232串口通信线与PC机和测功机连接，所述电参数测量仪通过RS-232串口通信线与PC机连接，所述PC机与电动涡旋压缩机CAN通信。
进一步地，所述电动涡旋压缩机通过传动轴与测功机可靠连接，以实现同步转动。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
a.测试***平台结构简单、能够准确模拟压缩机带载工况；
b.评估方法能够准确评估压缩机的电机转矩是否达标，提高压缩机实际工作中的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的第一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的第二种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的电动涡旋压缩机电机转矩的测试***的结构框图。
其中，附图标记包括：1-电动涡旋压缩机，2-测功机，3-PC机，4-电机性能测试仪，5-电参数测量仪。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明的一个优选实施例中，提供了一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法，参见图1，包括：
S11、将电动涡旋压缩机电机转子与测功机可靠连接，以实现同步转动。
S12、控制所述测功机加载预设的加载量。
具体地，所述测功机的加载量由小到大调节，比如，预设的加载量可以为5N.m。
S13、在预设的转速范围内调节压缩机电机的转速。
PC机控制压缩机在产品对应的转速范围要求内转动，比如，0-4000rpm范围。
S14、判断在预设的转速范围内，所述压缩机电机是否出现失步现象；
若未出现失步现象，则执行S15，若出现失步现象，则执行S16和S17。
S15、加大所述测功机的加载量，并重复执行S13和S14。
即若在整个0-4000rpm转速范围内都未出现失步现象，则加大测功机加载量，重复上述0-4000rpm转速测试，直至在某一个转速点出现失步为止。
S16、记录当前的测功机加载量及压缩机电机转速。
S17、若在记录的电机转速下压缩机实际工作时的实际转矩小于记录的测功机加载量，则评估所述电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格。
其中，所述在记录的电机转速下压缩机实际工作时的实际转矩通过以下获取：
在标准工况下，测试条件为在该电机转速(失步发生时的转速)情况下，测量压缩机的驱动电路输入电压和电流，进一步得到压缩机实际输入功率(功率等于驱动电路输入电压乘以电流)；
根据以下公式，得到实际转矩：
T＝9550×P/n，其中，T为待求的实际转矩，P为压缩机实际输入功率，n为电机转速。若求得的实际转矩小于发生失步时记录的测功机加载量，则评估所述电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格。
在本发明的另一个实施例中，提供了第二种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法，参见图2，包括以下流程：
S21、将电动涡旋压缩机电机转子与测功机连接，以实现同步转动。
S22、控制所述测功机加载预设的加载量。
具体地，所述测功机的加载量由小到大调节，比如，预设的加载量可以为5N.m。
S23、在预设的转速范围内调节压缩机电机的转速。
PC机控制压缩机在产品对应的转速范围要求内转动，比如，0-4000rpm范围。
S24、判断在预设的转速范围内，所述压缩机电机是否出现失步现象。
若未出现失步现象，则执行S25；若出现失步现象，则执行S26和S27。
S25、加大所述测功机的加载量，并重复执行S23和S24。
即若在整个0-4000rpm转速范围内都未出现失步现象，则加大测功机加载量，重复上述0-4000rpm转速测试，直至在某一个转速点出现失步为止。
S26、记录当前的测功机加载量及压缩机电机转速。
S27、判断失步时对应的压缩机功率是否大于压缩机的额定功率，若是，则评估所述电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格。
具体地，所述失步时对应的压缩机功率通过以下公式获得：
T＝9550×P/n，其中，T为记录的测功机加载量，n为记录的压缩机电机转速，P为失步时对应的压缩机功率。讲计算得到的压缩机功率与压缩机的额定功率比较，如果前者大于后者，即表明在额定功率内运行，压缩机都不会出现失步，即评估压缩机的电机转矩合格，否则不合格。
在本发明的补充实施例中，所述评估方法还包括通过以下公式评估压缩机电机的驱动效率：
η＝P1/P0，其中，η为驱动效率，P1为测功机加载下的压缩机功率，P0为压缩机实际输入功率。
所述驱动效率的具体评估方法为，在额定转速下，以及一定的测功机加载转矩的情况下，根据公式T＝9550×P/n得到测功机加载功率，即为P1，而压缩机实际输入功率P0为相同测试条件下测量压缩机的驱动电路输入电压与电流之乘积。
驱动效率越高，则评估结果越好，一般在额定转速下的驱动效率不应低于85％。
