CN109828206B - 用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法及固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法，其特征在于：将轮毂电机转子水平设置并与牵引电机中轴同轴连接；在轮毂电机定轴的外侧若干个方向上布设磁力座；通过磁力座共同对轮毂电机定轴施加磁力来使轮毂电机定轴悬浮并水平固定；在轮毂电机测试过程中，检测轮毂电机水平情况；在检测出轮毂电机的角度偏离水平角度时，调节磁力座磁力大小来调节轮毂电机定轴各个方向上所受磁力大小，从而使轮毂电机在测试过程中保持水平。该方法可避免测试过程中轮毂电机水平度出现偏差。本发明还提供一种实现上述方法、可避免测试过程中轮毂电机水平度出现偏差的电机固定装置。

Description

用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法及固定装置
技术领域
本发明涉及电机测试技术领域，更具体地说，涉及一种用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法及固定装置。
背景技术
在电动汽车技术领域中，轮毂电机是用于驱动车轮行驶的常用电机之一；为检测轮毂电机性能，常常采用测功机测量轮毂电机轴上输出的转矩，并结合转速以确定功率等性能参数。
在测功机测试过程中，轮毂电机需要与牵引电机中轴始终同轴，才可获得精确的电机性能参数。一般来说，轮毂电机定轴与转子同轴设置，牵引电机中轴水平设置；轮毂电机转子与牵引电机中轴同轴连接，可使在静止状态下轮毂电机定轴和转子与牵引电机中轴同轴。理想状态下，轮毂电机固定好之后轮毂电机水平度是不变的；但是电动汽车中轮毂电机是单边轴结构，在测试过程中，轮毂电机转动时由于受到空气助力、重力和自身旋转离心力作用，轮毂电机的水平度会受到影响，因而影响了电机的转速和转矩测试的准确性，从而导致电机性能参数测试不准确。因此，现亟待对轮毂电机固定方法和装置进行改进，以实现轮毂电机在测试过程中始终保持水平并与牵引电机同轴。
发明内容
为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的一个目的在于提供一种用于电动汽车轮毂电机测试、可避免测试过程中轮毂电机水平度出现偏差、保证轮毂电机定轴和转子在测试过程中始终保持水平并与牵引电机同轴的电机固定方法。本发明的另一个目的在于提供一种实现上述方法、可避免测试过程中轮毂电机水平度出现偏差、保证轮毂电机定轴和转子在测试过程中始终保持水平并与牵引电机同轴的电机固定装置。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法，其特征在于：将轮毂电机转子水平设置并与牵引电机中轴同轴连接；在轮毂电机定轴的外侧若干个方向上布设磁力座；通过磁力座共同对轮毂电机定轴施加磁力来使轮毂电机定轴悬浮并水平固定；在轮毂电机测试过程中，检测轮毂电机水平情况；在检测出轮毂电机的角度偏离水平角度时，调节磁力座磁力大小来调节轮毂电机定轴各个方向上所受磁力大小，从而使轮毂电机在测试过程中保持水平。
由于轮毂电机定轴与转子同轴设置，牵引电机中轴水平设置；因此在静止状态下，轮毂电机转子与牵引电机中轴同轴连接，可使轮毂电机定轴和转子与牵引电机中轴同轴。本发明方法对轮毂电机定轴在若干方向上施加磁力使轮毂电机定轴悬浮，并在测试过程中通过调节各个方向磁力大小来使轮毂电机定轴保持水平；避免测试过程中由于轮毂电机转动时受到空气助力、重力和自身旋转离心力作用而导致水平度出现偏差，保证轮毂电机定轴和转子在测试过程中始终保持水平并与牵引电机同轴，以获得精确的轮毂电机性能测试参数。
