電力測(cè)功機(jī)測(cè)試系統(tǒng)采用交流變頻回饋加載，加載能量通過(guò)交流負(fù)載發(fā)電機(jī)回饋電網(wǎng)；扭矩、轉(zhuǎn)速通過(guò)扭矩傳感器直接測(cè)量；電量綜合測(cè)量?jī)x表檢測(cè)電流、電壓、頻率、功率因數(shù)等；計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)、顯示并完成數(shù)據(jù)處理、報(bào)表及各種曲線。利用電機(jī)測(cè)量各種動(dòng)力機(jī)械軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，并結(jié)合轉(zhuǎn)速以確定功率的設(shè)備。因?yàn)楸粶y(cè)量的動(dòng)力機(jī)械可能有不同轉(zhuǎn)速，所以用作電力測(cè)功機(jī)的電機(jī)必須是可以平滑調(diào)速的電機(jī)。電力測(cè)功機(jī)分直流電力測(cè)功機(jī)和交流電力測(cè)功機(jī)，目前用得較多的是交流電力測(cè)功機(jī)。    

一、概述

1、傳統(tǒng)測(cè)功機(jī)

傳統(tǒng)的加載方式有電渦流測(cè)功機(jī)，磁滯測(cè)功機(jī)，磁粉測(cè)功機(jī)等。電渦流加載低速性能不好，低速時(shí)甚至無(wú)法加載；磁粉測(cè)功機(jī)無(wú)法用于高速場(chǎng)合，而磁滯測(cè)功機(jī)不能適用于大功率場(chǎng)合，而且以上類型的測(cè)功機(jī)均需要安裝冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。

2、電力測(cè)功機(jī)

1）電力測(cè)功機(jī)即電回饋加載其加載能量回饋利用,特別是在大功率加載試驗(yàn)和壽命老化試驗(yàn)時(shí),其節(jié)能效果非常可觀(節(jié)能效果取決于試驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)效率,一般都在70%左右),從而使得試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行成本大大降低.而且因此實(shí)驗(yàn)室的配電容量也可以大大減少,從而其試驗(yàn)臺(tái)投資成本也大大節(jié)約; 

2）電力測(cè)功機(jī)加載特性非常好,無(wú)論是高轉(zhuǎn)速還是低轉(zhuǎn)速(極低轉(zhuǎn)速甚至是零轉(zhuǎn)速下)都能進(jìn)行穩(wěn)定加載,而且其加載穩(wěn)定性是以往任何加載設(shè)備所不能比擬的!(額定轉(zhuǎn)速以下恒扭矩加載,額定轉(zhuǎn)速以上恒功率加載).

3)采用獨(dú)特的全數(shù)字控制裝置，電力測(cè)功機(jī)具有電力-測(cè)功兩種運(yùn)行狀態(tài)，可以運(yùn)行在四象限狀態(tài)，既可以作發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，又可以作電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；既可以正向加載，也可反向加載。

4)測(cè)功運(yùn)行時(shí)將發(fā)電機(jī)機(jī)械能量轉(zhuǎn)換為電能消耗（回饋電網(wǎng)），節(jié)約能源，其節(jié)能效果非常明顯。

5)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，控制特性好。

6)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性、可靠性好，使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。

7)恒扭矩和恒轉(zhuǎn)速控制穩(wěn)定度是其他加載器無(wú)可比擬的，它可以在全程轉(zhuǎn)速（甚至在零轉(zhuǎn)速下）和扭矩范圍內(nèi)保持極高的穩(wěn)定性（0.1%-0.3%）。

8)可以很方便的實(shí)現(xiàn)零扭矩和零轉(zhuǎn)速啟動(dòng)，以完成真正的對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械的無(wú)沖擊軟啟動(dòng)。

9)可以非常理想的完成異步電機(jī)的性能試驗(yàn)，包括M-S曲線的測(cè)試、{zd0}轉(zhuǎn)矩、最小轉(zhuǎn)矩、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的測(cè)試。

10)根據(jù)被試電機(jī)特點(diǎn)，合理選擇電力測(cè)功機(jī)類型，交流電力測(cè)功機(jī)尤適用于電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合。

二、分類

 電力測(cè)功機(jī)有直流電力測(cè)功機(jī)和交流電力測(cè)功機(jī)之分.

