電動汽車電機系統(tǒng)原理與測試技術

前言
上篇基礎篇
第一章概述3
第一節(jié)電動汽車發(fā)展特點、分類及基本特征3
一、電動汽車特點3
二、電動汽車分類及基本特征3
第二節(jié)電動汽車電傳動系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)5
一、電動汽車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5
二、電動汽車電機傳動系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)6
三、新型機電耦合結(jié)構(gòu)7
第三節(jié)電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)工作特性9
一、電機系統(tǒng)的工作特性要求9
二、電機系統(tǒng)的主要技術特性11
第二章車用驅(qū)動電機類型和控制12
第一節(jié)車用驅(qū)動電機類型及特點12
一、直流驅(qū)動電機13
二、異步驅(qū)動電機13
三、永磁同步驅(qū)動電機14
四、開關磁阻驅(qū)動電機14
第二節(jié)電力電子功率器件15
一、常用電力電子功率器件15
二、IGBT的原理及物理模型15
三、軟開關變換技術（Soft-Switching Conversion)18
第三節(jié)車用電機控制技術簡介18
一、VVVF控制技術18
二、矢量控制技術18
三、直接轉(zhuǎn)矩控制技術19
第三章測量誤差理論20
第一節(jié)概述20
一、測量的定義20
二、測量方法的分類21
第二節(jié)測量誤差的概念和分類23
一、測量誤差概念23
二、測量誤差分類24
第三節(jié)測量不確定度分析25
第四節(jié)測量誤差分析處理27
第五節(jié)數(shù)值修約及容差29
一、數(shù)值修約規(guī)則及其在電機試驗計算中的應用29
二、電機性能指標考核標準容差的一般性規(guī)定32
第四章試驗測試系統(tǒng)特性分析35
第一節(jié)基本概念35
第二節(jié)試驗測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性36
第三節(jié)試驗測試系統(tǒng)的動態(tài)特性38
第四節(jié)試驗測試系統(tǒng)的動態(tài)響應39
第五節(jié)試驗測試系統(tǒng)特性的測量41
一、測試系統(tǒng)靜態(tài)特性的測定41
二、測試系統(tǒng)動態(tài)特性的測定42
第六節(jié)試驗測試系統(tǒng)的負載耦合特性44
第七節(jié)不失真測量49
第五章試驗設計理論51
電動汽車電機系統(tǒng)原理與測試技術目錄第一節(jié)基本概念51
一、試驗研究的基本要求51
二、與試驗有關的術語52
第二節(jié)多因子試驗設計52
一、因子設計的概念52
二、2k因子設計54
第三節(jié)正交試驗設計57
一、正交表57
二、正交設計的基本方法59
三、混合水平正交設計62
第四節(jié)均勻試驗設計65
第六章信號測試與處理技術70
第一節(jié)基本概念70
一、信號的分類與描述70
二、采樣定理及頻率混疊74
第二節(jié)信號分析75
一、信號的時域分析75
二、信號的頻域分析82
第三節(jié)信號調(diào)理與傳輸88
一、信號調(diào)理88
二、信號傳輸93
第四節(jié)濾波技術97
一、概述97
二、濾波器的一般特性98
三、濾波器應用類型100
第五節(jié)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計102
一、系統(tǒng)設計的基本原則102
二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)102
三、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要性能指標104
四、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)標定的概念106
第六節(jié)試驗數(shù)據(jù)的插值及圖形表示107
一、試驗數(shù)據(jù)的插值表示107
二、試驗數(shù)據(jù)的圖形表示109
第七節(jié)試驗數(shù)據(jù)的回歸處理111
一、線性回歸處理111
二、非線性回歸處理117
第八節(jié)異常數(shù)據(jù)的處理117
一、拉依達（Layard）準則118
二、肖維納（Chauvenet）準則118
三、格拉布斯（Grubbs）準則119
四、三種取舍準則的討論119
下篇測試篇
第七章主要試驗儀器和設備123
第一節(jié)概述123
一、 測試用儀器儀表123
二、 儀器儀表的主要性能指標124
三、 儀器儀表板面標記說明125
四、儀器儀表的選用126
五、測量準確度和精密度126
第二節(jié)指示式儀表127
第三節(jié)數(shù)字式儀表128
一、數(shù)字化測量技術的發(fā)展128
二、數(shù)字式儀表的結(jié)構(gòu)129
三、數(shù)字式儀表的特點129
四、數(shù)字式儀表的分類130
第四節(jié)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀130
一、相位差式轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀130
二、應變片式轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀132
第五節(jié)電功率分析儀133
第六節(jié)測功機135
一、磁粉測功機135
二、水力測功機136
三、電渦流測功機137
四、直流電力測功機139
五、交流電力測功機139
第七節(jié)直流電源141
第八節(jié)環(huán)境適應性試驗設備143
一、環(huán)境適應性設備的選擇原則143
二、高低溫試驗設備144
三、鹽霧試驗設備145
四、防水試驗設備147
五、防塵試驗設備149
第九節(jié)振動噪聲試驗設備151
一、振動試驗設備151
二、噪聲測量設備156
第八章電機參數(shù)的測試方法161
