电动汽车电机驱动系统寿命模型研究

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电驱动耐久试验方法的研究

电驱动耐久试验方法的研究摘要：本文简述电动汽车电驱动总成基本结构及工作原理，并针对电驱动总成的耐久验证方法进行了对比和分析，提出了优化后的验证方法，有效的实现了对电驱动总成的全面验证。

关键词：电动汽车；电驱动总成；耐久性；台架验证1 前言汽车工具是人们日常生活不可缺少的代步工具，极大程度上提高了人们的生活质量，而燃油汽车尾气污染已成为我国大气污染的主要原因之一。

与传统燃油汽车相比，新能源汽车在动力来源、尾气排放等方面具有明显优势。

电动汽车动力总成，作为汽车的动力驱动单元，无疑是电动汽车最重要的总成之一。

纯电汽车驱动总成主要分为两大类：电驱动桥和轮毂电机驱动，电驱动桥即将电机及减速箱放置在汽车前桥或后桥（或称前轴，后轴）位置；轮毂电机驱动（IWD：internal-wheel-drive）技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化[2]。

作为一种新型的电动汽车动力总成，在很多技术方面还处于早期的研发阶段。

对于耐久性能试验是一项关键技术课题，电驱动总成包含电机和减速箱两大部件，此总成中包含电器件和机械件，其驱动耐久的失效模式完全不一样，电器件主要考核老化和绝缘，而机械件考核的是点蚀和断裂。

而由于现在的动力总成集成程度越来越高，电器件和机械件紧凑结合，对验证这些不同失效模式的部件，给传统的试验方法带来了不小挑战，且很难准确完整地验证这些部件和工况。

本文将简述纯电动汽车驱动总成的基本结构及工作原理，并正对驱动耐久试验的试验方法和理论进行详细的分析，提出最新的试验验证的解决方案，为解决纯电汽车驱动总成耐久试验的方法提供依据和指导。

2 纯电动汽车电驱动总成的结构和工作原理2.1 IWD 轮毂驱动总成结构和工作原理以某国外公司轮毂电机结构为例，轮毂驱动总成由电机驱动，经过行星齿轮减速机构，将电机的高转速动力转换为高扭矩动力，带动车辆驱动整车。

电动机驱动系统DFMEA研究

电动机驱动系统DFMEA研究一、引言在现代汽车工业中，电动机驱动系统是实现车辆动力传输的关键组成部分。

DFMEA（Design Failure Mode and Effect Analysis）即设计失效模式和影响分析，是一种系统性的方法，用于识别和评估设计过程中的潜在失效模式及其影响。

本文将对电动机驱动系统的DFMEA研究进行探讨。

二、电动机驱动系统简介电动机驱动系统由电机、控制器和传动系统三部分组成。

电机负责将电能转化为机械能，控制器则负责控制电机的转速和输出功率，传动系统将电机输出的转矩传输到车辆轮胎上。

三、DFMEA步骤分析1. 确定失效模式在电动机驱动系统的DFMEA研究中，首先需要确定各个部件可能出现的失效模式。

例如，电机可能出现的失效模式包括电机过热、电机短路、电机断路等。

2. 评估失效后果在确定失效模式后，需要评估各个失效模式对系统性能和安全的影响。

例如，电机过热可能导致电机损坏，进而影响整个电动机驱动系统的正常运转。

3. 确定失效原因为了避免失效的发生，需要分析失效的根本原因。

对于电动机驱动系统来说，失效原因可能包括设计不合理、材料质量问题、制造工艺不良等。

4. 提出改进措施根据失效原因，制定相应的改进措施，以降低失效风险。

例如，可以通过改进散热系统来预防电机过热问题，提高电机的散热效果。

5. 重复进行分析在整个电动机驱动系统设计的过程中，需要不断对各个部件进行DFMEA分析，以确保系统的稳定性和可靠性。

四、案例分析以某汽车电动机驱动系统为例，进行DFMEA研究。

首先确定失效模式，可能包括电机过热、电机短路等。

然后评估失效对系统的影响，例如，电机过热可能导致系统性能下降、电机损坏等。

接下来，分析失效的原因，例如，电机过热可能由于散热系统设计不合理。

最后，制定相应的改进措施，例如，优化散热系统设计，提高散热效果。

五、总结电动机驱动系统的DFMEA研究是确保系统的可靠性和安全性的重要手段。

新能源汽车电驱动系统能耗检测方法及评价体系研究

NO. 6891 2 3 4 5 6 7摘要: 针对新能源汽车电驱部分的能耗问题，对电驱系统相关检测方法和评价指标进行了研究，提出了针对新能源汽车不同工况条件下的电机及其控制器能耗检测和评价指标。

