CN207557438U - 一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台 - Google Patents
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Abstract
一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，涉及电机检测技术领域，用于解决测量运行在电动状态和发电状态下的开关磁阻电机时，需要两套设备分别做实验，实验时间长，工作效率低而且损耗大的问题。第一待测开关磁阻电机的输出轴穿过第一安装法兰，并通过第一连轴器连接扭矩传感器一端的转轴，第二待测开关磁阻电机的输出轴穿过第二安装法兰，并通过第二连轴器连接扭矩传感器另一端的转轴；第一功率变换器和第二功率变换器并联，且直流端均连接在直流母线上，第一功率变换器和第二功率变换器的交流端分别连接对应待测开关磁阻电机的三相绕组；功率分析仪用于测量功率变换器的输入功率及电机的输出功率。本实用新型适用于测试开关磁阻电机。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机检测技术领域，特别涉及用于起动发电机的开关磁阻电机运行的测试平台。
背景技术
起动/发电机即能当作电动机运行，又能做为发电机将机械能转化为电能，供用电设备使用，是航空与新能源汽车的关键部件，开关磁阻起动/发电系统(简称SR起动/发电系统)是最新型机载起动/发电系统，它允许能量的双向传输，使得该系统无需附加任何附件就能实现起动/发电双功能，即可形成具有优良特性的开关磁阻起动/发电系统。因此在电机测试时既要考虑起动时的电动转矩，又要兼顾发电时的发电转矩。
开关磁阻电机做为起动发电机运行时工作在两种状态，包括做起动运行的电动状态和做发电运行的发电状态，常规做法是，电动状态下进行测量时，被测电机做为原动机，涡流测功机做为负载，而测量发电电磁转矩时，原动机多为高速异步电机或永磁电机。对于即要测量电动运行又要测量发电运行的开关磁阻电机，分别测试显然很麻烦，需要两套测试设备，实验时间长，工作效率低而且损耗大。
实用新型内容
本实用新型是用于解决上述测量运行在电动状态和发电状态下的开关磁阻电机时，需要两套设备分别做实验，实验时间长，工作效率低而且损耗大的问题，从而提供一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台。
本实用新型所述的一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，包括第一安装法兰3、第二安装法兰4、第一连轴器5、第二连轴器6、扭矩传感器7、第一功率变换器8、第二功率变换器9和功率分析仪10；
第一安装法兰3和第二安装法兰4相对设置，第一连轴器5、第二连轴器6和扭矩传感器7位于第一安装法兰3和第二安装法兰4之间；
第一待测开关磁阻电机1的输出轴穿过第一安装法兰3，并通过第一连轴器5连接扭矩传感器7一端的转轴，第二待测开关磁阻电机2的输出轴穿过第二安装法兰4，并通过第二连轴器6连接扭矩传感器7另一端的转轴；
第一功率变换器8和第二功率变换器9并联，且直流端均连接在直流母线上，第一功率变换器8的交流端连接第一待测开关磁阻电机1的三相绕组，第二功率变换器9的交流端连接待测第二功率变换器9的三相绕组；
功率分析仪10用于测量第一功率变换器8、第二功率变换器9的输入功率，及电机的输出功率。
优选的是，还包括平台11；第一安装法兰3和第二安装法兰4对称安装在平台11上。
优选的是，第一安装法兰3和第二安装法兰4的结构相同，均为直角形，直角形的底部固定在平台11上，输出轴穿过直角形的竖直部。
优选的是，还包括垫铁12；扭矩传感器7通过垫铁12固定在平台11上。
优选的是，平台11上设有T型槽，T型螺栓在T型槽内可滑动，通过T型螺栓将第一安装法兰3和第二安装法兰4固定在平台11上。
优选的是，还包括整流桥15、第一电压传感器16、第一电流互感器17、第二电流互感器18和电阻19；
三相电压通过整流桥15变为直流电压，直流电压加载在直流母线上；
第一电压传感器16用于测量整流桥15输出的直流电压；
第一电流互感器17接在直流母线高压侧，用于测量整流桥15直流侧电流大小；
第二电流互感器18接在直流母线高压侧，用于测量第一功率变换器8和第二功率变换器9之间的交换电流大小；
第一电流互感器17和第二电流互感器18之后，直流母线上还并联有电阻19，用于电容放电。
优选的是，第一功率变换器8和第二功率变换器9的结构相同；以第一功率变换器8为例进行说明；
第一功率变换器8包括三个电路单元和一个电容8-1；三个电路单元与开关磁阻电机的三相绕组一一对应；三个电路单元并联后再与电容8-1并联；
每个电路单元包括第一IGBT8-2、第二电压传感器8-3、第三电流互感器8-4、一号二极管8-5、二号二极管8-6和第二IGBT8-7；
