测功机分为交流测功机、直流测功机,交流测功机是电气传动,即变频器的一种特殊的使用方式。由于设备的特殊性和应用的单-性,长期以来,传统的测功机只是动力试验的负载模拟和能量吸收装置,因而也就习惯性的把交流测功机看作是“变频器+电动机”。这就如同把雷达看作是简单的无线电接受与发射装置一样,是非常片面的。

什么是交流测功机?交流测功机是一种新型的电力测功器它使用三相交流异步电机做原动机的加载装置,加载电机由变频器提供驱动电源,并精确的控制其转矩。由此形成对原动机的负载模拟和能量吸收。加载电机吸收的能量通过变频器可以消耗在外接的电阻器上,也可以直接返回电网。由此产生两种规格的交流测功机,即能耗吸收型和能量回馈型。关键技术和难点如何快速而准确的控制加载电机的转矩,是交流测功机的关键技术和难点。

直接转矩控制DTC直接转矩控制(DirectTorqueControl)是新-代的交流异步电机变频控制技术,是交流传动领域电机控制方式的一次革命。DTC直接转矩控制对交流测功机来说是一个很好的控制方法,它从零速开始不使用电机轴上的扭矩传感器和转速脉冲码盘,就可以实现对测功机的核心变量3-转矩进行直接控制,并具有无以伦比的转矩动态响应,优异的转矩和转速控制特性,高效节能和高可靠性。就目前所有的测功机技术而言, DTC是好的,因此成为交流测功机的shou选,简称DTC交流测功机。DTC控制的转矩非常快,但是DTC是开环控制,没有扭矩传感器的信号反馈。闭环控制提前闭环我们都会想到PID。PID是一种经典的控制策略,有多种算法,可以用PLC ,计算机或专用的PID模块来实现。我们把这种在变频器之外独立完成的控制策略叫做“体外循环”。根据我们的实验,PID存在动态响应慢,启动过冲和稳态波动等,不适合DTC这种动态响应快的交流测功机。此外, PID的算法和参数整定是一个复杂的问题,针对不同的加载电机和被测电机,需要做很多实验才能找到相对较好的参数组合。转矩精确控制复合制导是导弹的专业术语,是说采用多种制导手段来直接转矩控制DTC直接转矩控制(DirectTorqueControl)是新-代的交流异步电机变频控制技术,是交流传动领域电机控制方式的一次革命DT接转矩控制对交流测功机来说是一个很好的控制方法,它从零速开始不使用电机轴上的扭矩传感器和转速脉冲码盘,就可以实现对测功机的核心变量3-转矩进行直接控制,并具有无以伦比的转矩动态响应,优异的转矩和转速控制特性,高效节能和高可靠性。就目前所有的测功机技术而言, DTC是好的,因此成为交流测功机的首选,简称DTC交流测功机。DTC控制的转矩非常快,但是DTC是开环控制,没有扭矩传感器的信号反馈。闭环控制提前闭环我们都会想到PID。PID是一种经典的控制策略,有多种算法,可以用PLC ,计算机或专用的PID模块来实现。我们把这种在变频器之外独立完成的控制策略叫做“体外循环”。根据我们的实验,PID存在动态响应慢,启动过冲和稳态波动等,不适合DTC这种动态响应快的交流测功机。此外, PID的算法和参数整定是一个复杂的问题,针对不同的加载电机和被测电机,需要做很多实验才能找到相对较好的参数组合。转矩精确控制复合制导是导弹的专业术语,是说采用多种制导手段来提高导弹探测、跟踪和攻击目标的精度, 实现精确打击,减少平民伤亡。制导手段有雷达、激光、远红外、CCD和GPS等。基于复合制导的战术思想,我们给交流测功机在DTC和PID转矩闭环控制的基础上使用了复合控制策略,实现了转矩的精确控制。我们把这种高标独创的、全球唯- -的、 性能特别优异的控制策略称为STP转矩精确控制(STP是高标公司的简写,其主要特点是,精确控制由PID ,误差控制等复合型软件模块组成,并直接安装到4变频器上,与变频器的其它功能高度协调统一。这种控制模式我们叫“体内循环”。测功机技具有DTC(开环)和PID(闭环)两种控制模式,特性完全相同,可任意转换。转矩误差值绝对可控,与传感器量程无关。