对新能源汽车整车节能技术进行了归纳，分析了电驱系统在不同工况条件下的能耗特征，阐述了电驱系统的性能参数对不同整车节能工况的影响。

对电驱系统的电气原理图进行了简单分析，提出了对系统能量回收过程的工作范围和转换效率都有着重要影响的电机漏感等技术参数。

利用课题设计的电机检测台架对具体的电机及其控制器产品进行试验，得出了不同转速和转矩条件下电驱系统的能量转换效率，分析了不同节能工况条件下电驱系统的典型效率值。

研究结果表明，基于不同整车工况的电驱系统综合能耗检测方法对降低新能源汽车能耗有着重要意义。

关键词: 新能源汽车电驱动系统; 能耗指标; 整车节能工况Abstract: Aiming at the energy consumption of new energy vehicles，testing methods and the evaluation index of motor drive systems werestudied，and different evaluation indexes of motors and its controllers were proposed for new energy vehicles under different operatingcondi_x0002_tions．Based on the summary of energy saving technologies of new energy vehicles，energy consumption characteristics of motor drive system were analyzed and the influence on different energy saving condition of the parameters was described．After a simple analysis of the electrical diagram of a electric motor system，parameters including with motor leakage value were important to the operating range and conversion effi_x0002_ciency of the system energy recovery mode．The specific motor and its controller were tested by using the motor testing bench designed by the research group．The experimental results indicate that typical efficiency value of motor drive system under different energy saving mode can be calculated by the energy conversion efficiency distribution map．The research results indicate that the comprehensive energy consumption test method based on different vehicle conditions is of great significance to reduce the energy consumption of new energy vehicles．Key words: mtor drive system in new energy vehicles; energy consumption indexes; vehicle energy saving mode1、引言2012 年国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划( 2012—2020 年) 》明确了到2020 年乘用车新车平均燃料消耗量降至百公里5.0 L 以下。

电动汽车驱动电机寿命和可靠性分析

电动汽车驱动电机寿命和可靠性分析摘要：驱动电机轴承作为电动汽车的关键部件，其使用寿命与可靠性将直接影响到驱动电机运行性能，对于相关测试与评估技术的应用提出现实需要。

本文结合驱动电机常见故障进行系统关键组成部分的可靠性评价，通过搭建试验平台、完善试验参数设计，最终选择以运行环境温度、速度变化情况以及载荷条件作为核心指标进行关键零部件使用寿命与可靠性评价。

测试结果表明，润滑脂的选用、密封结构设计与材料高低温性能是影响电机轴承寿命与可靠性的重要参数，将该研究结果进行总结，能够为国内驱动电机技术改良与性能优化方案的编制提供重要借鉴思路。

关键词：电动汽车；驱动电机；轴承寿命；可靠性评价引言：近年来在能源结构调整与环保政策支持下，我国电动汽车产量呈逐年提升趋势。

驱动电机作为电动汽车的核心部件，在瞬时功率、过载能力、抗环境影响等性能方面均优于传动发动机，但以电机轴承为代表的关键零部件仍在使用寿命、安全可靠性能方面存在一定不足，对于电机综合性能评价提出客观要求。

1电机故障分析与评价模型建立1.1常见故障类型驱动电机常见故障包含以下三种类型：（1）温度型，包括因温度过高引发绕组烧毁、轴承老化、转轴弯曲变形等问题；（2）振动型，包含因电机振动引发的绕组窜动、绝缘性能下降、铁芯松散等问题；（3）污染型，包括因环境污染或化学腐蚀引发的绝缘老化、润滑不良、轴承疲劳、零部件锈蚀等问题[1]。

