CN102313649B - 特种车辆辅助发电机组试验控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特种车辆辅助发电机组试验控制系统包括：试验拖动台、辅助发电机组、发电机试验控制台、用于提供最大负载电流为400A的直流负载箱及用于提供15MPa和20MPa液压动力的油泵加载装置；所述试验拖动台与所述辅助发电机组连接；所述直流负载箱分别与所述辅助发电机组、所述换挡控制器及所述发电机试验控制台连接；所述油泵加载装置与所述辅助发电机组连接；所述发电机试验控制台分别与所述直流负载箱、所述辅助发电机组及所述油泵加载装置连接。本发明提供的特种车辆辅助发电机组试验控制系统，解决了辅助发电机组装车前质量检测技术难题，提高了辅助发电机组质量可靠性。

Description

特种车辆辅助发电机组试验控制系统

技术领域

本发明属于试验控制领域，特别涉及一种特种车辆辅助发电机组试验控制系统。

背景技术

目前国内在发电机组试验方面虽然有成熟的技术，但该既要验证其发电能力，而且还要进行辅助发电机组自动换挡试验、液压油泵工况试验等，目前尚无这样的技术。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种解决辅助发电机组装车前质量检测技术难题，提高辅助发电机组质量可靠性的特种车辆辅助发电机组试验控制系统。

根据本发明的一个方面，提供一种特种车辆辅助发电机组试验控制系统，包括：试验拖动台、辅助发电机组、发电机试验控制台、电机控制柜、换挡控制器、蓄电池、发电机控制箱、用于提供最大负载电流为400A的直流负载箱及用于提供15MPa和20MPa液压动力的油泵加载装置；所述试验拖动台与所述辅助发电机组连接；所述直流负载箱分别与所述辅助发电机组、所述换挡控制器及所述发电机试验控制台连接；所述油泵加载装置与所述辅助发电机组连接；所述发电机试验控制台分别与所述直流负载箱、所述辅助发电机组及所述油泵加载装置连接，对所述辅助发电机组进行空载磨合试验、换挡试验、液压油泵工况试验、发电能力试验、励磁电流试验、输出电压精度和纹波电压试验、温升试验、发电机与泵同时加载试验；所述试验拖动台包括：增速装置、三相异步整流子变速电机及平台；所述增速装置通过一传动轴与所述辅助发电机组连接；所述增速装置与所述三相异步整流子变速电机连接；所述增速装置及三相异步整流子变速电机设置在平台上；所述辅助发电机组包括：在特种车辆底盘发动机在低转速运转时，工作在高增速比档或在特种车辆底盘发动机在高转速运转时，工作在低增速比档的两档变速器、被试发电机及液压油泵；所述两档变速器分别与所述试验拖动台、所述被试发电机、所述发电机试验控制台及所述液压油泵连接；所述被试发电机与所述发电机试验控制台、所述两档变速器及所述直流负载箱连接；所述液压油泵与所述两档变速器连接；所述发电机试验控制台用于控制所述直流负载箱，为被试发电机提供不同的负载，同时可以监测负载电流的大小、励磁电流的大小和被试发电机的电压，并且控制液压油泵与被试发电机的接通和断开；所述电机控制柜控制所述三相异步整流子变速电机的启停，连续加、减速控制及鼓风机的启停，能实现线电压的监控，线电流的监测以及所述三相异步整流子变速电机转速的监示；所述换挡控制器分别与所述直流负载箱、所述蓄电池及所述两档变速器连接，控制所述两档变速器进行换挡；所述发电机控制箱分别与所述直流负载箱、所述发电机试验控制台及所述被试发电机连接。

进一步地，所述增速装置的传动比为2:1，输出轴的转速可达到320-3200r/min。

进一步地，所述直流负载箱采用MZJ型直流接触器作为控制器，所述MZJ型直流接触器连接有续流二极管。

进一步地，所述油泵加载装置包括：截止阀、压力表、溢流阀、油冷却器、油箱及过滤器；所述截止阀与所述过滤器连接；所述油箱分别与所述油冷却器、所述过滤器连接；所述油冷却器与所述溢流阀连接；所述溢流阀与所述压力表连接。

本发明提供的特种车辆辅助发电机组试验控制系统，解决了辅助发电机组装车前质量检测技术难题，提高了辅助发电机组质量可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的特种车辆辅助发电机组试验控制系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的试验拖动台的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的油泵加载装置的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供了一种特种车辆辅助发电机组试验控制系统包括：试验拖动台1、辅助发电机组2、发电机控制箱3、油泵加载装置4、直流负载箱5、发电机试验控制台6、换挡控制器7、蓄电池8及电机控制柜9。其中，辅助发电机组2包括两档变速器21、被试发电机22及液压油泵23。试验拖动台1通过两档变速器21与被试发电机22连接。试验拖动台1还与电机控制柜9连接。发电机试验控制台6分别与两档变速器21、被试发电机22、直流负载箱5及发电机控制箱3连接。