 1、 直流電力測(cè)功機(jī)，由直流電機(jī)、測(cè)力計(jì)和測(cè)速發(fā)電機(jī)組合而成。直流電機(jī)的定子由獨(dú)立的軸承座支承，它可以在某一角度范圍內(nèi)自由擺動(dòng)。機(jī)殼上帶有測(cè)力臂，它與測(cè)力計(jì)配合，可以檢測(cè)定子所受到的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)直流電機(jī)原理，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩同時(shí)施加于定子和轉(zhuǎn)子。定子所受到的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子所受到的轉(zhuǎn)矩大小相等，方向相反，所以轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩可以由定子上量測(cè)。運(yùn)行中軸承、電刷和風(fēng)致摩擦等引起的機(jī)械轉(zhuǎn)矩，會(huì)使定子和轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩不wq相等，這給測(cè)量所帶來(lái)的誤差需要加以考慮。由于直流電機(jī)整流子需要專業(yè)維護(hù),無(wú)法高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),而且逆變器回饋質(zhì)量不好,功率因數(shù)較低,容易引起顛覆故障,特別是在較大功率時(shí).因此現(xiàn)在我們一般不建議采用.

2、交流電力測(cè)功機(jī)即交流變頻回饋加載,由于是采用了標(biāo)準(zhǔn)的變頻(或侍服)電機(jī)和四象限變頻器設(shè)計(jì)制造,高低轉(zhuǎn)速均可使用,而且其可靠性(免維護(hù)性)非常好;回饋質(zhì)量好(波形畸變好于5%甚至可以做得更好),功率因數(shù)在98%-{bfb}.由于具有以上良好的特性,交流變頻回饋加載的交流測(cè)功機(jī)近年來(lái)由于四象限變頻技術(shù)的成熟二得到了非常廣泛的應(yīng)用.

 交流變頻回饋有電源回饋和母線回饋兩種形式.母線回饋形式統(tǒng)一考慮驅(qū)動(dòng)和加載,加載能量通過(guò)內(nèi)部母線驅(qū)動(dòng)逆變器的輸入端,而不回饋電源.對(duì)電源不產(chǎn)生任何影響,電源提供的只是試驗(yàn)臺(tái)損耗部分能量而已.母線回饋形式最適合于類似齒輪箱試驗(yàn)臺(tái)/車橋試驗(yàn)臺(tái)等傳動(dòng)機(jī)械試驗(yàn).

三、主要功能                                              

該系統(tǒng)可以完成2800KW以下三相異步電機(jī)的主要型式試驗(yàn)項(xiàng)目，包括：

    1、繞組在實(shí)際冷卻狀態(tài)下直流電阻的測(cè)定

    2、空載特性試驗(yàn)：空載電流和空載損耗的測(cè)定，鐵耗、機(jī)械耗等的測(cè)定，空載特性曲線繪制

    3、堵轉(zhuǎn)特性試驗(yàn)：堵轉(zhuǎn)電流、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和功率的測(cè)定，堵轉(zhuǎn)特性曲線繪制

    4、負(fù)載試驗(yàn)：額定電壓頻率下，定子繞組損耗、轉(zhuǎn)子繞組損耗和負(fù)載雜散損耗（直接/間接法），總損耗及輸出功率的測(cè)定，負(fù)載特性曲線繪制。

    5、效率的確定：效率試驗(yàn)方法，A、B、C、E、F五種

    6、發(fā)熱試驗(yàn)(電阻溫升/溫度試驗(yàn))

    7、{zd0}轉(zhuǎn)矩測(cè)定：可檢測(cè)M-S曲線

    8、最小轉(zhuǎn)矩測(cè)定：可檢測(cè)M-S曲線

    9、離心開(kāi)關(guān)斷開(kāi)速度測(cè)定

   10、其它試驗(yàn)：超速試驗(yàn)、電容端電壓的測(cè)定、過(guò)轉(zhuǎn)矩、過(guò)電流試驗(yàn)

四、系統(tǒng)主要特點(diǎn)

   1、檢測(cè)系統(tǒng)滿足GB1032-2005 《三相異步電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》

   2、采用Z2或Z4系列直流電機(jī)為負(fù)載，加載控制為直流回饋裝置，直流電機(jī)運(yùn)行在四象限狀態(tài)，不需要水冷卻系統(tǒng)，大大節(jié)約能源

