电动汽车电机系统原理与测试技术PDF电子书下载

上篇 基础篇 3

第一章 概述 3

第一节 电动汽车发展特点、分类及基本特征 3

一、电动汽车特点 3

二、电动汽车分类及基本特征 3

第二节 电动汽车电传动系统典型结构 5

一、电动汽车的系统结构 5

二、电动汽车电机传动系统典型结构 6

三、新型机电耦合结构 7

第三节 电动汽车用驱动电机系统工作特性 9

一、电机系统的工作特性要求 9

二、电机系统的主要技术特性 11

第二章 车用驱动电机类型和控制 12

第一节 车用驱动电机类型及特点 12

一、直流驱动电机 13

二、异步驱动电机 13

三、永磁同步驱动电机 14

四、开关磁阻驱动电机 14

第二节 电力电子功率器件 15

一、常用电力电子功率器件 15

二、IGBT的原理及物理模型 15

三、软开关变换技术（Soft-Switching Conversion） 18

第三节 车用电机控制技术简介 18

一、VVVF控制技术 18

二、矢量控制技术 18

三、直接转矩控制技术 19

第三章 测量误差理论 20

第一节 概述 20

一、测量的定义 20

二、测量方法的分类 21

第二节 测量误差的概念和分类 23

一、测量误差概念 23

二、测量误差分类 24

第三节 测量不确定度分析 25

第四节 测量误差分析处理 27

第五节 数值修约及容差 29

一、数值修约规则及其在电机试验计算中的应用 29

二、电机性能指标考核标准容差的一般性规定 32

第四章 试验测试系统特性分析 35

第一节 基本概念 35

第二节 试验测试系统的静态特性 36

第三节 试验测试系统的动态特性 38

第四节 试验测试系统的动态响应 39

第五节 试验测试系统特性的测量 41

一、测试系统静态特性的测定 41

二、测试系统动态特性的测定 42

第六节 试验测试系统的负载耦合特性 44

第七节 不失真测量 49

第五章 试验设计理论 51

第一节 基本概念 51

一、试验研究的基本要求 51

二、与试验有关的术语 52

第二节 多因子试验设计 52

一、因子设计的概念 52

二、2k因子设计 54

第三节 正交试验设计 57

一、正交表 57

二、正交设计的基本方法 59

三、混合水平正交设计 62

第四节 均匀试验设计 65

第六章 信号测试与处理技术 70

第一节 基本概念 70

一、信号的分类与描述 70

二、采样定理及频率混叠 74

第二节 信号分析 75

一、信号的时域分析 75

二、信号的频域分析 82

第三节 信号调理与传输 88

一、信号调理 88

二、信号传输 93

第四节 滤波技术 97

一、概述 97

二、滤波器的一般特性 98

三、滤波器应用类型 100

第五节 数据采集系统设计 102

一、系统设计的基本原则 102

二、数据采集系统的基本结构 102

三、数据采集系统的主要性能指标 104

四、数据采集系统标定的概念 106

第六节 试验数据的插值及图形表示 107

一、试验数据的插值表示 107

二、试验数据的图形表示 109

第七节 试验数据的回归处理 111

一、线性回归处理 111

二、非线性回归处理 117

第八节 异常数据的处理 117

一、拉依达（Layard）准则 118

二、肖维纳（Chauvenet）准则 118

三、格拉布斯（Grubbs）准则 119

四、三种取舍准则的讨论 119

下篇 测试篇 123

第七章 主要试验仪器和设备 123

第一节 概述 123

一、测试用仪器仪表 123

二、仪器仪表的主要性能指标 124

三、仪器仪表板面标记说明 125

四、仪器仪表的选用 126

五、测量准确度和精密度 126

第二节 指示式仪表 127

第三节 数字式仪表 128

一、数字化测量技术的发展 128

二、数字式仪表的结构 129

三、数字式仪表的特点 129

四、数字式仪表的分类 130

第四节 转速转矩测量仪 130

一、相位差式转速转矩仪 130

二、应变片式转速转矩仪 132

第五节 电功率分析仪 133

第六节 测功机 135

一、磁粉测功机 135

二、水力测功机 136

三、电涡流测功机 137

四、直流电力测功机 139

五、交流电力测功机 139

第七节 直流电源 141

第八节 环境适应性试验设备 143

一、环境适应性设备的选择原则 143

二、高低温试验设备 144

三、盐雾试验设备 145

四、防水试验设备 147

五、防尘试验设备 149

第九节 振动噪声试验设备 151

一、振动试验设备 151

二、噪声测量设备 156

第八章 电机参数的测试方法 161

第一节 电机的转动惯量和时间常数 161

一、电机转子转动惯量的测定 161

二、电机时间常数的测量 165

第二节 电机系统杂散损耗测试方法 166

一、测功机法 167

二、回馈法 167

三、反转法 168

