一種新型曳引機性能測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型曳引機性能測試裝置，其包括被測曳引機、原動曳引機、制動器控制器、第一矢量控制變頻器、第二矢量控制變頻器、變壓器、逆變器、電流電壓變送器、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)動慣量裝置、扭矩傳感器、第一編碼器、第二編碼器以及交流電網(wǎng)，其中，所述被測曳引機的曳引輪和原動曳引機的曳引輪之間通過聯(lián)軸器連接，轉(zhuǎn)動慣量裝置和扭矩傳感器均固定連接于聯(lián)軸器上；所述第一編碼器和第二編碼器分別固定于被測曳引機的曳引輪和原動曳引機的曳引輪上；所述制動器控制器連接至被測曳引機的制動器上。本實用新型完成被測曳引機過負載、溫升、反電勢、脈動力矩測試和制動器等性能的測試，為曳引機的性能提供全面且準確的依據(jù)。
【專利說明】一種新型曳弓I機性能測試裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及曳引機【技術領域】，特別是同步曳引機過負載、溫升、反電勢、脈動力矩測試和制動器等性能的測試裝置。

【背景技術】
[0002]電機試驗是對電機裝配質(zhì)量及技術性能綜合評價的重要環(huán)節(jié)，是電機制造和生產(chǎn)的重要工序。目前，公知的電機測試裝置都采用電力測功機，主要有直流測功機和交流測功，一般采用手動控制測試過程，通過各種傳感器、信號儀表對電機在運行過程中的各種參量進行測定并記錄。公知的直流測功機和交流測功機可為曳引機提供不同的負載和轉(zhuǎn)速，從而可完成曳引機的負載過負載試驗、溫升試驗、反電勢試驗。但是，公知的測功機為曳弓丨機提供的負載無法滿足曳引機脈動力矩測試的要求，同時在制動器性能試驗中一般的測功機無法控制制動器工作狀態(tài)，從而造成測量過程依靠人工控制，測量結果存在人為主觀判斷等不良因素。為此公知的測功機對曳引機的性能測試不能夠全面。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述問題，本實用新型專利提供一種新型曳引機性能測試裝置，其既能方便快捷的完成曳引機的負載過負載、溫升、反電勢的測試，也能夠方便的完成曳引機的脈動力矩測試和制動器性能測試，對不同規(guī)格的曳引機能夠精準的控制并為其提供精確的負載，能夠精確的測量脈動力矩及分量大小和制動器性能指標的摩擦力大小，為曳引機的性能提供全面且準確的依據(jù)。
[0004]為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采取的技術方案是:
[0005]一種新型曳引機性能測試裝置，其包括被測曳引機、原動曳引機、制動器控制器、第一矢量控制變頻器、第二矢量控制變頻器、變壓器、逆變器、電流電壓變送器、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)動慣量裝置、扭矩傳感器、第一編碼器、第二編碼器以及交流電網(wǎng)，其中，所述交流電網(wǎng)依次通過變壓器、第一矢量控制變頻器連接至被測曳引機的電機輸入端，且該交流電網(wǎng)還通過第二矢量控制變頻器連接至原動曳引機的電機輸入端，所述電流電壓變送器連接于第一矢量控制變頻器和被測曳引機的電機輸入端之間；所述被測曳引機的曳引輪和原動曳引機的曳引輪之間通過聯(lián)軸器連接，轉(zhuǎn)動慣量裝置和扭矩傳感器均固定連接于聯(lián)軸器上；所述第一編碼器和第二編碼器分別固定于被測曳引機的曳引輪和原動曳引機的曳引輪上，且第一編碼器和第二編碼器的輸出端分別連接至第一矢量控制變頻器和第二矢量控制變頻器的反饋端；所述第二矢量控制變頻器的直流母排通過逆變器連接至交流電網(wǎng)；所述制動器控制器連接至被測曳引機的制動器上。
