Soluzione di test EMC E-motore

Our e-motor EMC testing solution are tailoring to meet the growing demands for compliance, performance testing across industries such as automotive, marine, and aerospace. Therefore These solutions are both cost-effective and efficient, ensuring consistent and repeatable test results across a variety of setups and configurations.

We offer full vehicle test setups, which equips with multi-axle chassis load machines, four-wheel drive capabilities, fully automated remote antenna positioning, and specialized charging mode test configurations. This flexibility makes our solutions ideal for testing not only complete vehicles but also Electric or Electronic Sub-Assemblies (ESA), covering a wide range of applications.

One standout feature of our load machines is the conventional through-shaft EMC chamber installation, designed to meet the CISPR 25 standard. This installation is perfect for testing e-motors ranging from smaller 20 kW units found in motorcycles to larger 700 kW systems commonly used in commercial vehicles. It ensures a thorough evaluation of all dynamic e-motor requirements, helping to accurately assess performance characteristics.

Flexibility of the test bench

As situations where a permanent load machine installation isn’t feasible, we provide mobile testing equipment as a flexible alternative. This mobile setup can use in multi-purpose or existing EMC chambers, offering the same comprehensive capabilities and functionality as our stationary systems, though with a slightly limited power capacity range.

Moreover Our solutions are designed to ensure you can meet the highest standards of performance and compliance, all while maintaining flexibility and cost-efficiency for your testing needs.

1.Soluzione di test EMC E-motore: Direct drive connection testing type

Furthermore the direct drive system is designed for performing precise EMC/EMI tests on high-speed motors and controllers. This system is ideal for testing both separate motors and controllers, as well as integrated motor-controller units.

In the setup, high-speed motors are mounting on the end face of an L-shaped tooling or T-slot platform, securely the controller places on the test table. This versatile configuration allows for thorough testing of individual components or integrated systems.

In Addition system can customize to match the specific parameters of the motor testing. Depending on the motor’s size and requirements, the appropriate dynamometer can do the customization. Below are the recommended dynamometer parameters for optimal testing performance:

All the parameters can be customized depends on the requirement, the solution can be integrated with gearbox in order to output more torque.

2.Soluzione di test EMC E-motore: Mobile/ Portable e-motor EMC testing

In regard to mobile portable e-motor EMC testing solution is an innovative addition, which is to our comprehensive range of load machine options for electric vehicle (EV) component EMC testing. This mobile setup features an EMC load machine with cutting-edge drive electronics and controls, all can be within a shielded, free-standing mobile unit.

As a result the system supports full four-quadrant (4Q) operation, allowing for testing of both the e-motor drive and regenerative functions. with functions to meet all current emission and immunity standards, ensuring the highest quality of the testing environment with no compromises.

Key Advantages:

One of the standout benefits of this mobile e-motor EMC testing solution is its flexibility. It uses in existing EMC chambers typically for testing consumer electronics or complete vehicles, which means minimal adjustments to the testing environment. This makes it an economical solution for manufacturers looking to streamline their testing procedures.

Many of these chambers already come equipped with essential features like turntables and raising flooring, which facilitate the routing of signal fiber optics and power cables beneath the floor. These built-in features help simplify the setup process and enhance overall operational efficiency.

Streamline Testing Process:

To maximize efficiency, the Unit Under Test can be prepared on the mobile load machine outside the EMC chamber. Once the setup is ready, it can easily transfer into the chamber using a standard pallet truck, furthermore quickly connect to the power supply. This simple transfer process reduces downtime and ensures more testing time.

Modular and Customizable:

The modular design of the mobile testing platform allows for customization, which bases on specific needs. For instance, if higher speed or torque testing is requiring, a larger and more capable e-motor and drive unit can add to the system. This flexibility ensures the mobile solution evolves with the growing demands of manufacturers and researchers, providing a versatile platform for comprehensive EMC testing of e-motor components.

In essence, the mobile e-motor EMC testing solution offers a cost-effective, efficient, and flexible approach to testing that can meet the complex needs of the evolving electric vehicle industry.

3.Soluzione di test EMC E-motore: Two-Axis EMC Loading Testing System

Regarding two-axis loading dynamometer system is designing to closely replicate the real-world installation of a vehicle powertrain, offering a highly accurate simulation. This system ensures that the differential is neither locked nor welded, and the output shafts on both sides of the powertrain can swap out for on-board half shafts. Inoltre, the wheel spacing can adjust to match the actual vehicle specifications, providing a realistic testing environment.

