CN116908681A - 一种发电机试验系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及航空发电的技术领域，尤其是涉及一种发电机试验系统，其包括配电柜、调速控制柜、拖动台、数采控制柜、负载和操控台；所述配电柜，用于供电；所述拖动台，用于拖动待试验发电机，以使所述待试验发电机转动发电；所述调速控制柜，用于调节所述拖动台的转速，还用于检测所述拖动台的温度、转速并传输至所述数采控制柜；所述数采控制柜，用于采集所述待试验发电机、所拖动台的数据并传输至所述操控台，还用于分配电力供应；所述负载，用于消耗所述待试验发电机产生的电能；所述操控台，用于供工作人员下达操作指令，还用于连接所述待试验发电机的控制器。本申请具有降低发电机检测成本，提高检测效率的效果。

Description

一种发电机试验系统

技术领域

本申请涉及航空发电的技术领域，尤其是涉及一种发电机试验系统。

背景技术

飞机作为能够在大气层内飞行的重于空气的航空器，除了本身的发动机提供动力以外，还需要电源系统对内部电子设备等进行供电，以保证飞机能够正常飞行。飞机的电源系统主要由多种发电机进行发电，在将发电机产生的电能为内部的电子设备进行供电。

电源系统作为飞机能够正常飞行的重要部分，对于电源系统的维护检修则也是非常重要的工作，相关技术中，对于电源系统的维护检修准备多个设备，从而对多种发电机进行检测，而准备多个设备进行检测，增加了成本，并且，对于发电机的移动也会增多，降低了检测效率。

发明内容

为了降低发电机检测成本，提高检测效率，本申请提供一种发电机试验系统。

本申请提供的一种发电机试验系统采用如下的技术方案：

一种发电机试验系统，包括配电柜、调速控制柜、拖动台、数采控制柜、负载和操控台；

所述配电柜，用于供电；

所述拖动台，用于拖动待试验发电机，以使所述待试验发电机转动发电；

所述调速控制柜，用于调节所述拖动台的转速，还用于检测所述拖动台的温度、转速并传输至所述数采控制柜；

所述数采控制柜，用于采集所述待试验发电机、所拖动台的数据并传输至所述操控台，还用于分配电力供应；

所述负载，用于消耗所述待试验发电机产生的电能；

所述操控台，用于供工作人员下达操作指令，还用于连接所述待试验发电机的控制器。

通过采用上述技术方案，配电柜用于供电，数采控制柜用于为调速控制柜、操控台、拖动台等分配电力供应，工作人员通过操作台下达操作指令，通过数采控制柜控制拖动台工作，从而使拖动台能够带动待试验发电机，此时工作人员通过操作台控制待试验发电机的控制器，从而使待试验发电机工作，待试验发电机即可产生电能，并且利用负载消耗产生的电能，数采控制柜在上述过程中，对待试验发电机的数据进行采集，并将采集的数据传输至操作台。经过上述过程，即可完成对待试验发电及的检测试验，从而获取待试验发电机的实际参数、实际性能，通过设备的集成设置以及设备间的联动，相较于相关技术，能够降低成本，还能够实现提高检测效率、自动化测试的目的。

可选的，还包括油源车，所述油源车，用于为油冷式的所述待试验发电机提供冷却、润滑，还能够调节注油压力、供油加热、油压采集、供油温度采集和供油流量采集。

通过采用上述技术方案，利用油源车能够为待试验发电机提供冷却、润滑，从而使待试验发电机能够处于正常工作的状态，同时油源车还能够调节注油压力，从而适用不同的待试验发电机，供油加热则是在外界温度低时，能够在为待试验发电机提供润滑时效果更好，油压采集、供油温度采集和供油流量采集则是为了能够更好的监控与调节。

可选的，所述油源车还包括冷却风机，所述冷却风机用于为风冷式的所述待试验发电机提供冷却。

通过采用上述技术方案，油源车除了能够提供油冷，还能够为待试验发电机提供风冷。

可选的，所述负载包括交流负载、直流负载、永磁机负载；

所述交流负载为阻感一体式智能负载，所述交流负载能够转换为纯阻、阻感，且所述交流负载能够调节；所述直流负载为阻性负载；所述永磁机负载为三相平衡阻性负载。

通过采用上述技术方案，负载包括多种类型，能够适用不同的类型的待试验发电机，从而提高适用性。

可选的，所述数采控制柜包括电源分配模块、下位控制模块和接口模块，所述电源分配模连接于所述配电柜，所述调速控制柜、所述下位控制模块和所述操控台均连接于所述电源分配模块，所述接口模块用于连接所述待试验发电机，所述接口模块还连接于所述下位控制模块和所述负载。