第一IGBT8-2的漏极同时连接二号二极管8-6的负极、电容8-1的正极和直流母线的高压线，第一IGBT8-2的源极同时连接一号二极管8-5的负极和绕组的一端，绕组的另一端通过第三电流互感器8-4连接第二IGBT8-7的漏极，第二IGBT8-7的源极同时连接一号二极管8-5的正极、电容8-1的负极和直流母线的低压线；第二电压传感器8-3用于测量绕组两端的电压。
第一功率变换器所接第一待测开关磁阻电机做电动运行，第二功率变换器所接第二待测开关磁阻电机做发电机运行时，电源能量通过第一功率变换器传给第一待测开关磁阻电机，第一待测开关磁阻电机拖动第二待测开关磁阻电机，达到发电转速后，能量通过第二功率变换器传送到第一功率变换器，完成了能量的循环流动，减少了电源输入的能量。第一待测开关磁阻电机与第二待测开关磁阻电机的工作状态可以互相切换，从而一次测试可以得到两种测试结果。电动发电两种状态能够实现能量的循环，本实用新型的能耗小，输入功率小。
本实用新型可以同时测量电动和发电两种状态下的电机性能和电机参数，与现有方法相比，节省了实验时间，提高了工作效率，并且通过电动和发电两种工作状态能够实现能量的循环，从而使能耗减小，因此输入功率减小。
附图说明
图1是一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台的结构示意图。
图2是功率变换器的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，包括第一安装法兰3、第二安装法兰4、第一连轴器5、第二连轴器6、扭矩传感器7、第一功率变换器8、第二功率变换器9和功率分析仪10；
第一安装法兰3和第二安装法兰4相对设置，第一连轴器5、第二连轴器6和扭矩传感器7位于第一安装法兰3和第二安装法兰4之间，
第一待测开关磁阻电机1的输出轴穿过第一安装法兰3，并通过第一连轴器5连接扭矩传感器7一端的转轴，第二待测开关磁阻电机2的输出轴穿过第二安装法兰4，并通过第二连轴器6连接扭矩传感器7另一端的转轴；
第一功率变换器8和第二功率变换器9并联，且直流端均连接在直流母线上，从而能够实现能量的双向流动，第一功率变换器8的交流端连接第一待测开关磁阻电机1的三相绕组，第二功率变换器9的交流端连接待测第二功率变换器9的三相绕组；
本实施方式中，还包括第一控制器13、第二控制器14；第一控制器13为第一功率变换器8提供驱动信号，第二控制器14为第二功率变换器9提供驱动信号，两个控制器相同，根据所测电机的不同运行状态分别控制各自连接的功率变换器。
功率分析仪10用于测量第一功率变换器8、第二功率变换器9的输入功率，及电机的输出功率。
本实施方式中，还包括整流桥15、第一电压传感器16、第一电流互感器17、第二电流互感器18和电阻19；
三相电压通过整流桥15变为直流电压，直流电压加载在直流母线上；
第一电压传感器16用于测量整流桥15输出的直流电压；
第一电流互感器17接在直流母线高压侧，用于测量整流桥15直流侧电流大小；
第二电流互感器18接在直流母线高压侧，用于测量第一功率变换器8和第二功率变换器9之间的交换电流大小；
第一电流互感器17和第二电流互感器18之后，直流母线上还并联有电阻19，用于电容放电。
本实施方式中，第一功率变换器8和第二功率变换器9的结构相同；以第一功率变换器8为例进行说明；
第一功率变换器8包括三个电路单元和一个电容8-1；三个电路单元与开关磁阻电机的三相绕组一一对应；三个电路单元并联后再与电容8-1并联；
每个电路单元包括第一IGBT8-2、第二电压传感器8-3、第三电流互感器8-4、一号二极管8-5、二号二极管8-6和第二IGBT8-7；第一IGBT8-2的漏极同时连接二号二极管8-6的负极、电容8-1的正极和直流母线的高压线，第一IGBT8-2的源极同时连接一号二极管8-5的负极和绕组的一端，绕组的另一端通过第三电流互感器8-4连接第二IGBT8-7的漏极，第二IGBT8-7的源极同时连接一号二极管8-5的正极、电容8-1的负极和直流母线的低压线；第二电压传感器8-3用于测量绕组两端的电压。
第二电压传感器8-3和第三电流互感器8-4分别将采集到的电压和电流信号发送给第一控制器13。
本实施方式中，平台11上设有等间距的T型槽，通过T型螺栓固定第一安装法兰3和第二安装法兰4。
Claims (7)
1.一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，其特征在于，包括第一安装法兰(3)、第二安装法兰(4)、第一连轴器(5)、第二连轴器(6)、扭矩传感器(7)、第一功率变换器(8)、第二功率变换器(9)和功率分析仪(10)；
第一安装法兰(3)和第二安装法兰(4)相对设置，第一连轴器(5)、第二连轴器(6)和扭矩传感器(7)位于第一安装法兰(3)和第二安装法兰(4)之间；
第一待测开关磁阻电机(1)的输出轴穿过第一安装法兰(3)，并通过第一连轴器(5)连接扭矩传感器(7)一端的转轴，第二待测开关磁阻电机(2)的输出轴穿过第二安装法兰(4)，并通过第二连轴器(6)连接扭矩传感器(7)另一端的转轴；