第三节 直流电机参数的测试方法 170

一、电刷中性线位置的测定 170

二、无火花换向区域的测定 170

三、整流电源供电时电机的电压、电流纹波因数及电流波形因数的测定 171

四、电枢绕组电感的测量 172

五、主磁路时间常数的测定 174

六、励磁绕组电感的测定 175

七、电机的轴电压测定 176

第四节 异步电机参数的测试方法 176

一、空载试验 177

二、短路（堵转）试验 178

第五节 永磁同步电机参数的测试方法 180

一、直接负载法——稳态参数的测定 180

二、电压积分法——稳态参数的测定 181

三、直流衰减法——稳态和瞬态参数的测定 183

第九章 车用电机系统电量的测量 185

第一节 电量测量传感器及其特性 185

一、霍尔式电压电流传感器 185

二、霍尔传感器的工作原理 185

三、霍尔传感器／变换器的连接方式 186

第二节 电压与电流的测量 188

一、指示式仪表 188

二、示波器 188

三、电压、电流变换器 190

第三节 电功率的测量 190

一、直流电机电功率的测量 190

二、单相交流电机电功率测量 191

三、三相交流电机电功率的测量 192

第四节 频率和相位的测量 194

一、频率测量 194

二、相位的测量 196

第五节 电阻的测量 199

一、电阻的测量方法 199

二、提高测量范围和精度的方法 204

第六节 非正弦电量的测量 204

一、谐波分析 204

二、非正弦电压与电流的测量 206

三、功率与功率因数的测量 209

四、谐波的测量 210

第七节 耐电压试验方法 212

一、耐电压试验设备 212

二、工频耐电压试验 213

三、冲击耐电压试验 215

第八节 绝缘电阻的测量 216

第十章 车用电机系统非电量的测量 219

第一节 转速测量原理及实现 219

一、转速表测速 219

二、光电数字测速 221

三、闪频法测速 222

四、基于霍尔传感器的速度测量 224

五、转差率的测量 224

六、瞬时转速的测量 225

第二节 转矩测量原理及实现 226

一、测量转矩的方法 226

二、常用转矩测量装置的类型和工作原理 228

第三节 电机温度及工作温升的测量方法 237

一、电阻法 237

二、检温计法 238

三、温度计法 239

四、叠加法 240

第四节 电机磁场的测量方法 241

一、探测线圈法 242

二、霍尔效应法 243

三、磁通计法 245

第五节 电机振动试验 247

一、电机振动的测定方法及限值 247

二、车用电机系统的扫频振动和随机振动试验方法 248

第六节 电机噪声的测量方法 248

一、电机噪声的物理量度 249

二、电机噪声的测定方法及限值 251

第十一章 车用电机系统台架试验 255

第一节 试验台架结构 255

第二节 关键参数的台架试验方法 258

一、驱动电机及控制器效率的测量 258

二、转速／转矩工作测试点的选取 259

三、测量参数的选择 260

四、参数测量过程中的注意事项 260

五、关键参数的台架试验和验证 261

六、电机系统的馈电性能测试 264

第三节 基于整车行驶工况的测试技术 264

第四节 可靠性耐久性试验简介 266

一、可靠性数量特征 266

二、常见的寿命分布类型 267

三、电机系统的失效模式 268

四、电机系统的可靠性串联模型 270

五、电机系统的可靠性影响因素 270

六、加速寿命试验基本理论 271

第十二章 车用电机系统的现代试验测试技术 276

第一节 多通道数字信号测试技术 276

一、与单片DSP构成的时分多通道模式 277

二、与多片DSP构成的时分多通道模式 277

三、多片A-D与单片DSP构成的时分多通道模式 277

四、多片A-D与多片DSP构成的时分多通道模式 278

第二节 智能仪表 278

一、定义 279

二、组成 279

三、功能特点 279

四、常用的智能仪表 280

五、智能仪表的设计 282

六、智能仪表的发展 283

第三节 接口技术及现场总线发展简介 283

一、接口技术 283

二、总线技术发展简介 286

第四节 PLC及其在电机测试中的应用 288

一、PLC概述 288

二、PLC工作原理 290

三、PLC在电机测试中的应用 291

第五节 自动测试技术 293

一、自动测试系统硬件拓扑结构 293

二、自动测试系统中的数据采集系统 294

三、电机运行状态与自动控制 297

四、计算机控制输出通道 298

五、电机自动测试系统软件 299

第六节 硬件在环仿真试验技术 302

一、硬件在环仿真概述 302

二、硬件在环仿真的关键技术 304

三、常用硬件在环仿真系统简介 305

第七节 虚拟仪器技术 309

一、虚拟仪器定义 309

二、虚拟仪器的特点 310

三、虚拟仪器的构成方式 310

四、虚拟仪器的软件结构 311

五、虚拟仪器未来的发展 311

参考文献 313