优选地，所述将轮毂电机转子水平设置并与牵引电机中轴同轴连接；在轮毂电机定轴的外侧若干个方向上布设磁力座；通过磁力座共同对轮毂电机定轴施加磁力来使轮毂电机定轴悬浮并水平固定，是指：
首先将轮毂电机转子固定并进行调节使轮毂电机转子与水平设置的牵引电机中轴同轴连接；然后将设有磁力座的组件推向轮毂电机直至套设于轮毂电机定轴上；之后检测轮毂电机定轴水平度并通过调节磁力座磁力大小，直至轮毂电机定轴水平设置。该方式可快速实现静止状态下轮毂电机定轴和转子水平设置并与牵引电机中轴同轴。
上述用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法的电机固定装置，其特征在于：包括：
用于检测轮毂电机定轴水平情况的水平检测组件；
用于固定轮毂电机转子的转子连接组件；
以及用于对轮毂电机定轴若干方向施加磁力来实现轮毂电机定轴悬浮和固定、并根据检测所得轮毂电机定轴水平情况来调节施加在轮毂电机定轴各个方向上磁力大小以使轮毂电机定轴在测试过程中保持水平固定的定轴固定组件；
所述定轴固定组件包括底座和设置在底座上的壳体；壳体靠近转子连接组件的一侧设有用于容纳轮毂电机定轴的容纳腔；轮毂电机定轴与容纳腔腔壁留有调节间隙；壳体中围绕圆周设有若干磁力座；所述圆周位于容纳腔外侧；各个磁力座分别与调节机构连接，以实现磁力座磁力大小调节。
由于轮毂电机定轴与转子同轴设置，牵引电机中轴水平设置；因此在静止状态下，轮毂电机转子与牵引电机中轴同轴连接，可使轮毂电机定轴和转子与牵引电机中轴同轴。本发明装置对轮毂电机定轴在若干方向上施加磁力使轮毂电机定轴悬浮，在测试过程中检测轮毂电机定轴水平情况并通过调节各个方向磁力大小来使轮毂电机定轴保持水平；避免测试过程中由于轮毂电机转动时受到空气助力、重力和自身旋转离心力作用而导致水平度出现偏差，保证轮毂电机定轴和转子在测试过程中始终保持水平并与牵引电机同轴，以获得精确的轮毂电机性能参数。
优选地，各个磁力座均包括永磁体和导磁体；所述导磁体对称设置在圆周半径所在直线的两侧；两侧导磁体的内侧开设有弧形腔；两侧弧形腔腔壁上分别设有软磁体，两侧软磁体的内侧共同形成转动腔体；永磁体可旋转地设置在转动腔体中，永磁体的旋转中心位于所述圆周半径所在直线上；两侧导磁体之间设有非导磁体，且非导磁体延伸至软磁体之间；所述永磁体与调节机构连接，以实现磁力座磁力大小调节。这样的设置可实现磁力座对轮毂电机定轴在各个方向上施加磁力，并可实现磁力调节。
优选地，所述永磁体与调节机构连接，以实现磁力座磁力大小调节调节，是指：调节机构包括旋转电机和与永磁体连接的磁体支架，磁体支架与旋转电机连接以实现旋转电机驱动磁体支架转动来调节永磁体角度，从而调节磁力座磁力大小。
优选地，所述磁力座以对称轴一对称布设，且磁力座以对称轴二对称布设；对称轴一与对称轴二垂直，且垂足为所述圆周的圆心。通过调节各个磁力座的磁力大小，可调节轮毂电机定轴受到磁力的矢量，从而调节水平度。
优选地，以对称轴一和对称轴二为界将所有磁力座分为四组；每组磁力座中，位于中部的永磁体尺寸最大，两侧永磁体尺寸逐渐变小。永磁体尺寸不同可使磁力座最大磁力不同，便于调节轮毂电机定轴受到磁力的矢量，实现柔性调节水平度。
优选地，相邻磁力座之间设有非导磁隔离层。
优选地，所述水平检测组件包括激光发射器和激光接收器；所述激光发射器设置在壳体上靠近轮毂电机转子的一侧；所述激光接收器设置在轮毂电机转子上；激光发射器与激光接收器位置相对。在轮毂电机水平静止状态下，激光发射器发射激光，激光接收器记录坐标点作为标准点；在测试过程中，激光发射器发射激光，激光接收器采集坐标点并与标准点进行比较，以获得轮毂电机定轴水平情况。采用激光检测方式可快速、准确地检测轮毂电机水平情况，有利于轮毂电机水平度调节的快速响应。
优选地，所述转子连接组件包括用于与轮毂电机转子连接的法兰和与法兰连接的卡盘。卡盘用于与牵引电机连接，牵引电机带动卡盘和法兰转动，从而带动轮毂电机转子转动。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
