專利名稱：一種電力測功機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電力測功機。
背景技術(shù)：
目前國際上控制旋轉(zhuǎn)機械扭矩和速度的加載設(shè)備通常選用測功機，我國測功機行業(yè)制造技術(shù)水平低，性能不穩(wěn)定，處于產(chǎn)品模仿階段。并且動力和加載均需耗能，尤其對于載荷大、試驗時間長的試驗，耗能產(chǎn)生的費用成為企業(yè)的沉重負擔。測功機一般分為水力測功機、渦流測功機、電力測功機。水力測功機具有低速低轉(zhuǎn)矩、高速高轉(zhuǎn)矩的動力特性，不適用于低速大轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)機械的試驗加載，并且在轉(zhuǎn)速低于一定值時會產(chǎn)生振動不穩(wěn)定加載性能變差的缺陷。而且水力測功機不能作為反拖設(shè)備無法雙向加載。另外，水力測功機由水冷卻和能量轉(zhuǎn)化時都要耗費能量，能量不能回收，耗能大。渦流測功機低速加載性能較水力測功機差，不能作為反拖設(shè)備無法雙向加載，水冷卻和能量轉(zhuǎn)化時都要耗費能量，能量不能回收，耗能大。參見圖1，現(xiàn)有電力測功機是電動機和發(fā)電機的組合體，啟動時是電動機，消耗電能帶動發(fā)動機(旋轉(zhuǎn)機械)開始運轉(zhuǎn)；發(fā)動機(旋轉(zhuǎn)機械)運轉(zhuǎn)后就轉(zhuǎn)變成發(fā)電機，可以將發(fā)動機(旋轉(zhuǎn)機械)的機械能轉(zhuǎn)化成電能，電能還可以饋入電網(wǎng)加以利用。電力測功機加載雖然具有節(jié)能、低高速范圍內(nèi)良好的雙向加載及拖動特性、瞬態(tài)加載快速響應(yīng)特性、反拖特性、基建費用低等優(yōu)點。但是電力測功機加載具有以下缺點大功率電力測功機價格昂貴一次性投入大。電力測功機是單軸輸出，加載兩個旋轉(zhuǎn)試件時需要兩個電力測功機，相當兩個電動機和兩個發(fā)電機。體積大并且價格高。能量與電網(wǎng)組成外循環(huán)，受電網(wǎng)波動影響加載不穩(wěn)定，能量回饋至電網(wǎng)沖擊和污染電網(wǎng)，能量利用率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電力測功機，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中成本高， 無法實現(xiàn)正反拖動，能量利用率低等問題。本發(fā)明提供一種電力測功機，包括機械傳動系統(tǒng)和變頻控制系統(tǒng)；所述機械傳動系統(tǒng)包括對稱布置，且同向旋轉(zhuǎn)連接，正、反互相拖動兩組傳動子系統(tǒng)；每個傳動子系統(tǒng)包括變頻電機、減速機或增速機；兩組傳動子系統(tǒng)的減速機或增速機分別連接被測試旋轉(zhuǎn)件和陪測試旋轉(zhuǎn)件；所述被測試旋轉(zhuǎn)件和陪測試旋轉(zhuǎn)件柔性連接，同步轉(zhuǎn)動；所述變頻控制系統(tǒng)包括兩個變頻器，兩個所述變頻器分別與兩組傳動子系統(tǒng)的變頻電機相連，兩個所述變頻器之間通過直流母線相連；所述變頻控制系統(tǒng)通過所述變頻器對所述變頻電機進行閉環(huán)控制。
優(yōu)選地，與兩組傳動子系統(tǒng)相連的變頻器采用同功率變頻器，分別直接驅(qū)動兩組傳動子系統(tǒng)的同容量變頻電機。優(yōu)選地，所述變頻控制系統(tǒng)包括與變頻器相連的可編程控制器、與所述可編程控制器相連的上位機。優(yōu)選地，所述變頻控制系統(tǒng)包括動力驅(qū)動系統(tǒng)和加載控制系統(tǒng)；動力驅(qū)動系統(tǒng)和加載控制系統(tǒng)均采用變頻器直接驅(qū)動變頻電機。優(yōu)選地，所述被測試旋轉(zhuǎn)件的輸出軸安裝有轉(zhuǎn)速傳感器；所述變頻器為直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器；所述變頻器包括PID比較控制器，所述PID比較控制器對給定速度值及所述轉(zhuǎn)速傳感器采集的轉(zhuǎn)速偏差信號值進行比較和差分，所述變頻器根據(jù)PID比較控制器的反饋結(jié)果，控制所述變頻電機的輸出頻率。