通过采用上述技术方案，利用电源分配模块，实现为调速控制柜、下位控制模块、操控台等分配电力供应，下位控制模块用于接收操控台的控制信号，并且下位控制模块作为中转数据处理部分，能够将采集的数据进行处理并传输至操控台处。接口模块则是具有多种接口类型，起到连接作用，多种接口类型则是能够提高适用性，实现对不同类型的待试验发电机的检测试验。

可选的，所述下位控制模块包括交流采集模块、永磁机采集模块、直流采集模块、拖动台采集模块、短路配置模块；

所述交流采集模块，用于采集交流发电机的三箱电压、电流波形、频率、功率、功率因数、相序、相位角、励磁电压、励磁电流、总谐波失真THD、不平衡度；

所述永磁机采集模块，用于采集三相电压、电流、频率；

所述直流采集模块，用于采集电压、电流波形；

所述拖动台采集模块，用于采集所述拖动台的增速箱的第二温度、压力数值、转速波形；

所述短路配置模块，用于为所述交流发电机短路，能够提供单相对地、两相对地、三相对地和相间短接，能够为永磁机稳磁，能够配置短路次数、短路时间。

通过采用上述技术方案，下位控制模块包括各个模块，能够对不类型的待试验发电机进行试验，并且能够采集多项数据，提高适用性，并且数据采集的更加全面，也能够更好的获悉待试验发电机的实际参数、实际性能，以更加全面的了解待试验发电机。

可选的，所述拖动台包括增速箱、拖动电机；

所述增速箱包括至少两个输出轴、转速传感器、第一温度传感器，所述输出轴转速不同，所述转速传感器用于检测所述输出轴转速，所述第一温度传感器用于检测温度；

所述拖动电机安装有编码器、第二温度传感器，所述编码器用于检测所述拖动电机转速，所述第二温度传感器用于检测所述拖动电机的温度。

通过采用上述技术方案，利用增速箱，能够实现转速上限的提升，并且增速箱具有两个输出轴，两个输出轴的转速不同，能够满足不同的情况。对于增速箱还设置有第一温度传感器和转速传感器，能够对增速箱的状态进行检测、监控。对于拖动电机设置有编码器、第二温度传感器，同样能够对拖动电机进行检测、监控。

可选的，所述拖动电机配套设置有冷却风扇，所述操控台包括安全限制模块；

所述安全限制模块，用于在所述拖动台数据符合预设范围且所述冷却风扇开启的情况下控制拖动电机启动。

通过采用上述技术方案，安全限制模块能够在拖动电机处于正常状态的情况，才能使拖动电机启动，能够对拖动电机起到保护作用，减小拖动电机损坏的可能性，延长拖动电机的使用寿命。

可选的，所述操控台包括人机操作模块、上位控制模块、显示模块；

所述人机操作模块，用于所述工作人员输入的操作指令；

所述上位控制模块，用于处理操作指令与各项数据；

所述显示模块，用于显示各项数据。

通过采用上述技术方案，工作人员能够输入操作指令，同时也能够通过显示模块查看各项数据，从而实现监控，以保证检测试验的正常进行，也能够对异常情况做出及时应对。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

配电柜用于供电，数采控制柜用于为调速控制柜、操控台、拖动台等分配电力供应，工作人员通过操作台下达操作指令，通过数采控制柜控制拖动台工作，从而使拖动台能够带动待试验发电机，此时工作人员通过操作台控制待试验发电机的控制器，从而使待试验发电机工作，待试验发电机即可产生电能，并且利用负载消耗产生的电能，数采控制柜在上述过程中，对待试验发电机的数据进行采集，并将采集的数据传输至操作台。经过上述过程，即可完成对待试验发电及的检测试验，从而获取待试验发电机的实际参数、实际性能；

利用油源车能够为待试验发电机提供冷却、润滑，从而使待试验发电机能够处于正常工作的状态，同时油源车还能够调节注油压力，从而适用不同的待试验发电机，供油加热则是在外界温度低时，能够在为待试验发电机提供润滑时效果更好，油压采集、供油温度采集和供油流量采集则是为了能够更好的监控与调节；

下位控制模块包括各个模块，能够对不类型的待试验发电机进行试验，并且能够采集多项数据，提高适用性，并且数据采集的更加全面，也能够更好的获悉待试验发电机的实际参数、实际性能，以更加全面的了解待试验发电机。