1、本发明方法可避免测试过程中由于轮毂电机转动时受到空气助力、重力和自身旋转离心力作用而导致水平度出现偏差，保证轮毂电机定轴和转子在测试过程中始终保持水平并与牵引电机同轴；
2、本发明方法可快速实现静止状态下轮毂电机定轴和转子水平设置并与牵引电机中轴同轴；
3、本发明装置可避免测试过程中由于轮毂电机转动时受到空气助力、重力和自身旋转离心力作用而导致水平度出现偏差，保证轮毂电机定轴和转子在测试过程中始终保持水平并与牵引电机同轴；
4、本发明装置可实现磁力座对轮毂电机定轴在各个方向上施加磁力，并可实现磁力调节；调节便捷，可实现柔性调节水平度；
5、本发明装置采用激光检测方式可快速、准确地检测轮毂电机水平情况，有利于轮毂电机水平度调节的快速响应。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是本发明装置中定轴固定组件的结构示意图；
图3是本发明装置中永磁体与旋转电机的连接示意图；
图4是本发明装置在电动汽车轮毂电机测试***上的应用；
其中，1为轮毂电机、11为轮毂电机定轴、12为轮毂电机转子、2为定轴固定组件、21为壳体、22为容纳腔、23为磁力座、231为永磁体、232为导磁体、233为软磁体、234为非导磁体、235为旋转电机、236为磁体支架、24为底座、3为转子连接组件、31为法兰、32为卡盘、41为激光发射器、42为激光接收器、51为对称轴一、52为对称轴二、6为联轴器、7为转速扭矩仪、8为牵引电机、9为参数采集仪、10为供电电源。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例一
本实施例提供一种用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法：将轮毂电机转子水平设置并与牵引电机中轴同轴连接；在轮毂电机定轴的外侧若干个方向上布设磁力座；通过磁力座共同对轮毂电机定轴施加磁力来使轮毂电机定轴悬浮并水平固定；在轮毂电机测试过程中，检测轮毂电机水平情况；在检测出轮毂电机的角度偏离水平角度时，调节磁力座磁力大小来调节轮毂电机定轴各个方向上所受磁力大小，从而使轮毂电机在测试过程中保持水平。
由于轮毂电机定轴与转子同轴设置，牵引电机中轴水平设置；因此在静止状态下，轮毂电机转子与牵引电机中轴同轴连接，可使轮毂电机定轴和转子与牵引电机中轴同轴。本发明方法对轮毂电机定轴在若干方向上施加磁力使轮毂电机定轴悬浮，并在测试过程中通过调节各个方向磁力大小来使轮毂电机定轴保持水平；避免测试过程中由于轮毂电机转动时受到空气助力、重力和自身旋转离心力作用而导致水平度出现偏差，保证轮毂电机定轴和转子在测试过程中始终保持水平并与牵引电机同轴，以获得精确的轮毂电机性能测试参数。
优选地，所述将轮毂电机转子水平设置并与牵引电机中轴同轴连接；在轮毂电机定轴的外侧若干个方向上布设磁力座；通过磁力座共同对轮毂电机定轴施加磁力来使轮毂电机定轴悬浮并水平固定，是指：
首先将轮毂电机转子固定并进行调节使轮毂电机转子与水平设置的牵引电机中轴同轴连接；然后将设有磁力座的组件推向轮毂电机直至套设于轮毂电机定轴上；之后检测轮毂电机定轴水平度并通过调节磁力座磁力大小，直至轮毂电机定轴水平设置。该方式可快速实现静止状态下轮毂电机定轴和转子水平设置并与牵引电机中轴同轴。
实施例二
本实施例提供一种用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定装置，其结构如图1至图3所示；包括：
用于检测轮毂电机定轴11水平情况的水平检测组件；
用于固定轮毂电机转子12的转子连接组件3；
