一种新型曳引机性能测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型曳引机性能测试装置，其包括被测曳引机、原动曳引机、制动器控制器、第一矢量控制变频器、第二矢量控制变频器、变压器、逆变器、电流电压变送器、联轴器、转动惯量装置、扭矩传感器、第一编码器、第二编码器以及交流电网，其中，所述被测曳引机的曳引轮和原动曳引机的曳引轮之间通过联轴器连接，转动惯量装置和扭矩传感器均固定连接于联轴器上；所述第一编码器和第二编码器分别固定于被测曳引机的曳引轮和原动曳引机的曳引轮上；所述制动器控制器连接至被测曳引机的制动器上。本实用新型完成被测曳引机过负载、温升、反电势、脉动力矩测试和制动器等性能的测试，为曳引机的性能提供全面且准确的依据。
【专利说明】一种新型曳弓I机性能测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及曳引机【技术领域】，特别是同步曳引机过负载、温升、反电势、脉动力矩测试和制动器等性能的测试装置。
【背景技术】
[0002]电机试验是对电机装配质量及技术性能综合评价的重要环节，是电机制造和生产的重要工序。目前，公知的电机测试装置都采用电力测功机，主要有直流测功机和交流测功，一般采用手动控制测试过程，通过各种传感器、信号仪表对电机在运行过程中的各种参量进行测定并记录。公知的直流测功机和交流测功机可为曳引机提供不同的负载和转速，从而可完成曳引机的负载过负载试验、温升试验、反电势试验。但是，公知的测功机为曳弓丨机提供的负载无法满足曳引机脉动力矩测试的要求，同时在制动器性能试验中一般的测功机无法控制制动器工作状态，从而造成测量过程依靠人工控制，测量结果存在人为主观判断等不良因素。为此公知的测功机对曳引机的性能测试不能够全面。
实用新型内容
[0003]为了解决上述问题，本实用新型专利提供一种新型曳引机性能测试装置，其既能方便快捷的完成曳引机的负载过负载、温升、反电势的测试，也能够方便的完成曳引机的脉动力矩测试和制动器性能测试，对不同规格的曳引机能够精准的控制并为其提供精确的负载，能够精确的测量脉动力矩及分量大小和制动器性能指标的摩擦力大小，为曳引机的性能提供全面且准确的依据。
[0004]为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0005]一种新型曳引机性能测试装置，其包括被测曳引机、原动曳引机、制动器控制器、第一矢量控制变频器、第二矢量控制变频器、变压器、逆变器、电流电压变送器、联轴器、转动惯量装置、扭矩传感器、第一编码器、第二编码器以及交流电网，其中，所述交流电网依次通过变压器、第一矢量控制变频器连接至被测曳引机的电机输入端，且该交流电网还通过第二矢量控制变频器连接至原动曳引机的电机输入端，所述电流电压变送器连接于第一矢量控制变频器和被测曳引机的电机输入端之间；所述被测曳引机的曳引轮和原动曳引机的曳引轮之间通过联轴器连接，转动惯量装置和扭矩传感器均固定连接于联轴器上；所述第一编码器和第二编码器分别固定于被测曳引机的曳引轮和原动曳引机的曳引轮上，且第一编码器和第二编码器的输出端分别连接至第一矢量控制变频器和第二矢量控制变频器的反馈端；所述第二矢量控制变频器的直流母排通过逆变器连接至交流电网；所述制动器控制器连接至被测曳引机的制动器上。
[0006]所述第一矢量控制变频器和第二矢量控制变频器均为四象限变频器。
[0007]所述新型曳引机性能测试装置进一步包括一进线短接断路器，所述进线短接断路器连接于电流电压变送器和被测曳引机的电机输入端之间。
[0008]所述电流电压变送器包括电流变送器和电压变送器，所述电流变送器和电压变送器均连接于第一矢量控制变频器和被测曳引机的电机输入端之间。
[0009]所述新型曳引机性能测试装置进一步包括第一电源开关保护装置和第二电源开关保护装置，所述第一电源开关保护装置连接于交流电网和变压器之间，所述第二电源开关保护装置连接于交流电网和第二矢量控制变频器的输入端之间。
[0010]所述制动器控制器包括空气开关023、变压器13、接触器謂2、接触器謂3、接触器謂4、电容、整流器即口，其中，所述整流器的输入端依次通过接触器1(12、变压器丁3以及空气开关023连接至交流电源，所述接触器1(13和电容串流后的两端分别连接至整流器的两个输出端，所述接触器1(14和被测曳引机的制动器串联后并接于电容器的两端。
[0011]所述接触器謂4的两端分别并接一电阻町和电阻以，所述被测曳引机的制动器两立而并接一电阻尺3。