其中轴承磨损失效与绝缘老化为引发驱动电机故障的主要原因，润滑油脂甩出和挥发、电机频繁启停、车内载重变化均易影响到驱动电机及其零部件的使用性能，如何建立有效评价模型实现对驱动电机的使用寿命及运行可靠性的量化评价，成为当前亟待解决的问题。

1.2寿命与可靠性评价模型通常在驱动电机内部包含2个轴承系统，绝缘系统则包含匝间、相间、槽间共3种类型，任一部件发生故障均会影响到电机的可靠性[2]。

其中在电机轴承模型设计上，已知轴承寿命服从双参数威布尔分布，设轴承特征寿命为η、形状参数为m、额定动负载为C、转速为n，轴承寿命指数为E、载荷系数为fP，在可靠度为R时轴承寿命及修正系数分别为LR 和fR，则轴承寿命与可靠度模型分别为：在电机绝缘系统模型设计上，已知绝缘系统可靠性服从指数分布，设绝缘系统失效率为λb ，环境、质量、种类、结构系数分别为πE、πQ、πK、πC，温度、加速常数分别为NTS 和G，失效率及其调整系数分别为λ2i（i=1,2,3）和A，则绝缘系统可靠度模型为：2驱动电机寿命与可靠性测试结果2.1关键部件特性分析以电机轴承作为关键部件，通常电动汽车驱动系统主要选用深沟球轴承，采用脂润滑方式设计，适用于中、低速运行工况环境。

