隨著全球?qū)Νh(huán)保出行的需求日益增長，電動車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。電動車電機作為車輛的核心動力部件，其性能和可靠性直接影響著整車的品質(zhì)與安全性。在實際使用中，電動車電機面臨著復(fù)雜多變的溫度環(huán)境，從炎熱夏日的高溫到寒冷冬季的低溫，溫度的劇烈波動對電機的性能、壽命和穩(wěn)定性構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為確保電機能夠在各種溫度條件下穩(wěn)定運行，采用三箱式溫度沖擊試驗箱對其進行嚴(yán)格測試顯得尤為重要。
三箱式溫度沖擊試驗箱工作原理
三箱式溫度沖擊試驗箱主要由高溫箱、低溫箱和測試箱三個獨立部分組成。高溫箱通常利用電加熱元件，如鎳鉻合金加熱絲，通過電流產(chǎn)生熱量來提升箱內(nèi)溫度，可達到 150℃甚至更高，以模擬電機在高溫環(huán)境下的工作狀態(tài)，如車輛在長時間高速行駛或在炎熱氣候中使用時電機所處的環(huán)境。低溫箱則依靠壓縮式制冷系統(tǒng)，包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和制冷劑（如 R404A、R23 等），通過制冷劑的相變來吸收熱量，實現(xiàn)低溫環(huán)境，一般能低至 - 40℃，模擬寒冷地區(qū)或冬季低溫環(huán)境下電機的工況。
測試箱作為電機放置與實際進行溫度沖擊測試的區(qū)域，其兩側(cè)分別與高溫箱和低溫箱通過特殊設(shè)計的氣動閥門相連。當(dāng)需要進行溫度沖擊測試時，測試箱可迅速切換與高溫箱或低溫箱的連通狀態(tài)。例如，進行高溫沖擊時，氣動閥門打開與高溫箱的通道，高溫箱內(nèi)的熱空氣在風(fēng)機的作用下快速進入測試箱，使測試箱內(nèi)溫度迅速上升至設(shè)定的高溫值；同理，進行低溫沖擊時，與低溫箱的通道打開，低溫箱內(nèi)的冷空氣涌入測試箱，實現(xiàn)快速降溫。這種獨立三箱設(shè)計，使得測試箱無需自身進行大幅升降溫，大大縮短了溫度沖擊的響應(yīng)時間，一般能實現(xiàn)每分鐘 10℃-20℃的溫度變化速率，精準(zhǔn)模擬電機在實際使用中可能面臨的快速溫度變化場景。
電動車電機測試流程
測試前準(zhǔn)備
在進行測試前，首先要選取具有代表性的電動車電機樣品，這些樣品應(yīng)來自正常生產(chǎn)批次，涵蓋不同型號、功率等級以及不同生產(chǎn)工藝的電機，以確保測試結(jié)果能全面反映產(chǎn)品的實際性能。同時，詳細(xì)記錄電機的各項參數(shù)，如額定功率、額定轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)矩、絕緣等級、繞組電阻、電機尺寸、重量以及所使用的材料信息等。
將電機穩(wěn)固安裝在測試箱內(nèi)專用的安裝支架上，確保安裝牢固且電機的安裝姿態(tài)與實際使用時一致，避免因安裝不當(dāng)對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。連接好電機的電氣線路，確保線路連接正確、牢固，并接入相應(yīng)的測試設(shè)備，如電機測功機系統(tǒng)，用于測量電機的輸出功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、效率等性能參數(shù)；絕緣電阻測試儀，用于監(jiān)測電機繞組的絕緣電阻，判斷絕緣性能在溫度沖擊下的變化；振動噪聲分析儀，用于檢測電機運行時的振動幅值、頻率以及噪聲水平，以發(fā)現(xiàn)潛在的機械故障或異常磨損；紅外熱成像儀，實時監(jiān)測電機表面溫度分布，直觀了解電機內(nèi)部發(fā)熱部件在不同溫度環(huán)境下的溫度變化情況。此外，還需在電機關(guān)鍵部位布置溫度傳感器，與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，實時記錄電機在測試過程中的溫度變化。
測試過程
測試過程分為高溫工況、低溫工況以及高低溫循環(huán)沖擊工況。高溫工況下，將測試箱溫度設(shè)定為 150℃（根據(jù)實際需求和電機設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定高溫值），保持 24 小時，期間每隔 6 小時啟動電機運行 30 分鐘，在電機運行過程中，利用上述測試設(shè)備實時測量并記錄電機的輸出功率、轉(zhuǎn)矩、效率、絕緣電阻、振動噪聲等性能參數(shù)，同時使用紅外熱成像儀拍攝電機表面溫度分布圖像，記錄電機外觀是否有異常變化，如外殼是否出現(xiàn)變形、油漆是否有脫落等。
低溫工況時，把測試箱溫度設(shè)置為 - 40℃（同樣依據(jù)實際需求確定低溫值），保持 24 小時，同樣每隔 6 小時啟動電機運行 30 分鐘，進行各項性能參數(shù)的測量與外觀檢查記錄，特別關(guān)注電機在低溫下的啟動性能、運行穩(wěn)定性以及潤滑油是否出現(xiàn)凝固、機械部件之間摩擦阻力是否增大等情況。
高低溫循環(huán)沖擊工況是模擬電機在實際使用中頻繁經(jīng)歷溫度劇烈變化的場景。設(shè)置溫度在 - 40℃到 150℃之間循環(huán)，每個循環(huán)周期為 4 小時，其中高溫、低溫各保持 1.5 小時，溫度轉(zhuǎn)換過程共 1 小時，整個測試需進行 50 個循環(huán)周期（循環(huán)次數(shù)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或研發(fā)需求確定）。每完成 10 個循環(huán)周期，對電機進行全面性能參數(shù)測量，并在必要時拆解電機，檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如軸承的潤滑狀態(tài)、繞組是否有松動或變形、絕緣層是否出現(xiàn)開裂等情況。
測試后恢復(fù)與評估
完成高低溫沖擊測試后，將電機從測試箱中取出，放置在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（溫度 25℃、相對濕度 50% RH）下恢復(fù) 24 小時，然后再次使用測試設(shè)備測量電機的輸出功率、轉(zhuǎn)矩、效率、絕緣電阻、振動噪聲等性能參數(shù)，與測試前的初始參數(shù)以及測試過程中的數(shù)據(jù)進行對比，評估電機在經(jīng)歷溫度沖擊后的性能恢復(fù)情況。通過對測試數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，繪制出電機在不同工況下的性能變化曲線，如輸出功率衰減曲線、轉(zhuǎn)矩變化曲線、效率波動曲線、絕緣電阻變化曲線等，結(jié)合電機外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢查結(jié)果，全面評估電機的耐高低溫沖擊性能以及性能穩(wěn)定性是否符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 18488 等）。若測試結(jié)果未達標(biāo)，需深入分析原因，可能是材料的耐溫性能不足、電機結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、制造工藝存在缺陷等，并針對性地提出改進建議，如選用更耐高溫、耐低溫的材料，優(yōu)化電機的散熱結(jié)構(gòu)或加強制造過程中的質(zhì)量管控等，以提升電動車電機在復(fù)雜溫度環(huán)境下的可靠性和耐久性。
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更新時間：2025-09-08 
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