In addition the system is particularly well-suited for EMC testing of passenger car motors, with capabilities that include a maximum speed of rpm and a nominal torque N·m. One of its key features is the ability to design the semi-axles on both sides of the powertrain, which insulate from the ground, effectively simulating the behavior of vehicle tires during testing.

low-speed shaft side shafting system

In regard to high-speed motor testing, the low-speed shaft side shafting system can easily remove to facilitate testing of faster motors. Inoltre, for scenarios where space is limited in the EMC test chamber, a right-angle transmission box can install to optimize space and maintain functionality.

This versatile system offers the flexibility to meet a wide range of testing needs, which make it an ideal solution for testing e-motors and powertrains in realistic conditions while ensuring accurate EMC/EMI performance evaluation.

4.Soluzione di test EMC E-motore: Powertrain EMC Testing System

Nostro electric drive and powertrain universal dynamometers use for a variety of testing needs, tra cui EMC/EMI testing for high-speed motors, low-speed high-torque powertrains, and low-speed high-torque motors. This versatile system is perfect for evaluating the full range of electric drive systems under real-world conditions.

In addition the system utilizes a medium-speed high-torque dynamometer that connects to a dual-output shaft gearbox. Through gear transmission, the high-speed shaft can increase to higher speeds, while the low-speed shaft is directly power by the dynamometer. This flexible configuration allows for testing both high-speed, low-torque E low-speed, high-torque electric drive systems.

Tuttavia, due to the introduction of a high-speed gearbox, the mounting surface area for the motor will be larger, and the reflecting surface area will also increase. This can lead to a slight impact on measurement uncertainty. To mitigate these effects, our product is equipped with several key design features to ensure optimal performance and accuracy.

key design features

Oil and Gas Absorption Device: The high-speed gearbox fully equips with a device, which prevents oil and gas from volatilizing into the anechoic chamber, maintaining the integrity of the testing environment.
Medium-Speed High-Torque Dynamometer: This dynamometer reduces the gearbox’s transmission ratio, lowers the center distance, and minimizes the gearbox’s cross-sectional area. This design effectively reduces the impact on measurement uncertainty, ensuring more precise test results.
Lubrication System with Power-Failure Protection: The gearbox’s lubrication system equips with a mechanism that continues to supply oil for at least 5 minutes after a power failure, preventing damage to the gearbox due to oil cutoff during testing.
Constant Temperature Lubrication System: The system features a constant temperature device that ensures the oil inlet temperature remains stable. This helps minimize the influence of lubricating oil viscosity on transmission efficiency and eliminates errors in torque measurement caused by fluctuations in transmission efficiency.

These thoughtful design elements ensure that our powertrain testing system delivers accurate and reliable results, even in complex testing scenarios. The system is highly adaptable and capable of addressing a wide variety of electric drive and powertrain testing requirements

Technical description-1. System Architecture of E-motor EMC testing solution

The electric drive EMC/EMI test system typically consists of an electric wave anechoic chamber, un sistema di dinamometro, and various measuring instruments. We primarily offer the anechoic chamber and dynamometer system.

The anechoic chamber is typically a standard CISPR25 chamber, which designs to ensure accurate testing in controlling conditions. The dynamometer system, on the other hand, customization bases on the specifications of the UUT. It generally includes several key components, such as:

A power dynamometer to simulate the load
A through-wall shielding shaft system for precise measurements
An installation stand for secure positioning
A frequency converter to adjust operational parameters
A battery simulator to mimic real-world energy sources
A cooling system to regulate temperature during tests
A sensor measurement system to capture critical data
A data acquisition system for processing and recording results
Monitoring software for real-time control and analysis

This comprehensive setup ensures that all necessary tests are conducting with high accuracy, helping you meet stringent EMC/EMI compliance standards for electric drives.

2. Key technical indicators ofArchitettura di sistema

2.1 Efficacia di schermatura-(Con) L'efficacia di schermatura dell'unità elettrica EMC Caricamento CISPR25 Darkroom, sala di controllo, and power amplifier room implement in accordance with the standard EN50147-1 or the latest GB/T12190 standard (Range di frequenza 10kHz ～ 18 GHz). The specific test frequency determine in according to the test frequency of the third-party testing agency, which meets the following indicators:

Dopo l'installazione di tutti gli accessori pertinenti (compreso l'albero della parete), Il dinamometro EMC di azionamento elettrico funziona (small non-radiation load can provide), e il sistema di monitoraggio, Lampade, La torre dell'antenna funziona, and the filter are active, L'efficacia di schermatura Il livello è almeno 10 db inferiore alla classe 5 limite (Pk&QP&DI) specifying by CISPR25.

