溫升試驗的案例
動力蓄電池控制單元溫升試驗全解析：高壓過流下如何守住熱失控防線？
在產品設計階段，進行溫升試驗是確保產品安全穩定工作的重要環節。
溫升試驗定義
溫升試驗是一種評估電子電氣設備在運行中各部件相對于環境溫度升高情況的測試。這種測試對于新產品或在生產工藝、主要部件材料有重大變更，以及損耗值超出標準的產品都是必要的。
溫升試驗的目的
溫升試驗旨在評估電器產品及其部件在溫度變化下的工作適應性，確保產品在實際使用中的安全性和可靠性。它有助于檢測產品是否滿足相關標準要求，并評估產品在溫度變化條件下的耐久性和可靠性。
溫升測試方法
溫升測試主要有兩種方法：熱電偶法和電阻法。
1. 熱電偶法：通過將熱電偶粘貼在設備部件表面，測量并計算出部件的溫升。在應用此方法時，需要考慮熱電偶、溫度測量儀器、膠黏劑、測試環境條件以及測試工程師操作水平等因素，以確保測試的準確性。
2. 電阻法：利用電機繞組電阻值隨溫度上升而增加的特性，通過測量電阻值來確定溫度。這種方法適用于電機等設備的溫升測試。
溫升測試流程
1. 確定受測元器件：選擇需要測試的設備部件。
2. 安裝熱電偶：將熱電偶粘貼到受測元器件上。
3. 設備運行：將設備運行在額定電壓和頻率的上限，輸出負載調整到要求的大小。
4. 達到熱平衡：讓設備持續工作，直到達到熱平衡狀態。
5. 記錄數據：記錄熱電偶的讀數，以評估溫升情況。
溫升試驗案例
隨著新能源汽車的快速發展，蓄電池控制單元（Battery Control Unit, BCU）作為電池管理系統的核心部件，其安全性和可靠性至關重要。在實際使用中，BCU可能會面臨高壓過流的極端工況，例如電池組短路或充電設備故障，導致電流異常升高。
展開 電機試驗平臺：一臺電機的“高考考場”同軸度、溫升、負載，少一分都不行
電機試驗平臺的技術參數并非一組固定的數字，而是根據被測電機的類型、功率等級和應用場景構成的一個多維度的指標體系。理解這些參數，是選擇、驗收或操作一臺試驗平臺的基礎。
我將這些參數歸納為核心性能指標、被測對象限制、測量與控制精度以及專項測試能力四個維度，并結合實際案例進行說明。
一、核心性能指標：決定平臺的能力邊界
這是衡量一臺試驗平臺“能不能測”以及“能測多大電機”的基礎參數。
功率范圍
這是比較直觀的選型指標。電機試驗平臺的功率覆蓋范圍相當廣，從用于微特電機的瓦級平臺，到用于大型工業電機的兆瓦級平臺都有。
小功率：例如用于測試伺服電機的平臺，功率范圍在5kW-10kW，甚至更小如100mNm級別的齒槽轉矩測試平臺。
中的功率：如華中科技大學搭建的60kW、250kW測試系統，用于新能源汽車或航空伺服電機研發。
大功率：浙江大學的永磁牽引電機測試平臺，其變頻電源系統功率達到了1MW，用于牽引電機的性能測試。而針對力矩電機的平臺，其額定扭矩加載點可達3000Nm。
轉速范圍
決定了平臺能測試電機的比較高轉速，對于高速電機（如主軸電機、無人機電機）至關重要。
常規轉速：0~5000rpm、8000rpm、10000rpm是比較常見的等級。
高轉速：隨著技術進步，轉速要求越來越高。例如，尼得科（Nidec）推出的電動汽車電機試驗臺，比較高支持轉速已達20,000rpm。近期的一些招標項目，甚至要求平臺能在0~20,000rpm范圍內可控運轉。
大力矩低轉速：與高轉速對應，一些大力矩平臺則強調低轉速下的大扭矩輸出，例如200rpm@3000Nm或1000rpm@5000Nm。
扭矩范圍
這是衡量電機輸出能力的關鍵。
微扭矩：對于微型電機，扭矩范圍可能在0~100mNm。