电动汽车的动力系统研究

电动汽车的动力系统研究一、引言近年来，电动汽车作为一种新型的交通工具，受到了越来越多的关注和追捧。

作为一种新兴的技术，电动汽车在性能、使用寿命等方面还存在着很多的问题，其中最为关键的便是动力系统。

本文将对电动汽车的动力系统进行详细的介绍和探究，希望能对读者了解电动汽车的动力系统有所帮助。

二、电动汽车动力系统的组成电动汽车的动力系统由电池组、电机、变速器、控制系统和充电系统等几个重要组成部分构成。

1. 电池组电池组作为电动汽车的能量来源，电池的性能和使用寿命是影响电动汽车使用寿命和性能的关键因素。

目前市面上常见的电动汽车电池包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等几种类型。

其中，锂离子电池具有能量密度高、电量损失少等优点，目前已经成为大多数电动汽车的标配。

2. 电机电机是电动汽车的动力源，一般情况下电动汽车使用的都是交流电机。

电机目前主要分为异步电机、感应电机、永磁同步电机等几种类型。

其中，永磁同步电机由于其高效率和低能耗等特点，已经成为目前电动汽车中最常用的电机类型之一。

3. 变速器变速器是将电动汽车电机输出的动力通过齿轮传动转化为车轮转动的装置。

一般情况下，电动汽车的变速器只有一个档位，其作用主要是控制车速和提高车辆运行效率。

4. 控制系统控制系统主要由电控器和控制算法两部分构成。

电控器可以通过实时监控电池电量、电机功率和电机转速等参数，对电动汽车进行控制和调节。

目前市面上电动汽车的控制算法主要分为两种：感应电机控制和永磁同步电机控制。

5. 充电系统充电系统主要由电池充电装置、电源和充电接口等组成。

充电系统的主要作用是为电池组提供充电电源，确保电动汽车在行驶期间能够不间断地供应电能。

三、电动汽车动力系统的发展趋势1. 动力系统智能化未来电动汽车的动力系统将会越来越智能化。

智能化的动力系统能实现自动驾驶、人工智能车辆预测和交通管理等功能，提高电动汽车的安全性和整车性能。

2. 动力系统轻量化电动汽车的动力系统相比于传统汽车动力系统，需要更大的电池、更大的电机等设备，从而导致车辆整体重量增加。

电动汽车电机驱动系统寿命模型

中图分类号：ＴＭ３０１．４；ＴＭ３４３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００７—４４９ｘ（２００８）０６—０６７０—０５
Ｌｉｆｅｔｉｍｅｍｏｄｅｌｏｆｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ
ＨＵＷｅｉ，ＷＥＮＸｕ—ｈｕｉ，ＬＩＵＪｕｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８０，Ｃｈｉｎａ）
ｆｕｒｔｈｅｒｐｒｏｖｉｄｅｄｆｏｒｔｈｅｌｉｆｅｔｉｍｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ；ｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍ；ｌｉｆｅｔｉｍｅｍｏｄｅｌ
题，从热应力疲劳失效的观点出发，分析了系统寿命影响因素及其薄弱环节的失效机理，提出了一
种以电动汽车电机驱动系统运行工况和电机输出扭矩为输入建立系统寿命模型的方法。建立了
１００／１６０ｋＷ纯电动大客车电机驱动系统寿命模型，并以北京１２１电动公交车的实际运行工况为模
型输入预计了系统寿命。
关键词：电动汽车；电机驱动系统；寿命模型
电压、相电流、功率因素角和电机损耗ＰＭ。
其次，利脂计算的电机相电压、相电流、功率因
素角，以及直流母线电压和开关管频率，依据逆变器
损耗模型，计算逆变器中关键器件母线支撑电容的
损耗Ｐ。、ＩＧＢＴ模块中ＩＧＢＴ损耗ＰＩ和反向续流二
极管损耗ＰＤ、电机损耗尸Ｍ。
再次，由已计算ＰＭ、Ｐｃ和Ｐ。，利用电动汽车电
机驱动系统热等效模型，计算电机内部温度咒、电

电动汽车电机驱动系统效率优化控制研究

中图分类号：ＴＭ３４６文献标志码：Ａ文章编号：１１３０１ — ６８４８Ｉ２０１３）０３ — ００４６．０４
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｆｉｃｆｉｅｎｃｙＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＩｎｄｕｃｔｉｏｎＭｏｔｏｒＤｒｉｖｅ
摘要：基于感应电机损耗模型的效率优化控制策略易受参数变化的影响，混合动力车用感应电机参数时变性突
出，常常使电机不能运行在效率最优点。针对这一问题，设计一个龙伯格．滑模观测器在线辨识感应电机模型参数，提出了基于参数在线估计的异步电动机效率优化控制策略。电机损耗模型参数的在线辨识，极大地提高效率优化方法对电机参数变化的鲁棒性。该方法结构简单、可靠，对驱动系统内部噪声和大测量信号扰动有很强的鲁棒性，并易于工程实现。仿真结果验证了所提方法的有效性。关键词：混合动力汽车；感应电机；损耗模型；效率优化
第４６卷第３期
２０１３拄
徽＇Ｉ｝机
ＭＩＣＲ０ＭＯＴＯＲＳ
Ｖｏ１．４６．Ｎｏ．３Ｍａｒ．２０１３
３月
电动汽车电机驱动系统效率优化控制研究
刘艳，徐春
（大连大学信息工程学院，辽宁大连１１６６２２）
ｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌ
（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤａｌｉａｎ，ＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６６２２，Ｃｈｉｎａ）

驱动电机系统可靠性测试方法研究和影响因素分析

驱动电机系统可靠性测试方法研究和影响因素分析驱动电机系统可靠性测试方法研究和影响因素分析随着汽车智能化和电动化的发展，驱动电机系统在车辆中的重要性逐渐增加，它不仅决定了车辆的动力性能和驾驶舒适性，还直接关系到车辆的安全性和可靠性。

因此，对驱动电机系统的可靠性测试方法及其影响因素进行研究具有重要意义。

一、驱动电机系统可靠性测试方法1. 相关指标选择电机系统可靠性测试的指标主要包括寿命、热稳定性、抗干扰能力等。

其中寿命是最重要的指标，通常采用加速寿命试验和物理寿命试验来评估。

在加速寿命试验中，可以通过加速环境和载荷等方式模拟实际环境下的使用情况，以缩短试验时间，达到快速评估寿命的目的。

对于电机系统的热稳定性和抗干扰能力等指标，可以采用相应的试验方法进行测试。

2. 测试方法选择电机系统可靠性测试的方法主要包括试验台测试和路试测试。

试验台测试可以对各个部件进行集成测试，包括电机、控制器、传动系等，通过模拟不同工况下的负载、温度等环境来进行试验，具有稳定的环境条件和可控的测试参数，适合评估各项性能指标。