   3、可以非常方便進(jìn)行M-S曲線試驗(yàn)，曲線平滑，并實(shí)現(xiàn){zd0}、最小轉(zhuǎn)矩的測(cè)量

   4、可以很方便的實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)矩零轉(zhuǎn)速啟動(dòng)，全過(guò)程試驗(yàn)中轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速控制穩(wěn)定性好

   5、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)可采用專用堵轉(zhuǎn)夾具、拉壓傳感器等組成并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)采集

   6、系統(tǒng)軟件嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制，內(nèi)置各種系列電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成各種分報(bào)表和匯總報(bào)表

   7、本系統(tǒng)尤其適用于電機(jī)檢測(cè)機(jī)構(gòu)及大中型電機(jī)試驗(yàn)站的中小型電機(jī)測(cè)試，是中小型電機(jī)行業(yè)能效測(cè)試和認(rèn)證的{sx}設(shè)備

   8、本系統(tǒng)同時(shí)適合電動(dòng)汽車電機(jī)的測(cè)試

五、技術(shù)指標(biāo)：

   1、轉(zhuǎn)矩測(cè)量精度：±0.5%或0.2%)

   2、轉(zhuǎn)速測(cè)量精度：±0.2%

   3、電壓、電流、功率精度：0.5級(jí)（或0.2級(jí)）

   4、直流電阻精度：±0.2%

   5、溫度測(cè)量精度：0.5%

六、直流電力測(cè)功機(jī)主要配置

 1、三相電參數(shù)測(cè)量?jī)x(數(shù)字功率計(jì))

 2、測(cè)功機(jī)控制器(轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)試儀)

 3、加載裝置(直流電機(jī))

 4、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器

 5、試驗(yàn)平板

 6、回饋控制裝置

 7、堵轉(zhuǎn)測(cè)量裝置

 8、試驗(yàn)控制臺(tái)及控制系統(tǒng)

 9、直流電阻、溫度采集裝置

 10、試驗(yàn)電源

 11、其他電氣裝置

七、交流電力測(cè)功機(jī)主要配置

1.交流電力測(cè)功機(jī)主機(jī)一臺(tái)

2.電氣控制柜一臺(tái)（內(nèi)含：交流電機(jī)控制裝置、邏輯控制電路、接口電路、負(fù)載電阻箱）

3.操作臺(tái)一臺(tái)（內(nèi)含：測(cè)功機(jī)控制器一臺(tái)、電參數(shù)測(cè)量?jī)x一臺(tái)、其它測(cè)量?jī)x器，電腦、打印機(jī)各一套）

4.鑄鐵平板、夾具           一套

5.轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器           一套

6.專用測(cè)試軟件             一套

7.強(qiáng)電柜                   一套

8.電源裝置                 一套

八、 二象限. 四象限變頻器簡(jiǎn)介

交流變頻回饋控制器本質(zhì)上是一臺(tái)采用矢量控制理論(或DTC直接扭矩控制)設(shè)計(jì)制造的四象限變頻器.下面我們通過(guò)對(duì)矢量控制理論和四象限變頻器的敘述加深對(duì)交流變頻回饋加載(電力測(cè)功機(jī))原理的理解.

普通的變頻器大都采用二極管整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)化成直流，然后采用IGBT逆變技術(shù)將直流轉(zhuǎn)化成電壓頻率皆可調(diào)整的PWM交流。這種變頻器只能工作在電動(dòng)狀態(tài)，所以稱之為兩象限變頻器。由于兩象限變頻器采用二極管整流橋，無(wú)法實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，所以沒(méi)有辦法將電機(jī)回饋系統(tǒng)的能量送回電網(wǎng)。在一些電動(dòng)機(jī)要回饋能量的應(yīng)用中，比如電梯，提升，離心機(jī)系統(tǒng)，只能在兩象限變頻器上增加電阻制動(dòng)單元。將電動(dòng)機(jī)回饋的能量消耗掉。另外，在一些大功率的應(yīng)用中，二極管整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波污染。

IGBT功率模塊可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，如果采用IGBT做整流橋，用高速度、高運(yùn)算能力的DSP產(chǎn)生PWM控制脈沖。一方面可以調(diào)整輸入的功率因數(shù)，xc對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，讓變頻器真正成為“綠色產(chǎn)品”。另一方面可以將電動(dòng)機(jī)回饋產(chǎn)生的能量反送到電網(wǎng)，達(dá)到徹底的節(jié)能效果。

DLAC交流變頻回饋加載電力測(cè)功機(jī)主要品種型號(hào)規(guī)格表