電力測功機(jī)簡介：

電力測功機(jī)廣泛應(yīng)用在發(fā)動機(jī)和電機(jī)性能和耐久測試中。在測試中測功機(jī)主要用來實(shí)現(xiàn)在發(fā)動機(jī)或者被測試電機(jī)輸出軸上施加負(fù)載，從而進(jìn)行發(fā)動機(jī)和電機(jī)的性能測試。

電力測功機(jī)可以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速控制、恒扭矩控制實(shí)現(xiàn)對被試發(fā)動機(jī)或者電機(jī)施加負(fù)載并吸收其功率的負(fù)載系統(tǒng)，同時(shí)配置顯示控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)測試各類型車輛發(fā)動機(jī)(汽車發(fā)動機(jī)、摩托車發(fā)動機(jī)、通用機(jī)械發(fā)動機(jī)、非道路機(jī)械發(fā)動機(jī)等)、電機(jī)(如：單三相異步電機(jī)、同步電機(jī)、直流電機(jī)、串激電機(jī)、電動工具、輪轂電機(jī)，起動馬達(dá)、汽車用電機(jī)等)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率及特性曲線。在進(jìn)行發(fā)動機(jī)測試時(shí)系統(tǒng)配置測試模塊可以測試發(fā)動機(jī)的溫度、壓力、流量等參數(shù)，在進(jìn)行電機(jī)測試時(shí)系統(tǒng)配置相關(guān)的測試模塊可以對電機(jī)的電壓、電流、功率以及溫度等參數(shù)進(jìn)行測試。按照測功機(jī)的工作原理主要分為磁滯測功機(jī)，磁粉測功機(jī)，電渦輪測功機(jī)，電力測功機(jī)。

特別的針對電力測功機(jī)系統(tǒng)是利用直流電機(jī)或者交流變頻電機(jī)作為主要元件，將電能轉(zhuǎn)換成電機(jī)轉(zhuǎn)子的制動機(jī)械能，以轉(zhuǎn)矩的形式為被測發(fā)動機(jī)或者電機(jī)進(jìn)行加載，實(shí)時(shí)通過變頻器對加載轉(zhuǎn)矩進(jìn)行的控制，實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)或者電機(jī)所帶機(jī)械負(fù)載進(jìn)行模擬。

測功機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成圖

電力測功機(jī)是對各種動力機(jī)械進(jìn)行性能測試的綜合試驗(yàn)設(shè)備，主要用于風(fēng)機(jī)，水泵，液力或齒輪變速器等輸入功率的測試，亦可作為發(fā)動機(jī)等輸出功率的測試，是一種全功能(有電動工況又有發(fā)電工況)，高性能的重要檢測設(shè)備。它通過軸連接器與被測電機(jī)同軸對接，用于模擬和控制被測電機(jī)的負(fù)載，以測量電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速，電流，電壓，功率，效率等參數(shù)。以及其他特殊的動力試驗(yàn)測試項(xiàng)目，如安全性測試，動平衡測試實(shí)驗(yàn)等。

PFA整流回饋裝置在測功機(jī)行業(yè)的應(yīng)用案例

目前測功機(jī)控制系統(tǒng)方案分析：

第一種方案：

使用ABB、西門子變頻回饋一體機(jī)(四象限變頻器)，來滿足測功機(jī)的運(yùn)行要求。此類方案價(jià)格較高，轉(zhuǎn)矩精度，穩(wěn)速精度良好。

第二種方案：

使用ABB、西門子普通矢量變頻器配套PFA整流回饋裝置方案，來滿足測功機(jī)的運(yùn)行要求。此類方案，一方面集成了ABB、西門子變頻器矢量算法的通用優(yōu)勢，轉(zhuǎn)矩精度及恒速精度完全滿足測功機(jī)的精度要求。另一方面配用PFA整流回饋裝置性價(jià)比較高，且穩(wěn)定的將發(fā)電狀態(tài)的陪測電機(jī)能量回饋到電網(wǎng)，電流諧波<5%，電壓諧波<1%。