優(yōu)選地，安裝有所述陪測試旋轉(zhuǎn)件的傳動子系統(tǒng)的變頻電機的軸頭安裝有轉(zhuǎn)矩傳感器；所述變頻器包括PID比較控制器；當實際速度達到給定速度值的預(yù)定比例時，加載用的變頻電機給定轉(zhuǎn)矩；所述 PID比較控制器對所述變頻電機給定的轉(zhuǎn)矩給定值及所述轉(zhuǎn)矩傳感器采集的轉(zhuǎn)矩偏差信號值進行比較和差分，所述變頻器根據(jù)PID比較控制器的反饋結(jié)果控制所述變頻電機的輸出電流和電壓。優(yōu)選地，所述給定速度值和/或，轉(zhuǎn)矩給定值通過所述上位機設(shè)定。優(yōu)選地，兩個所述變頻器與電網(wǎng)之間均連接有濾波電路。優(yōu)選地，所述變頻電機采用伺服電機替代，所述變頻器采用伺服控制器替代。優(yōu)選地，所述直流母線并聯(lián)有制動單元，用于按照預(yù)設(shè)定的時間，將所述機械傳動系統(tǒng)制動到零速。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供的電力測功機，包括機械傳動系統(tǒng)和變頻控制系統(tǒng)；所述機械傳動系統(tǒng)包括對稱布置，且同向旋轉(zhuǎn)連接，正、反互相拖動兩組傳動子系統(tǒng)；每個傳動子系統(tǒng)包括變頻電機、減速機或增速機；兩組傳動子系統(tǒng)的減速機或增速機分別連接被測試旋轉(zhuǎn)件和陪測試旋轉(zhuǎn)件；所述變頻控制系統(tǒng)包括兩個變頻器，兩個所述變頻器分別與兩組傳動子系統(tǒng)的變頻電機相連，兩個所述變頻器之間通過直流母線相連；所述變頻控制系統(tǒng)通過所述變頻器對所述變頻電機進行閉環(huán)控制。本發(fā)明提供的電力測功機的兩組傳動子系統(tǒng)其中一臺變頻電機(第一臺變頻電機)作電動機運行，驅(qū)動被測試旋轉(zhuǎn)件的運轉(zhuǎn)，另一臺變頻電機(第二臺變頻電機)以發(fā)電機方式運行，作被測試旋轉(zhuǎn)件的負載，產(chǎn)生的交流電經(jīng)變頻器逆變?yōu)橹绷麟娭了鲋绷髂妇€，回饋機械能量至第一臺變頻電機。這樣就組成了能量閉環(huán)。當反拖時共直流母線電能供給第二臺變頻電機作電動機運行，通過減速機等機械傳動系統(tǒng)，帶動被測試旋轉(zhuǎn)件反轉(zhuǎn)運行，第一臺變頻電機以發(fā)電機方式運行，作被測試旋轉(zhuǎn)件的負載，產(chǎn)生的交流電經(jīng)變頻器逆變?yōu)榉聪虻闹绷麟?，電能在閉環(huán)內(nèi)循環(huán)。因此，本發(fā)明實施例提供的電力測功機可以實現(xiàn)正反拖動，雙向加載。另外由于對稱布置，使得安裝尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊。


圖1是現(xiàn)有電力測功機示意圖；圖2是本發(fā)明實施例所述電力測功機結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例所述變頻控制系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。本發(fā)明提供一種電力測功機，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中成本高，無法實現(xiàn)正反拖動，能量利用率低等問題。本發(fā)明實施例所述電力測功機，包括機械傳動系統(tǒng)和變頻控制系統(tǒng)。所述機械傳動系統(tǒng)包括對稱布置，且同向旋轉(zhuǎn)連接，正、反互相拖動兩組傳動子系統(tǒng)——第一傳動子系統(tǒng)和第二傳動子系統(tǒng)。第一傳動子系統(tǒng)包括第一變頻電機21、第一減速機31。第一減速機31也可以采用第一增速機。第一變頻電機21與第一減速機31之間可以通過聯(lián)軸器相連。第二傳動子系統(tǒng)包括第二變頻電機22、第二減速機32。第二減速機32也可以采用第一增速機。第二變頻電機22與第二減速機32之間可以通過聯(lián)軸器相連。兩組傳動子系統(tǒng)——第一傳動子系統(tǒng)和第二傳動子系統(tǒng)的第一、第二減速機31、 32或第一、第二增速機分別連接被測試旋轉(zhuǎn)件41和陪測試旋轉(zhuǎn)件42。第一、第二減速機31、32或第一、第二增速機分別可以通過聯(lián)軸器連接被測試旋轉(zhuǎn)件41和陪測試旋轉(zhuǎn)件42。