第一功率变换器(8)和第二功率变换器(9)并联，且直流端均连接在直流母线上，第一功率变换器(8)的交流端连接第一待测开关磁阻电机(1)的三相绕组，第二功率变换器(9)的交流端连接待测第二功率变换器(9)的三相绕组；
功率分析仪(10)用于测量第一功率变换器(8)、第二功率变换器(9)的输入功率，及电机的输出功率。
2.根据权利要求1所述的一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，其特征在于，还包括平台(11)；
第一安装法兰(3)和第二安装法兰(4)对称安装在平台(11)上。
3.根据权利要求2所述的一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，其特征在于，第一安装法兰(3)和第二安装法兰(4)的结构相同，均为直角形，直角形的底部固定在平台(11)上，输出轴穿过直角形的竖直部。
4.根据权利要求2所述的一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，其特征在于，还包括垫铁(12)；
扭矩传感器(7)通过垫铁(12)固定在平台(11)上。
5.根据权利要求2所述的一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，其特征在于，平台(11)上设有T型槽，T型螺栓在T型槽内可滑动，通过T型螺栓将第一安装法兰(3)和第二安装法兰(4)固定在平台(11)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，其特征在于，还包括整流桥(15)、第一电压传感器(16)、第一电流互感器(17)、第二电流互感器(18)和电阻(19)；
三相电压通过整流桥(15)变为直流电压，直流电压加载在直流母线上；
第一电压传感器(16)用于测量整流桥(15)输出的直流电压；
第一电流互感器(17)接在直流母线高压侧，用于测量整流桥(15)直流侧电流大小；
第二电流互感器(18)接在直流母线高压侧，用于测量第一功率变换器(8)和第二功率变换器(9)之间的交换电流大小；
第一电流互感器(17)和第二电流互感器(18)之后，直流母线上还并联有电阻(19)，用于电容放电。
7.根据权利要求1所述的一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台，其特征在于，第一功率变换器(8)和第二功率变换器(9)的结构相同；以第一功率变换器(8)为例进行说明；
第一功率变换器(8)包括三个电路单元和一个电容(8-1)；三个电路单元与开关磁阻电机的三相绕组一一对应；三个电路单元并联后再与电容(8-1)并联；
每个电路单元包括第一IGBT(8-2)、第二电压传感器(8-3)、第三电流互感器(8-4)、一号二极管(8-5)、二号二极管(8-6)和第二IGBT(8-7)；
第一IGBT(8-2)的漏极同时连接二号二极管(8-6)的负极、电容(8-1)的正极和直流母线的高压线，第一IGBT(8-2)的源极同时连接一号二极管(8-5)的负极和绕组的一端，绕组的另一端通过第三电流互感器(8-4)连接第二IGBT(8-7)的漏极，第二IGBT(8-7)的源极同时连接一号二极管(8-5)的正极、电容(8-1)的负极和直流母线的低压线；第二电压传感器(8-3)用于测量绕组两端的电压。
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| CN201721744613.1U CN207557438U (zh) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | 一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台 |
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| CN201721744613.1U CN207557438U (zh) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | 一种用于起动发电机的开关磁阻电机的对拖测试平台 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112816870A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-18 | 臻驱科技（上海）有限公司 | 基于虚拟电机的变频器对拖测试平台的载波同步系统、方法及计算机可读存储介质 |
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2017
- 2017-12-14 CN CN201721744613.1U patent/CN207557438U/zh active Active
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