交流電力測(cè)功機(jī)系統(tǒng)(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
測(cè)功機(jī)是電機(jī)、電控測(cè)試平臺(tái)中的核心設(shè)備。
交流電力測(cè)功機(jī)使用三相交流電機(jī)系統(tǒng)作為加載設(shè)備,相對(duì)其它類型測(cè)功加載設(shè)備而言,有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。
交流電力測(cè)功機(jī)系統(tǒng)包括多個(gè)模塊:交流負(fù)載系統(tǒng)、功率采集分析系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、風(fēng)冷水冷系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)等。
DL53是?能實(shí)驗(yàn)中?的交流電力測(cè)功機(jī),額定功率53KW,額定扭矩253N.m,最高轉(zhuǎn)速9000r/min。采?西門?交流電機(jī)及西門子變頻器作為負(fù)載系統(tǒng),以及?本橫河功率分析儀,瑞?LEM電流采樣單元等裝備。
1 負(fù)載電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)
負(fù)載電機(jī)采用西門子交流感應(yīng)水冷電機(jī)1PH8系列,53KW,253N.m,9000rpm;配套西門子G120系列變頻器,以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載交流電機(jī)高精度速度和轉(zhuǎn)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(cè)和直流母線電流檢測(cè)。
功率分析儀采用日本橫河WT333,測(cè)量精度±0.1%F.S,用于檢測(cè)分析電壓、電流、功率信號(hào)。電控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)性能主要是通過電機(jī)運(yùn)行的速度、轉(zhuǎn)矩、效率間的相互關(guān)系來表示,例如速度轉(zhuǎn)矩特性曲線,速度效率特性曲線,以及合成后的效率云圖等。某條件下的速度-效率 速度-轉(zhuǎn)矩特性曲線這些數(shù)據(jù)、曲線只能通過高精度的測(cè)功機(jī)才能準(zhǔn)確獲取,基于這些驅(qū)動(dòng)性能測(cè)試的反饋,研發(fā)人員可以快速優(yōu)化各種電機(jī)控制算法,例如FOC,弱磁控制,電機(jī)參數(shù)辨識(shí)等。在同等運(yùn)行條件下,溫升測(cè)試是最能體現(xiàn)電控性能的指標(biāo)之一,且熱損壞是電控最主要的損壞形式,所以對(duì)電控進(jìn)行溫升測(cè)試顯得尤為重要。
通過交流電力測(cè)功機(jī)模擬不同的負(fù)載,以滿足被測(cè)電機(jī)電控系統(tǒng)在不同速度、不同轉(zhuǎn)矩下進(jìn)行測(cè)試,以監(jiān)測(cè)電控的溫升特性是否滿足設(shè)計(jì)要求。
測(cè)試實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)
3 電控可靠性測(cè)試
電控可靠性測(cè)試是按照驅(qū)動(dòng)電機(jī)電控系統(tǒng)所應(yīng)用的場(chǎng)合,在電力測(cè)功機(jī)測(cè)試平臺(tái)上選擇合適的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷循環(huán),進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的順序連續(xù)試驗(yàn),記錄運(yùn)行過程狀態(tài),以對(duì)電控可靠性進(jìn)行評(píng)定,包括平均首次故障時(shí)間MTTFF、故障平均間隔時(shí)間MTBF等。
單個(gè)轉(zhuǎn)矩負(fù)荷循環(huán)周期圖(來源:國(guó)標(biāo)GBT 29307-2012)
交流電力測(cè)功機(jī)的存在,讓我們可以進(jìn)行電控系統(tǒng)性能、電控溫升特性、電控可靠性等測(cè)試與實(shí)驗(yàn),有機(jī)會(huì)獲得需要的電控產(chǎn)品數(shù)據(jù),促進(jìn)了電控算法開發(fā)的效率和產(chǎn)品開發(fā)的速率,保證了產(chǎn)品發(fā)開的可靠性。