1、 1目录 1-、概述 2-、系统结构部件 3-、耐久试验原理 4-、控制软件操作 5-、试验操作步骤 6-、夹具品种更换 7-、系统维护方法 21- 、概述。 EPS 电机耐久性试验台是依照技术条件 EPS-ZD1893 /ZD1895 研制的汽 车 EPS 电机耐久试验系统，主要包含 EPS 电机扭矩限制器工作耐久试验和反复工作高 低温耐久试验。通过更换夹具可实现其他型号电机的耐久测试。 系统软件运行环境为 Windows XP 中文平台。工控机软件操作设置界面友好，数 据图形显示丰富，运行稳定可靠。具有一般计算机操作经验的试验人员，能很快了解系 统，掌握并正确使用。 32- 、系统结构部件
2、 由工控机、 AE310 可控电源等组成的电控柜，控制电机测试台架与高低温箱组成 的电机动态转矩、转速、电流、电压及温度等耐久测试系统。工控机、 AE310 电源完 成测试条件的设定，数据采集，试验记录，动作控制等工作。测试机架完成转矩控制检 测和环境温度模拟。在高低温箱内三维可调机架上安装好测试电机，在耐久试验软件界 面下选择设置好试验参数，启动试验，工控机记录试验数据，并做出测试曲线。系统原理框图见 EPS 电机耐久试验台系统接线图。 2-1、 电控机柜。 2-1-1、控制机柜由工控机（ P4-2.4GHz、 512MB-RAM、 80GB-HDD）、 AE310. 直流稳压稳流电源（ 0
3、30V、 0100A）、 AD 调理卡、 FV 转换器组成。 2-1-2、测试工艺在工控机上设置，工控机通过 RS232 控制直流电源完成对 EPS 电机施加正负电压；通过 RS485 控制高低温箱的温度操作；通过磁粉离合器产 生输出转矩；通过力矩传感器检测转矩； AD 卡采集电流、电压、速度、转矩 信号。试验后将其测试数据制表、绘图、保存、输出。提供试验分析数据。 2-1-3、直流电源的前、后面板操作功能如下图所示： 4本系统电源电压（ 030V）、电流（ 0100A）可分别由工控机通讯口 COM1 设置。前面板电源输出只能为正；后面板输出加接了电子开关切换，可正 负输出。电源输出的三种工作
4、方式（手动、外控、通讯）详细操作见 AE310 电源使用说明书。 2-2、 测试机架。 2-2-1、 测试机架分两部分：内机架，外机架。内机架安放在高低温箱内，安装 EPS 电机。外机架在高低温箱外，装有测量控制器件。 2-2-2、 内机架电机安装驱动位置可实现三维调整（上下、左右、前后），方便电机轴 驱动达到最佳状态。更换夹具可实现不同型号电机的耐久测试。电机安装好 后调整快速夹钳将其夹紧，并插上电机电源插头。 53-、耐久试验原理 2-2-3、 外机架由螺丝锁紧在高低温箱的侧面。使之与高低温为一整体。机架上装有 ZKB 磁粉制动器、 AKC 动态扭矩传感器（速度传感器）等。磁粉制动器最大
5、输出力矩 20N.m，用于使电机堵转或调节电机电流。力矩速度传感器传送力 矩速度信号，测量范围为 020N.m、02000rpm。 2-2-4、 试验台机械装置表面采用镀镍处理。 2-3、 高低温箱。 2-3-1、 高低温箱的温度控制范围在 -40150、工作室空间 550*500*400mm（其 他参数见高低温箱使用说明书）。温度调节由 “富士 ”高精度温控仪采用 PID 控制算法完成，控温准确、稳定。 2-3-2、 当控制温度低于系统设定冷机启动温度时需要启动制冷冷机。冷机启动开关按 下后，开关指示灯亮，但冷机需延时一段时间后方才自行启动（时间长短可 调节柜内时间继电器）。温箱门上装有观察
6、窗，打开照明灯可在试验观察温箱内状况。 2-3-3、 高低温箱的工作环境条件，以及维护方法应按使用说明书要求处理。 EPS 电机耐久试验系统是以工控机控制为中心，控制 EPS 电机在高、低 温环境下，工作电流、电压、输出转矩、速度等各项耐久参数的测试。系统控 制框图如下（图中粗箭头为机械传动）： 6EPS 电机耐久试验系统是以工控机控制为中心，控制 EPS 电机在高、低 温环境下，工作电流、电压、输出转矩、速度等各项耐久参数的测试。系统控 制框图如下（图中粗箭头为机械传动）： 3-1、 电机扭矩限制器耐久 3-1-1、 工控机通过 RS485 设置高低温箱的温控仪，温控仪采用 PID 算法输出
