專利名稱：電力測功機的加載裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電力測功機的加載裝置。
背景技術：
如今，電力測功機被廣泛用于電機、變頻器、伺服驅動器測試，汽車底盤測試等領域。然而，現(xiàn)有的電力測功機存在以下問題1)其往往采用可四象限工作的變頻器來實現(xiàn)加載以及能量回饋功能，而缺少扭矩閉環(huán)的功能；2)其需要配備扭矩轉速測試儀，或將數(shù)據送到上位機的手段進行觀測、分析，這增加了設備成本；3)目前的扭矩轉速傳感器的轉速測量部件只有60個齒，無法滿足轉速低于Irpm的測試要求。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種可解決上述問題的電力測功機的加載裝置。本發(fā)明提供了一種電力測功機的加載裝置，包括雙PWM功率電路和控制電路，控制電路通過電纜連接雙PWM功率電路，控制電路包含數(shù)字信號處理器、編碼器接口電路和扭矩傳感器接口電路，其特征在于，數(shù)字信號處理器分別與編碼器接口電路和扭矩傳感器接口電路相連，扭矩傳感器接口電路采集扭矩傳感器的扭矩信號，并將扭矩信號傳送到數(shù)字信號處理器，編碼器接口電路用于從加載電機接收轉速信號，并將轉速信號傳送到數(shù)字信號處理器。控制電路還包括微控制器單元，其用于讀取按鍵的扭矩輸入，并將扭矩輸入發(fā)送到數(shù)字信號處理器處理。微控制器單元更用于從數(shù)字信號處理器讀取轉速信號和扭矩信號，并將其傳送到 IXD顯示器顯示。雙PWM功率電路包括第一功率模塊和第二功率模塊，第一功率模塊用于實現(xiàn)整流功能，第二功率模塊用于實現(xiàn)直流/交流轉換。本發(fā)明的測功機還包括人機界面，人機界面通過電纜連接到控制電路，并包括按鍵與LCD顯示器，按鍵用于實現(xiàn)扭矩輸入，LCD顯示器用于顯示加載電機的轉速、功率和扭矩。與現(xiàn)有電力測功機相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1)本發(fā)明采用了扭矩閉環(huán)控制， 加載扭矩控制精度可達0. 1%FS;(2)通過采用高精度編碼器接口，測量精度可達0. Irpm ； (3)本發(fā)明采用一體化設計，不需要扭矩轉速測試儀或上位機，即可通過本身的界面觀測和分析數(shù)據。


圖1是本發(fā)明的應用環(huán)境示意圖2是本發(fā)明電力測功機的加載裝置的系統(tǒng)框圖。圖3是本發(fā)明的電路示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示，本發(fā)明的測功機加載裝置包括雙脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation，簡稱PWM)功率電路1、控制電路2和人機界面3?？刂齐娐?通過電纜連接雙P麗功率電路1，人機界面3通過電纜連接到控制電路 2。人機界面3包括按鍵31與IXD顯示器32。按鍵31用于實現(xiàn)扭矩輸入，IXD顯示器32用于顯示加載電機的轉速、功率和扭矩?？刂齐娐?包含數(shù)字信號處理器21、編碼器接口電路22、扭矩傳感器接口電路23 和微控制器單元M。數(shù)字信號處理器21分別與編碼器接口電路22和扭矩傳感器接口電路23相連。扭矩傳感器接口電路23采集扭矩傳感器的扭矩信號，并將扭矩信號傳送到數(shù)字信號處理器21。編碼器接口電路22用于從加載電機接收轉速信號，并將轉速信號傳送到數(shù)字信號處理器21。在本實施方式中，編碼器接口電路22通過編碼器接口協(xié)議(諸如EnDat協(xié)議、BISS協(xié)議和Hiperface協(xié)議)接收轉速信號。微控制器單元M用于讀取按鍵31的扭矩輸入，并將扭矩輸入發(fā)送到數(shù)字信號處理器21處理。