较高控制精度0.2Nm。解决了PID参数对闭环可能造成的影响,全量程范围内无过冲,无波动。技术指标动态响应时间:转矩控制精度: 0.2Nm(0.5%) ,绝对值测功机技调速范围: 0-电机较高转速测功机技抗干扰众所周知, VWF变频器的IGBT输出端为PWM ,存在严重的多次谐波。因此,变频器本身就是干扰源,特别是变频器到电机的动力电缆上。如何抗电气干扰,是测控系统的另一个关键的技术和难点。高标的方案很简单直接,就是把扭矩闭环放到变频器里面,与变频器高度集成,协调统一- ,如同变频器增加了转矩闭环功能。关键的是抗干扰,因为变频器在正常工作,绝对的可靠。扭矩传感器信号直接进入变频器,省掉价格不菲的A/D采集卡。数据采集精度24位,内部运算48位,动态响应小于5豪秒。变频器的数据通过TCP以太网接入电脑,较高速率可达100MHz。众所周知,以太TCP网是目前安全可靠的网络了。此外,我们在电脑上安装的通讯软件,我们叫编程接口,把转矩、转速、功率等信号实施连接。编程接口以动态数据库函数DLL的形式安装在电脑。5交流测功机 ,新的时代从动力试验的发展历程和实验方法来看,现代的动力试验已经远远超出了转速、转矩和功率等基本参数的测试,交流测功机也不仅仅只是完成单- -的负载模拟和能量吸收功能。先进的交流传动技术促进了交流测功机技术的成熟与发展,为现代动力试验设备提供了诸多新的解决方案和测控手段,为提高发动机、电动机、汽车等动力设备和车辆的总体性能发挥了前所未有的作用,开创了动力试验新的时代。我们始终认为,动力试验是一个专业,交流测功机是一门技术。 只有从技术的角度和专业的高度去研究和开发交流测功机,才能做出性能优良、质量可靠的动力试验系统。重庆高标科技有限公司长期致力于交流测功机的研究与开发,为电动机发动机、发电机、汽车、摩托车和航空、航天、航海、兵器的零部件测试提供了先进的解决方案和成套测控设备。我们的宗旨是:动力实验,交流测功,高标科技,助你成功! 6电动机交流测功机使用三相异步电机,为了适应变频器控制,使用变频调速电机。7QABP系列变频调速I三相异步电动机QABP系列三相异步变频调速电机是上海ABB电机公司的产品,功率范围2.1-315kW。QABP系列变频调速三相异步电动机集国内外同类产品之优点,应用计算机辅助设计技术进行设计。电机采用耐电晕复台漆包线,运用ABB专有技术,降低或杜绝轴电流,大幅减少了轴承故障。电机设计合理,可与国内外同类型变频装置配套,互换性,通用性强。QABP的缺点 是转子的转动惯量大, 不适合高动态响应测试项目。

测功机技系列交流伺服变频生GM7系列交流伺服变频主轴电机是杭州易登科技的产品,主要用于数控机床,俗称电主轴。GM7的主要优点是低噪音,小惯量,小体积,这与测试台的需要非常一致,因此成为我们的shou选。功率范围2.2-100kW ,额定扭矩14-636Nm ,较高转速可达6,000或8,000r/min.测功机技转速、转矩、功率特性变频器控制的异步电机的转矩特性分为两段: 0到额定转速为恒转矩,额定转速到较高转速为恒功率。转速、转矩和功率三者之关系:7P=nxT/9550P功率[kW] , n转速[r/min] , T转矩[Nm]。扭矩传感器为了实现转矩闭环控制,需 要在电机的传动轴上安装扭矩传感器。量程与电机额定扭矩相当,精度等级0.05或0.01。扭矩传感器除了精度以外,还有一个非常重要的指标是动态响应时间。德国ETH公司BKTR系列传感器的动态响应时间,也即10%到90%的上升时间(Risetime10-90%)是2ms。这符合DTC高精度转矩闭环控制的要求。

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