7、把试验 环境温度调到试验所需温度。 3-1-2、 工控机通过 RS232 设置 AE310 电源，使电源输出设定电压到 EPS 电机电 端，此时电机开始转动。 3-1-3、 力矩传感器将 EPS 电机速度和转矩信号送到工控机，计算机根据速度信号， 通过 AE310 电源调节磁粉制动器电压（ RS232 方式），使 EPS 电机的速度 为设定值。磁粉制动器电压的调节采用 PID 算法完成，调节快、稳定好。 3-1-4、 调好转速后，按照试验要求立即使 EPS 电机制动（调节磁粉制动器电压使之 输出较大的制动力矩）使力矩限制器打滑。制动时间按用户设定要求，以秒 为单位。 3-1-5、 更改 EPS
8、 电压的极性，使之反转。按上面的操作完成反向打滑动作。 3-1-6、 试验过程中记录了 EPS 电机电压、电流、速度以及输出力矩等信号，并实时作出数据曲线图。 74-、控制软件操作 3-2、 电机综合性能高低温耐久 3-2-1、 工控机通过 RS485 设置高低温箱的温控仪，温控仪采用 PID 算法输出把试验 环境温度调到试验分段设定的温度。 3-2-2、 工控机计算出当前 EPS 输出设定电流时的电机的电压以及磁粉制动器电压， 并同时调节好两个控制对象。 3-2-3、 根据电流控制的要求，电流分斜线上升、下降和水平保持三个分段类型。每完 成一个分段将设定新分段的温度设定，以及计算、输出新的分
9、段的电机的电 压以及磁粉制动器电压。为保证电流曲线控制更好，除软件调节外还采用硬 件限流。 3-2-4、 试验过程中记录了 EPS 电机电压、电流、速度以及输出力矩等信号，并实时作出了数据曲线图。 3-3、环境条件。 供电参数：高低温箱 380V 5%， 50Hz， 4.5KW。 电控柜 220V 5%， 50Hz， 3.5KW。 环境温度： 030。 相对湿度： 85%R.H 周围无强烈震动； 无阳光直射或其他热源直接辐射； 周围无强烈气流， 当周围 空气需强烈流动时，气流不应直接接触到箱体。 EPS 电机耐久试验系统软件采用 C#开发。运行于 Windows XP sp2 操作系统 。它能
10、够按照用户的需求设定，进行电机扭矩限制器耐久、电机综合性能高 低温反复耐久试验。软件界面友好丰富，操作灵活方便。 4-1、软件安装卸载。 EPS 电机耐久试验系统的安装程序是一个文件名为 “setup.exe”的可执行文 件， 您直接双击此文件就可以运行软件的安装程序，然后按照软件安装程序的提 示逐步安装软件。 8软件卸载有两种方法： 4-1-1、 点击【开始】、【设置】、【控制面板】，并在控制面板里面执行 “添加或删除程 序 ”，继而在弹出的对话框中选择 “ae_eps2007”并单击其右边的 “修改 / 删除 ”，然后按照软件卸载提示逐步卸载软件。 4-1-2、 点击【开始】、【程序】、【
11、 EPS2007 测试试验系统】，选择【卸载】打开删除 窗口，点击【确定】删除。 【注意事项】 执行卸载前，请先退出 “ae_eps2007”。请不要直接删除 ae_eps2007 安装目录，否则将导致系统运行不正常； 卸载过程中的任何时候，建议用户慎用 “取消 “操作； 卸载进度一旦开始，某些文件就会相应被删除，故不提倡中途取消操作。 4-2、主操作界面。 双击桌面 “ae_eps2007” 控制软件，进入程序主界面。点击主界面 “退 出 ”菜单终止程序。 主界面如下图： 主界面下有【测试试验】【 试验参数】、【数据处理】【 手动调试】【 帮助说明】、 【安全退出】六个菜单，部分菜单含有附属
