使用简仪产品的新能源汽车电机转子充磁测试解决方案

应用

在新能源汽车驱动电机的制造流程里，转子永磁体的充磁质量起着决定性作用，它直接影响电机的输出扭矩、能效水平以及运行稳定性。为了让永磁同步电机（PMSM）能够具备高效率、高功率密度和低噪音等关键特性，在制造过程中，必须做好两方面工作：

精确的充磁工艺控制：通过严格把控充磁过程中的各项参数，确保充磁操作符合电机性能要求，为电机后续稳定运行奠定基础。

严格的磁性能测试：该测试是电机质量控制的关键环节，涵盖多维度评估内容，具体包括对磁场强度、磁场方向、磁场均匀性以及抗退磁能力的检测，只有通过全面测试，才能保证电机磁性能达标。

挑战

在转子永磁体充磁工艺实施过程中，对测试系统提出明确要求，具体可分为以下几类：

高精度匹配：充磁工艺对精度要求极高，磁场强度必须与磁体材料特性严格匹配。测试系统需精确测量材料特性，使得制造工艺参数与之匹配，确保磁体和电机整体性能达标。

均匀性保障：均匀性难以保证是充磁工艺中的核心难题之一。测试系统需精确同步角度和磁场测量，捕捉局部磁弱或磁偏现象，保证电机振动、效率、稳定性指标。

缺陷检测与控制：在制造过程中，存在多种缺陷隐患，如充磁不完全、磁体出现裂纹以及磁体材料存在批次差异等。测试系统需要灵活定制触发采集方案，及时捕捉和精准定位这些缺陷。

环境适应：磁体需通过高温、振动等恶劣环境下的适应性测试，以验证其环境稳定性；同时，为避免模拟信号长距离传输失真，部分测试设备需就近部署，这意味着测试设备自身也需耐受恶劣工业环境，确保测量过程稳定。

上述挑战对测试系统形成综合要求：需具备多通道同步的高精度测量能力，支持快速定制软件开发以适配不同测试场景，同时能耐受工业复杂环境，最终为充磁工艺优化与电机质量控制提供稳定可靠的测量结果。

解决方案

通过简仪科技的高精度数据采集系统，实现了对转子角度与磁量的同步测量。系统采用PCIe-5510多功能数据采集模块，具备高精度140 ppm、18位分辨率、32通道模拟输入、最高2 MS/s采样率，配合TB-55 BNC接线盒，确保了信号的高保真传输与处理。特别是系统利用计数器精确测量转子角度，同时通过模拟输入同步采集磁场强度数据，从而确保转子角度与磁场之间的对应关系，可以实现诸如“360°角度为横轴，磁场强度为纵轴”的测试结果。这不仅直观反映了充磁的一致性与完整性,也为发现异常磁场分布提供了可靠依据。基于简仪FirmDrive平台的软硬件一体化优势，实现了多通道、高同步、高精度的数据采集与分析，显著提升了测试效率和可靠性。

下图展示了生产设备和采集软件验证波形。其中波形展现了简仪SeeSharpTools不同滤波算法的效果，和6组采集数据的均一性。

图 1 转子生产设备

图 2 信号滤波和测量重复性验证界面

使用的简仪产品

硬件

PCIe-5510：高精度140 ppm，18位分辨率，32通道，2 MS/s 多功能数据采集模块

TB-55：68-Pin SCSI带BNC端子板，适用于JY-5500系列

软件

基于开源免费的锐视测控软件SeeSharpTools开发应用程序

为什么选择简仪

锐视测控平台：锐视测控平台使用C# 语言开发，提供了一个强大且易于使用的开发环境，帮助客户快速实现项目开发。

成熟的产品：简仪产品经过长期市场验证，具有可靠的性能和稳定性。

POC验证服务：简仪提供售前的POC(原理验证)服务，帮助客户验证产品性能和适用性。

高精度：简仪的产品满足了客户对测试精度和可靠性的高要求。

成本效益：相比国外品牌，简仪的解决方案不仅性能更优，而且在成本上具有明显优势，降低了客户的整体制造成本。

供货速度：简仪能够快速供货，确保项目按时进行。

技术支持和快速响应能力：简仪提供优质的本地化技术支持，快速响应客户需求，帮助客户解决问题，确保了测试任务的顺利进行。

简仪科技的高精度数据采集系统为新能源汽车电机转子的充磁测试提供了可靠的解决方案，成功实现了多通道、高精度、高同步性的角度与磁量测量，不仅提升了测试精度与效率，更确保了电机磁性能的稳定与安全。