Elektromotortest — Automobil-Traktionsmotoren

Was ist Electric Motor?

Der Elektromotortest bewertet den Motor, der in Elektrofahrzeugen den Antrieb übernimmt, hinsichtlich seiner Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie, seines Wirkungsgradkennfelds, seines thermischen Verhaltens und seiner Haltbarkeit. Da Motor und Umrichter zusammen arbeiten, werden Tests meist als Motor-Umrichter-Set durchgeführt.

Zweck von Electric Motor

Der Zweck besteht darin, zu überprüfen, ob der Motor unter definierten Bedingungen sein angegebenes Drehmoment und seine angegebene Leistung liefert, die Effizienzziele erfüllt und die thermischen Grenzwerte im Dauerbetrieb nicht überschreitet.

Bei welchen Produkten wird Electric Motor angewendet?

Permanenterregte Synchronmotoren (PMSM)
Asynchrone (Induktions-)Fahrmotoren
Synchronmotoren mit gewickeltem Rotor
Integrierte E-Achseinheiten

In welchen Branchen wird Electric Motor eingesetzt?

AutomobilElektrik und ElektronikMaschinen

Normen zu Electric Motor

IEC 60034-Serie
ISO 21782-Reihe
UNECE R85
ISO 6469-3
ISO 16750-Reihe

Prüfbedingungen für Electric Motor

Betriebspunkte: Über die Drehmoment-Drehzahl-Ebene streichen; der gemäß der Kundenspezifikation festgelegte Punkt
Kühlung: Bei der angegebenen Kühlmitteltemperatur und Durchflussrate
Wicklungstemperatur: Überwacht, um innerhalb der durch die Isolationsklasse zulässigen Grenzwerte zu bleiben

Prüfgerät für Electric Motor

Motorleistungsprüfstand (Hochgeschwindigkeitstauglich)
Hochleistungs-Gleichstromquelle und Wechselrichter
Leistungsanalysator
Drehmoment- und Geschwindigkeitsmesssystem
Kühlkonditionierungseinheit
System zur Messung der Wicklungstemperatur
Vibrations- und Akustikmessgeräte

Probenanforderungen für Electric Motor

Motor und, falls vorhanden, das integrierte Untersetzungsgetriebe
Ein kompatibler Wechselrichter zur Steuerung
Kühlschnittstellen und Sensoranschlüsse
Es müssen Angaben zum Wicklungswiderstand, zur Polzahl und zur Isolationsklasse gemacht werden

Dauer von Electric Motor

Die Effizienzkartierung und Leistungsüberprüfung dauert einige Tage. Haltbarkeits- und Temperaturwechseltests können Wochen dauern.

Ablauf von Electric Motor

1Der Motor ist an den Leistungsprüfstand angeschlossen und die Kühlung wird konditioniert.
2Es werden Wicklungswiderstands- und Isolationsmessungen durchgeführt.
3Betriebspunkte entlang der Drehmoment-Drehzahl-Ebene werden abgetastet, wodurch ein Effizienzkennfeld entsteht.
4Spitzenleistung und Dauerleistungsausdauer werden überprüft.
5Es wird ein thermischer Gleichgewichtstest durchgeführt und die Wicklungstemperaturen überwacht.
6Es werden Übergeschwindigkeits- und Dauertests durchgeführt.
7Es werden Vibrations- und Akustikmessungen durchgeführt.

Annahmekriterien für Electric Motor

Die Akzeptanzkriterien für Drehmoment, Leistung und Wirkungsgrad ergeben sich aus der Spezifikation des Kunden. Die an die Isolationsklasse geknüpfte Wicklungstemperaturgrenze ist in der IEC 60034 festgelegt und darf nicht überschritten werden.

Auswertung der Ergebnisse

Die Effizienzkarte, die Breite des Dauerleistungsbereichs und die thermischen Gleichgewichtstemperaturen werden ausgewertet. Bei Permanentmagnetmotoren wird auch das Risiko einer Magnetentmagnetisierung bei hohen Temperaturen berücksichtigt.

Prüfbericht zu Electric Motor

Motorbeschreibung, Typ und Nennwerte
Effizienzkennfeld und Drehmoment-Drehzahl-Kurven
Ergebnisse der thermischen Messung
Isolations- und Wicklungswiderstandsmessungen
Schwingungs- und akustische Erkenntnisse

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Otomotiv Testleri — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Electric Motor gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Automobilprüfungen zeigen, dass ein Bauteil unter Bedingungen weiterarbeitet, die den Belastungen entsprechen, denen es über die Fahrzeuglebensdauer begegnet. Ein Fahrzeug ist kein einzelnes Produkt, sondern eine UMGEBUNG: Vibration, Temperaturwechsel, Salzwasser, Steinschlag, elektrische Transienten und elektromagnetisches Rauschen sind gleichzeitig und über Jahre vorhanden.

Das Besondere an dieser Familie ist, dass HERSTELLERSPEZIFIKATIONEN über den Normen stehen. ISO- und SAE-Veröffentlichungen schaffen die gemeinsame Grundlage; aber Volkswagen, BMW, Ford, Stellantis, Toyota und Renault definieren in ihren eigenen Spezifikationen unterschiedliche Schweregrade, zusätzliche Prüfungen und abweichende Abnahmekriterien. Für ein Bauteil reicht die Aussage "erfüllt Automobilnormen" allein nicht aus; es muss geklärt werden, welche Spezifikation welches Herstellers und welche Revision davon gemeint ist.