展開 【收藏】采用植物油浸漬耐高溫紙的配電變壓器過載能力（節選）
1)采用IEEE Std C57.91 附錄G中的計算方法 求解型號為 S13-M(B)-400/10 的配電變壓器在過負荷溫升試驗中頂層油溫升與熱點溫升的變化情況
，計算結果表明最高的熱點溫升均出現在 2 倍負載結束時，此時礦物油浸漬牛皮紙配電變壓器熱點溫升 為 95.1K，超過了礦物油變壓器的熱點溫升限值78K，而植物油浸漬耐高溫紙配電變壓器的熱點溫升為 97.9K，并未超過對應高溫絕緣系統的溫升限值 110K。
2)在使用植物油FR3 浸漬耐高溫紙Nomex? T910的變壓器的繞組中安裝光纖傳感器測溫
，按配變過負荷溫升試驗曲線施加電流,測得 2 倍負載結束時最高的熱點溫升為 97.4K，與計算結果基本一致。驗證了使用IEEE Std C57.91中方法計算結果的有效性。因此，選擇植物油FR3 浸漬耐高溫紙 Nomex?T910 紙的絕緣系統作為能承受長期緊急過載配電變壓器的絕緣系統可滿足南方電網公司配變過負荷試驗的要求。
展開 酯液變壓器冷卻風扇不同布置下的散熱特性
冷卻風扇在散熱器上的布置
冷卻風扇在散熱器上的布置
圖6 酯液和礦物油的油流量、頂油溫度、繞組溫升、熱點溫度因冷卻風扇的不同布置而不同
圖6為冷卻風扇不同布置方式下的酯液和礦物油的油流量、頂油溫升、繞組溫升和熱點溫度。圖6中，油自然冷卻模式下的油流量一般受繞組結構內部的熱虹吸壓力誘導力(熱虹吸力)影響，總壓力損失將基于變壓器內部的液壓回路。天然酯液和合成酯液的流量分布基本一致，均在6.5 ~ 7.3 m3 /hr之間，而礦物油的流量分布較為均勻，通頂冷卻管道的流量較大。在酯液中，在相同的液體流動分布下，合成酯液比天然酯液具有更高的流動速率。
頂油溫升越低，熱性能越好，熱點溫度越低。酯液的最高油溫比礦物油高10%。由于溫度分布不均勻，繞組頂部的熱點溫度一般較大。礦物油、天然酯液和合成酯液的最高溫度位于高壓繞組的上部(第79餅)。研究發現，在兩種冷卻模式下，合成酯液變壓器油由于具有較高的粘度，其溫度高于天然酯液變壓器油。天然酯液和合成酯液的區別小于酯液和礦物油的區別。
在油自然冷卻模式下，油流入口速度越低，銅損耗越高，導致油流畸變越大，從而導致繞組頂部熱點溫度較高。因此，增大油流入口速度有助于改善油流分布，避免在繞組底部油流處的油滯留。油的粘度會影響壓力降隨繞組幾何形狀的變化，進而影響油流入口速度。如果變壓器填充酯液，為了比較酯液與礦物油的性能，應事先估計到油流通過入口速度的降低。
7 試驗分析
變壓器的熱性能可以通過THNM模型的熱建模和光纖傳感器測量的熱運行試驗來評估，其中熱點溫度是最重要的熱參數。根據IEC標準，傳統的變壓器熱性能評定主要是依靠廠內溫升試驗作為型式試驗，其中整體溫度參數(頂部油溫升、在不同的負載條件下，測量了底部油溫升和平均繞組溫升)與環境溫度的關系。
展開 
基于磁路法與等效熱網絡法的航天永磁同步電機設計與仿真
在穩態情況下，根據熱平衡原理，節點6產生的熱量加上其他節點傳入節點6的熱量等于從節點6流出的熱量，可得節點6的熱平衡方程
2.3
熱網絡法仿真實例
利用第2節確定的電機參數，結合本節搭建的熱網絡模型，在表2中的典型工況下，假設初始環境溫度為25℃，散熱條件為自然風冷，仿真獲得的電機繞組端部及殼體的溫升曲線如圖2所示。從圖中可以看出,第2節電磁設計得到的電機方案，經過245s熱仿真，電機繞組端部溫度最高達到了115.2℃，殼體溫度達到97.74℃(受漆包線最高承溫限制，通常要求不超過200℃)。因此，表3電機方案滿足初步階段熱設計需求。
03