所述被測試旋轉(zhuǎn)件41和陪測試旋轉(zhuǎn)件42之間可以柔性連接，實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動。所述被測試旋轉(zhuǎn)件41和陪測試旋轉(zhuǎn)件42具體可以通過鋼絲繩或鏈條或皮帶實現(xiàn)柔性連接。所述變頻控制系統(tǒng)包括兩個變頻器——第一變頻器11和第二變頻器12，兩個所述變頻器——第一變頻器11和第二變頻器12分別與兩組傳動子系統(tǒng)的第一、第二變頻電機21、22相連，兩個所述變頻器——第一變頻器11和第二變頻器12之間通過直流母線1 相連。所述變頻控制系統(tǒng)通過所述變頻器——第一變頻器11或第二變頻器12對所述變頻電機第一或第二變頻電機21、22進行閉環(huán)控制。本發(fā)明實施例提供的電力測功機的兩組傳動子系統(tǒng)其中一臺變頻電機(例如第一變頻電機21)作電動機運行，驅(qū)動被測試旋轉(zhuǎn)件的運轉(zhuǎn)，另一臺變頻電機(例如第二變頻電機22)以發(fā)電機方式運行，作被測試旋轉(zhuǎn)件41的負載，產(chǎn)生的交流電經(jīng)第一變頻器11逆變?yōu)橹绷麟娭了鲋绷髂妇€1，回饋機械能量至第一變頻電機21，這樣就組成了能量閉環(huán)。 當反拖時共直流母線1電能供給第二臺變頻電機22作電動機運行，通過第二減速機32或第二加速機等機械傳動系統(tǒng)，帶動被測試旋轉(zhuǎn)件41反轉(zhuǎn)運行，第一臺變頻電機21以發(fā)電機方式運行，作被測試旋轉(zhuǎn)件41的負載，產(chǎn)生的交流電經(jīng)第二變頻器21逆變?yōu)榉聪虻闹绷麟?，電能在閉環(huán)內(nèi)循環(huán)。因此，本發(fā)明實施例提供的電力測功機可以實現(xiàn)正反拖動，雙向加載。另外由于對稱布置，使得安裝尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊。所述第一、第二變頻器11、12可以采用同功率變頻器，分別直接驅(qū)動兩組傳動子系統(tǒng)的同容量的第一、第二變頻電機21、22。第一、第二變頻電機21、22配備相同功率，每臺變頻電機的工作狀況可以獨立控制，因此無論電動和發(fā)電還是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩控制，可自由設(shè)定和轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)不同的扭矩、不同的扭矩脈沖、不同的轉(zhuǎn)速、不同的轉(zhuǎn)速脈沖，能夠滿足復(fù)雜的高精度的響應(yīng)快的試驗控制要求。所述變頻控制系統(tǒng)具體可以包括與第一變頻器11和第二變頻器12相連的可編程控制器2、與所述可編程控制器2相連的上位機3。所述變頻控制系統(tǒng)在具體控制時，可分為動力驅(qū)動系統(tǒng)和加載控制系統(tǒng)。動力驅(qū)動系統(tǒng)和加載控制系統(tǒng)均可以采用變頻器直接驅(qū)動變頻電機，具體可以采用同功率變頻器直接驅(qū)動同容量變頻電機。變頻器的整流單元通過公共直流母線5向逆變器供電，電流再通過變頻器驅(qū)動變頻電機，每次試驗2臺變頻電機同時工作，1臺電機作電動運行，作為旋轉(zhuǎn)部件的動力，另外1臺變頻電機反拖地工作(處在發(fā)電狀態(tài))用作旋轉(zhuǎn)部件的負載，能量通過直流母線 5 (DC-BUS)傳遞機械能量回饋至驅(qū)動系統(tǒng)，機械能和電能的能量回收率高達80 %，回饋至電網(wǎng)的能量很小，只有少部分能量需從電網(wǎng)補充。由控制的兩變頻器和正反拖的兩變頻電機通過試驗旋轉(zhuǎn)部件和陪試旋轉(zhuǎn)部件的連接組成了能量閉環(huán)，提高了能量利用率。所述變頻控制系統(tǒng)作為動力驅(qū)動系統(tǒng)時，所述被測試旋轉(zhuǎn)件41的輸出軸可以安裝有第一轉(zhuǎn)速傳感器51。所述第一變頻器11具體可以為直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器。第一轉(zhuǎn)速傳感器51具體可以采用轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器。