專利名稱：發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測各類電機(jī)、液力耦合器、各類聯(lián)軸器等傳動設(shè)備的試驗(yàn)臺，尤其涉及一種發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺。
背景技術(shù)：
目前，檢測各類電機(jī)、液力耦合器、各類聯(lián)軸器等傳動設(shè)備的試驗(yàn)臺，主要采用手工操作控制試驗(yàn)，人工讀表計(jì)錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括過流試驗(yàn)、溫升試驗(yàn)、過壓試驗(yàn)等；這種手工試驗(yàn)存在明顯的缺陷工作效率低，勞動強(qiáng)度比較大，試驗(yàn)精度不高，而且試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性受到人為因素的影響，隨著試驗(yàn)要求的提高，現(xiàn)有這種試驗(yàn)臺已不能滿足要求
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可進(jìn)行自動測試且測試過程安全、高效、節(jié)能的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺，其中包括用于驅(qū)動各類電機(jī)動行在空載、負(fù)載和超速工作狀態(tài)的試驗(yàn)主回路，其特點(diǎn)在于還包括制動器，制動器連接加載電機(jī)，加載電機(jī)連接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀連接待測設(shè)備一端，待測設(shè)備另一端連接右側(cè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀，右側(cè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀連接調(diào)速電機(jī)；所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括采用IGB T功率器件為逆變器的逆變單元，其輸入為交流，輸出為直流；所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括根據(jù)磁場定向遠(yuǎn)離分別對電機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制的勵(lì)磁單元；所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括進(jìn)行反饋能量控制的變頻器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是一、本發(fā)明中的逆變單元采用IGB T功率器件，其輸入為交流，輸出為直流，它不僅能消除高次諧波，而且能提高系統(tǒng)功率因數(shù)，具有卓越的動態(tài)性能；另外有源前端具有一定的升壓功能，能夠補(bǔ)償變壓器和變頻器內(nèi)部的電壓壓降，保證變頻器輸出電壓達(dá)到額定電壓。二、本發(fā)明運(yùn)用空間矢量控制技術(shù)根據(jù)磁場定向遠(yuǎn)離分別對電機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的，利用直流調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)越的動態(tài)調(diào)節(jié)性能，滿足系統(tǒng)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的控制要求。三、動用能量閉環(huán)反饋?zhàn)詣涌刂萍夹g(shù)在目前的系統(tǒng)中，兩臺進(jìn)行反饋能量控制的變頻器的作用就是把被測試電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的能量再反饋到直流電網(wǎng)中，起到節(jié)能的作用。四、具有系統(tǒng)通迅接口功能，可以對變頻單元運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，如輸出頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)電流、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)功率、電機(jī)電壓、直流環(huán)節(jié)電壓、變頻器溫度、電機(jī)溫度、當(dāng)前故障代碼等等。


圖I為本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)臺傳動示意圖；圖2為本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)臺電氣原理示意圖；圖3為本發(fā)明中反饋控制原理圖。附圖中I、制動器2、加載電機(jī)3、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀4、待測設(shè)備5、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀6、調(diào)速電機(jī)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