[0012]所述整流器为全波整流桥。
[0013]本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于:本实用新型将被测曳引机和原动曳引机的同轴连接实现同步输出，以原动曳引机作为被测曳引机的同步负载，可完成被测曳引机过负载、温升、反电势、脉动力矩测试和制动器等性能的测试，从而可对不同规格的曳引机能够精准的控制并为其提供精确的负载，能够精确的测量脉动力矩及分量大小和制动器性能指标的摩擦力大小，为曳引机的性能提供全面且准确的依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一种新型曳引机性能测试装置的结构框图；
[0015]图2为制动器控制器的电路原理图。
[0016]附图标记:1、被测曳引机；2、原动曳引机；3、电流电压变送器；4、矢量控制变频器；5、变压器；6、电源开关保护装置；7、矢量控制变频器；8、电源开关保护装置；9、交流电网；10、编码器；11、编码器；12、制动器控制器；13、进线短接断路器；14、转动惯量装置；15、扭矩传感器；16、逆变器。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的内容做进一步详细说明。
[0018]实施例
[0019]请参照图1所示，一种新型曳引机性能测试装置，其包括被测曳引机1、原动曳引机2、电流电压变送器3、矢量控制变频器4、变压器5、电源开关保护装置6、矢量控制变频器7、电源开关保护装置8、交流电网9、编码器10、编码器11、制动器控制器12、进线短接断路器13、转动惯量装置14、扭矩传感器15、联轴器(未示出)以及逆变器16。其中，交流电网9依次通过电源开关保护装置6、变压器5、矢量控制变频器4、以电流电压变送器3连接至被测曳引机1的电机输入端，且该交流电网9还依次通过电源开关保护装置8、矢量控制变频器7连接至原动曳引机2的电机输入端，矢量控制变频器4和矢量控制变频器7均采用四象限变频器，可使被测曳引机1和原动曳引机2均可分别处于正转电动、反转电动、正转发电和发转发电四个工作状态。进线短接断路器13设置于电流电压变送器3和被测曳引机1的电机输入端之间的连接线上。被测曳引机1的曳引轮和原动曳引机2的曳引轮之间通过联轴器连接，转动惯量装置14和扭矩传感器15均固定连接于联轴器上，二者的位置并不限定，转动惯量装置14用于脉动力矩试验中增大被测曳引机的转动惯量。编码器10和编码器11分别固定于被测曳引机I的曳引轮和原动曳引机2的曳引轮上，且编码器10的输出端和编码器11的输出端分别连接至矢量控制变频器4的反馈端和矢量控制变频器7的反馈端；矢量控制变频器7的直流母排通过逆变器16返回至交流电网9 ;制动器控制器12连接至被测曳引机I的制动器上。
[0020]电流电压变送器3包括电流变送器和电压变送器，电流变送器和电压变送器均连接于矢量控制变频器4和进线短接断路器13之间，且二者的先后位置不做限定。
[0021]其测试过程如下:
[0022]1、负载过负载试验、温升试验:首先交流电网9分别给电源开关保护装置6和电源开关保护装置8送电，依据不同被测曳引机I的额定电压调整变压器5的输出，使被测曳引机I处于正转电动状态，原动曳引机2处于反转发电状态。其次试验开始，由矢量控制变频器4驱动被测曳引机I旋转并通过编码器10形成速度闭环控制，同时由原动曳引机2为被测曳引机I的动力输出提供负载，并由原动曳引机2吸收被测曳引机I的机械能量，原动曳引机2将吸收的机械能量逆变为矢量控制变频器7直流母排的直流电，直流电再经逆变器16逆变为交流电，最终将吸收的能量反馈于交流电网9。最后试验过程记录，通过电流电压变送器3准确的测量并记录试验数据直到试验结束。
[0023]2、反电动势谐波试验:首先给原动曳引机2的电源开关保护装置8送电，被测曳引机I的电源开关保护装置6不送电，使原动曳引机2处于正转电动状态。其次试验开始，由原动曳引机2为被测曳引机I提供均匀的转速，让被测曳引机I处于发电状态。最后试验过程记录，通过电压变送器准确的测量被测曳引机I进线绕组端电压及谐波分量直到试验结束。
[0024]3、脉动力矩试验:首先给原动曳引机2的电源开关保护装置8送电，被测曳引机I的电源开关保护装置6不送电并将进线短接断路器13合闸。其次试验开始，由原动曳引机2为被测曳引机I提供< 30rmp的转速，并输出不同大小的转矩。最后试验过程记录，通过扭矩传感器15记录轴上转矩的波形数据，并进行谐波分析直到试验结束。