所述第一變頻器11，包括PID比較控制器，所述PID比較控制器對上位機3設(shè)置的給定速度值及第一轉(zhuǎn)速傳感器51采集的轉(zhuǎn)速偏差信號值進行比較和差分，所述第一變頻器U根據(jù)PID比較控制器的反饋結(jié)果，控制所述第一變頻電機21的輸出頻率。所述第一變頻器11具體用于控制轉(zhuǎn)速精度，優(yōu)選可以控制轉(zhuǎn)速精度不超過額定轉(zhuǎn)速的士0. 10%。所述變頻控制系統(tǒng)作為加載控制系統(tǒng)時，安裝有所述陪測試旋轉(zhuǎn)件42的第二傳動子系統(tǒng)的第二變頻電機22的軸頭安裝有第二轉(zhuǎn)矩傳感器52。所述變頻器包括PID比較控制器。第二轉(zhuǎn)速傳感器52具體可以采用轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器。當實際速度達到給定速度值的預(yù)定比例，優(yōu)選為95 %時，加載用的第二變頻電機 22給定轉(zhuǎn)矩；所述PID比較控制器對所述第二變頻電機22給定的轉(zhuǎn)矩給定值及所述第二轉(zhuǎn)矩傳感器52采集的轉(zhuǎn)矩偏差信號值進行比較和差分，所述變頻器根據(jù)PID比較控制器的反饋結(jié)果控制所述第二變頻電機22的輸出電流和電壓。所述第二變頻器21用于控制轉(zhuǎn)矩誤差，優(yōu)選使得轉(zhuǎn)矩誤差控制在最大輸出轉(zhuǎn)矩的士0. 25%。所述轉(zhuǎn)矩給定值具體可以通過所述上位機3進行設(shè)定。兩個所述變頻器——第一、第二變頻器11、12與電網(wǎng)4之間均可以連接有濾波電路。濾波電路用于隔離上述閉環(huán)控制(能量閉環(huán))中的能量饋入電網(wǎng)4，減少能量損失，同時阻止了電網(wǎng)4的波動對能量閉環(huán)的沖擊。所述直流母線1并聯(lián)有制動單元5，用于按照預(yù)設(shè)定的時間，將所述機械傳動系統(tǒng)制動到零速。在機械傳動系統(tǒng)進行急速停車時，這時存在再生能量不能在系統(tǒng)消化，可使制動單元5實現(xiàn)斬波放電，能量用電阻消耗掉，這部分消耗的能量很小。
組成對稱封閉的驅(qū)動和加載的機械傳動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊。第一、第二變頻電機21、 22為四象限運轉(zhuǎn)，當一個變頻電機作電動機使用，另一個變頻電機作為發(fā)電機使用，反向拖動亦然。第一或第二變頻器11、12調(diào)節(jié)第一或第二變頻電機21、22的電流控制驅(qū)動第一或第二變頻電機21、22的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)被測試旋轉(zhuǎn)件41的正反向拖動試驗。現(xiàn)有電力測功機不能雙軸輸出，若實現(xiàn)被測試旋轉(zhuǎn)件正反向旋轉(zhuǎn)和正反拖動，需要兩個電力測功機。本發(fā)明實施例所述電力測功機相比現(xiàn)有電力測功機具有更小的體積和投入。第一、第二變頻器11、12是基于快速轉(zhuǎn)矩控制性能的變頻器，所述變頻器四象限傳動模塊的整流器允許以電動模式和發(fā)電模式的轉(zhuǎn)換時間僅需要幾ms，且轉(zhuǎn)換過程連續(xù)無滯后。每臺變頻電機21、22的工作狀況可以獨立控制，因此無論電動和發(fā)電還是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩控制，根據(jù)不同實驗內(nèi)容，可自由設(shè)定和轉(zhuǎn)換，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度和快速響應(yīng)的試驗要求。第一變頻電機21 (驅(qū)動電機)與第一減速機31或第一加速機的輸入軸相連驅(qū)動試驗旋轉(zhuǎn)部件——被測試旋轉(zhuǎn)件41，通過第一變頻器11控制第一變頻電機21的速度達到試驗部件的額定轉(zhuǎn)速，加載第一變頻電機21與試驗旋轉(zhuǎn)部件——被測試旋轉(zhuǎn)件41的輸出軸相連，通過轉(zhuǎn)矩控制給試驗旋轉(zhuǎn)部件——被測試旋轉(zhuǎn)件41加載。第一、第二變頻器11、12 的控制和數(shù)據(jù)采集交換具體可以通過總線網(wǎng)絡(luò)通訊完成。