一種發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺，如圖1、2、3所示，其中包括用于驅(qū)動各類電機(jī)動行在空載、負(fù)載和超速工作狀態(tài)的試驗(yàn)主回路；還包括制動器1，制動器I連接加載電機(jī)2，加載電機(jī)2連接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀3，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀3連接待測設(shè)備4 一端，待測設(shè)備4另一端連接右側(cè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀5，右側(cè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀5連接調(diào)速電機(jī)6 ;所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括采用IGB T功率器件為逆變器的逆變單元，其輸入為交流，輸出為直流；所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括根據(jù)磁場定向遠(yuǎn)離分別對電機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制的勵(lì)磁單元；所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括進(jìn)行反饋能量控制的變頻器。本發(fā)明的有益效果是一、維護(hù)方便且效率高，綜合傳動設(shè)備實(shí)驗(yàn)臺采用直流電動機(jī)和發(fā)電機(jī)，采用逆變裝置便于交流并網(wǎng)。二、直流控制諧波電流小，采用有源整流方式，輸入側(cè)電流諧波能夠控制在5 %以內(nèi)，對電網(wǎng)污染很小。三、功率因數(shù)高，傳統(tǒng)的電機(jī)試驗(yàn)臺試驗(yàn)方案，動行時(shí)的功率因數(shù)一般在O. 7左右，而采用有源前端方式的功率因數(shù)可以接近1，而且功率因素可控。四、節(jié)能效果明顯，對電網(wǎng)無沖擊和污染，電機(jī)驅(qū)動和能量回饋的逆變單元采用公共交流母線的方式，有效利用公共直流母線來進(jìn)行能量的循環(huán)利用；整流部分提供穩(wěn)定的交流母線電壓，電網(wǎng)只需提供系統(tǒng)損耗的能量；而且這種節(jié)能控制方式比較簡單，較容易實(shí)現(xiàn)。五、適用電機(jī)、耦合器、圓柱齒輪減速箱、變速器、錐齒輪、汽車驅(qū)動橋、蝸桿減速器、行星齒輪減速器、鏈帶傳動、傳動等裝置。六、可檢測技術(shù)參數(shù)可在線連續(xù)檢測空載、堵轉(zhuǎn)、加載試驗(yàn)、溫升等各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)電流測量精度0. 2% FS ± 3d電壓測量精度0. 2% FS ± 3d功率測量精度0. 5% FS±3d電流不平衡計(jì)算0. 1% FS±3d溫度測量精度0. 5% ±2d轉(zhuǎn)速測量精度0. 2% FS ± 3d扭矩測量精度0· 2% FS±3d七、本發(fā)明試驗(yàn)臺的保護(hù)性能具有過流保護(hù)，啟動超進(jìn)保護(hù)，過熱保護(hù)，Te時(shí)間保護(hù)，堵轉(zhuǎn)保護(hù)，缺相保護(hù)，電流不平衡保護(hù)，接地/漏電保護(hù)，過欠壓保護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)配置功能，具有溫度保護(hù)，過壓保護(hù)，欠載保護(hù)，欠功率因數(shù)保護(hù)，頻率保護(hù)，接觸器最大分?jǐn)嚯娏鞅Ｗo(hù)等增選功能。
八、可實(shí)現(xiàn)在線空載等性測試。九、可實(shí)現(xiàn)埋載試驗(yàn)。本發(fā)明主要部件及關(guān)鍵技術(shù)(電機(jī)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、控制器)I、主要部件選型拖動機(jī)、發(fā)電機(jī)ZD2-112-550型轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器JC-02\JW-3控制器ssd-590-1200A型可逆變直流控制器2、系統(tǒng)性能 (I)、有源前端整流單元(AFE)有源前端從結(jié)構(gòu)上看，由于采用IGBT功率器件，所以它相當(dāng)于一個(gè)逆變器，不同的是其輸入為交流，輸出為直流，由于它位于電源進(jìn)線端，所以被成為前端；有源前端具有很多主動的控制功能，它不僅能消除高次諧波，而且能提高系統(tǒng)功率因數(shù)，具有卓越的動態(tài)性能；另外有源前端具有一定的升壓功能，能夠補(bǔ)償變壓器和變頻器內(nèi)部的電壓壓降，保證變頻器輸出電壓達(dá)到額定電壓。(2)、逆變單元逆變單元主要起到控制電機(jī)的作用，完成以下控制功能一、逆變單元應(yīng)能拖動電機(jī)恒矩運(yùn)行，系統(tǒng)要求恒矩精度良好，滿足系統(tǒng)整體精度的要求。二、逆變單元擁有良好的追蹤啟動能力，能方便起動旋轉(zhuǎn)中的變頻電機(jī)。三、逆變單元能獨(dú)立提供不低于一定功率的電網(wǎng)回饋能力。四、變頻單元帶有RX-232總接口，試驗(yàn)系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，通過RX-232協(xié)議與各個(gè)子系統(tǒng)的控制器相連接，通過接口可對變頻單元的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對動行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。