基于直接轉(zhuǎn)矩控制的測(cè)功機(jī)動(dòng)態(tài)加載研究.pdf

1、測(cè)功機(jī)是電機(jī)性能測(cè)試臺(tái)、機(jī)械傳動(dòng)測(cè)試臺(tái)、以及發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試臺(tái)等試驗(yàn)裝置中的核心設(shè)備。傳統(tǒng)的測(cè)功機(jī)，比如磁滯測(cè)功機(jī)、電渦流測(cè)功機(jī)、機(jī)械測(cè)功機(jī)、水力測(cè)功機(jī)均是將測(cè)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(fèi)，而且還需配置散熱設(shè)備。電力測(cè)功機(jī)運(yùn)行時(shí)相當(dāng)于一臺(tái)發(fā)電機(jī)，可以將原動(dòng)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(lèi)型測(cè)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(cè)功機(jī)：它采用永磁同步電機(jī)作為測(cè)功電機(jī)，可以實(shí)

2、現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的估算，因此測(cè)試過(guò)程不需要轉(zhuǎn)矩傳感器，降低了系統(tǒng)的硬件成本：通過(guò)使用公共直流母線(xiàn)技術(shù)，被測(cè)電機(jī)從電網(wǎng)吸收能量帶動(dòng)測(cè)功電機(jī)旋轉(zhuǎn)，測(cè)功電機(jī)通過(guò)逆變器將能量回饋到直流母線(xiàn)，提供給被測(cè)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了能量的循環(huán)利用，既節(jié)約了電能，又提高了測(cè)量范圍。 目前國(guó)內(nèi)多數(shù)測(cè)功機(jī)被用于靜態(tài)加載實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)矩．轉(zhuǎn)速特性曲線(xiàn)、功率損耗、效率等對(duì)原動(dòng)機(jī)的性能進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的測(cè)試，靜態(tài)加載并不能滿(mǎn)足要求。因?yàn)閯?dòng)態(tài)和非線(xiàn)性因素對(duì)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(cè)試的測(cè)功機(jī)應(yīng)該能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試。本文所研究的便是一種動(dòng)態(tài)測(cè)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(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)加載。本文首先在直接轉(zhuǎn)矩控制理論的基礎(chǔ)上對(duì)測(cè)功電機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，然后用這個(gè)控制系統(tǒng)搭建了測(cè)功機(jī)系統(tǒng)的模型并進(jìn)行了仿真：仿真過(guò)程分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩部分，分別研究測(cè)功機(jī)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)加載的能力。仿真結(jié)果表明測(cè)功機(jī)系統(tǒng)在兩種情況下都能實(shí)時(shí)跟蹤給定轉(zhuǎn)矩的變化，所以這是一種可行的