[0006]所述第一矢量控制變頻器和第二矢量控制變頻器均為四象限變頻器。
[0007]所述新型曳引機性能測試裝置進一步包括一進線短接斷路器，所述進線短接斷路器連接于電流電壓變送器和被測曳引機的電機輸入端之間。
[0008]所述電流電壓變送器包括電流變送器和電壓變送器，所述電流變送器和電壓變送器均連接于第一矢量控制變頻器和被測曳引機的電機輸入端之間。
[0009]所述新型曳引機性能測試裝置進一步包括第一電源開關保護裝置和第二電源開關保護裝置，所述第一電源開關保護裝置連接于交流電網(wǎng)和變壓器之間，所述第二電源開關保護裝置連接于交流電網(wǎng)和第二矢量控制變頻器的輸入端之間。
[0010]所述制動器控制器包括空氣開關023、變壓器13、接觸器謂2、接觸器謂3、接觸器謂4、電容、整流器即口，其中，所述整流器的輸入端依次通過接觸器1(12、變壓器丁3以及空氣開關023連接至交流電源，所述接觸器1(13和電容串流后的兩端分別連接至整流器的兩個輸出端，所述接觸器1(14和被測曳引機的制動器串聯(lián)后并接于電容器的兩端。
[0011]所述接觸器謂4的兩端分別并接一電阻町和電阻以，所述被測曳引機的制動器兩立而并接一電阻尺3。
[0012]所述整流器為全波整流橋。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其有益效果在于:本實用新型將被測曳引機和原動曳引機的同軸連接實現(xiàn)同步輸出，以原動曳引機作為被測曳引機的同步負載，可完成被測曳引機過負載、溫升、反電勢、脈動力矩測試和制動器等性能的測試，從而可對不同規(guī)格的曳引機能夠精準的控制并為其提供精確的負載，能夠精確的測量脈動力矩及分量大小和制動器性能指標的摩擦力大小，為曳引機的性能提供全面且準確的依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一種新型曳引機性能測試裝置的結構框圖；
[0015]圖2為制動器控制器的電路原理圖。
[0016]附圖標記:1、被測曳引機；2、原動曳引機；3、電流電壓變送器；4、矢量控制變頻器；5、變壓器；6、電源開關保護裝置；7、矢量控制變頻器；8、電源開關保護裝置；9、交流電網(wǎng)；10、編碼器；11、編碼器；12、制動器控制器；13、進線短接斷路器；14、轉(zhuǎn)動慣量裝置；15、扭矩傳感器；16、逆變器。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的內(nèi)容做進一步詳細說明。
[0018]實施例
[0019]請參照圖1所示，一種新型曳引機性能測試裝置，其包括被測曳引機1、原動曳引機2、電流電壓變送器3、矢量控制變頻器4、變壓器5、電源開關保護裝置6、矢量控制變頻器7、電源開關保護裝置8、交流電網(wǎng)9、編碼器10、編碼器11、制動器控制器12、進線短接斷路器13、轉(zhuǎn)動慣量裝置14、扭矩傳感器15、聯(lián)軸器(未示出)以及逆變器16。其中，交流電網(wǎng)9依次通過電源開關保護裝置6、變壓器5、矢量控制變頻器4、以電流電壓變送器3連接至被測曳引機1的電機輸入端，且該交流電網(wǎng)9還依次通過電源開關保護裝置8、矢量控制變頻器7連接至原動曳引機2的電機輸入端，矢量控制變頻器4和矢量控制變頻器7均采用四象限變頻器，可使被測曳引機1和原動曳引機2均可分別處于正轉(zhuǎn)電動、反轉(zhuǎn)電動、正轉(zhuǎn)發(fā)電和發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)電四個工作狀態(tài)。進線短接斷路器13設置于電流電壓變送器3和被測曳引機1的電機輸入端之間的連接線上。被測曳引機1的曳引輪和原動曳引機2的曳引輪之間通過聯(lián)軸器連接，轉(zhuǎn)動慣量裝置14和扭矩傳感器15均固定連接于聯(lián)軸器上，二者的位置并不限定，轉(zhuǎn)動慣量裝置14用于脈動力矩試驗中增大被測曳引機的轉(zhuǎn)動慣量。編碼器10和編碼器11分別固定于被測曳引機I的曳引輪和原動曳引機2的曳引輪上，且編碼器10的輸出端和編碼器11的輸出端分別連接至矢量控制變頻器4的反饋端和矢量控制變頻器7的反饋端；矢量控制變頻器7的直流母排通過逆變器16返回至交流電網(wǎng)9 ;制動器控制器12連接至被測曳引機I的制動器上。