在本发明的另一个实施例中，还提供了一种电动涡旋压缩机电机转矩的测试***，参见图3，所述测试***包括电动涡旋压缩机1、测功机2(优选为磁粉测功机)、PC机3、电机性能测试仪4及电参数测量仪5，所述电动涡旋压缩机1通过传动轴与测功机2实现可靠连接(以同步转动)，所述电机性能测试仪4分别与PC机3和测功机2连接，所述电机性能测试仪4用于控制测功机2的加载量，所述电参数测量仪5分别与电动涡旋压缩机1和PC机3连接，所述电参数测量仪5用于测量电动涡旋压缩机1的驱动电路输入电压和电流。
连接方式如下：所述电机性能测试仪通过RS-232串口通信线与PC机和测功机连接，所述电参数测量仪通过RS-232串口通信线与PC机连接，所述PC机与电动涡旋压缩机CAN通信。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法，其特征在于，包括：
将电动涡旋压缩机电机转子与测功机连接，以实现同步转动；
控制所述测功机加载预设的加载量，并在预设的转速范围内调节压缩机电机的转速；
判断在预设的转速范围内，所述压缩机电机是否出现失步现象；
若未出现失步现象，则加大所述测功机的加载量，并调节压缩机电机的转速，直至压缩机电机出现失步现象，若在整个预设的转速范围内都未出现失步现象，则加大测功机加载量，重复上述预设的转速范围进行测试，直至在某一个转速点出现失步为止；并记录当前电机处于失步状态时的测功机加载量及压缩机电机转速，若在失步时记录的电机转速下压缩机实际工作时的实际转矩小于记录的测功机加载量，则评估所述电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格；
若出现失步现象，则记录当前的测功机加载量及压缩机电机转速；
若在失步时记录的电机转速下压缩机实际工作时的实际转矩小于记录的测功机加载量，则评估所述电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格。
2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述在记录的电机转速下压缩机实际工作时的实际转矩通过以下获取：
在标准工况下，测试在该电机转速情况下的压缩机实际输入功率；
根据以下公式，得到实际转矩：
T＝9550×P/n，其中，T为转矩，P为压缩机实际输入功率，n为电机转速。
3.一种电动涡旋压缩机电机转矩的评估方法，其特征在于，包括：
将电动涡旋压缩机电机转子与测功机连接，以实现同步转动；
控制所述测功机加载预设的加载量，并在预设的转速范围内调节压缩机电机的转速；
判断在预设的转速范围内，所述压缩机电机是否出现失步现象；
若未出现失步现象，则加大所述测功机的加载量，并调节压缩机电机的转速，直至压缩机电机出现失步现象，若在整个预设的转速范围内都未出现失步现象，则加大测功机加载量，重复上述预设的转速范围进行测试，直至在某一个转速点出现失步为止；记录当前电机处于失步状态时的测功机加载量及压缩机电机转速；判断失步时对应的压缩机功率是否大于压缩机的额定功率，若是，则评估所述电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格；
若出现失步现象，则记录当前的测功机加载量及压缩机电机转速；
判断失步时对应的压缩机功率是否大于压缩机的额定功率，若是，则评估所述电动涡旋压缩机电机转矩合格，否则不合格。
4.根据权利要求3所述的评估方法，其特征在于，所述失步时对应的压缩机功率通过以下公式获得：
T＝9550×P/n，其中，T为记录的测功机加载量，n为记录的压缩机电机转速，P为失步时对应的压缩机功率。
5.根据权利要求1或3所述的评估方法，其特征在于，还包括通过以下公式评估压缩机电机的驱动效率：
η＝P1/P0，其中，η为驱动效率，P1为测功机加载下的压缩机功率，P0为压缩机实际输入功率。
6.根据权利要求5所述的评估方法，其特征在于，所述压缩机实际输入功率通过以下得到：
测量压缩机的驱动电路输入电压和电流；
根据驱动电路输入电压和输入电流，计算得到压缩机实际输入功率。
7.一种电动涡旋压缩机电机转矩的测试***，其特征在于，包括电动涡旋压缩机、测功机、PC机、电机性能测试仪及电参数测量仪，所述电动涡旋压缩机的电机输出轴与测功机连接，所述电机性能测试仪分别与PC机和测功机连接，所述电机性能测试仪用于控制测功机的加载量，所述电参数测量仪分别与电动涡旋压缩机和PC机连接，所述电参数测量仪用于测量电动涡旋压缩机的驱动电路输入电压和电流，所述测试***用于执行如权利要求1-6中任意一项所述的评估方法。
8.根据权利要求7所述的测试***，其特征在于，所述测功机为磁粉测功机。
9.根据权利要求7所述的测试***，其特征在于，所述电机性能测试仪通过RS-232串口通信线与PC机和测功机连接，所述电参数测量仪通过RS-232串口通信线与PC机连接，所述PC机与电动涡旋压缩机CAN通信。
10.根据权利要求7所述的测试***，其特征在于，所述电动涡旋压缩机通过传动轴与测功机可靠连接，以实现同步转动。
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