一、电驱动系统 EMC 测试加载台架系统整体设计方案

2.1 电驱动系统 EMC 测试加载台架系统的构成和原理

       驱动电机带载测试系统有两个个子系统构成，一个是驱动电机加载台架，如图 1，包含台架箱体、T 型槽板（用于安装固定待测电机），传动系统（用于把待测电机产生的扭力传给制动器），

制动器（用于给待测电机提供阻力负载）、控制器（用于控制制动器的阻力大小）；另一个是水冷系统，如图 2，包含水泵（用于冷却水的循环）、水塔（用于给冷却水散热）、水箱、水管等。

       加载系统原理是利用了电磁感应原理形成转矩和功率消耗。当直流电通过与转子同轴装配的励磁线圈时而生成的磁通经过涡流环、气隙和转子形成闭合回路。由于转子和摆动部分都是由磁性材

料制成，磁阻很小，所以磁通密度主要取决于气隙的大小。外面是均匀的齿和槽，磁场将在气隙和电枢体或涡流环内表面上由任意一点的磁感应发生变化时产生，从而感应产生出涡流电势，并得到

涡流电。同时，经过涡流和磁场的涡合，转子上产生了制动力矩，而在摆动体上则产生与拖动力矩相同的力矩，此力矩数值可由传感器检测出来。发动机输出的功率被转化成转子上涡流产生的等值

热量，该热量由进入电枢体内表面或涡流环冷却水槽中持续不断的冷却水带走。

       该设备主要用于电动汽车的驱动电机，电机控制器，动力总成及相关产品的 EMC 检测和验证过程，既能做瞬态试验，也能做稳态试验，试验项目主要包括：

      1. 辐射发射试验

      2. 传导发射试验

      3. 瞬态传导发射试验

      4. 辐射抗扰试验

      5. BCI 试验

      6. 瞬态传导抗扰试验

      7. 手持式发射机抗扰试验

      8. 磁场抗扰度试验

      9. ESD 试验等等。

 2.2 电驱动系统 EMC 测试加载台架系统主要参数技术指标

    技术指标：

    额定扭矩：1400 Nm （1:6.4 传动比情况下）（1:1 传动比情况下）通过调整台架的变速机构可实现 1:1, 1:6.4 的传动比切换，适配更大转速扭矩

    转速：8000 r/min

    额定功率：110 kW

    范围被测电驱系统。

    传动比 1:1 情况下：转速 8000 r/min，恒扭矩 400 Nm；传动比 1:6.4 情况下：转速 1250 r/min，恒扭矩 1400 Nm。

     转速、转矩、功率曲线见下图：

⚫ 控制器：能远程加载的扭矩等参数，通过屏蔽线缆连接到电波暗室外，背景噪声满足 CISPR25:2016 和 GB/T 18655-2018 等级 5 限值以下 6dB。

⚫ 负载散热：采用可循环水冷散热方式，可将水导出电波暗室，在经外部设备散热后再回到负载，配备水冷散热设备一套。

⚫ 扭矩传感器:量程大于测功机的扭矩；测量精度：0.2%FS。

⚫ 扭矩传感器配套扭矩、转速等信息的显示设备，并提供相应的数据采集线。

⚫ 配备控制软件，可以设定加载扭矩、转速等参数，可以实时监测扭矩、转速、水温等参数。

⚫ 扭矩传感器两端的转轴和联轴器部分安装安全防护罩，贴有警示色标签。

⚫ 连接待测电机的转轴轴心距离测试台高度 365mm，可满足直径φ630mm、重量 200k、长度 600mm 的电机测试。

⚫ T 形槽：测试台面上放置 T 形槽用以对驱动电机夹具、扭矩传感器进行固定。

⚫ 测试台在安装完成整套带载测试系统后，总重量约 1.5T。

⚫ 测试台底部安装 4 个承重轮，并可微调高度。

⚫ 测试台面向天线的一面贴满铁氧体吸波砖。

⚫ 测试台架表面覆盖有铜板，可与 CISPR25 测试桌形成统一接地连接；

⚫ 在台架安装基座下方可加装根据测试台架尺寸定制的铁氧体挡板，避免反射对测试的影响。

⚫ 可提供安装夹具，安装夹具既能保证被测电机和测功机的同轴度，又能保证被测电机被方便、坚固的安装。安装夹具具备前后距离调节功能，方便调整与 EMC 测试天线距离。