Die Familie umfasst drei getrennte Prozesse, die oft verwechselt werden. Die Homologation betrifft die Typgenehmigungen, die ein Fahrzeug für die Zulassung zum Straßenverkehr benötigt, und läuft unter staatlicher Hoheit. Die Lieferantenfreigabe bedeutet das Bestehen der eigenen Qualitäts- und Prüfanforderungen des Fahrzeugherstellers und ist eine geschäftliche Beziehung. Das dritte ist die Konstruktionsverifikation: Das Ingenieurteam weist nach, dass sein eigener Entwurf die Ziele erfüllt.

Auf Bauteilebene wird der Prüfplan um den EINBAUORT herum aufgebaut. Ein Modul im Motorraum und eines im Kofferraum durchlaufen nicht dasselbe Temperatur- und Vibrationsprofil; ein Bauteil in der Tür und eines in der Dachkonsole sind nicht derselben Wasser- und Staubbelastung ausgesetzt. Die Normenreihe ISO 16750 ist der gemeinsame Rahmen für diesen einbauortbasierten Ansatz.

Der Übergang zum Elektrofahrzeug hat das Feld neu geformt. Hochspannungssicherheit, Isolationskoordination, Batteriesicherheit, Konformität der Ladeschnittstelle und das elektromagnetische Verhalten hochspannungsführender Bauteile wurden dem klassischen Automobilprüfsatz hinzugefügt. Bei einem leise laufenden Fahrzeug haben sich auch die akustischen und Vibrationserwartungen geändert; vom Verbrennungsmotor überdeckte Geräusche sind nun hörbar.

Die Qualitätssystemseite lässt sich in diesem Bereich nicht von der Prüfung trennen. Ein Hersteller nach IATF 16949 legt Prüfergebnisse in der PPAP-Akte vor; Messsystemanalyse, Prozessfähigkeitsstudie und Kontrollplan stehen um den Prüfbericht herum. Ein einziges gutes Ergebnis reicht nicht aus — es muss gezeigt werden, dass der Prozess dieses Ergebnis wiederholen kann.

Methodengruppen in diesem Bereich

Umwelt und Klima
Temperaturwechsel, Thermoschock, feuchte Wärme, Salzsprühnebel, Staub- und Wassereintritt (IP), Sonneneinstrahlung. Die Schweregrade variieren je nach Einbauort.
Mechanisch
Sinus- und Zufallsschwingung, Stoß, mechanische Lasten, Befestigungsdrehmoment und Dauerhaftigkeitszyklen.
Elektrisch
Versorgungsspannungsschwankungen, Transienten (ISO 7637), Verpolung, Überspannung, Kurzschluss und Ruhestrommessungen.
EMV
Bauteilemission (CISPR 25), Strahlungs- und Leitungsstörfestigkeit (ISO-11452-Reihe), elektrostatische Entladung (ISO 10605).
Werkstoffe und Emissionen
Geruch, Fogging und VOC-Emission bei Innenraummaterialien; Entflammbarkeit; UV-Alterung; Beschichtungsbeständigkeit und Steinschlag.
Funktionale Sicherheit und Cybersicherheit
Nachweise funktionaler Sicherheit nach ISO 26262 und Cybersicherheitstechnik nach ISO/SAE 21434; diese sind über UNECE R155 und R156 an das Recht gebunden.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Automobilbericht ohne Spezifikationsverweis wird in der Lieferkette nicht anerkannt; es muss angegeben werden, welche OEM-Spezifikation und -Revision angewendet wurde.
Typgenehmigung und Lieferantenfreigabe sind unterschiedliche Prozesse. Ein Bauteil mit E-Mark-Genehmigung gilt dadurch nicht als bestanden bei den eigenen Abnahmeprüfungen des OEM.
Ein an einem Prototyp erzieltes Ergebnis überträgt sich nicht auf die Serienfertigung; das PPAP erfolgt mit Serienfertigungsteilen.
Auf EMV-Seite reicht die alleinige Messung der Emission nicht aus; die Störfestigkeit ist ein eigenständiger Bereich und im Fahrzeug kritischer.
Bei Komponenten von Elektrofahrzeugen ist die Hochspannungssicherheit eine eigenständige Kompetenz; die klassische 12-V-Prüfinfrastruktur reicht nicht aus.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Lieferanten-Bauteilfreigabe und die PPAP-Akte
UNECE-Typgenehmigung und E-Mark-Kennzeichnung
Konstruktionsverifikation und Dauerhaftigkeitsnachweis
Ursachenanalyse von Feldbeschwerden und Garantierückläufern
Bewertung der Auswirkung einer Konstruktions- oder Lieferantenänderung

Häufige Fragen zu Electric Motor

Unter welchen Bedingungen wird die deklarierte Leistung gemessen?

Für die Fahrzeugtypgenehmigung wird die Nettoleistungsangabe unter den in UNECE R85 definierten Bedingungen gemessen. Die in den Katalogen angegebenen Spitzenleistungswerte sind in der Regel kurzzeitig und weichen von der Dauerleistung ab; Beide werden im Bericht getrennt erfasst.

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