而路试测试则能够模拟真实的使用环境，能够全面评估系统的性能和可靠性，但受到测试环境和测试参数的限制，需要费用和时间成本较高。

二、影响因素分析1. 环境因素电动车的电机系统应用环境一般应在室外，环境条件恶劣，如极高（低）温、高湿度、强烈的紫外线照射、大气污染物等，会对电机系统寿命、热稳定性、抗干扰能力等产生不同程度的影响。

2. 负载因素负载是指驱动电机系统所承受的负荷。

负载变化会引起电机的电感、电阻、电容等多个参数发生变化，影响到系统的输出效率、寿命等。

此外，负载的变化还会导致电机系统内部温度的变化，直接影响电机系统热稳定性。

3. 控制参数因素电机系统的控制参数包括转速、电流、电压等多个方面。

控制参数的变化会影响到电机系统输出功率、效率、发热性能等，从而影响到整个系统的可靠性。

结论综合以上分析可知，驱动电机系统可靠性测试的方法包括加速寿命试验、物理寿命试验、试验台测试及路试测试等多种方式。

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一２一
ｎ轴承的转速； — Ｃ滚动轴承额定动负荷； — 二寿命指数， — 球轴承为３圆柱滚子轴承，为１／；０３ｆ— 载荷系数；，
万方数据
电机刀拉剑，ｆ２０３（２ｅ７４）ｌ０ｆ，１
研究与设计；ＭＡＥＣ
１．５５
１．９７
１０．２
１２．７１．５０５
薄弱环节是直流母线支撑电容、Ｂ、ＩＴ控制电路、Ｇ
电机绝缘和电机轴承。这些薄弱环节的失效受到多种因素的影响。下面分析各个薄弱环节的失效机理和失效影响因素。２１直流母线支撑电容．电动汽车电机驱动系统大多采用铝电解电容。铝电解电容的失效主要有两种：１纹波电（）流过大或工作温度过高导致内部温升超过允许值，导致电解液挥发减少，从而导致电容失效；（）２电压过高，导致绝缘击穿，从而导致电容失效。从以上电容失效方式可知，电容寿命主要和