12、子菜单。其功能将在下面介绍。 94-2-1、测试试验。 【测试试验】主要用来完成 EPS 电机的测试和试验。主要分【性能试验】、 【 PTT 特性试验】 、【耐久试验】。本试验台为 EPS 耐久试验台，故可看到 【性能试验】菜单为灰色（无效状态）。【耐久试验】菜单下分【新试验】、【未 完成试验】，【新试验】用于开始一个全新的任务，而未完成用于继续一个未做 完的任务。 4-2-2、 试验参数。 【试验参数】包含本系统所有的参数设置，主要分：【工艺参数】、【系统 参数】、【通讯设备参数】、【温控参数设置】。【工艺参数】下又分为【性能工艺 参数设置】、【 PTT 工艺参数设置】、【耐久工艺参数设置】
13、 。 在耐久试验台软件 系统上可打开性能工艺参数设置界面并操作 （仅供参考、了解，无实际用处）。 4-2-3、数据处理。 试验的数据和历史记录在此查看。这里记录了试验的详细资料、测试数据 曲线等信息。试验数据可查看、编辑、报表打印、导出。 此菜单包括【性能数据】、【 PTT 数据】和【耐久数据】，分别可打开、操 作对应试验的数据。 104-2-4、 手动调试。 在这里可进行系统单步电控、机械动作，主要用来对系统的故障分析和简 单测试。分【性能试验台】和【耐久试验台】，在耐久试验台系统中【性能试 验台】菜单无效。 4-2-5、 帮助说明。 此处可查看一些简单的软件帮助文档，和软件版本信息。 4-
14、2-6、 安全退出。 试验完成后，点【安全退出】菜单关闭系统软件。如系统出现故障，软件 会给出提示。 4-3、 设定顺序及相关操作。 4-3-1、 系统参数设置（系统管理员使用，不可任意修改！） 在主界面下选【试验参数】、【系统参数】打开参数设置界面。在这里可设 置试验数据保留的时间，高低温箱冷机启动的条件（低于此温度冷机自动启 动）、数据采集零位校准等。 注：对耐久试验台通讯使用的串口已固定， COM1（ RS232 方式）与电 源连接， COM2（ RS485 方式）与高低温箱连接，通讯波特率固定为 9600。 各电器的站号、采样周期、采样间隔可在此查看。 4-3-2、通讯设备参数（系统管
15、理员使用，不可任意修改！） 在主界面下选【试验参数】、【通讯设备参数】打开参数设置界面。对于耐 久试验台的电源参数在此设置，伺服控制器在此无效。 双击 “电源 ”展开，然后选择 “固定参数 ”或 “状态参数 ”。 “固定参数 ” 可读写， “状态参数 ”只读。选中要操作的行，在右边的参数值输入框中写入 数据，点 “写 ”按键完成写操作。读参数时，只需选中要操作的行，点 “读 ” 按键完成读操作。 114-3-3、 温控参数设置（系统管理员使用，不可任意修改！） 在主界面下选【试验参数】、【通讯设备参数】打开设置界面。在这里可设置、 查看系统需要的高低温箱的基本参数。这些参数在出厂时已设置好，一
16、般不需修改。 4-3-4、 工艺参数设置 在开始一个新的任务前需一套设置好的工艺参数，工艺参数的设置界面如下： 124-2-3、数据处理。 试验的数据和历史记录在此查看。这里记录了试验的详细资料、测试数据 曲线等信息。试验数据可查看、编辑、报表打印、导出。 此菜单包括【性能数据】、【 PTT 数据】和【耐久数据】，分别可打开、操 作对应试验的数据。 4-2-4、 手动调试。 在这里可进行系统单步电控、机械动作，主要用来对系统的故障分析和简 单测试。分【性能试验台】和【耐久试验台】，在耐久试验台系统中【性能试 验台】菜单无效。 4-2-5、 帮助说明。 此处可查看一些简单的软件帮助文档，和软件版
17、本信息。 4-2-6、 安全退出。 试验完成后，点【安全退出】菜单关闭系统软件。如系统出现故障，软件 会给出提示。 4-3、 设定顺序及相关操作。 4-3-1、 系统参数设置（系统管理员使用，不可任意修改！） 在主界面下选【试验参数】、【系统参数】打开参数设置界面。在这里可设 置试验数据保留的时间，高低温箱冷机启动的条件（低于此温度冷机自动启 动）、数据采集零位校准等。 13各电器的站号、采样周期、采样间隔可在此查看。 4-3-2、通讯设备参数（系统管理员使用，不可任意修改！） 在主界面下选【试验参数】、【通讯设备参数】打开参数设置界面。对于耐 久试验台的电源参数在此设置，伺服控制器在此无效。