2.2 Precisione del controllo della misurazione 1) Precisione di misurazione della coppia: ± 0,05%fs

2) Risoluzione degli impulsi del sensore di velocità: 1024/600pprppr

3) Precisione del controllo della coppia: ± 1%

4) Precisione del controllo della velocità: ± 0,01%fs

5) Il valore massimo della velocità di vibrazione del dinamometro (RSM): ≤2mm/s (indipendente), ≤3,5 mm/s (caricamento)

6) Aumento della temperatura del sedile del cuscinetto intermedio: ≤35 ℃

7) Il valore massimo della velocità di vibrazione del sedile del cuscinetto intermedio (RSM): ≤2mm/s (indipendente), ≤3,5 mm/s (caricamento)

2.3 Metodo a lungo termine(Altro) Secondo l'ultima versione di CISPR25, il metodo dell'antenna a filo lungo modellata (Altro) è adottato nell'intervallo di frequenza di 150kHz ～ 1GHz, e l'errore di più di 90% dei punti di test effettivi non è superiore a ± 6db rispetto al valore teorico del modello. L'area di prova è il lato motore e il lato non motorio. Il test invita un'agenzia di misurazione autorevole di terze parti a condurre il test e fornire un rapporto.

Background noise and radio anechoic chamber

2.4 Rumore di fondo-(Abn) Quando non c'è DUT, sistema di monitoraggio, Lampade, and filters are active, nell'intervallo di 9kHz ～ 6GHz, Il livello di rumore di fondo del test dovrebbe essere almeno inferiore al livello della classe 5 limite (Pk&QP&DI) Specificato nell'ultima versione di CISPR25 10DB, che è almeno 6 db inferiore al limite RE102 GJB151b. This test invites third-party measurement institutions to certify by the state to conduct tests and provide reports.

2.5 Air quality After the construction of the radio anechoic chamber complete, once an inspection agency with CNAS and CMA qualification, it should invite to conduct air quality testing in the darkroom, in addition to issue a test for the air quality in the darkroom. such as (tra cui almeno la formaldeide, benzene, toluene, dimetilbenzene e TVOC) Rapporto, however the test results meet the limit requirements, such as: GB50325-2010 \”Indoor Environmental Pollution Control Regulations\” e gb/t 18883-2002 \”Indoor Air Quality Standards\”.

2.6 Grounding resistance The anechoic chamber and shielding room grounding by single-point floor, in addition we design and construct the grounding resistance. with grounding device process uses physical resistance reducers, ma non usa i riduttori di resistenza chimica. Maintainable with our grounding. The grounding resistance of dark room and shield room is less than 1Ω.

3. Standard di implementazione

1. CISPR16-1-4 \”Specifiche per l'interferenza radio e le attrezzature e i metodi di test di immunità Parte 1-4: Radio Interference and Immunity Test Equipment with Interference by Auxiliary Equipment\”

2. CNAS-CL01-A008 \”Instructions for the Application of Testing and Calibration Laboratory Competence Criteria in the Field of Electromagnetic Compatibility Testing\”

3. EN50147 \”Measurement method of shielding effectiveness of high-performance Shielding room\”

4. GB/T. 12190 \”Measurement Method of Shielding Effectiveness of Electromagnetic Shielding Room\”

5. Iso 4589-2 \”Determinazione delle materie plastiche del comportamento di combustione da parte dell'indice di ossigeno 2: Ambient-temperature test\”

6. Metodo del test delle prestazioni di combustione in plastica GB/T2406 Metodo dell'indice di ossigeno

7. GB 8624 Classificazione delle prestazioni in fiamme di materiali da costruzione e prodotti;

8. Iso 11452-1/-2/ Road vehicles-Test methods for immunity of electronic/electrical components to narrowband, which with radiate electromagnetic energy-Radio anechoic chamber method;

9. Cispr 25 Limiti e metodi di misurazione delle caratteristiche dei disturbi della radio dei veicoli, Ships and Internal Combustion Engines use to Protect Vehicle-mounted Receivers.

10. Requisiti MIL-STD-461G per il controllo delle caratteristiche di interferenza elettromagnetica dei sottosistemi e degli equipaggiamenti

11.GJB 151b “Requisiti e misurazioni per l'emissione elettromagnetica e la sensibilità delle attrezzature militari e dei sottosistemi”

12.GBT 36282-2018 Sistema del motore del veicolo elettrico Requisiti di compatibilità elettromagnetica e metodi di prova.