＊＝。（Ｋ一ｙ（．１ｏ。：２．导）＇ｌ１（导）
式中： — 电Ｌｃ容使用寿命；
Ｌ电最高温ｈ — 容工作度下的命；寿Ｔ．电．— 容最高作温．工度；
Ｔ．电容实际工作温度； — Ａ最高温度下电容中心允许温升；Ｔｏ — １最高工作温度下的额定纹波电流；０ — Ｉ温度为ａ７时的纹波电流有效值；－
＊八六三” “ 高技术研究发展计划项目（０５Ａ０７０２０Ａ５１４）
１系统结构
电动汽车电机驱动系统的功能是将电能转换为推动车轮的动能或将车轮的动能回馈到电池中，主要由逆变器、数字控制电路、电机及传感器系统组成。逆变器主要由母线支撑电容、ＢＩＴ和Ｇ
一
１一
电ｔ．拉剑ｈ２０３（）Ｌｊ１０７４１，１Ｊ２
研究与设计基ＭＡＥＣ
电动汽车电机驱动系统寿命模型研究＊
胡伟，温旭辉，刘钧（科学院电工研究所，中国北京１０８）０００
摘要：从系统所受热应力出发，分析系统寿命影响因素，提出了一种以电机驱动系统运行工况和电机输出扭矩为输入，建立电动汽车电机驱动系统寿命模型的新方法。利用该方法建立了１／６ｋ０１Ｗ纯电动大００客车用电机驱动系统寿命模型。以北京公交１１２路车的工况为例，利用建立的寿命模型预计系统寿命，其预计结果和“ 八六三” 规定的预期目项目标接近。关键词：电动汽车；电机驱动系统；可靠性模型；寿命模型中图分类号：４９７Ｔ３１４Ｖ６．；Ｍ０．文献标识码：文章编号：７－４（）２０１５２Ａ１３５００１－０－６６２７０００
（ｓｔｅｌｒｌｉｅｎｈｅｃｍｏＳｉｃＢｉｇ００Ｃｉ）ｆｔａＥｇｅｉＣｉｓＡａｅｙｃｎｅ，ｅｉ１０８，ｈａＩｔｔｏＥｃｉｎｎｒｇｎｅｄｎｉｕｅｃｆｓｊ０ｅｎｎ
Ａｓａｔｈｎｗｈｔｓｂｓｔｉｉｍｄｌｏｒｅｅ．ｐｗｒｅｆｈＴｅｍｔｄｅａｌｈｌｔｅｅｏｍｔｄｖｓｔｌＴｅｅｌｓｏｅｃｋｙｂｔｃ；ｅｅｏｏｉｈｆｍｏｆｏｒｙｍｒｔｅｅｉｓｈｏｏｓａｅｓｃｍｏｅｔｅｏｅｔｎｃｌｌｅｂｕｉｔｉｅｅａｄｔｌｓｅＴｅｔｅｈｓｔｉｅ－ｏｐｎｎｕｄｒｒｉａａｕｔｙｇｎｒｒｍｏｏｍｄｌｈｌｅｍｏｔｙｅｓｎｐａｏｒｃａｄｓｈｖｔｎｏｒｏ．ｉｉｆｓｍｓｅｎｅｓｆｅ
作环境温度以及运行工况相关。
２４Ｉ．ＧＢＴ
机相电压、相电流、功率因素角和电机损耗尸。。其次，利用计算的电机相电压、相电流、功率
因素角，以及直流母线电压和开关管频率，依据逆变器损耗模型，计算逆变器中关键器件母线支撑
ＩＢＧＴ的寿命表达方式不同于母线支撑电容、电机轴承和电机绝缘，其寿命不是简单采用时间来描述，而是采用功率循环能力和功率循环周期来共同描述；其寿命和功率循环次数及功率循环
０引言
电动汽车分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车。纯电动汽车由蓄电池供电；混合动力汽车由内燃机和电机共同驱动；燃料电池电动汽车则用燃料电池作为能源。这三种电动汽车电机驱动系统的功能都是将电能转换为汽车动能，所不同的仅仅是系统结构。而电动汽车电机驱动系统所采用的多是高功率密度、高效率的
与工业用电机驱动系统相同，电动汽车电机驱动系统由逆变器、电机、控制器和传感器系统组成。所不同的是，电动汽车电机驱动系统功率密度高、工作环境恶劣、工况复杂、器件工作温度高、振动剧烈。这些因素加剧了系统器件失效，从而导致整个系统容易失效。文献「］１分析了电动汽车电机驱动系统可靠
Ｌ＝（６０）Ｃｌ呱Ｒ１／ｎ（／）０６ｆ
式中： — 可靠度为Ｒ轴承寿ＬＲ时的命；
（）５
ＹＷｉ人〔通过等８对不同电频率、ＩｅｎＮｊｕ〕压、