第一節(jié)電機的轉(zhuǎn)動慣量和時間常數(shù)161
一、電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量的測定161
二、電機時間常數(shù)的測量165
第二節(jié)電機系統(tǒng)雜散損耗測試方法166
一、測功機法167
二、回饋法167
三、反轉(zhuǎn)法168
第三節(jié)直流電機參數(shù)的測試方法170
一、電刷中性線位置的測定170
二、無火花換向區(qū)域的測定170
三、整流電源供電時電機的電壓、電流紋波因數(shù)及電流波形因數(shù)的測定171
四、電樞繞組電感的測量172
五、主磁路時間常數(shù)的測定174
六、勵磁繞組電感的測定175
七、電機的軸電壓測定176
第四節(jié)異步電機參數(shù)的測試方法176
一、空載試驗177
二、短路（堵轉(zhuǎn)）試驗178
第五節(jié)永磁同步電機參數(shù)的測試方法180
一、直接負載法——穩(wěn)態(tài)參數(shù)的測定180
二、電壓積分法——穩(wěn)態(tài)參數(shù)的測定181
三、直流衰減法——穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)參數(shù)的測定183
第九章車用電機系統(tǒng)電量的測量185
第一節(jié)電量測量傳感器及其特性185
一、霍爾式電壓電流傳感器185
二、霍爾傳感器的工作原理185
三、霍爾傳感器/變換器的連接方式186
第二節(jié)電壓與電流的測量188
一、指示式儀表188
二、示波器188
三、電壓、電流變換器190
第三節(jié)電功率的測量190
一、直流電機電功率的測量190
二、單相交流電機電功率測量191
三、三相交流電機電功率的測量192
第四節(jié)頻率和相位的測量194
一、頻率測量194
二、相位的測量196
第五節(jié)電阻的測量199
一、電阻的測量方法199
二、提高測量范圍和精度的方法204
第六節(jié)非正弦電量的測量204
一、諧波分析204
二、非正弦電壓與電流的測量206
三、功率與功率因數(shù)的測量209
四、諧波的測量210
第七節(jié)耐電壓試驗方法212
一、耐電壓試驗設備212
二、工頻耐電壓試驗213
三、沖擊耐電壓試驗215
第八節(jié)絕緣電阻的測量216
第十章車用電機系統(tǒng)非電量的測量219
第一節(jié)轉(zhuǎn)速測量原理及實現(xiàn)219
一、轉(zhuǎn)速表測速219
二、光電數(shù)字測速221
三、閃頻法測速222
四、基于霍爾傳感器的速度測量224
五、轉(zhuǎn)差率的測量224
六、瞬時轉(zhuǎn)速的測量225
第二節(jié)轉(zhuǎn)矩測量原理及實現(xiàn)226
一、測量轉(zhuǎn)矩的方法226
二、常用轉(zhuǎn)矩測量裝置的類型和工作原理228
第三節(jié)電機溫度及工作溫升的測量方法237
一、電阻法237
二、檢溫計法238
三、溫度計法239
四、疊加法240
第四節(jié)電機磁場的測量方法241
一、探測線圈法242
二、霍爾效應法243
三、磁通計法245
第五節(jié)電機振動試驗247
一、電機振動的測定方法及限值247
二、車用電機系統(tǒng)的掃頻振動和隨機振動試驗方法248
第六節(jié)電機噪聲的測量方法248
一、電機噪聲的物理量度249
二、電機噪聲的測定方法及限值251
第十一章車用電機系統(tǒng)臺架試驗255
第一節(jié)試驗臺架結(jié)構(gòu)255
第二節(jié)關鍵參數(shù)的臺架試驗方法258
一、驅(qū)動電機及控制器效率的測量258
二、轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩工作測試點的選取259
三、測量參數(shù)的選擇260
四、參數(shù)測量過程中的注意事項260
五、關鍵參數(shù)的臺架試驗和驗證261
六、電機系統(tǒng)的饋電性能測試264
第三節(jié)基于整車行駛工況的測試技術264
第四節(jié)可靠性耐久性試驗簡介266
一、可靠性數(shù)量特征266
二、常見的壽命分布類型267
三、電機系統(tǒng)的失效模式268
四、電機系統(tǒng)的可靠性串聯(lián)模型270
五、電機系統(tǒng)的可靠性影響因素270
六、加速壽命試驗基本理論271
第十二章車用電機系統(tǒng)的現(xiàn)代試驗測試技術276
第一節(jié)多通道數(shù)字信號測試技術276
一、與單片DSP構(gòu)成的時分多通道模式277
二、與多片DSP構(gòu)成的時分多通道模式277
三、多片AD與單片DSP構(gòu)成的時分多通道模式277
四、多片AD與多片DSP構(gòu)成的時分多通道模式278
第二節(jié)智能儀表278
一、定義279
二、組成279
三、功能特點279
四、常用的智能儀表280
五、智能儀表的設計282
六、智能儀表的發(fā)展283
第三節(jié)接口技術及現(xiàn)場總線發(fā)展簡介283
一、接口技術283
二、總線技術發(fā)展簡介286
第四節(jié)PLC及其在電機測試中的應用288
一、PLC概述288
二、PLC工作原理290
三、PLC在電機測試中的應用291
第五節(jié)自動測試技術293
一、自動測試系統(tǒng)硬件拓撲結(jié)構(gòu)293
二、自動測試系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)294
三、電機運行狀態(tài)與自動控制297
四、計算機控制輸出通道298
五、電機自動測試系統(tǒng)軟件299
第六節(jié)硬件在環(huán)仿真試驗技術302
一、硬件在環(huán)仿真概述302
二、硬件在環(huán)仿真的關鍵技術304
三、常用硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)簡介305
第七節(jié)虛擬儀器技術309
一、虛擬儀器定義309
二、虛擬儀器的特點310
三、虛擬儀器的構(gòu)成方式310
四、虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu)311
五、虛擬儀器未來的發(fā)展311
參考文獻313