13.GB 50325-2010 “Codice per il controllo dell'inquinamento ambientale interno dell'ingegneria delle costruzioni civili

14.GB/T18883-2002 Indoor Air Quality

4. Key technology description

The key technologies of the EMC test system for motors and drives include: shafting a parete ad alta velocità, Sistema di isolamento elettrico completo, Sistema di monitoraggio del sensore non radiazione della stanza oscura, Simulatore di batterie a basso rumore e altri sistemi, Sistema di monitoraggio in tempo reale e altre parti.

4.1 Shafting di schermatura a parete ad alta velocità

Layout di prova definito CISPR25

The CISPR25 standard clearly requires that the distance between the controller EUT, and the center of the absorbing material is not less than 1m.

Per il gruppo di azionamento elettrico a tre in uno, however the distance between the inner side of the controller (vicino al lato oscuro), and the top of the absorbing material is not less than 1M, in addition the distance between the mounting end of the motor drive assembly, furthermore the top of the absorbing material is not less than 1M.

Per soddisfare questo requisito, La lunghezza del sistema dell'albero è più lunga, e allo stesso tempo, Deve soddisfare il requisito di meno vibrazioni ad alta velocità. with current solution is to use carbon fiber shaft or glass fiber shaft, Le condizioni del test richiedono che la lunghezza dell'albero debba essere maggiore di 1.6 metri. (international standards stipulate that the distance between the end face of the motor, and under test and the top of the anechoic chamber absorbing material is not less than 1M.

Material environment:

Considering the absorbing material Thickness, spessore della ferrite, e spessore dello scudo, tenendo conto anche dell'errore durante l'installazione). Although these two non-metallic shafts are excellent materials, which are non-conductive and non-magnetic, Perché il sistema di trasmissione elettrica di nuovi veicoli energetici è entrato nella fase di alta velocità e alta torque, Il modulo elastico assoluto di fibre di vetro o alberi in fibra di carbonio non è adatto per test ad alta velocità e ad alta torque. Scene.

The high-speed through-wall shielding shaft designs by ourselves, which has the following characteristics:

Adottare albero rigido ad alta precisione e bassa inerzia, tenendo conto delle caratteristiche di alta velocità e di grande coppia.
Come parte della camera anecoica, L'albero rotante ha una buona conduttività, Fondamentalmente protegge le radiazioni elettromagnetiche esterne, ottiene un eccellente effetto di schermatura, e riduce il rumore di fondo nella camera oscura.
Attraverso la copertura di schermatura staccabile, the test motor can be completely shielding, and the electromagnetic compatibility characteristics of the drive axle can test independently.

High-precision long-axis system

Per incontrare l'alta velocità, Requisiti di grandi dimensioni e di protezione allo stesso tempo, Il sistema adotta un sistema ad alta precisione a lungo.

La velocità di vibrazione nell'intervallo a tutta velocità è inferiore a 3,5 mm/s.
Il sistema a albero adotta una struttura di supporto multi-punto, Il che è comodo per centrare la base nella stanza buia e la coassialità è migliore di 0,02 mm.
Il sistema a albero ha una struttura di equilibrio completamente dinamica, e l'accuratezza dell'equilibrio dinamico raggiunge G1.
La velocità critica del primo ordine del sistema dell'albero è superiore alla velocità massima del sistema. 4.2 Sistema completamente isolato elettricamente
In order to prevent electromagnetic waves and charges from conducting outside the anechoic chamber to the anechoic chamber, Oltre a speciali metodi di schermatura elettromagnetica, Il dinamometro deve essere completamente isolato elettricamente. I motori o i propulsori di azionamento elettrico devono soddisfare i requisiti di messa a terra a punto singolo.
1. The dynamometer and the shielding shaft adopt high-speed insulation coupling.
2. The dynamometer is completely electrically isolating from the base.
3. L'alta velocità shielding shaft and the tested electric drive motor shaft adopt high-speed insulation coupling.
4. The installation base in the anechoic chamber is completely electrically isolating from the anechoic chamber.
5. The anechoic chamber designs with a removable complete shielding cover, che può proteggere completamente il motore e testare singolarmente l'EUT del controller.

4.3 Non-radiation sensor monitoring system in dark chamber room

The electric drive system and shaft system under test in the anechoic chamber， however design with vibration and temperature monitoring sensors. The sensors need to collect by a high-speed data acquisition system and transmit to the monitoring software for signal analysis and processing.