電機磁熱快速設計仿真方法校驗
為驗證所提方法的正確性及計算結果的準確度，將本文所提方法獲得的仿真結果分別與成熟商業軟件的仿真結果、實物試驗結果進行比對。其中電磁分析選用ANSYS/Rmxprt電機快速設計軟件，表4給出了商軟仿真結果、磁路法計算結果和樣機實測結果及其相對誤差。可以看出，磁路法與商軟的誤差最大為6.07%，最小為1.66%；而與實物樣機之間的最大誤差低于10%。
為與實物樣機溫升數據做對比，將溫升試驗工況(表5所示)賦予熱網絡模型中，其中初始溫度為38.1℃，得到繞組端部溫升仿真與試驗對比曲線，如圖3所示，具體數據及誤差如表6所示。由表６可以看出，利用熱網絡法得到的電機繞組端部溫升與試驗數據趨勢基本一致，最大誤差為7.3%，滿足方案設計階段對電機熱性能快速預估的需求。
展開 深圳3C確認檢驗報告，3C確認檢驗報告介紹
關鍵件中的許多元件和部件都有相應標準，在定期確認檢驗中，按相應標準對關鍵件實施全項目檢驗是最好的，如果不想做全項目檢驗，則應選取一些關鍵項目和易產生不合格的項目進行檢驗，如非金屬材料中的耐熱、阻燃、耐漏電起痕，電容器的耐久性和自愈，電動機的溫升試驗和非正常工作；不可拆線插頭的彎曲試驗；熱熔斷體的斷開電流、額定動作溫度、最高極限溫度、老化等。
(2)按標準規定的試驗條件和方法實施檢驗。為了確保關鍵件持續符合標準要求，對于有相應國家標準或行業標準的關鍵件，應按標準規定的試驗條件和方法實施檢驗。如沒有相應國家和行業標準，應考慮按照相應整機標準的要求實施檢驗。
3C確認檢驗報告的項目一般按照該關鍵部件和原材料的國家標準、行業標準或該供方的企業標準中規定的檢驗項目進行確認檢驗；當工廠或者供應商自身沒有相關檢測項目能力時，定期確認檢驗可以委托第三方實驗機構進行。
3C認證具體認證包括玩具CCC認證、燈具CCC認證、手機CCC認證、燃氣CCC認證、無線CCC認證、醫療器械CCC認證等等。 優耐檢測認證是一家權威的第三方認證機構。為深圳廣大廠商提供3C認證、3C認證查詢、3C認證申請、CQC認證流程，中國RoHS認證，歐盟CE認證，美國FCC認證，澳洲C-tick認證，韓國KC認證等各國認證。
3C也表示： competitive complete collective 目前的“CCC”認證標志分為四類，分別為：
1．CCC S 安全認證標志；
2．CCC EMC 電磁兼容類認證標志；
3．CCC S&E 安全與電磁兼容認證標志；
4．CCC F 消防認證標志；
3C確認檢驗報告的費用多少？
費用主要看具體的產品和測試標準而定。一般收費在800-1000
CCC認證的有效期是多久，是否需要審廠？
展開 為什么需要電機試驗平臺？關鍵用途一覽無余
電機試驗平臺主要測試內容與目的
電機試驗平臺可完成以下典型測試：
性能特性試驗：
空載試驗：測量鐵耗、機械耗、空載電流等。
負載試驗：測量不同負載下的效率、功率因數、溫升、電流電壓等。
轉矩-轉速特性曲線：測量電機的比較大轉矩、啟動轉矩、工作區間等。
效率分布圖：繪制在整個轉速-轉矩工作范圍內的效率等高線圖，是評估電機（尤其是新能源汽車驅動電機）能效的關鍵。
安全與可靠性試驗：
溫升試驗：驗證電機在額定或過載條件下，各部位溫升是否符合絕緣等級要求。
過載能力測試：測試短時過載和比較大轉矩能力。
耐久性與壽命試驗：模擬長期或苛刻工況運行，評估其可靠性。
環境適應性試驗：在高低溫、濕熱、振動等環境下測試性能。
合規性與認證試驗：
依據國家、國際標準或行業規范進行測試，以滿足產品認證要求。
電機試驗平臺應用領域
電機試驗平臺是電機研發、生產、質檢的核心裝備，廣泛應用于：