⚫ 可以根据客户需求提供 1 个法兰适配器以及其他配件，用于安装初次被测电机。

⚫ 提供用于安装高速电机的 L 型支架，能满足 100kg 以下端面安装电机的安装；可以定制用于安装低速电机的支撑腿，能满足 100kg 以下电机的安装，传动部分之间均应为螺栓、联轴节刚性连接。

⚫ 可以为客户提供定制被测电机安装固定夹具服务。

⚫ 包含第三方背景噪声计量，背景噪声计量加载系统的工作状态为：转速≥2800r/min，扭矩≥50Nm。

⚫ 免费提供用于底噪验证的电机和相应的安装法兰、联轴节一套，用于后续日常底噪验证。

⚫ 包含第三方长线法计量。

⚫ 本方案为交钥匙方案，不仅包含加载系统软硬件部分、第三方背景噪声计量、第三方长线法计量，还免费提供测试系统的使用操作培训，驱动电机的 EMC 测试、加载系统的底噪验证等培训等，保证客户建立起完整的驱动电机 EMC 测试能力。

2.3 外形尺寸（示例，可以定制）

2.4 背景噪声验证结果

加载台架自身的电磁干扰是 EMC 测试最关键的问题，必须保证加载系统自身产生的干扰低于限值 6dB 才能用于 EMC 测试。本方案采用了大量切实有效的电磁干扰抑制措施做到了整个台架工作起

来后几乎与环境背景噪声一样。

2.5 对于暗室等配套系统要求

暗室内部空间尺寸应满足台架的布置要求，内部尺寸宽度≥6m。暗室地板称重不低于 3 吨/㎡，地面钢板厚度不低于 2mm。暗室应为台架配置 不低于 10A 200V

DC 滤波器 1 个，63A 三相交流滤波器 1 个，穿墙 BNC 转接头 2S 个、内径≥5cm 的波导管一个。需提供一组 1 寸冷却水进水管一组 1 寸冷却水排水管。另外为待测电机准备一对水冷管路。

2.6 主要参考标准：

GB/T 18488.1 《电动汽车用电机及其控制器第 1 部分：技术条件》

GB/T 18488.2 《电动汽车用电机及其控制器第 2 部分：试验方法》

GB/T 29307 《电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》

GB/T 36282 《电动汽车用驱动电机系统电磁兼容性要求和试验方法》+

CISPR 25 《Radio disturbance characteristics for the protection of receivers usedon board vehicles, boats, and on devices- Limits and methods of measurement》

GB/T18655 《车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测量方法》

ISO 11452-2 《Road vehicles-Component test methods for electrical disturbances fromnarrowbａnd radiated electromagnetic energy- Part 2: Absorber-lined shield enclosure》

ISO 11452-4 《Road vehicles-Component test methods for electrical disturbances fromnarrowbａnd radiated electromagnetic energy- Part 4: Harness excitation methods》

ISO 11452-8 《Road vehicles-Component test methods for electrical disturbances fromnarrowbａnd radiated electromagnetic energy- Part 8: Immunity to magnetic fields》

ISO 11452-9 《Road vehicles-Component test methods for electrical disturbances fromnarrowbａnd radiated electromagnetic energy- Part 9: Portable transmitters》

GB/T 33014.2 《道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 2 部分：电波暗室法》

GB/T 33014.4 《道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 4 部分：大电流注入（BCI）法》

GB/T 33014.8 《道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 8 部分：磁场抗扰法》

GB/T 33014.9 《道路车辆 电气/电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第 9 部分：便携式发射机模拟法》

ISO 10605 《Road vehicles-Test methods for electrical disturbances from electrostaticdischarge》

GB/T19951 《道路车辆 静电放电产生的电骚扰试验方法》

ISO 7637-2 《Road vehicles-Electrical disturbances from conduction and coupling-Part2: Electrical transient conduction along supply lines only》

ISO 7637-3 《Road vehicles-Electrical disturbances from conduction and coupling-Part3: Electrical transient by capacitive and inductive coupling via lines other than supplylines》

GB/T 21437.2 《道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第 2 部分：沿电源线的电瞬态传导》

GB/T 21437.3 《道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 第 3 部分：除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射》

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