18、 双击 “电源 ”展开，然后选择 “固定参数 ”或 “状态参数 ”。 “固定参数 ” 可读写， “状态参数 ”只读。选中要操作的行，在右边的参数值输入框中写入 数据，点 “写 ”按键完成写操作。读参数时，只需选中要操作的行，点 “读 ” 按键完成读操作。 4-3-3、 温控参数设置（系统管理员使用，不可任意修改！） 在主界面下选【试验参数】、【通讯设备参数】打开设置界面。在这里可设置、 查看系统需要的高低温箱的基本参数。这些参数在出厂时已设置好，一般不需修改。 4-3-4、 工艺参数设置 在开始一个新的任务前需一套设置好的工艺参数，工艺参数的设置界面如下： 14新建参数的步骤为： a) 在窗口
19、左边的工艺列表框中点鼠标右键，弹出下拉菜单。 b) 在下拉菜单点选 “新增 ”将增加一套全新待设定参数，选 “复制 =粘贴 ”将 复制选定的参数到新的工艺中，选 “删除 ”会删除选中工艺（此操作不可逆，删除 后无法恢复）。 c) 用上述的某一种方法新增工艺后，可点选 新工艺名在的行输入新名称并保存。 d) 耐久试验分“电机扭矩限制器 ”和 “电机综合性能高低温 ”两种类型。应在工 艺种类中选择好。选好工艺种类后相应的设置面板被使能，可以输入参数了。 e) 扭矩限制器的参数设置只需填写好文字 框的设定数据。而综合性能高低温试验 参数的设置需根据用户的试验条件分段处理。在中间段号框中点鼠标右键弹出
20、菜单 如图： 按菜单内容操作分段，并设置好参数。 f)分段类型为。 为结束点。方波的 L 与 R 点值一样，斜波 L 与 R 的大小决定是上升还是下降。 为循环段，重复起始段到结束段设定次数。循环段的结束段不能大于等于它自身段 号。设定值除电压、温度可输入小数外，其他均为整数。 注：每设置好一个分段后，应先保存。然后才能进行新建分段，浏览其他分 段等操作，否则数据会15会丢失。 g) 完成上述操作后，输入电机型号，点保存、退出即可。 4-4、 开始试验。 4-4-1、开始一个新试验 在主界面下选【测试试验】、【耐久试验】、【新试验】，进入新试验界面。 在左上的工艺列表选择要试验的工艺，工艺的设
21、置参数显示在参数设定区。参数 试验前或后可点选或取消图下面彩色方前的选择框来显示或取消显示对应的试验曲线。 在坐标图中点鼠标左键不放然后向右下拖拉，可放大拖拉范围的图形，点鼠标左键不放 然后向左上拖拉可恢复到正常图形，点鼠标右键可移动图形，坐标图中只能显示 1 分钟 的数据。试验进行中请不要做上述操作，可能试验异常。 4-4-2、 继续一个任务 在主界面下选【测试试验】、【耐久试验】、【未完成试验】，进入未完成试验界面。 16此界面与新试验界面基本相同，在未完任务列表中选择要继续的任务名， 点 “启动 ”键启动（进度栏中蓝色指示灯变红）。试验的设定参数、电机型号、试 验工艺、检测员、试验进度均
22、显示出来。数据采集区将实时显示采集数据，数据 曲线区实时作图。按 “停止 ”键停止试验（进度指示灯变绿）。 图形曲线操作与前面描述相同。 4-5、 数据处理。 在主界面下选【数据记录】、【耐久数据】进入耐久试验数据处理界面。界面显 示如下： 17此界面有两个列表区和一个图形区，选择栏中的多选一按键确定左边列表显示 的分类是完成、未完成或全部。左边的列表记录了试验名，试验进度，试验时间等 信息。右边列表记录了试验过程中的各数据，点列表上部的 “ ”、 “”、 “ ”、 “” 可翻页，鼠标停在这些图标上有操作提示。表格中的内容可编辑，先选中要修改的 数据，再点击一次进入修改状态。左右两个表中的内容
23、均可打印输出，再列表栏中 选中要打印的列后点鼠标左键弹出菜单 点 “打印输出 ”打开打印界面，两个列表打印的内容不一样但操作方式相同。 单组记录打印界面如下： 鼠标停在界面上部的彩色图标上，会出现快捷 图标的功能提示（如鼠标停在软 盘图形上会出现提示“导出 ”，点击出现菜单 “Excel”和 “PDF 文件 ”，选前者导 出为电子表格文件，后者 PDF 文件），按提示操作即可。 184-6、手动调试。 在主界面下选【手动调试】、【耐久试验台】，进入耐久试验台手动调试界面。 手动调试界面主要用来对系统的故障分析和简单测试。可单独控制电源电压、 电源的恒流值、高低温箱温度以及磁粉离合器电压值。电源