以及用于对轮毂电机定轴11若干方向施加磁力来实现轮毂电机定轴11悬浮和固定、并根据检测所得轮毂电机定轴11水平情况来调节施加在轮毂电机定轴11各个方向上磁力大小以使轮毂电机定轴11在测试过程中保持水平固定的定轴固定组件2。
由于轮毂电机定轴11与转子同轴设置，牵引电机中轴水平设置；因此在静止状态下，轮毂电机转子12与牵引电机中轴同轴连接，可使轮毂电机定轴11和转子与牵引电机中轴同轴。本发明装置对轮毂电机定轴11在若干方向上施加磁力使轮毂电机定轴11悬浮，在测试过程中检测轮毂电机定轴11水平情况并通过调节各个方向磁力大小来使轮毂电机定轴11保持水平；避免测试过程中由于轮毂电机1转动时受到空气助力、重力和自身旋转离心力作用而导致水平度出现偏差，保证轮毂电机定轴11和转子在测试过程中始终保持水平并与牵引电机同轴，以获得精确的轮毂电机1性能参数。
定轴固定组件2包括底座24和设置在底座24上的壳体21；壳体21靠近转子连接组件3的一侧设有用于容纳轮毂电机定轴11的容纳腔22；轮毂电机定轴11与容纳腔22腔壁留有调节间隙；壳体21中围绕圆周设有若干磁力座23；圆周位于容纳腔22外侧；各个磁力座23分别与调节机构连接，以实现磁力座23磁力大小调节。
为避免相邻磁力座之间产生极性互斥，相邻磁力座23之间优选设有非导磁隔离层。
各个磁力座23均包括永磁体231和导磁体232；导磁体232对称设置在圆周半径所在直线的两侧；两侧导磁体232的内侧开设有弧形腔；两侧弧形腔腔壁上分别设有软磁体233，两侧软磁体233的内侧共同形成转动腔体；永磁体231可旋转地设置在转动腔体中，永磁体231的旋转中心位于圆周半径所在直线上；两侧导磁体232之间设有非导磁体234，且非导磁体234延伸至软磁体233之间；永磁体231与调节机构连接。调节机构包括旋转电机235和与永磁体231连接的磁体支架236，磁体支架236与旋转电机235连接以实现旋转电机235驱动磁体支架236转动来调节永磁体231角度，从而调节磁力座23磁力大小。
磁力座的原理是：由永磁体N极释放出来的磁力经过软磁体和导磁体再回到永磁体S极，在面向轮毂电机定轴侧形成磁场，对轮毂电机定轴产生磁矩。可以通过旋转，改变永磁体的角度来调节磁矩的大小，从而实现给轮毂电机定轴不同周向位置施加大小不同的力。当永磁体与非导磁体同轴时，从永磁体N极释放出来的磁力经过非导磁体无法形成磁场，对轮毂电机定轴没有力的作用。这样的设置可实现磁力座23对轮毂电机定轴11在各个方向上施加磁力，并可实现磁力调节。
磁力座23以对称轴一51对称布设，且磁力座23以对称轴二52对称布设；对称轴一51与对称轴二52垂直，且垂足为圆周的圆心。以对称轴一51和对称轴二52为界将所有磁力座23分为四组；每组磁力座23中，位于中部的永磁体231尺寸最大，两侧永磁体231尺寸逐渐变小。通过调节各个磁力座23的磁力大小，可调节轮毂电机定轴11受到磁力的矢量，从而调节水平度。永磁体231尺寸不同可使磁力座23最大磁力不同，便于调节轮毂电机定轴11受到磁力的矢量，实现柔性调节水平度。
水平检测组件包括激光发射器41和激光接收器42；激光发射器41设置在壳体21上靠近轮毂电机转子12的一侧；激光接收器42设置在轮毂电机转子12上；激光发射器41与激光接收器42位置相对。在轮毂电机1水平静止状态下，激光发射器41发射激光，激光接收器42记录坐标点作为标准点；在测试过程中，激光发射器41发射激光，激光接收器42采集坐标点并与标准点进行比较，以获得轮毂电机定轴11水平情况。该检测方法可采用现有技术。采用激光检测方式可快速、准确地检测轮毂电机1水平情况，有利于轮毂电机1水平度调节的快速响应。