新能源汽車行業：驅動電機、輔助電機的研發與出廠測試。
工業電機行業：高壓/低壓交流異步電機、永磁同步伺服電機等。
家用電器行業：空調壓縮機電機、洗衣機電機等。
航空航天與特種設備：對重量、效率、可靠性要求較高的特種電機。
電機試驗平臺核心技術要求與挑戰
測量精度：高精度的轉矩、轉速、電參數測量是獲得可靠效率數據的基礎。
動態響應與協調控制：要求加載設備能快速、準確地跟隨負載變化曲線。
系統對中：機械軸系的精和密對中是保證測量精度和系統安全運行的前提。
能量處理：傳統耗能式測功機產生大量熱能，而先進的“能量回饋式”系統可以將大部分電能回饋電網，節能環保，但對電網質量有要求。
自動化與智能化：現代平臺要求高度自動化測試流程，并能進行大數據分析和故障診斷。
總結
電機試驗平臺是現代電機技術發展的基石。
展開 Icu和Ics哪個更重要？談談低壓斷路器的兩個參數！
有關低壓斷路器的分斷能力試驗
斷路器短路接通和分斷能力型式試驗的試驗線路見下圖所示：
圖中，G是電源；PV是電壓測量裝置；R是可調電阻；L是可調電抗器；Rs是分流電阻器；SV1～SV6是電壓傳感器；Q是接通電器；QF是被測斷路器；W是整定用臨時連接線；SA1～SA3是電流傳感器；FU是熔斷器；RL是限制故障電流的電阻器。
調整電路時用阻抗可以忽略不計的臨時連接線W來代替被試斷路器QF，連接線要盡量靠近QF的一次接線端子。調整可調電阻R和可調電抗L，使得從試驗整定波形圖上能確定某相的電流為預期接通電流。
在這里有一個關鍵因素，就是試驗電路的功率因數。只有準確地測定了功率因數后才能根據GB14048.1或者GB7251.1換算出峰值系數n，然后進一步確定出峰值電流。
當試驗電路調整好后，就用被測斷路器取代連接電纜W，接著就可以進行短路接通和分斷能力試驗了。斷路器的型式試驗是按程序進行的，程序如下：
第一步：對于額定運行短路分斷能力的型式試驗，試驗過程是：額定運行短路分斷能力、操作性能、驗證介電耐受能力、驗證溫升、驗證過載脫扣器；
第二步：對于額定極限段分斷能力的型式試驗，試驗過程是：驗證過載脫扣器、驗證極限短路分斷能力、驗證介電耐受能力、驗證過載脫扣器。
我們先看額定運行短路分斷能力Ics的試驗。這個試驗適用于使用類別為A或B的斷路器。
Ics試驗程序是：額定運行短路分斷能力試驗、操作性能驗證試驗、驗證介電耐受能力試驗、驗證溫升試驗、驗證過載脫扣器試驗。
Ics試驗的操作程序為：O-t-CO-t-CO。這里的O表示打開操作，t表示適當的延時，CO表示閉合后經過一段適當的時間間隔后立即打開。
展開 電機行業要變天？發改委 + 35 項新標發布，2025 年這些企業將被淘汰
主要技術要求：規定了發電電動機及其附屬設備的總體技術要求，包括產品標識、材料存儲、試驗方法、供貨和試運行等。
（2）GB/T 22671-2024 外轉子電動機試驗方法
實施日期：2025-04-01
適用范圍：適用于交流異步/同步外轉子電動機。
主要技術要求：本文件規定了外轉子電動機試驗的基本要求，描述了空載試驗、溫升試驗、效率和功率因數的測定、堵轉試驗及其他試驗項目的試驗方法。
（3）GB/T 25738-2024 核電廠電動機調試技術導則
實施日期：2025-05-01
適用范圍：適用于核電廠交流異步電動機的調試。
主要技術要求：本文件規定了核電廠交流異步電動機的調試條件、調試方法、判斷標準、報告內容。
（4）GB/T 26846-2024 電動自行車用電動機和控制器的引出線及接插件
實施日期：2025-06-01