此外，微控制器M單元還用于從數(shù)字信號處理器21讀取轉速信號和扭矩信號，并將其傳送到LCD顯示器32顯示。雙PWM功率電路1包括第一功率模塊11和第二功率模塊12，第一功率模塊11用于實現(xiàn)整流功能，第二功率模塊12用于實現(xiàn)直流/交流轉換。如圖2所示，被測電機4通過扭矩傳感器5與加載電機6同軸連接。被測電機4 工作于電動狀態(tài)，加載電機6工作于發(fā)電狀態(tài)。被測電機控制器8工作于速度模式，用于控制被測電機4與加載電機6的轉速。電力測功機的加載裝置7工作于扭矩模式，用于為被測電機4加載扭矩。通過按鍵(未示出)手動輸入扭矩，模擬被測電機4的負載變化，從而實現(xiàn)速度和扭矩的靈活調節(jié)，并完成電機的功能測試。圖3是本發(fā)明的電路示意圖。數(shù)字信號處理器接收到按鍵的扭矩輸入后，與扭矩傳感器接口電路測試到的加載電機的扭矩值進行比較。其后，扭矩傳感器接口電路對比較的差值進行PID調節(jié)，以得到不同的電流值。接下來，數(shù)字信號處理器對這些電流值進行運算，最終得到不同的占空比，并將得到的占空比送到雙PWM功率電路。第二功率模塊依據 PWM控制信號，完成直流到交流的轉換，產生期望的交流電，從而控制電機扭矩的大小，完成扭矩的加載。
權利要求
1.一種電力測功機的加載裝置，包括雙PWM功率電路和控制電路，所述控制電路通過電纜連接所述雙PWM功率電路，控制電路包含數(shù)字信號處理器、編碼器接口電路和扭矩傳感器接口電路，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器分別與所述編碼器接口電路和所述扭矩傳感器接口電路相連，所述扭矩傳感器接口電路采集扭矩傳感器的扭矩信號，并將所述扭矩信號傳送到所述數(shù)字信號處理器，所述編碼器接口電路用于從加載電機接收轉速信號， 并將所述轉速信號傳送到所述數(shù)字信號處理器。
2.根據權利要求1所述的電力測功機的加載裝置，其特征在于所述控制電路還包括微控制器單元，其用于讀取扭矩輸入，并將所述扭矩輸入發(fā)送到所述數(shù)字信號處理器處理。
3.根據權利要求2所述的電力測功機的加載裝置，其特征在于所述微控制器單元更用于從所述數(shù)字信號處理器讀取所述轉速信號和所述扭矩信號，并將其傳送到所述LCD顯不器顯不。
4.根據權利要求1或2所述的電力測功機的加載裝置，其特征在于所述雙PWM功率電路包括第一功率模塊和第二功率模塊，所述第一功率模塊用于實現(xiàn)整流功能，所述第二功率模塊用于實現(xiàn)直流/交流轉換。
5.根據權利要求2所述的電力測功機的加載裝置，其特征在于還包括人機界面，所述人機界面通過電纜連接到所述控制電路，并包括按鍵與LCD顯示器，所述按鍵用于實現(xiàn)所述扭矩輸入，所述LCD顯示器用于顯示所述加載電機的轉速、功率和扭矩。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電力測功機的加載裝置，包括雙PWM功率電路和控制電路，控制電路通過電纜連接雙PWM功率電路，控制電路包含數(shù)字信號處理器、編碼器接口電路和扭矩傳感器接口電路，其特征在于，數(shù)字信號處理器分別與編碼器接口電路和扭矩傳感器接口電路相連，扭矩傳感器接口電路采集扭矩傳感器的扭矩信號，并將扭矩信號傳送到數(shù)字信號處理器，編碼器接口電路用于從加載電機接收轉速信號，并將轉速信號傳送到數(shù)字信號處理器。本發(fā)明采用了扭矩閉環(huán)控制，加載扭矩控制精度可達0.1％FS，通過采用高精度編碼器接口，測量精度可達0.1rpm，此外，通過采用一體化設計，本發(fā)明不需要扭矩轉速測試儀或上位機，即可通過本身的界面觀測和分析數(shù)據。
文檔編號G01L3/24GK102401712SQ20111030277
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者彭瑞, 湯前進, 雷力 申請人:武漢華中數(shù)控股份有限公司