本發(fā)明實施例所述變頻控制系統(tǒng)具體是以PLC為主站、上位機作監(jiān)控、變頻器用于調(diào)速，由總線通訊的三級網(wǎng)絡(luò)，對第一、第二變頻電機21、22實現(xiàn)閉環(huán)控制。上位機3通過PLC 2與變頻器11、12之間的數(shù)據(jù)傳輸來實現(xiàn)控制。本發(fā)明實施例所述變頻控制系統(tǒng)采用交流矢量控制技術(shù)，可以實現(xiàn)對大功率的交流電機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速精確控制。第一、第二變頻器11、12的傳動模塊可以內(nèi)置有諧波濾波器和EMC濾波器。本發(fā)明實施例所述變頻控制系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器能夠提供不同的扭矩、扭矩脈沖、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速脈沖、防止旋轉(zhuǎn)試件的過卷過放保護等功能。本發(fā)明實施例所述變頻控制系統(tǒng)具體可以包括測控系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。在PLC程序中調(diào)用和調(diào)節(jié)PID的參數(shù)，處理結(jié)果做為加載電機轉(zhuǎn)矩限幅。在 1 1000的速度控制范圍內(nèi)實現(xiàn)從零速到200%轉(zhuǎn)速的高轉(zhuǎn)矩運轉(zhuǎn)。即使負載發(fā)生快速變化也可以保持一定速度運轉(zhuǎn)。具有50Hz的快速響應(yīng)，實現(xiàn)拉力脈沖和速度脈沖的試驗，擴展性強，改變PLC程序即可滿足其它高精度、高要求的試驗要求。參見圖3，測控系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)采用PLC控制器和組態(tài)軟件以及上位機完成，上位機除具有動力控制系統(tǒng)監(jiān)控功能外，還具有加載控制的人機接口，并具有整個控制系統(tǒng)的監(jiān)控功能、故障診斷功能。所述變頻控制系統(tǒng)具體可以形成以PLC為主站既與上位機又與傳動裝置、遠程終端之間采用CC-LINK協(xié)議帶CC-LINK總線的三級網(wǎng)絡(luò)通訊，并可以采用觸模方式進行控制。 所述變頻控制系統(tǒng)能實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的采集、存儲，試驗過程的順序控制和連續(xù)調(diào)節(jié)控制，操作人員通過人機接口可進行人機對話，修改過程參量和改變設(shè)備的運行狀態(tài)，監(jiān)視整個試驗過程。采用總線通訊信息傳遞迅速，數(shù)據(jù)量大大增加，傳輸?shù)目煽啃蕴岣?，?dǎo)線布局清晰簡化，方便了施工和維護。本發(fā)明實施例所述變頻控制系統(tǒng)具有充分的過載能力、空載、短路和接地故障保護。
本發(fā)明實施例所述電力測功機的設(shè)備安裝尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，初期投資低；節(jié)能，能量回饋，能量回收率80%以上；從低速至高速的加載特性，與大多數(shù)動力機械的動力特性匹配性好。本發(fā)明實施例所述電力測功機可以實現(xiàn)正反拖動，雙向加載。正反拖動轉(zhuǎn)換響應(yīng)快，變頻器控制系統(tǒng)可以滿足各種復(fù)雜和高精度的實驗要求。前文所述第一、第二變頻電機21、22具體可以采用伺服電機，前文所述第一、第二變頻器11、12具體可以采用伺服控制器，控制方式與前文所述相同，具體不再詳述。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電力測功機，其特征在于，包括機械傳動系統(tǒng)和變頻控制系統(tǒng)；所述機械傳動系統(tǒng)包括對稱布置，且同向旋轉(zhuǎn)連接，正、反互相拖動兩組傳動子系統(tǒng)；每個傳動子系統(tǒng)包括變頻電機、減速機或增速機；兩組傳動子系統(tǒng)的減速機或增速機分別連接被測試旋轉(zhuǎn)件和陪測試旋轉(zhuǎn)件；所述被測試旋轉(zhuǎn)件和陪測試旋轉(zhuǎn)件柔性連接，同步轉(zhuǎn)動；所述變頻控制系統(tǒng)包括兩個變頻器，兩個所述變頻器分別與兩組傳動子系統(tǒng)的變頻電機相連，兩個所述變頻器之間通過直流母線相連；所述變頻控制系統(tǒng)通過所述變頻器對所述變頻電機進行閉環(huán)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力測功機，其特征在于，與兩組傳動子系統(tǒng)相連的變頻器采用同功率變頻器，分別直接驅(qū)動兩組傳動子系統(tǒng)的同容量變頻電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力測功機，其特征在于，所述變頻控制系統(tǒng)包括與變頻器相連的可編程控制器、與所述可編程控制器相連的上位機。