適用范圍：適用于QB/T 1714界定的助力自行車所包含的電動車輛用電動機和控制器的引出線及接插件的設計、生產、檢驗和銷售。
主要技術要求：本文件規定了電動自行車用電動機和控制器的引出線及接插件的通則、電氣性能、機械性能、環境性能等要求，描述了檢測設備和器具以及相應的試驗方法，規定了檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存的要求，并界定了便于技術規定的術語和定義，給出了產品結構。
（5）GB/T 24625-2024 變頻器供電同步電動機設計與應用指南
實施日期：2025-04-01
適用范圍：適用于變頻器驅動的同步電動機
主要技術要求：本文件規定了變頻器供電的三相或多相電勵磁同步電動機及永磁同步電動機定額、結構型式、性能要求、冷卻方法、試驗方法及驗收規則，包含對變頻器的要求。
展開 鼓式制動器熱衰退性能的仿真分析
圖 5 制動鼓幾何模型及測試點
圖6 制動鼓網格劃分
3.2 制動鼓連續制動九個周期溫升曲線擬合
施加的載荷主要有制動鼓內表面的初始溫度 63°、初始環境溫度22°。熱流密度施加在制動鼓內壁，如圖3 所示。對流換熱系數施加在制動鼓外壁，如圖4 所示。輻射系數施加在制動鼓外壁，其值為0.54。加載過程中，在每個載荷步中，劃分若干子載荷步[2]。在制動鼓連續九個制動周期仿真實驗中，為了得到制動鼓比較完整的溫升變化曲線，選擇按照每個周期11 個載荷步（減速階段5 個載荷步，加速階段4 個載荷步，勻速階段2 個載荷步）。
圖 7 九個周期連續制動后測試點溫升曲線
計算得到連續九次制動測試點的溫升情況，如圖 7 所示。測試點的最高溫度接近220℃，隨著制動次數的增加，最高溫度的增加量也隨之減少。在單次制動過程中，前三秒制動鼓內的溫度急劇上升，這是由于此三秒中制動鼓與制動蹄緊密接觸摩擦的過程，三秒之后制動鼓與制動蹄脫離，因此沒有熱量產生，且制動鼓與外界溫差很大，三秒之后汽車開始提速，此時對流換熱系數也隨著車速的升高而增加，從而使得鼓內的溫度急劇下降，在15s 左右時由于制動鼓與外界換溫差不大，對流換熱系數雖然達到最大，但是總體呈現圖示平穩降溫。
九個周期制動工況制動鼓內測試點溫升仿真曲線與試驗溫升曲線對比如圖 8 所示。
圖 8 有限元仿真曲線與試驗曲線對比
連續制動九個周期內 ANSYS 仿真得到的測試點的溫升情況基本與試驗曲線相吻合。驗證了模型的正確性，其邊界條件的各個參數的設置可用于對制動鼓溫度場的進一步分析中。
4 不同制動參數的制動鼓瞬態溫度場分析
4.1 不同制動強度的制動鼓溫升仿真
為研究制動強度的影響，需保證有較高的初始速度。
展開 電驅動橋測試試驗方法
試驗方法總結
新能源電動汽車用電機+減速器動力總成系統尚未形成具有指導意義的規范和標準，通過分析比較業內試驗方法，發現針對電機+減速器動力總成系統，業內均基于電機、減速器、新能源整車的國標或行標完成，其試驗內容都可大致統一分為三部分：
1) 電機性能試驗
2) 減速器性能試驗
3) 電機＋減速器總成動力性能試驗、可靠性試驗
電機性能試驗
依據《GB T 18488.2-2006 電動汽車電機及控制器第2部分試驗方法》中第7章電機轉矩-特性及效率測試開展電機性能相關試驗，主要包括以下試驗項目：
1) 轉矩精度試驗
2) 轉矩響應試驗
3) 轉速精度試驗
4) 轉速響應試驗
5) 堵轉試驗
6) 不同電壓等級驅動工況下轉矩/轉速特性及效率測試
7) 不同電壓等級制動工況下轉矩/轉速特性及效率測試
8) 最高工作轉速
減速器性能試驗