With data acquisition system is placed in the anechoic chamber. A causa delle sue radiazioni, affect the background noise of the anechoic chamber, and low noise processing is requiring.

La nostra azienda ha realizzato i seguenti progetti per il sistema di acquisizione dei dati nella camera anecoica:

L'alimentazione del sistema di acquisizione dei dati è filtrata da un filtro da 24 V per eliminare l'interferenza di potenza che entra nella stanza scura dell'onda elettrica.
La progettazione della trasmissione del segnale del sistema di acquisizione dei dati. Convertitore in fibra ottica Ethernet in tempo reale, Attraverso fibra ottica e guida d'onda in fibra ottica installata sul muro della camera anecoica, trasmette il segnale alla camera anecoica, e poi lo converte in un segnale digitale attraverso un convertitore inverso, ed entra nella posizione superiore nella macchina.
Il sistema di acquisizione dei dati è installato in una casella schermata. La scatola schermata è progettata con guide d'onda di ventilazione per garantire la dissipazione del calore e allo stesso tempo assicurarsi che le onde elettromagnetiche nella scatola non vengano trasmesse nella stanza scura.
Il cavo del sensore adotta un cavo schermato speciale, che collega il sensore e la scatola schermata nel suo insieme.

4.4 Simulatore di batterie a basso rumore

Il simulatore della batteria fornisce alimentazione al controller del motore in test, so it can simulate the battery, e può anche eseguire test di carica e scarica della batteria.

1. Tensione di uscita:

Tensione massima di uscita (SEI): 1200V
Intervallo di tensione di uscita: 20V ~ unom regolabile, Impostazione della risoluzione: 0.1V
Ripetibilità: ≤0,1% sei
Tensione di aumento del tempo (10% A 90% SEI): <5SM (Carico resistivo)
CAMBIAMENTO DI CARICA (10% A 90%) Tempo di controllo: ≤1ms (Carico resistivo)
Ondulazione residua: ≤0,2% Unom Valore effettivo (Frequenza DC-1MHz)

2. Corrente di output:

Corrente di uscita massima (Entro): 800UN
Intervallo di corrente di uscita: 0~ Inom regolabile, Impostazione della risoluzione: 0.1UN
Ripetibilità: ≤0,1% entro
Tempo di aumento attuale (10% A 90% Entro): <1SM (Carico resistivo)
CAMBIAMENTO DI CARICA (10% A 90%) Tempo di controllo: ≤1ms (Carico resistivo)
Coefficiente di temperatura: ≤0,01% entro/k
Ondulazione residua: ≤0,2% di valore effettivo inom (Frequenza DC-1MHz)

Potenza di uscita: ‡ 350KW
Efficienza di output: >90%
Precisione di output: 0.1%
Resistenza interna:

Intervallo di impostazione: 0~ 5W (Risoluzione della regolazione 0,1 MW)
Modalità batteria: Regolando la resistenza interna

The parameters of the battery simulator can customize according to customer‘s needs.

4.5 Sistema di monitoraggio in tempo reale

The monitoring system adopts embedding real-time controller control, Comunicazione Ethernet in tempo reale, e tutti i cavi di comunicazione che entrano nella sala di controllo vengono trasmessi tramite fibre ottiche.

Monitoraggio in tempo reale dei cuscinetti anteriori e posteriori e temperatura del dinamometro, Monitoraggio in tempo reale della corrente e della tensione del dinamometro, e monitoraggio in tempo reale della velocità e della coppia del dinamometro.
Proteggiare il monitoraggio in tempo reale della vibrazione dell'asse lungo.
Monitoraggio in tempo reale della vibrazione del motore in esame.
Il sistema di controllo elettronico ha funzioni di protezione come corto circuito, perdita, Insufficienza di corrente, sovracorrente, e sovratensione.
Il software di sistema ha una funzione di rilevamento della sicurezza. Quando il valore di monitoraggio supera la soglia, Si allarmerà immediatamente. Il sistema ha tre livelli di protezione.
La stanza oscura adotta un sistema di acquisizione di dati di isolamento fotoelettrico non elettromagnetico, che raccoglie i segnali del sensore di vibrazione e del sensore di temperatura in tempo reale, e li trasmette nella sala di controllo attraverso la fibra ottica per il monitoraggio in tempo reale.
I pulsanti di arresto di emergenza sono progettati vicino al tavolo di prova nella stanza scura, nella sala di controllo, vicino al dinamometro, ecc.

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