波峰上升速度、温度等因素的研究后认为，变频电机中绝缘材料的破坏并不是传统意义上电晕作用
电容的损耗Ｐ和ＩＢＣＧＴ的损耗Ｐｏ，再次，利用已计算的电机损耗尸、。母线支撑电容损耗Ｐ和ＩＢ损耗Ｐ，ＣＧＴＩ并利用电动汽车电机驱动系统热等效模型，计算电机内部温度Ｔ，ｍ
电部温一，Ｂ结ｏ容内度Ｔ。ＧＴ温ＴＩ
最后，利用已计算的内部温度Ｔ、ｍ电容内部
ｔａｄｅｏｔｋｙｐｎｎｔｒａｓｅ．ａｅｍｌ，ｌｔｅ１ｋｉｕｔｎｏｄｖｉｔｂｓｎｅｃｏｅｔｈｍｌｓＡｎｐｔｉｉｏａＷｄｃｏｍｔｒｅｍｅａｄｈｅｏｍｓｅｔｓｓｘｅｈｆｍｆ０ｎｉｏｒｒａｅｅ６ｉ
异步电机和永磁电机系统。
性影响因素，指出系统的薄弱环节是直流母线支
撑电绝缘栅双极晶体管（Ｂ）电机轴承和容、ＩＴ、Ｇ
电机绝缘，并建立了电机驱动系统可靠性串联环节。本文利用文献「］１的研究结果，仅考虑系统薄弱环节，从热应力出发，分析系统寿命影响因素；以电动汽车电机驱动系统运行工况和电机转速为已知量，提出一种新的建立电动汽车电机驱动系统寿命模型的方法；利用该方法建立中科院电工所研制的１０１００／６ｋＷ纯电动大客车用电机驱动系统寿命模型；并以北京公交１１２路车的运行工况为例，利用建立的寿命模型预计系统寿命。
不同绝缘等级时的ＧＢＥ值如表１，，。所示。
图１电动汽车电机驱动系统结构框图
绝缘等级
表１不同绝缘等级的ＧＢＥ值，，。
‘
刀１０／ｘ０
Ｅ／０，ｘ１０
２薄弱环节失效机理分析
由文献仁可知，〕１电动汽车电机驱动系统的
Ａ１．５３０９．５７９．０
Ｋ与电压Ｕ — 相关的常数，等于２０或４２２绝缘材料．
：— 轴承寿命；０Ｒｔ（ — 可靠度函数。）大量研究表明，轴承的寿命近似服从两参数的威布尔分布。即轴承的可靠度Ｒｔｘ（ｔ７” （）＝ｅｐ一（，）／）（）４式中：— 轴承的特征寿命，７７即可靠度为０６８．１时的和寿命，负载和轴与电机转速、承质量等级有关，通过轴承的寿命模型计算获得；ｍ轴承失效分布的形状参数， — 对于球轴承的ｍ二０９圆柱滚子轴承的ｍ＝１／，３２圆锥滚子轴承的ｍ０４３／，＝／文献「〕４给出了９％可靠度下轴承寿命计算模型０
周期相关。ＧＴＩ的寿命和ＩＴＢＧ的工作结温ＴＢ以结变Ｔ关，具满下 ‘ 及温的化Ｏ相其体足式〔〕一，
温＿，Ｂ结温Ｔ假设电度ＴＣＧＴＩ，动汽车电机驱动
系统各关键器件的寿命服从指数分布，按照各关键器件寿命模型计算各关键器件的寿命。由于各假设ＬＢＩＴ＝戈・ｔＧＡ（）关键器件对系统的寿命影响是相互独立的，７其对系统寿命的影响相同，则利用各关键器件寿式中：气体常数，二．Ｊｏ・；Ｒ — Ｒ８１／ｌＫ３ｍ４命，按照下式计算系统寿命的作结温；界ＩＴ工 — ＧＢ
２．３轴承
Ｈ２．４２１５．５１．３２８
轴承的平均寿命满足：
式中
。工（ｔ＝ ‘， ’‘ ＊ｄ
（）３
工作环境温度兀、纹波电流Ｉ以及工作电压Ｕ相
关，具体满足下式：
万方数据
研究与设计ＥＣＭＡ
电ｔ－牲剑应Ｏ２０３（２Ｌ！！７４）０，１
其它器件组成；电机主要由定子、转子、电机绝缘和电机轴承组成。电动汽车电机驱动系统结构图
如图１所示。
的结果，而主要是热击穿的结果。大量科学研究表明，温度对绝缘寿命有显著影响，高温将加快绝缘材料的物理变化和化学反应速度，促进绝缘老化。绝缘寿命与温度关系的经验公式如下：
ｓｓｍｅｔａｄｙｅｉｓｍｔ．ｔｓｉｅ
Ｋｙｒ；ｔｃｉｅｍｏｒｅｔｒｌｂｉｍｅ；ｔｅｅｓｅｃｉｖｈｌ；ｔｄｉｓｓｍ；ａｉｙｄｌｌｅｍｍｄｌｅｗｄｌｒｅｃｏｅｏｒｖｙｅｅｌｏｉｔｉｉｆｏ