基于直接轉(zhuǎn)矩控制的測功機(jī)動態(tài)加載研究.pdf

1、測功機(jī)是電機(jī)性能測試臺、機(jī)械傳動測試臺、以及發(fā)動機(jī)性能測試臺等試驗裝置中的核心設(shè)備。傳統(tǒng)的測功機(jī)，比如磁滯測功機(jī)、電渦流測功機(jī)、機(jī)械測功機(jī)、水力測功機(jī)均是將測試中所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉，不僅造成能量浪費，而且還需配置散熱設(shè)備。電力測功機(jī)運行時相當(dāng)于一臺發(fā)電機(jī)，可以將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能回饋到電網(wǎng)，這是其它類型測功機(jī)所不具備的。本文在直接轉(zhuǎn)矩控制理論的基礎(chǔ)上提出了一種新型的電力測功機(jī)：它采用永磁同步電機(jī)作為測功電機(jī)，可以實

2、現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的估算，因此測試過程不需要轉(zhuǎn)矩傳感器，降低了系統(tǒng)的硬件成本：通過使用公共直流母線技術(shù)，被測電機(jī)從電網(wǎng)吸收能量帶動測功電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測功電機(jī)通過逆變器將能量回饋到直流母線，提供給被測電機(jī)，實現(xiàn)了能量的循環(huán)利用，既節(jié)約了電能，又提高了測量范圍。 目前國內(nèi)多數(shù)測功機(jī)被用于靜態(tài)加載實驗，通過測量轉(zhuǎn)矩．轉(zhuǎn)速特性曲線、功率損耗、效率等對原動機(jī)的性能進(jìn)行評估。對于電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的測試，靜態(tài)加載并不能滿足要求。因為動態(tài)和非線性因素對一些負(fù)載

3、的影響是很重要的，所以用于調(diào)速系統(tǒng)測試的測功機(jī)應(yīng)該能夠進(jìn)行動態(tài)測試。本文所研究的便是一種動態(tài)測功機(jī)方案，不僅可以進(jìn)行靜態(tài)加載，還可以使輸出轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速而改變，實現(xiàn)動態(tài)加載。本文首先在直接轉(zhuǎn)矩控制理論的基礎(chǔ)上對測功電機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，然后用這個控制系統(tǒng)搭建了測功機(jī)系統(tǒng)的模型并進(jìn)行了仿真：仿真過程分為靜態(tài)和動態(tài)兩部分，分別研究測功機(jī)靜態(tài)和動態(tài)加載的能力。仿真結(jié)果表明測功機(jī)系統(tǒng)在兩種情況下都能實時跟蹤給定轉(zhuǎn)矩的變化，所以這是一種可行的