電力測功機(jī)檢測工作如何做到位

　　為了測試電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)性能，開發(fā)了一臺高性能電力測功機(jī)測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)負(fù)載電機(jī)和可工作在4個(gè)象限的高性能控制器，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，配備了高性能的轉(zhuǎn)矩傳感器和全數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對異步電機(jī)、直流電機(jī)、永磁無刷電機(jī)、永磁同步電機(jī)及相應(yīng)控制器的動(dòng)、靜態(tài)性能測試.

　　電力測功機(jī)|交流電力測功機(jī)-產(chǎn)品設(shè)計(jì)背景

　　今天的柴油機(jī)研發(fā)速度和要求越來越高，對試驗(yàn)設(shè)備的要求也變得高起來，高精度、高性能響應(yīng)、高穩(wěn)定性及節(jié)能，這些都是基本的要求。測功機(jī)作為最基礎(chǔ)的試驗(yàn)測試設(shè)備，要求也在顯著的提高。目前的測功系統(tǒng)主要分為水渦流、電渦流、電力測功機(jī)三種，它們都擁有自己的特點(diǎn)，適合不同的使用要求。其中，電力測功機(jī)由于自己的顯著優(yōu)點(diǎn)越來越受到歡迎。

　　電力測功機(jī)|交流電力測功機(jī)-工作原理

　　感應(yīng)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理,通過定子的三相電流(L1,L2,L3)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,并與轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,以進(jìn)行能量交換。

　　定子繞組感應(yīng)電勢有效值為：

　　U=E=4.44f kφ

　　U=E=定子電壓，f=供電頻率，k= 系數(shù)(常數(shù))，φ= 磁通

　　異步電機(jī)的調(diào)速方法：n=60f(1-s)/Pn。

　　通過公式可以看出，如果進(jìn)行調(diào)速，可以對極對數(shù)Pn、電機(jī)的轉(zhuǎn)差率s和頻率f進(jìn)行調(diào)整。目前常用的調(diào)速方法包括改變極對數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率以及變頻等，前面的幾種方法都不適合于平滑變速，應(yīng)用范圍受到限制，變頻因?yàn)榫哂姓{(diào)速范圍寬、運(yùn)行平滑、轉(zhuǎn)換效率高、有良好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。但是由于轉(zhuǎn)矩與磁通的關(guān)系，在電流相同時(shí)，磁通越大，扭矩相對就大，為了提供最大扭矩便于控制柴油機(jī)，必須盡量保持磁通最大。

　　電力測功機(jī)|交流電力測功機(jī)-技術(shù)指標(biāo)

　　額定加載功率范圍：30 kW

　　額定加載扭矩:500N.m

　　額定轉(zhuǎn)速：1500 r/min，最高轉(zhuǎn)速：3000 r/min (取決與負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍)

　　恒扭矩控制穩(wěn)定度：0.2%

　　恒轉(zhuǎn)速控制穩(wěn)定度：0.1%

　　電力測功機(jī)|交流電力測功機(jī)-技術(shù)優(yōu)點(diǎn)及特性

　　1、節(jié)能 水力、電渦流測功機(jī)的基本原理是將原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能由水冷卻后把熱量帶走，原動(dòng)機(jī)發(fā)出的能量不能回收，轉(zhuǎn)換過程中亦需耗費(fèi)能量。而電力測功機(jī)卻可以把原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能回饋到內(nèi)部電網(wǎng)，供其他設(shè)備使用。

　　2、加載方式 　　水力測功機(jī)只能在一個(gè)方向加載，同時(shí)轉(zhuǎn)速低于一定值時(shí)加載性能變差;不能作為反拖設(shè)備，在需要做發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率試驗(yàn)時(shí)需要另外配置拖動(dòng)設(shè)備。 　　電渦流測功機(jī)可以雙向加載，但在低速時(shí)加載性能比水力測功機(jī)還差，不能作為反拖設(shè)備，在需要做發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率試驗(yàn)時(shí)需要另外配置拖動(dòng)設(shè)備。

　　3、瞬態(tài)加載特性 　　水力測功機(jī)的加載反應(yīng)時(shí)間基本上在秒級，電力測功機(jī)的加載反應(yīng)主時(shí)間為ms級，這主要取決與變頻器的階躍響應(yīng)和系統(tǒng)的慣性;就ACS800本身而言，控制信號的階躍響應(yīng)時(shí)間小于5ms 。

　　4、反拖特性 　　水力測功機(jī)和電渦流測功機(jī)本身只消耗原動(dòng)機(jī)能量，不能提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，因此不能作為反拖設(shè)備。電力測功機(jī)可以方便的轉(zhuǎn)換成電機(jī)拖動(dòng)模式，從電網(wǎng)吸收能量，作為動(dòng)力機(jī)械倒拖原動(dòng)機(jī)。

　　5、可靠性 　　交流電力測功機(jī)的主機(jī)由國內(nèi)著名品牌配套，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器由四川誠邦測控技術(shù)有限公司或HBM公司制造，交流變頻調(diào)速器由ABB公司配套。負(fù)載電機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、變頻器均經(jīng)國家權(quán)威部門嚴(yán)格檢測，完全符合相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　6、可維護(hù)性 　　由于采用了完全符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/國家標(biāo)準(zhǔn)的配套件，用戶在維護(hù)時(shí)不必依賴制造商，完全可以自行進(jìn)行日常的維護(hù)保養(yǎng)，甚至在需要更換主機(jī)和傳感器時(shí)亦可獨(dú)立完成，降低維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。

　　7、基建費(fèi)用低 　　交流測功機(jī)本身帶有風(fēng)機(jī)冷卻，無需水冷裝置(包括水池和循環(huán)管道)，節(jié)省基建費(fèi)。

　　8、緊急保護(hù)特性 　測功機(jī)本身具有過流，斷相等保護(hù)功能，配合控制系統(tǒng)的超速保護(hù)功能，有效的避免了因原動(dòng)機(jī)故障而引起的測功機(jī)損壞和原動(dòng)機(jī)故障的擴(kuò)大。