发电机控制箱3分别与直流负载箱5、被试发电机22及发电机组试验控制台6连接。直流负载箱5分别与蓄电池8、被试发电机22、发电机控制箱3及换挡控制器7连接。换挡控制器7与被试发电机22上两档变速器21连接。油泵加载装置4通过液压油泵23与两档变速器21连接。

参见图2，试验拖动台1包括增速装置13、三相异步整流子变速电机14及平台15。辅助发电机组2通过一传动轴12与增速装置13连接。增速装置13与三相异步整流子变速电机14连接。三相异步整流子变速电机14作为动力源，驱动一台增速装置13以带动辅助发电机组2。该三相异步整流子变速电机14具有负载效率和功率因素较高、调速精密、维修方便等特点，其参数为：输出转速为160-1600r/min，且无级可调，对应输出功率为4-40kW。增速装置13的传动比为2:1，其输出轴的转速可达到320-3200r/min。

电机控制柜9能实现试验拖动台1的启停，连续加、减速控制及鼓风机（用于为直流负载箱5散热）的启停，能实现线电压的监控，线电流的监测以及三相异步整流子变速电机转速的监示等。三相异步整流子变速电机速度调节可通过电机控制柜上的按钮实现连续减速或连续加速。

发电机试验控制台6用于控制直流负载箱5，为被试发电机22提供不同的负载（最大负载电流为400A)，同时可以监测负载电流的大小、励磁电流的大小和被试发电机22的电压等，并且能控制液压油泵23与被试发电机22的接通和断开。操纵发电机试验控制台6上的开关可分别为被试发电机22加上100A，100A，100A，50A，30A，20A的负载，同时可为两档变速器21的泵用电磁离合器提供电源，控制发电机试验台上电流表用于检测机组上直流发电机的励磁电流。电压表用于显示机组发电机电压或蓄电池电压。

直流负载箱5（其提供的最大负载电流400A）能够为被试发电机提供100A、200A、300A、350A的负载电流的要求。该直流负载箱5的负载电阻采用三组吊车调整电阻器（ZX1-1/200型）制作,较之线绕电阻制作简便，经济耐用。直流负载箱5中安装电扇以散热。直流负载箱5的控制部分采用MZJ型直流接触器（工作制为连续制），该产品质量稳定，性能可靠。在直流接触器上增加续流二极管，保护了MZJ型直流接触器等。通过发电机试验控制台的开关控制接触器的线圈，实现负载箱的控制。

参见图3，油泵加载装置4由截止阀41、压力表42、溢流阀43、油冷却器44、油箱45、液位计、过滤器46等组成。油泵加载装置4具有油压调节及油冷却功能。油泵加载装置4的调压范围6-32MPa。油泵加载装置4为液压油泵23提供15MPa和20MPa的负载，主要通过溢流阀43进行油压调节，并通过油冷却器44进行油温冷却，以避免因油温过高而损坏机组油泵。压力表42用于显示油压。

下面结合特种车辆辅助发电机组试验控制系统对本发明的工作原理进行介绍：

换挡控制：该特种车辆在行驶过程中，底盘发动机转速是随机变化的，变化范围为700-2300r/min。因此，辅助发电机组输入轴转速在行驶过程中也是随机变化的，其变化范围为1.03*（700-2300r/min）。为了保证被试发电机22在行驶过程中基本不掉电，采用了两档变速器21。当底盘发动机在低转速范围内（即1683-1287r/min）运转时，两档变速器21自动工作在高增速比档（速比为3.5）；当底盘发动机在高转速范围内（1287-1683r/min）运转时，两档变速器21自动工作在低增速比档（速比为2.0），使得被试发电机转速在行驶过程中始终维持在它的工作转速（3000-6000r/min）范围内，两档变速器21自动换挡功能通过换挡控制器7实现。

辅助发电机组上的轴向柱塞泵受控于两档变速器21内油泵驱动轴上的电磁离合器，电磁离合器通电吸合，传递力矩，驱动液压油泵23工作。

对辅助发电机组2的试验包括：空载磨合试验、换挡试验、液压油泵工况试验、发电能力试验、励磁电流试验、输出电压精度和纹波电压试验以及温升、发电机与泵同时加载试验试验等。

试验前准备状态试验包括外观试验、辅助发电机组2与试验拖动台1连接试验、油料加注试验、冷态绝缘电阻试验等，确保连接可靠、准确、无误，转动部位灵活，无卡滞现象。

辅助发电机组空载磨合试验通过本系统提供不同转速的动力，驱动辅助发电机组2在一定时间内运转并记录发动机转速、发电机转速、空载电压、励磁电流、温升记录等（见表1提供的空载磨合试验表）。发动机转速、空载电压、励磁电流等数值由发电机试验控制台上的仪表进行显示，发电机转速由发电机控制箱3显示。