附图说明

图1是本申请整体的连接框图。

图2是本申请拖动台的框图。

附图标记说明：1、配电柜；2、调速控制柜；3、拖动台；31、增速箱；32、拖动电机；4、数采控制柜；41、电源分配模块；42、下位控制模块；43、接口模块；5、油源车；6、负载；7、操控台；71、人机操作模块；72、上位控制模块；73、显示模块；74、安全限制模块。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种发电机试验系统。参照图1，一种发电机试验系统包括配电柜1、调速控制柜2、拖动台3、数采控制柜4、油源车5、负载6和操控台7，配电柜1连接于数采控制柜4和调速控制柜2，数采控制柜4连接于调速控制柜2，数采控制柜4连接于拖动台3，拖动台3与待试验发电机机械连接，油源车5连接于待试验发电机，油源车5还与数采控制柜4连接，负载6连接于数采控制柜4，负载6还连接于操控台7，操控台7连接于数采控制柜4，操控台7还用于连接待试验发电机的控制器。

其中，在对待试验发电机进行检测实验时，工作人员通过操控台7控制待试验发电机的控制器，从而控制待试验发电机转动时能够发电，下文中不在赘述。拖动台3与待试验发电机为机械类连接，即利用拖动台3带动发电机转动，从而使发电机能够进行发电。

配电柜1用于供电，以使其他部分能够接电从而正常工作，配电柜1与调速控制柜2连接，则是用于为拖动台3进行动力供电，以使拖动台3能够工作。数采控制柜4用于分配电力供应，将配电柜1输出电源进行合理分配，以使各部分能够得到适配的电源供应，从而实现控制功能。并且数采控制柜4还用于采集待试验发电机的发电数据。数采控制柜4还用于接收操控台7的操作指令，从而控制调速控制柜2，进而通过调速控制柜2控制拖动台3的工作与否。调速控制柜2能够调节拖动台3的转速，还能够检测拖动台3的温度、转速，并且将上述检测结果传输至数采控制柜4，数采控制柜4将上述检测结果传输至操控台7，以便工作人员进行监控。

参照图2，拖动台3包括增速箱31和拖动电机32，增速箱31包括至少两个输出轴、转速传感器、第一温度传感器，本实施例中增速箱31为两个输出轴，并且两个输出轴的转速不同。转速传感器则是用于检测输出轴转速，第一温度传感器用于检测增速箱31的温度，并且第一温度传感器和转速传感器检测的数据传输至数采控制柜4，从而传输至操控台7，以便工作人员能够更好的进行监控。

其中，增速箱31能够提高转速上限。

增速箱31还配备有润滑装置，润焕装置能够为增速箱31提供润滑，以使增速箱31能够正常工作，延长增速箱31的使用寿命。

拖动电机32安装有编码器、第二温度传感器，编码器用于检测拖动电机32转速，第二温度传感器用于检测拖动电机32的温度，并且第二温度传感器和编码器检测的数据传输至数采控制柜4，从而传输至操控台7，以使工作人员能够更好的进行监控。

在拖动台3带动待试验发电机时，数采控制柜4也控制油源车5工作，从而使油源车5为待试验发电机提供冷却，还能够为待试验发电机提供润滑，并且在油源车5工作过程中，能够调节注油压力、供油加热、油压采集、供油温度采集和供油流量采集。

其中，油源车5除了能够提供油冷，还能够提供风冷，因为油源车5还包括冷却风机，冷却风机能够为待试验发电机提供风冷。

数采控制柜4包括电源分配模块41、下位控制模块42和接口模块43，电源分配模块41连接于配电柜1，调速控制柜2、下位控制模块42和操控台7均连接于电源分配模块41。即电源分配模块41为各部分提供适配的电源。接口模块43用于连接待试验发电机和油源车5，接口模块43还连接于下位控制模块42和负载6。

接口模块43富集各类接口，以使其它部分能够与接口模块43连接，从而提高适用性。

下位控制模块42包括交流采集模块、永磁机采集模块、直流采集模块、拖动台3采集模块、短路配置模块；所述交流采集模块，用于采集交流发电机的三箱电压、电流波形、频率、功率、功率因数、相序、相位角、励磁电压、励磁电流、总谐波失真THD、不平衡度；