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力測功機，其特征在于，所述變頻控制系統(tǒng)包括動力驅(qū)動系統(tǒng)和加載控制系統(tǒng)；動力驅(qū)動系統(tǒng)和加載控制系統(tǒng)均采用變頻器直接驅(qū)動變頻電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力測功機，其特征在于，所述被測試旋轉(zhuǎn)件的輸出軸安裝有轉(zhuǎn)速傳感器；所述變頻器為直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器；所述變頻器包括PID比較控制器，所述PID比較控制器對給定速度值及所述轉(zhuǎn)速傳感器采集的轉(zhuǎn)速偏差信號值進行比較和差分，所述變頻器根據(jù)PID比較控制器的反饋結(jié)果， 控制所述變頻電機的輸出頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力測功機，其特征在于，安裝有所述陪測試旋轉(zhuǎn)件的傳動子系統(tǒng)的變頻電機的軸頭安裝有轉(zhuǎn)矩傳感器；所述變頻器包括PID比較控制器；當實際速度達到給定速度值的預(yù)定比例時，加載用的變頻電機給定轉(zhuǎn)矩；所述PID比較控制器對所述變頻電機給定的轉(zhuǎn)矩給定值及所述轉(zhuǎn)矩傳感器采集的轉(zhuǎn)矩偏差信號值進行比較和差分，所述變頻器根據(jù)PID比較控制器的反饋結(jié)果控制所述變頻電機的輸出電流和電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力測功機，其特征在于，所述給定速度值和/或，轉(zhuǎn)矩給定值通過所述上位機設(shè)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力測功機，其特征在于，兩個所述變頻器與電網(wǎng)之間均連接有濾波電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的電力測功機，其特征在于，所述變頻電機采用伺服電機替代，所述變頻器采用伺服控制器替代。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的電力測功機，其特征在于，所述直流母線并聯(lián)有制動單元，用于按照預(yù)設(shè)定的時間，將所述機械傳動系統(tǒng)制動到零速。
全文摘要
一種電力測功機，包括機械傳動系統(tǒng)和變頻控制系統(tǒng)；所述機械傳動系統(tǒng)包括對稱布置，且同向旋轉(zhuǎn)連接，正、反互相拖動兩組傳動子系統(tǒng)；每個傳動子系統(tǒng)包括變頻電機、減速機或增速機；兩組傳動子系統(tǒng)的減速機或增速機分別連接被測試旋轉(zhuǎn)件和陪測試旋轉(zhuǎn)件；所述被測試旋轉(zhuǎn)件和陪測試旋轉(zhuǎn)件柔性連接，同步轉(zhuǎn)動；所述變頻控制系統(tǒng)包括兩個變頻器，兩個所述變頻器分別與兩組傳動子系統(tǒng)的變頻電機相連，兩個所述變頻器之間通過直流母線相連；所述變頻控制系統(tǒng)通過所述變頻器對所述變頻電機進行閉環(huán)控制。本發(fā)明提供一種電力測功機，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中成本高，無法實現(xiàn)正反拖動，能量利用率低等問題。
文檔編號G01L3/24GK102494820SQ201110448170
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者孫衛(wèi)波 申請人:北京市三一重機有限公司