表1

辅助发电机组自动换挡试验通过本系统换挡控制器7实现，试验拖动台1转速在1287-1683r/min变化时，应由低速档自动换成高速档，换挡控制器7上的高速指示灯亮，低速档指示灯灭；试验拖动台1转速在1683-1287r/min变化时，应由高速档自动换成低速档，换挡控制器7上的低速指示灯亮，高速档指示灯灭（见表2提供的自动换挡试验表）。

表2

辅助发电机组发电能力试验用本系统直流负载箱5作为发电机负载，由发电机试验控制台6进行控制，在不同的负载电流工况下运行一定时间，并记录发动机转速、发电机转速、输出电压、励磁电流，同时进行热态绝缘电阻检测及温升检测等。试验数据及结果详见表3提供的发电能力试验表。

表3

输出电压精度及纹波电压试验（热态测定）是通过本系统直流负载箱5提供200A负载电流使辅助发电机组工作30-60min，达到热态时进行测定。在四种负载电流工况下记录电压稳定精度、波动电压、电压差及频率等，采用示波器测量（见表4提供的热态测定表）。

表4

辅助发电机组液压工况试验通过油泵加载装置4分别提供15MPa和20MPa液压动力实现，以试验油泵在液压动力作用下是否存在泄漏等质量隐患。

本发明解决了辅助发电机组装车前质量检测技术难题，提高了辅助发电机组质量可靠性。该系统采用标准的调速电阻器作为负载，其寿命长，质量稳定。同时在电路上增加大功率二极管，避免了因蓄电池电流反流而造成发电机损坏；在直流接触器上增加续流二极管，保护了MZJ型直流接触器。

本说明书中列举的具体实施例仅仅是示例性的，更确切地说，前述详细说明给本领域技术人员提供了用于实施示例性实施方式的适当的流程图。本领域技术人员应该理解，采用本领域技术人员熟知的一些技术手段对本发明进行各种修饰或变形，都不脱离权利要求书和法定的等同内容所阐明的本发明的范围。

Claims (4)

1.一种特种车辆辅助发电机组试验控制系统，其特征在于，包括：

试验拖动台、辅助发电机组、发电机试验控制台、电机控制柜、换挡控制器、蓄电池、发电机控制箱、用于提供最大负载电流为400A的直流负载箱及用于提供15MPa和20MPa液压动力的油泵加载装置；所述试验拖动台与所述辅助发电机组连接；所述直流负载箱分别与所述辅助发电机组、所述换挡控制器及所述发电机试验控制台连接；所述油泵加载装置与所述辅助发电机组连接；

所述发电机试验控制台分别与所述直流负载箱、所述辅助发电机组及所述油泵加载装置连接，对所述辅助发电机组进行空载磨合试验、换挡试验、液压油泵工况试验、发电能力试验、励磁电流试验、输出电压精度和纹波电压试验、温升试验、发电机与泵同时加载试验；

所述试验拖动台包括：增速装置、三相异步整流子变速电机及平台；所述增速装置通过一传动轴与所述辅助发电机组连接；所述增速装置与所述三相异步整流子变速电机连接；所述增速装置及三相异步整流子变速电机设置在平台上；

所述辅助发电机组包括：在特种车辆底盘发动机在低转速运转时，工作在高增速比档或在特种车辆底盘发动机在高转速运转时，工作在低增速比档的两档变速器、被试发电机及液压油泵；所述两档变速器分别与所述试验拖动台、所述被试发电机、所述发电机试验控制台及所述液压油泵连接；所述被试发电机与所述发电机试验控制台、所述两档变速器及所述直流负载箱连接；所述液压油泵与所述两档变速器连接；所述发电机试验控制台用于控制所述直流负载箱，为被试发电机提供不同的负载，同时可以监测负载电流的大小、励磁电流的大小和被试发电机的电压，并且控制液压油泵与被试发电机的接通和断开；

所述电机控制柜控制所述三相异步整流子变速电机的启停，连续加、减速控制及鼓风机的启停，能实现线电压的监控，线电流的监测以及所述三相异步整流子变速电机转速的监示；所述换挡控制器分别与所述直流负载箱、所述蓄电池及所述两档变速器连接，控制所述两档变速器进行换挡；所述发电机控制箱分别与所述直流负载箱、所述发电机试验控制台及所述被试发电机连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述增速装置的传动比为2:1，输出轴的转速可达到320-3200r/min。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：

所述直流负载箱采用MZJ型直流接触器作为控制器，所述MZJ型直流接触器连接有续流二极管。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述油泵加载装置包括：截止阀、压力表、溢流阀、油冷却器、油箱及过滤器；所述截止阀与所述过滤器连接；所述油箱分别与所述油冷却器、所述过滤器连接；所述油冷却器与所述溢流阀连接；所述溢流阀与所述压力表连接。

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