所述永磁机采集模块，用于采集三相电压、电流、频率；

所述直流采集模块，用于采集电压、电流波形；

所述拖动台采集模块，用于采集所述拖动台的增速箱的第二温度、压力数值、转速波形；

所述短路配置模块，用于为所述交流发电机短路，能够提供单相对地、两相对地、三相对地和相间短接，能够为永磁机稳磁，能够配置短路次数、短路时间。

由于待试验发电机包括各种类型的发电机，所以下位控制模块42包括上述各类型的采集模块，从而使数采控制柜4能够对上述类型的待试验发电机进行测试以及数据采集。

对应的，负载6也需要设置多种类型，负载6包括交流负载、直流负载、永磁机负载，所述交流负载为阻感一体式智能负载，所述交流负载能够转换为纯阻、阻感，且所述交流负载能够调节；所述直流负载为阻性负载；所述永磁机负载为三相平衡阻性负载。

拖动电机32带动增速箱31从而带动待试验发电机转动，待试验发电机转动后进行发电并输出电能至负载6，通过负载6消耗待试验发电机输出的电能，并在消耗过程中对各项数据的检测，从而得到待试验发电机的实际参数、实际性能，进而完成对待试验发电机的检测试验。

下位控制模块42还包括它激性能检测模块、相序检测模块、突发性能检测模块、励磁电流检测模块、互感器检测模块、负载冲击检测模块、并联检测模块、整流二极管检测模块；

它激性能检测模块，用于检测待试验发电机它激工作时的励磁电流；

相序检测模块，用于检测待试验发电机输出相序是否正确；

突发性能检测模块，用于检测待试验发电机在空载、额定负载、2倍过载状态下的输出电压、频率、三相平衡度、输出纹波等是否满足要求；

励磁电流检测模块，用于检测待试验发电机输出励磁电流是否正常；

互感器检测模块，用于检测待试验发电机互感器输出相序、电压是否正常；

负载冲击检测模块，用于检测待试验发电机在突然增加或者突然卸载额定负载时输出电压的动态响应参数；

并联检测模块，用于检测待试验发电机的调压器在发电机并联工作时，待试验发电机的调压器的无功均衡特性；

整流二极管检测模块，用于通过励磁电流纹波检测待试验发电机的整流二极管是否损坏。

下位控制模块还包括低温性能检测模块、转差检测模块、过速检测模块、加速度检测模块、减速度检测模块；

低温性能检测模块，用于控制油源车为待试验发电机降温，以使待试验发电机处于低温状态，同时检测待试验发电机的性能；

转差检测模块，用于在相同频率点时待试验发电机空载和全在条件下的转速差；

过速检测模块，用于检测待试验发电机过速时最大输出频率；

加速度检测模块，用于检测待试验发电机升速动态响应；

减速度检测模块，用于检测待试验发电机降速动态响应；

操控台7包括人机操作模块71、上位控制模块72和显示模块73，人机操作模块71用于工作人员输出操作指令，上位控制模块72用于处理操作指令与各项数据，并且下位控制模块42处获取的各项数据均会传输至上位控制模块72处，然后经过上位控制模块72的处理，上位控制模块72控制显示模块73显示各项数据。

操控台7还包括安全限制模块74，在操控台7接收拖动台3数据之后，判断拖动台3数据是否处于预设范围，若拖动台3数据处于预设范围，则判断冷却风扇是否正常工作，若冷却风扇也正常工作，则操控台7才能够控制拖动电机32启动，否则拖动电机32无法启动。对于拖动台3处的拖动电机32起到保护作用，降低拖动电机32损坏的可能性。

本申请实施例一种发电机试验系统的实施原理为：配电柜1连接调速控制柜2是为拖动台3处的拖动电机32提供动力供电，配电柜1连接电源分配模块41是提供控制供电。

工作人员通过操控台7控制冷却风扇工作，然后启动拖动电机32，从而通过增速箱31带动待试验发电机转动，并且通过操控台7下达调速指令，调速指令传输至数采控制柜4，从而传输至调速控制柜2，进而实现拖动电机32的调速。

在拖动电机32带动待试验发电机转动后，油源车5也工作，根据待试验发电机的类型控制油源车5提供的冷却类型。同时，油源车5也为待试验发电机提供润滑。在油源车5工作的过程中，工作人员能够调节主要压力、供油加热、油压采集、供油温度采集和供油流量采集，通过采集数据从而进行调节，以使油源车5能够更好的为待试验发电机供油。

