基于虚拟仪器的电动汽车电机测试系统开发

摘要

随着能源短缺、环境污染等问题日益严重，新能源汽车作为一个新的研究领域在近几年得到了快速的发展。电动机作为电动汽车的核心，其性能的优劣直接关系到了汽车的运行效率以及安全性，为此开发一个自动测试系统来对电机性能进行测试变得十分必要。考虑到电动汽车电动机应用场合的特殊性，所开发的自动测试系统应能够模拟电动汽车运行时间长、负载多变的工作环境，以确保电动机在不同工况下的稳定性与安全性，确定不同工况下的电机运行效率。基于以上考虑，本文构建了一个电动汽车电机的自动测试系统平台，并运用LabVIEW开发环境开发了一套系统测控软件，实现了对电机各项性能的测试。论文的主要工作内容包括:
　　第一，根据测试系统的性能需求，构建了以工控机为核心的电动汽车电机自动测试系统硬件平台，详细阐述了平台中各个设备的功能以及相互之间的通信方式。
　　第二，运用LabVIEW开发环境完成了整个测控系统的软件模块开发，包括电机控制模块、数据采集模块、波形显示模块、文件读写模块和MATLAB扩展模块等，实现了测试系统中工控机与各个硬件设备之间的数据通信、被测电机和负载的精确控制、测试数据的处理、显示与存储功能。
　　第三，根据测试系统的功能需求，运用LabVIEW开发环境完成了整个测控系统的用户界面开发，实现了系统配置、手动测试、自动控制、报表生成等功能。
　　最后，通过四个典型的电机测试实验，验证了所开发的测试系统能够有效地完成电机测试任务。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 电机测试参数

1．2．1 电压电流测量

1．2．2 电功率测量

1．2．3 电机温度测量

1．3 虚拟仪器技术概述

1．3．1 虚拟仪器的基本概念

1．3．2 LabVIEW简介

1．4 主要内容

第2章 电机测试系统平台结构

2．1 测试系统平台框架

2．1．1 电机主体

2．1．2 电机控制

2．1．3 数据采集

2．2 电机测试系统硬件组成

2．2．1 电机控制柜

2．2．2 扭矩传感器

2．2．3 功率分析仪

2．2．4 水冷系统

2．2．5 数据采集卡

2．2．6 温度采集卡

2．3 本章小结

第3章 软件模块开发

3．1 电机控制模块

3．1．1 变频器通信协议

3．1．2 变频器控制指令

3．1．3 LabVIEW RS485通信

3．1．4 变频器子程序

3．2 数据采集模块

3．2．1 功率分析仪模块

3．2．2 数据采集卡模块

3．2．3 温度采集卡模块

3．3 波形显示模块

3．3．1 数据显示结构

3．3．2 波形动态刷新

3．4 文件读取写入模块

3．4．1 配置文件的存储与读取

3．4．2 测量数据保存

3．5 MATLAB扩展接口

3．6 本章小结

第4章 用户界面开发

4．1 主程序界面设计

4．2 配置界面设计

4．3 手动测试界面设计

4．4 自动测试界面设计

4．5 本章小结

第5章 系统实验

5．1 电机空载实验

5．2 电机负载实验

5．3 电机过载温升实验

5．4 功率map实验

5．5 本章小结

第6章 总结

参考文献

作者在攻读硕士期间发表或录用的论文

致谢