測功機是電機、電控測試平臺中的核心設備。
交流電力測功機使用三相交流電機系統作為加載設備,相對其它類型測功加載設備而言,有比較明顯的優勢。
交流電力測功機系統包括多個模塊:交流負載系統、功率采集分析系統、電源系統、風冷水冷系統、中央控制系統等。
DL53是?能實驗中?的交流電力測功機,額定功率53KW,額定扭矩253N.m,最高轉速9000r/min。采?西門?交流電機及西門子變頻器作為負載系統,以及?本橫河功率分析儀,瑞?LEM電流采樣單元等裝備。
負載電機采用西門子交流感應水冷電機1PH8系列,53KW,253N.m,9000rpm;配套西門子G120系列變頻器,以實現對負載交流電機高精度速度和轉矩控制。
電流傳感器采用瑞士LEM ITN 900-S ULTRASTAB,量程900A,精度±0.00115%F.S,用于非接觸式相電流檢測和直流母線電流檢測。
功率分析儀采用日本橫河WT333,測量精度±0.1%F.S,用于檢測分析電壓、電流、功率信號。電控系統驅動性能主要是通過電機運行的速度、轉矩、效率間的相互關系來表示,例如速度轉矩特性曲線,速度效率特性曲線,以及合成后的效率云圖等。這些數據、曲線只能通過高精度的測功機才能準確獲取,基于這些驅動性能測試的反饋,研發人員可以快速優化各種電機控制算法,例如FOC,弱磁控制,電機參數辨識等。在同等運行條件下,溫升測試是最能體現電控性能的指標之一,且熱損壞是電控最主要的損壞形式,所以對電控進行溫升測試顯得尤為重要。
通過交流電力測功機模擬不同的負載,以滿足被測電機電控系統在不同速度、不同轉矩下進行測試,以監測電控的溫升特性是否滿足設計要求。
測試實驗現場
3 電控可靠性測試
電控可靠性測試是按照驅動電機電控系統所應用的場合,在電力測功機測試平臺上選擇合適的轉矩負荷循環,進行長時間的順序連續試驗,記錄運行過程狀態,以對電控可靠性進行評定,包括平均首次故障時間MTTFF、故障平均間隔時間MTBF等。
單個轉矩負荷循環周期圖(來源:國標GBT 29307-2012)
交流電力測功機的存在,讓我們可以進行電控系統性能、電控溫升特性、電控可靠性等測試與實驗,有機會獲得需要的電控產品數據,促進了電控算法開發的效率和產品開發的速率,保證了產品發開的可靠性。