待试验发电机转动后能够进行发电，待试验发电机通过接口模块43将电能输出至负载6，在此过程中，下位控制模块42中的各个模块进行数据采集，并将采集的数据传输至上位控制模块72处，上位控制模块72控制显示模块73进行显示。并且，通过采集的数据能够得到待试验发电机的实际参数、实际性能，从而实现对待试验发电机的检测试验。

基于上述设备、装置之间的联动，能够实现自动化检测并且提高检测效率的目的，同时，相较于相关技术能够降低成本。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发电机试验系统，其特征在于：包括配电柜（1）、调速控制柜（2）、拖动台（3）、数采控制柜（4）、负载（6）和操控台（7）；

所述配电柜（1），用于供电；

所述拖动台（3），用于拖动待试验发电机，以使所述待试验发电机转动发电；

所述调速控制柜（2），用于调节所述拖动台（3）的转速，还用于检测所述拖动台（3）的温度、转速并传输至所述数采控制柜（4）；

所述数采控制柜（4），用于采集所述待试验发电机、所拖动台（3）的数据并传输至所述操控台（7），还用于分配电力供应；

所述负载（6），用于消耗所述待试验发电机产生的电能；

所述操控台（7），用于供工作人员下达操作指令，还用于连接所述待试验发电机的控制器。

2.根据权利要求1所述的一种发电机试验系统，其特征在于：还包括油源车（5），所述油源车（5）连接于所述数采控制柜（4），所述油源车（5），用于为油冷式的所述待试验发电机提供冷却、润滑，还能够调节注油压力、供油加热、油压采集、供油温度采集和供油流量采集。

3.根据权利要求2所述的一种发电机试验系统，其特征在于：所述油源车（5）还包括冷却风机，所述冷却风机用于为风冷式的所述待试验发电机提供冷却。

4.根据权利要求1所述的一种发电机试验系统，其特征在于：所述负载（6）包括交流负载、直流负载、永磁机负载；

所述交流负载为阻感一体式智能负载，所述交流负载能够转换为纯阻、阻感，且所述交流负载能够调节；所述直流负载为阻性负载；所述永磁机负载为三相平衡阻性负载。

5.根据权利要求1所述的一种发电机试验系统，其特征在于：所述数采控制柜（4）包括电源分配模块（41）、下位控制模块（42）和接口模块（43），所述电源分配模连接于所述配电柜（1），所述调速控制柜（2）、所述下位控制模块（42）和所述操控台（7）均连接于所述电源分配模块（41），所述接口模块（43）用于连接所述待试验发电机，所述接口模块（43）还连接于所述下位控制模块（42）和所述负载（6）。

6.根据权利要求5所述的一种发电机试验系统，其特征在于：所述下位控制模块（42）包括交流采集模块、永磁机采集模块、直流采集模块、拖动台采集模块、短路配置模块；

所述交流采集模块，用于采集交流发电机的三箱电压、电流波形、频率、功率、功率因数、相序、相位角、励磁电压、励磁电流、总谐波失真THD、不平衡度；

所述永磁机采集模块，用于采集三相电压、电流、频率；

所述直流采集模块，用于采集电压、电流波形；

所述拖动台采集模块，用于采集所述拖动台的增速箱的第二温度、压力数值、转速波形；

所述短路配置模块，用于为所述交流发电机短路，能够提供单相对地、两相对地、三相对地和相间短接，能够为永磁机稳磁，能够配置短路次数、短路时间。

7.根据权利要求1所述的一种发电机试验系统，其特征在于：所述拖动台（3）包括增速箱（31）、拖动电机（32）；

所述增速箱（31）包括至少两个输出轴、转速传感器、第一温度传感器，所述输出轴转速不同，所述转速传感器用于检测所述输出轴转速，所述第一温度传感器用于检测温度；

所述拖动电机（32）安装有编码器、第二温度传感器，所述编码器用于检测所述拖动电机（32）转速，所述第二温度传感器用于检测所述拖动电机（32）的温度。

8.根据权利要求7所述的一种发电机试验系统，其特征在于：所述拖动电机（32）配套设置有冷却风扇，所述操控台（7）包括安全限制模块（74）；

所述安全限制模块（74），用于在所述拖动台（3）数据符合预设范围且所述冷却风扇开启的情况下控制拖动电机（32）启动。

9.根据权利要求1所述的一种发电机试验系统，其特征在于：所述操控台（7）包括人机操作模块（71）、上位控制模块（72）、显示模块（73）；

所述人机操作模块（71），用于所述工作人员输入的操作指令；

所述上位控制模块（72），用于处理操作指令与各项数据；

所述显示模块（73），用于显示各项数据。