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大能为什么要使用测功机?

发布时间:2020-02-27 浏览次数:625
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交流电力测功机系统(图片来源于网络)


测功机是电机、电控测试平台中的核心设备。

交流电力测功机使用三相交流电机系统作为加载设备,是市面上最先进的加载测功设备,相对其它类型测功加载设备而言,有比较明显的优势。

交流电力测功机系统包括多个模块:交流负载系统、功率采集分析系统、电源系统、风冷水冷系统、中央控制系统等。



大能DL53

DL53是⼤能实验中⼼的交流电力测功机,额定功率53KW,额定扭矩253N.m,最高转速9000r/min。采⽤西门⼦交流电机及西门子变频器作为负载系统,以及⽇本横河功率分析仪,瑞⼠LEM电流采样单元等先进装备。

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大能DL53交流电力测功机

负载电机及驱动控制系统
负载电机采用西门子交流感应水冷电机1PH8系列,53KW,253N.m,9000rpm;配套西门子G120系列变频器,以实现对负载交流电机高精度速度和转矩控制。

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2 电流传感器   


电流传感器采用瑞士LEM ITN 900-S ULTRASTAB,量程900A,精度±0.00115%F.S,用于非接触式相电流检测和直流母线电流检测。


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3 功率分析仪   
功率分析仪采用日本横河WT333,测量精度±0.1%F.S,用于检测分析电压、电流、功率信号。

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为什么要使用测功机

1   电控系统性能测试
电控系统驱动性能主要是通过电机运行的速度、转矩、效率间的相互关系来表示,例如速度转矩特性曲线,速度效率特性曲线,以及合成后的效率云图等。

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某条件下的速度-效率  速度-转矩特性曲线

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效率云图示意图

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效率测试监控

这些数据、曲线只能通过高精度的测功机才能准确获取,基于这些驱动性能测试的反馈,研发人员可以快速优化各种电机控制算法,例如FOC,弱磁控制,电机参数辨识等。

2  电控温升测试
在同等运行条件下,温升测试是最能体现电控性能的指标之一,且热损坏是电控最主要的损坏形式,所以对电控进行温升测试显得尤为重要。

通过交流电力测功机模拟不同的负载,以满足被测电机电控系统在不同速度、不同转矩下进行测试,以监测电控的温升特性是否满足设计要求。

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某条件下的温升特性曲线


测试实验现场


3  电控可靠性测试


电控可靠性测试是按照驱动电机电控系统所应用的场合,在电力测功机测试平台上选择合适的转矩负荷循环,进行长时间的顺序连续试验,记录运行过程状态,以对电控可靠性进行评定,包括平均首次故障时间MTTFF、故障平均间隔时间MTBF等。



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单个转矩负荷循环周期图(来源:国标GBT 29307-2012)



交流电力测功机的存在,让我们可以进行电控系统性能、电控温升特性、电控可靠性等测试与实验,有机会获得需要的电控产品数据,促进了电控算法开发的效率和产品开发的速率,保证了产品发开的可靠性。

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