[0020]電流電壓變送器3包括電流變送器和電壓變送器，電流變送器和電壓變送器均連接于矢量控制變頻器4和進線短接斷路器13之間，且二者的先后位置不做限定。
[0021]其測試過程如下:
[0022]1、負載過負載試驗、溫升試驗:首先交流電網(wǎng)9分別給電源開關保護裝置6和電源開關保護裝置8送電，依據(jù)不同被測曳引機I的額定電壓調(diào)整變壓器5的輸出，使被測曳引機I處于正轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，原動曳引機2處于反轉(zhuǎn)發(fā)電狀態(tài)。其次試驗開始，由矢量控制變頻器4驅(qū)動被測曳引機I旋轉(zhuǎn)并通過編碼器10形成速度閉環(huán)控制，同時由原動曳引機2為被測曳引機I的動力輸出提供負載，并由原動曳引機2吸收被測曳引機I的機械能量，原動曳引機2將吸收的機械能量逆變?yōu)槭噶靠刂谱冾l器7直流母排的直流電，直流電再經(jīng)逆變器16逆變?yōu)榻涣麟?，最終將吸收的能量反饋于交流電網(wǎng)9。最后試驗過程記錄，通過電流電壓變送器3準確的測量并記錄試驗數(shù)據(jù)直到試驗結束。
[0023]2、反電動勢諧波試驗:首先給原動曳引機2的電源開關保護裝置8送電，被測曳引機I的電源開關保護裝置6不送電，使原動曳引機2處于正轉(zhuǎn)電動狀態(tài)。其次試驗開始，由原動曳引機2為被測曳引機I提供均勻的轉(zhuǎn)速，讓被測曳引機I處于發(fā)電狀態(tài)。最后試驗過程記錄，通過電壓變送器準確的測量被測曳引機I進線繞組端電壓及諧波分量直到試驗結束。
[0024]3、脈動力矩試驗:首先給原動曳引機2的電源開關保護裝置8送電，被測曳引機I的電源開關保護裝置6不送電并將進線短接斷路器13合閘。其次試驗開始，由原動曳引機2為被測曳引機I提供< 30rmp的轉(zhuǎn)速，并輸出不同大小的轉(zhuǎn)矩。最后試驗過程記錄，通過扭矩傳感器15記錄軸上轉(zhuǎn)矩的波形數(shù)據(jù)，并進行諧波分析直到試驗結束。
[0025]4、制動器性能試驗:通過制動器控制器12實現(xiàn)，請參照圖2所示，制動器控制器12包括空氣開關Q23、變壓器T3、接觸器KM2、接觸器KM3、接觸器KM4、電容Cl、以及由全波整流橋形成的整流器RECT，其中，整流器RECT的輸入端依次通過接觸器KM2、變壓器T3以及空氣開關Q23連接至交流電源，接觸器KM3和電容Cl串流后的兩端分別連接至整流器RECT的兩個輸出端，接觸器KM4和被測曳引機的制動器串聯(lián)后并接于電容器Cl的兩端，接觸器KM4的兩端分別并接一電阻Rl和電阻R2，被測曳引機的制動器兩端并接一電阻R3。
[0026]其測試過程為:首先給空氣開關Q23合閘送電，原動曳引機2的電源開關保護裝置8送電，被測曳引機I的電源開關保護裝置6不送電。其次被測曳引機的制動器工作，由制動器控制器12—次性吸合接觸器KM2、KM3、KM4使被測曳引機的制動器處于強勵磁狀態(tài)，延時后釋放接觸器KM4使被測曳引機的制動器處于弱保持狀態(tài)，確保被測曳引機的制動器工作正常。其次試驗開始，先由被測曳引機的制動器抱閘將被測曳引機I抱死，然后由原動曳引機2強制拖動被測曳引機旋轉(zhuǎn)并輸出由小到大的轉(zhuǎn)矩，當被測曳引機I的電機開始轉(zhuǎn)動直到轉(zhuǎn)速大于15rmp立刻打開被測曳引機的制動器，避免剎車片過熱損壞。最后試驗過程記錄，通過扭矩傳感器15和編碼器10分別記錄軸上轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的波形，并進行靜摩擦力和動摩擦力的分析直到被測曳引機1的電機停止為止。