24、输出电压范围 030V， 控制分辨率 0.01V。在电源设置框中输入设定值后按键盘 “Enter”键，更改电源 当前输出值，点选或取消极性前的选择框改变电源输出极性。也可通过拖拉电源设 定下的滑块或点击滑块两边的箭头按键改变输出值。在使用箭头按键设定输出值 时，应先设定电源栏的变化量（在变化量框中输入变化值按键盘 “Enter”键，输 入分辨率 0.01V）。每按下左边的箭头当前输出值将减少变化值，按下右边的箭头 当前输出值将增加变化值。其他设定值的设定方法与之相同。界面中的 AD 采集区 实时显示采集数据以便分析。 “冷机启动 ”、“冷机停止 ”按键完成冷机 IO 操作（也 可用高低温箱面板
25、按键完成）。 电机高低温试验条件数据的获得须在此界面进行。例如：直线 段的参数获 得方法，先设定高低温箱的温度使之达到试验要求的 环境温度，然后给电机加工作 电压使电机达到设定转速，在给磁粉离合器加电压使负载电流达设定值。此时速度 会下降，需加电机加工作电压，调节到电机的速度和电流达设定值时，记录此时的 电机电压和磁粉离合器电压（需要测试得到参 数）。此参数也用于直线 段前后的 斜坡 段设置。 195-、试验操作步骤 6-、夹具品种更换 EPS 电机耐久试验系统使用时应按顺序操作，操作步骤如下： 5-1、 检查各电器完好后，给电控柜、高低温箱通电。并打开电控柜内的电源， PC 机。 5-2、在
26、高低温箱内温度接近室温时打开温箱柜门，装夹好待测电机，接好电机电源锁 紧手柄后关好柜门。 5-3、 按照软件操作说明，打开 EPS 电机耐久试验系统软件。设置好试验所需的参数 （如已有设置好的参数可直接进入下一步）。 5-4、 按照软件操作说明，打开一个新任务或继续一个未完成任务，点击启动进行试 验。中途可暂停，在后面续作。高低温箱有工作室照明灯，打开可观察箱内试 验情况。 5-5、 作完试验后，应先打开柜门，让水气流消失后才能取出被测电机（建议尽量等 温箱工作室温度接近室温后取出）。试验中如果冷机打开，试验结束时冷机将停 止。人为暂停试验冷机不会自动关闭，请用户自行关闭。 5-6、 做完试验
27、后应关闭各电器电源，关好电控柜和温箱的柜门。温箱的工作室应保 持清洁。 注：设备如长期未运行，试验前应先让设备空负载运行数分钟，使系统进入 稳定状态。 本系统可通过更换电机夹具完成其他品种电机的耐久测试试验（例如： PTT 电机）。 更换夹具时应先松开高低温箱中夹具的锁紧螺丝并更换夹具；根据不同电机的需 要还须要更换驱动连接轴。更换后不要立即锁紧，应装上测试电机后调节电机中心轴 与机械连接轴同轴。电机安装机架三维手动可调 ，调节时松开机架相对方向的锁紧螺 丝，调好后锁紧。调节时用手旋转电机轴，应感到 360 度受力均匀，运转力度小。 夹具调好后，应使电机正反空负载运行。观察力矩采集数据，空载力
28、矩太大、正 反偏差太大说明机械未调试正常，需重新调试。 207、系统维护方法 为保障系统的安全运行，系统应定期做好维护。 7-1、系统在使用过程中应按照正常的操作步骤进行，测试过程中不要操作工控机，避免出现未知的异常情况。 7-2、 系统的使用环境要保障。避免与可能发生危险的事物太近，不要靠近火源，周 围无强烈震动，无阳光直射或其他热源直接辐射等。 7-3、 系统的供电系统要有保障。电网波动不宜太大、不要非正常断电，不要用力拉 扯电线电缆。接地线要牢靠，防止静电损坏系统。 7-4、 高低温箱尤其在低温达到 -40前，内部蒸发器是否严重结霜，如果发生就要进 行人工加温除霜（否则将很难达到低温指标），在控制仪表面板上进行，之后再 还原成降温制冷状态。 7-5、 当系统在低温状态运行时，要注意检查箱体的密闭性，尤其是传动轴间的泡沫 密闭是否完好，以免泄漏冷气而使低温达不到指标，如发现漏冷气就要更换或 修补密闭隔热泡沫件。 7-6、 系统在使用中应注意保持清洁，使用完清洁现场做好防尘防锈处理。 7-7、 测试前如系统长期未使用应先让系统空负载运行几分钟再试验。