转子连接组件3包括用于与轮毂电机转子12连接的法兰31和与法兰31连接的卡盘32。卡盘32用于与牵引电机连接，牵引电机带动卡盘32和法兰31转动，从而带动轮毂电机转子12转动。如图4所示，卡盘32可通过联轴器6和转速扭矩仪7与牵引电机8中轴连接，转速扭矩仪7与参数采集仪9连接，轮毂电机与供电电源10电连接。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法，其特征在于：将轮毂电机转子水平设置并与牵引电机中轴同轴连接；在轮毂电机定轴的外侧若干个方向上布设磁力座；通过磁力座共同对轮毂电机定轴施加磁力来使轮毂电机定轴悬浮并水平固定；在轮毂电机测试过程中，检测轮毂电机水平情况；在检测出轮毂电机的角度偏离水平角度时，调节磁力座磁力大小来调节轮毂电机定轴各个方向上所受磁力大小，从而使轮毂电机在测试过程中保持水平。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法，其特征在于：所述将轮毂电机转子水平设置并与牵引电机中轴同轴连接；在轮毂电机定轴的外侧若干个方向上布设磁力座；通过磁力座共同对轮毂电机定轴施加磁力来使轮毂电机定轴悬浮并水平固定，是指：
首先将轮毂电机转子固定并进行调节使轮毂电机转子与水平设置的牵引电机中轴同轴连接；然后将设有磁力座的组件推向轮毂电机直至套设于轮毂电机定轴上；之后检测轮毂电机定轴水平度并通过调节磁力座磁力大小，直至轮毂电机定轴水平设置。
3.根据权利要求1所述的用于电动汽车轮毂电机测试的电机固定方法的电机固定装置，其特征在于：包括：
用于检测轮毂电机定轴水平情况的水平检测组件；
用于固定轮毂电机转子的转子连接组件；
以及用于对轮毂电机定轴若干方向施加磁力来实现轮毂电机定轴悬浮和固定、并根据检测所得轮毂电机定轴水平情况来调节施加在轮毂电机定轴各个方向上磁力大小以使轮毂电机定轴在测试过程中保持水平固定的定轴固定组件；
所述定轴固定组件包括底座和设置在底座上的壳体；壳体靠近转子连接组件的一侧设有用于容纳轮毂电机定轴的容纳腔；轮毂电机定轴与容纳腔腔壁留有调节间隙；壳体中围绕圆周设有若干磁力座；所述圆周位于容纳腔外侧；各个磁力座分别与调节机构连接，以实现磁力座磁力大小调节。
4.根据权利要求3所述的电机固定装置，其特征在于：各个磁力座均包括永磁体和导磁体；所述导磁体对称设置在圆周半径所在直线的两侧；两侧导磁体的内侧开设有弧形腔；两侧弧形腔腔壁上分别设有软磁体，两侧软磁体的内侧共同形成转动腔体；永磁体可旋转地设置在转动腔体中，永磁体的旋转中心位于所述圆周半径所在直线上；两侧导磁体之间设有非导磁体，且非导磁体延伸至软磁体之间；所述永磁体与调节机构连接，以实现磁力座磁力大小调节。
5.根据权利要求4所述的电机固定装置，其特征在于：所述永磁体与调节机构连接，以实现磁力座磁力大小调节调节，是指：调节机构包括旋转电机和与永磁体连接的磁体支架，磁体支架与旋转电机连接以实现旋转电机驱动磁体支架转动来调节永磁体角度，从而调节磁力座磁力大小。
6.根据权利要求3所述的电机固定装置，其特征在于：所述磁力座以对称轴一对称布设，且磁力座以对称轴二对称布设；对称轴一与对称轴二垂直，且垂足为所述圆周的圆心。
7.根据权利要求6所述的电机固定装置，其特征在于：以对称轴一和对称轴二为界将所有磁力座分为四组；每组磁力座中，位于中部的永磁体尺寸最大，两侧永磁体尺寸逐渐变小。
8.根据权利要求3所述的电机固定装置，其特征在于：相邻磁力座之间设有非导磁隔离层。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的电机固定装置，其特征在于：所述水平检测组件包括激光发射器和激光接收器；所述激光发射器设置在壳体上靠近轮毂电机转子的一侧；所述激光接收器设置在轮毂电机转子上；激光发射器与激光接收器位置相对。
10.根据权利要求3至8中任一项所述的电机固定装置，其特征在于：所述转子连接组件包括用于与轮毂电机转子连接的法兰和与法兰连接的卡盘。
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