依據《QC/T 1022-2015純電動乘用車用減速器總成技術條件》的要求進行減速器試驗，主要包括以下試驗項目：
1) 減速器磨合試驗
2) 動態密封性能試驗
3) 溫升性能試驗
4) 高溫性能
5) 疲勞壽命試驗
6) 傳動效率試驗
7) 差速可靠性試驗
8) 高速性能試驗
9) 超速性能試驗
10) 靜扭強度試驗
電機＋減速器總成性能試驗
關于電機和減速器獨立本體性能的相關試驗方法均依據國標完成，在此不作闡述。
展開 
ANSYS Icepak在機箱機柜熱仿真中的應用
溫度分布如下圖所示：
溫升較高，當散熱片改為：110×380×40 mm3（2000VA，1400w）溫升如圖所示：
其它措施：選用開關時間更短的Mosfet,降低本身功耗
濾波電容，晶振溫升解決
1
layout時的電容位置盡量分開
2
在晶振上加小散熱片
加散熱片前
加散熱片后
實驗驗證仿真給出的技術方案
試驗溫升數據（放電11小時，取最大值）
單位：℃
經過以上動作后，除了改PCB板以便安裝散熱片外，此種1000va的UPS的thermal問題完全可以解決。
通過以上一個實例，我們能看到熱分析軟件在產品開發、優化中的巨大使用價值。利用空間熱量分布與轉化分析平臺的仿真能力，我們能在產品開發的初始階段，尋找最佳的散熱布局，優化器件的選型，減少乃至消滅設計失誤，減少設計的反復，減少試驗樣機的打樣數量。最終減少了時間和成本需求，提高了設計效率。
使用仿真軟件，也避免了以往設計中必須仰賴工程師的經驗的做法，使產品從經驗研發向精益研發過渡。
展開 一文了解電動汽車用驅動電機系統超速試驗
如果試驗環境的溫度不穩定，會影響試驗結果的準確性，因此試驗前必須對試驗環境進行嚴格的控制。
最后，試驗溫度與試驗時間也有關。在超速試驗過程中，電機的溫度會隨著時間變化，因此試驗者必須精確記錄試驗溫度和試驗時間，以便于后期分析試驗結果。
總的來說，試驗溫度是超速試驗的重要參數，必須精確定義，并通過合理的測量方法和環境控制，以保證試驗的準確性和可靠性。
試驗溫度對超速失效的影響
試驗溫度對超速失效具有很大的影響。驅動電機在高溫條件下運行會使其內部溫度升高，從而加速老化過程，增加超速失效的風險。
同時，高溫條件下電機的電氣性能和機械性能可能發生變化，導致超速失效。例如，高溫會導致絕緣材料老化，降低電機的絕緣性能；高溫也會使電機內部的軸承、軸等部件變形，影響電機的機械穩定性。
因此，試驗溫度是超速試驗的一個重要因素，必須控制在合適的范圍內，以保證試驗的準確性和可靠性。一般情況下，試驗溫度應在常溫（20℃~30℃）以內進行。
此外，在超速試驗過程中，試驗溫度的變化也需要注意。試驗溫度過快變化會對電機產生額外的熱負荷，加速其老化過程，影響試驗結果。因此，試驗溫度的變化速率必須控制在合理的范圍內，以保證試驗的準確性和可靠性。
同時，試驗溫度的變化對電機的溫升也有影響。電機的溫升過快會導致其內部部件受到過大的熱負荷，加速其老化過程，影響試驗結果。因此，試驗溫升速率也必須控制在合理的范圍內，以保證試驗的準確性和可靠性。
另外，試驗溫度對電機內部結構的影響也需要考慮。例如，高溫條件下電機內部絕緣材料會發生變形，導致電機內部短路，從而引起超速失效。因此，在超速試驗前，必須對電機進行充分的熱循環試驗，以確保其對高溫條件的適應性。
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前置代號 R 直接放在軸承基本代號之前，其余代號用小圓點與基本代號隔開。
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