CN206331092U

CN206331092U - 一种用于低压小功率、低扭矩对拖实验测试系统

Info

Publication number: CN206331092U
Application number: CN201621367932.0U
Authority: CN
Inventors: 张颖; 高申勇
Original assignee: Zhejiang University of Water Resources and Electric Power
Current assignee: Zhejiang University of Water Resources and Electric Power
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2017-07-14
Anticipated expiration: 2026-12-14

Abstract

本实用新型一种用于低压小功率、低扭矩对拖实验测试系统，该系统包括开关电源、第一直流功率表、第二直流功率表、第一电机驱动器、第二电机驱动器、上位机、负载电机、被测电机、联轴器和电机测试架；所述的被测电机与负载电机通过联轴器连接并固定到测试架上；第一电机驱动器接被测电机；第二电机驱动器接负载电机；电机驱动器通过直流功率表与开关电源连接好；电机驱动器通过通讯线与上位机连接；接开关电源的输入端接交流电源和负载电机的输出电源；所述的负载电机和被测电机型号相同。被测电机与负载电机共用开关电源，电能形成了环流，节约的电能、省去了电能耗散的功率电阻部分，降低了成本。

Description

一种用于低压小功率、低扭矩对拖实验测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于电机带载测试的电机拖动实验平台，特别是低压小功率的永磁电机控制参数调试的对拖实验平台。

技术背景

电机对拖平台是一种用于测试电机性能的测试平台。电机性能的测试主要是指在带负载情况下以及在负载突变的情况下，被测电机的各项性能。而电机对拖测试平台就是提供给被测电机各种负载的测试平台。目前，传统的电机对拖平台的负载主要有以下几种形式：一是采用直流发电机和功率电阻来模拟负载，通过电阻将直流发电机发出来的电能消耗掉；二是采用交流永磁同步电机对拖，用三相整流桥将交流永磁同步电机发出来的电能整流成直流电，再使用电容储能滤波或者直接供给功率电阻来消耗电能；三是使用测功机作为负载，这个也是目前的主流方式。采用方式一和方式二的对拖平台采用功率电阻将能量消耗掉，而在不同转速下电机发出来的电压随着转速的增加而增加，消耗的电阻上的功率则是与转速成二次方的关系。测试在特定转速下的负载功率，需要精确计算电阻的阻值和测试在不同转速下负载电机输出的电压值，且难以模拟负载波动的情况。采用方式一难以找到与被测电机转速、功率等级、惯量等相近的直流电机。采用方式二采用电容滤波时，在模拟负载突变，切换电阻时，由于电容的储能作用，将导致响应有延时。如果不加电容滤波，在低速时，整流出来的电压波动较大，导致负载的波动较大。采用方式三能够比较好的解决上述问题，但目前的主流的测功机在对小功率、高转速、低扭矩的永磁电机测试方面几乎没有相应的产品，且测功机的转速也有限制，转矩相差较大，导致测量误差较大，并且测功机相对成本较高。导致目前低压小功率高转速电机测试几乎是空白，而低压小功率电机很容易由于功率输入过大导致电机烧毁，亟待一种专用的对拖测试平台。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种用于低压小功率、低扭矩对拖实验测试系统。

一种用于低压小功率、低扭矩对拖实验测试系统，包括开关电源、第一直流功率表、第二直流功率表、第一电机驱动器、第二电机驱动器、上位机、负载电机、被测电机、联轴器和电机测试架；

所述的被测电机与负载电机通过联轴器连接并固定到测试架上；第一电机驱动器接被测电机；第二电机驱动器接负载电机；第一电机驱动器通过第一直流功率表与开关电源连接好，第二电机驱动器通过第二直流功率表与开关电源连接好；第一电机驱动器、第二电机驱动器通过通讯线与上位机连接；开关电源的输入端接交流电源和负载电机的输出电源。

所述的负载电机和被测电机型号相同。

本实用新型所具有的优点是：

(1)被测电机与负载电机共用开关电源，电能形成了环流，节约的电能、省去了电能耗散的功率电阻部分，降低了成本。

(2)负载电机可以选用和被测电机相同的型号，在电机的测量特性上比较容易匹配，如：转速、扭矩等。

(3)可以模拟实际被测电机工作时候的负载变化情况，调整出被测电机的参数实用性强。

(4)具有被测电机参数可视化功能，可以实时观测并调整电机控制参数，方便电机控制参数的整定。

(5)被测电机与负载电机在同一个上位机上显示，可以很好的比较负载变化时，被测电机性能的变化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于低压小功率、低扭矩对拖实验测试系统，包括开关电源、第一直流功率表、第二直流功率表、第一电机驱动器、第二电机驱动器、上位机、负载电机、被测电机、联轴器和电机测试架；

该系统的测试方法，具体包括以下步骤：

步骤(1)：将被测电机与负载电机通过联轴器连接并固定到测试架上；将两台电机的驱动器分别与被测电机和负载电机连接好(如果负载电机自身不带有编码器要将编码器线与驱动器连接好)，并将两台电机的驱动器通过功率表与开关电源连接好；将两台电机驱动器与上位机间的通讯线连接好。

步骤(2)：将负载电机调制成电流控制模式，根据负载电机的电阻电感参数，调整电流环的PI参数，并将其设置为id＝0的控制模式，iq值可由上位机来设置，编码器的位置、转速信息实时发送到上位机；由永磁同步电机的数学模型得知，调整iq就是调整电机的输出力矩，得到负载电机的输出力矩。

步骤(3)：将被测电机调试成需要测试的模式(如速度、位置等)，通过仿真器实时调整参数或者通过上位机调整参数。并将需要实时跟踪的参数通过通讯线传送到上位机上打印出来，实时跟踪电机控制性能的变化。

步骤(4)：将上位机的通讯接口与被测电机、负载电机通讯接口调试好，将负载电机需要模拟出的负载变化，在调试时发送下去，并将负载电机的速度、位置信息显示调试好。调试好被测电机需要的指令(如速度、位置等)和需要观测的变量显示。

步骤(5)：将开关电源上电，初始负载电机Q轴电流值iq设为0。通过上位机或者仿真器发送被测电机的参数(如速度、位置等)使被测电机运行在需要测量的状态。通过上位机发送电流指令给负载电机，模拟被测电机需要的负载变化；通过上位机或仿真器调整被测电机的参数，进行参数整定；从而完成测试。

Claims

1.一种用于低压小功率、低扭矩对拖实验测试系统，其特征在于：包括开关电源、第一直流功率表、第二直流功率表、第一电机驱动器、第二电机驱动器、上位机、负载电机、被测电机、联轴器和电机测试架；

所述的被测电机与负载电机通过联轴器连接并固定到测试架上；第一电机驱动器接被测电机；第二电机驱动器接负载电机；第一电机驱动器通过第一直流功率表与开关电源连接好，第二电机驱动器通过第二直流功率表与开关电源连接好；第一电机驱动器、第二电机驱动器通过通讯线与上位机连接；开关电源的输入端接交流电源和负载电机的输出电源；所述的负载电机和被测电机型号相同。