(3)、主要控制技術(shù)—、空間適量控制技術(shù)，變頻器系統(tǒng)采用空間矢量控制方式，以轉(zhuǎn)子磁鏈的方式作為M軸的方向，根據(jù)磁場定向遠(yuǎn)離分別對電機(jī)動的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的；利用直流調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)越的動態(tài)調(diào)節(jié)性能，滿足系統(tǒng)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的控制要求。二、主從控制技術(shù)，拖動機(jī)實(shí)行速度控制，發(fā)電機(jī)實(shí)行轉(zhuǎn)矩控制，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、速度控制信號由主機(jī)根據(jù)自身的轉(zhuǎn)矩輸出比例進(jìn)行計(jì)算輸出，可以有效的控制負(fù)載的平衡；發(fā)電機(jī)動態(tài)跟隨給定設(shè)定負(fù)載變化而變化，在正常的運(yùn)行范圍內(nèi)，發(fā)電機(jī)的速度調(diào)節(jié)器輸出為零，發(fā)電機(jī)時(shí)刻跟隨設(shè)定的轉(zhuǎn)矩給定。三、能量閉環(huán)反饋?zhàn)詣涌刂萍夹g(shù)，在目前的系統(tǒng)中，兩臺進(jìn)行反饋能量控制的變頻器的作用就是把被測試電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的能量再反饋到直流電網(wǎng)中，起到節(jié)能的作用。四、具有系統(tǒng)通迅接口功能，變頻單元應(yīng)帶有RX-232總線接口，PLC —方面可以通過RX-232總線可對變頻單元的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如啟動、停機(jī)、故障復(fù)位、頻率參考設(shè)定等；另一方面可以對變頻單元運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，如輸出頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)電流、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)功率、電機(jī)電壓、直流環(huán)節(jié)電壓、變頻器溫度、電機(jī)溫度、當(dāng)前故障代碼等等。上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺，其中包括用于驅(qū)動各類電機(jī)動行在空載、負(fù)載和超速工作狀態(tài)的試驗(yàn)主回路，其特點(diǎn)在于還包括制動器(1)，制動器(I)連接加載電機(jī)(2)，加載電機(jī)(2)連接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀(3)，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀(3)連接待測設(shè)備(4) 一端，待測設(shè)備(4)另一端連接右側(cè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀(5)，右側(cè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀(5)連接調(diào)速電機(jī)￠);所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括采用IGB T功率器件為逆變器的逆變單元，其輸入為交流，輸出為直流；所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括根據(jù)磁場定向遠(yuǎn)離分別對電機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制的勵(lì)磁單元；所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括進(jìn)行反饋能量控制的變頻器。
全文摘要
一種發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺，其中包括試驗(yàn)主回路，還包括制動器，制動器連接加載電機(jī)，加載電機(jī)連接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀連接待測設(shè)備一端，待測設(shè)備另一端連接右側(cè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀，右側(cè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀連接調(diào)速電機(jī)；所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括逆變單元；還包括根據(jù)磁場定向遠(yuǎn)離分別對電機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制的勵(lì)磁單元；所述的發(fā)電機(jī)并網(wǎng)調(diào)動試驗(yàn)臺還包括進(jìn)行反饋能量控制的變頻器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可進(jìn)行自動測試且測試過程安全、高效、節(jié)能，可以對變頻單元運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。
文檔編號G01M13/02GK102798525SQ20121027431
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者劉學(xué)典, 李賓, 秦昌永, 席勝利, 皮衍慧, 張偉 申請人:棗莊新中興實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司