[0027]上列詳細說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
【權利要求】
1.一種新型曳引機性能測試裝置，其特征在于，其包括被測曳引機、原動曳引機、制動器控制器、第一矢量控制變頻器、第二矢量控制變頻器、變壓器、逆變器、電流電壓變送器、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)動慣量裝置、扭矩傳感器、第一編碼器、第二編碼器以及交流電網(wǎng)，其中，所述交流電網(wǎng)依次通過變壓器、第一矢量控制變頻器連接至被測曳引機的電機輸入端，且該交流電網(wǎng)還通過第二矢量控制變頻器連接至原動曳引機的電機輸入端，所述電流電壓變送器連接于第一矢量控制變頻器和被測曳引機的電機輸入端之間；所述被測曳引機的曳引輪和原動曳引機的曳引輪之間通過聯(lián)軸器連接，轉(zhuǎn)動慣量裝置和扭矩傳感器均固定連接于聯(lián)軸器上；所述第一編碼器和第二編碼器分別固定于被測曳引機的曳引輪和原動曳引機的曳引輪上，且第一編碼器和第二編碼器的輸出端分別連接至第一矢量控制變頻器和第二矢量控制變頻器的反饋端；所述第二矢量控制變頻器的直流母排通過逆變器連接至交流電網(wǎng)；所述制動器控制器連接至被測曳引機的制動器上。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型曳引機性能測試裝置，其特征在于，所述第一矢量控制變頻器和第二矢量控制變頻器均為四象限變頻器。
3.根據(jù)權利要求1所述的新型曳引機性能測試裝置，其特征在于，所述新型曳引機性能測試裝置進一步包括一進線短接斷路器，所述進線短接斷路器連接于電流電壓變送器和被測曳引機的電機輸入端之間。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的新型曳引機性能測試裝置，其特征在于，所述電流電壓變送器包括電流變送器和電壓變送器，所述電流變送器和電壓變送器均連接于第一矢量控制變頻器和被測曳引機的電機輸入端之間。
5.根據(jù)權利要求1所述的新型曳引機性能測試裝置，其特征在于，所述新型曳引機性能測試裝置進一步包括第一電源開關保護裝置和第二電源開關保護裝置，所述第一電源開關保護裝置連接于交流電網(wǎng)和變壓器之間，所述第二電源開關保護裝置連接于交流電網(wǎng)和第二矢量控制變頻器的輸入端之間。
6.根據(jù)權利要求1所述的新型曳引機性能測試裝置，其特征在于，所述制動器控制器包括空氣開關Q23、變壓器T3、接觸器KM2、接觸器KM3、接觸器KM4、電容Cl、整流器RECT，其中，所述整流器RECT的輸入端依次通過接觸器KM2、變壓器T3以及空氣開關Q23連接至交流電源，所述接觸器KM3和電容Cl串流后的兩端分別連接至整流器RECT的兩個輸出端，所述接觸器KM4和被測曳引機的制動器串聯(lián)后并接于電容器Cl的兩端。
7.根據(jù)權利要求6所述的新型曳引機性能測試裝置，其特征在于，所述接觸器KM4的兩端分別并接一電阻Rl和電阻R2，所述被測曳引機的制動器兩端并接一電阻R3。
8.根據(jù)權利要求6所述的新型曳引機性能測試裝置，其特征在于，所述整流器RECT為全波整流橋。
【文檔編號】G01M99/00GK204202894SQ201420659677
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權日:2014年11月5日
【發(fā)明者】羅俏, 佘鵬, 廖慨欽 申請人:廣東省自動化研究所