[0025]4、制动器性能试验:通过制动器控制器12实现，请参照图2所示，制动器控制器12包括空气开关Q23、变压器T3、接触器KM2、接触器KM3、接触器KM4、电容Cl、以及由全波整流桥形成的整流器RECT，其中，整流器RECT的输入端依次通过接触器KM2、变压器T3以及空气开关Q23连接至交流电源，接触器KM3和电容Cl串流后的两端分别连接至整流器RECT的两个输出端，接触器KM4和被测曳引机的制动器串联后并接于电容器Cl的两端，接触器KM4的两端分别并接一电阻Rl和电阻R2，被测曳引机的制动器两端并接一电阻R3。
[0026]其测试过程为:首先给空气开关Q23合闸送电，原动曳引机2的电源开关保护装置8送电，被测曳引机I的电源开关保护装置6不送电。其次被测曳引机的制动器工作，由制动器控制器12—次性吸合接触器KM2、KM3、KM4使被测曳引机的制动器处于强励磁状态，延时后释放接触器KM4使被测曳引机的制动器处于弱保持状态，确保被测曳引机的制动器工作正常。其次试验开始，先由被测曳引机的制动器抱闸将被测曳引机I抱死，然后由原动曳引机2强制拖动被测曳引机旋转并输出由小到大的转矩，当被测曳引机I的电机开始转动直到转速大于15rmp立刻打开被测曳引机的制动器，避免刹车片过热损坏。最后试验过程记录，通过扭矩传感器15和编码器10分别记录轴上转矩、转速的波形，并进行静摩擦力和动摩擦力的分析直到被测曳引机1的电机停止为止。
[0027]上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【权利要求】
1.一种新型曳引机性能测试装置，其特征在于，其包括被测曳引机、原动曳引机、制动器控制器、第一矢量控制变频器、第二矢量控制变频器、变压器、逆变器、电流电压变送器、联轴器、转动惯量装置、扭矩传感器、第一编码器、第二编码器以及交流电网，其中，所述交流电网依次通过变压器、第一矢量控制变频器连接至被测曳引机的电机输入端，且该交流电网还通过第二矢量控制变频器连接至原动曳引机的电机输入端，所述电流电压变送器连接于第一矢量控制变频器和被测曳引机的电机输入端之间；所述被测曳引机的曳引轮和原动曳引机的曳引轮之间通过联轴器连接，转动惯量装置和扭矩传感器均固定连接于联轴器上；所述第一编码器和第二编码器分别固定于被测曳引机的曳引轮和原动曳引机的曳引轮上，且第一编码器和第二编码器的输出端分别连接至第一矢量控制变频器和第二矢量控制变频器的反馈端；所述第二矢量控制变频器的直流母排通过逆变器连接至交流电网；所述制动器控制器连接至被测曳引机的制动器上。
2.根据权利要求1所述的新型曳引机性能测试装置，其特征在于，所述第一矢量控制变频器和第二矢量控制变频器均为四象限变频器。
3.根据权利要求1所述的新型曳引机性能测试装置，其特征在于，所述新型曳引机性能测试装置进一步包括一进线短接断路器，所述进线短接断路器连接于电流电压变送器和被测曳引机的电机输入端之间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的新型曳引机性能测试装置，其特征在于，所述电流电压变送器包括电流变送器和电压变送器，所述电流变送器和电压变送器均连接于第一矢量控制变频器和被测曳引机的电机输入端之间。
5.根据权利要求1所述的新型曳引机性能测试装置，其特征在于，所述新型曳引机性能测试装置进一步包括第一电源开关保护装置和第二电源开关保护装置，所述第一电源开关保护装置连接于交流电网和变压器之间，所述第二电源开关保护装置连接于交流电网和第二矢量控制变频器的输入端之间。
6.根据权利要求1所述的新型曳引机性能测试装置，其特征在于，所述制动器控制器包括空气开关Q23、变压器T3、接触器KM2、接触器KM3、接触器KM4、电容Cl、整流器RECT，其中，所述整流器RECT的输入端依次通过接触器KM2、变压器T3以及空气开关Q23连接至交流电源，所述接触器KM3和电容Cl串流后的两端分别连接至整流器RECT的两个输出端，所述接触器KM4和被测曳引机的制动器串联后并接于电容器Cl的两端。
7.根据权利要求6所述的新型曳引机性能测试装置，其特征在于，所述接触器KM4的两端分别并接一电阻Rl和电阻R2，所述被测曳引机的制动器两端并接一电阻R3。
8.根据权利要求6所述的新型曳引机性能测试装置，其特征在于，所述整流器RECT为全波整流桥。
【文档编号】G01M99/00GK204202894SQ201420659677
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】罗俏, 佘鹏, 廖慨钦 申请人:广东省自动化研究所