第三種方案：

國內(nèi)四象限變頻器，此類方案價(jià)格與第二種方案差別不大,但國內(nèi)變頻器的矢量算法有限，特別是在影響測功機(jī)性能的穩(wěn)速精度和轉(zhuǎn)矩精度控制上較差。

PFA整流回饋裝置核心技術(shù)說明：

⑴ 采用高速DSP中央處理器：

升級全新一代整流回饋控制軟件、控制精度準(zhǔn)、穩(wěn)定性好、諧波少、抗干擾能力強(qiáng);

⑵ 采用業(yè)界最新的SVPWM調(diào)制技術(shù)：

升級全新一代SVPWM矢量控制技術(shù)，滿足整流回饋國家標(biāo)準(zhǔn)對電流諧波的要求;

⑶ 標(biāo)配RS485通訊和回饋電能顯示：

產(chǎn)品標(biāo)配RS485通訊和鍵盤通訊顯示，軟件控制參數(shù)全部開放顯示和調(diào)試，方便產(chǎn)品監(jiān)控;

⑷ 防止孤島效應(yīng)：

軟件實(shí)時(shí)監(jiān)空電網(wǎng)狀態(tài)，電網(wǎng)斷電會立刻停止電能回饋至電網(wǎng)，防止孤島效應(yīng)產(chǎn)生;

⑸ 采用LC濾波技術(shù)：

優(yōu)化LC濾波，有效抑制諧波和電磁干擾，電壓電流THD<5%，確?；仞仢崈綦娔?

⑹ 采用相序自動判別技術(shù)：

升級相序自動判別技術(shù)，三相電網(wǎng)的相序可隨意連接，不需要人為的區(qū)分相序;

⑺ 升級硬件設(shè)計(jì)超越耐壓國家標(biāo)準(zhǔn)要求：

全新升級的硬件設(shè)計(jì)滿足2500伏交流1min耐壓，漏電流小于2mA，遠(yuǎn)低于國標(biāo)30mA要求;

⑻ 提升機(jī)器整流回饋電流等級：

全新升級硬件和控制軟件，使產(chǎn)品機(jī)器體積減少31%以上，同時(shí)，提高34%電流;

⑼ 配置熔斷器：

配置直流和三相交流熔斷器，短路保護(hù)到位，確保逆變器安全運(yùn)行;

⑽ 內(nèi)置輸入濾波裝置，全程噪聲過濾，對電網(wǎng)的干擾是普通商用變頻器的1/4;

⑾ 內(nèi)置整流回饋有源前端，可把再生電能回饋電網(wǎng)。內(nèi)置電抗器和濾波器，可直接與電網(wǎng)接駁，能量回饋效率高達(dá)97%。比通用變頻器多節(jié)能20%～50%，熱損耗為電阻制動的3%以下，減少發(fā)熱源，增加安全系數(shù);

⑿ 內(nèi)置整流回饋有源前端，采用IGBT整流，相比采用通用變頻器整流橋整流，可以減少15%～25%的電網(wǎng)容量;

⒀ 內(nèi)置整流回饋有源前端，功率因數(shù)高達(dá)0.99;

⒁ 內(nèi)置整流回饋有源前端，額定運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)電壓畸變THD<5%，電網(wǎng)電流畸變THD<5%，滿足電網(wǎng)質(zhì)量要求;

⒂ 全能全驅(qū)，能兼容永磁同步電機(jī)與異步電機(jī)控制器;

⒃ 485通訊功能，支持RTU模式的485主流通訊協(xié)議;

⒄ 具有過流、過載、短路、過壓、硬件過壓、欠壓、電網(wǎng)缺相、電網(wǎng)幅值、過熱、外部故障輸入等多項(xiàng)保護(hù)功能，確保系統(tǒng)運(yùn)行更安全可靠;

⒅ 安裝、調(diào)試、操作簡單，維護(hù)保養(yǎng)方便;

測功機(jī)整流回饋裝置應(yīng)用案例分析：

天津科達(dá)動力測試技術(shù)有限公司主要致力于摩托車，汽車，發(fā)動機(jī)及其關(guān)鍵零部件測試領(lǐng)域，有超過20年的發(fā)展歷史，其從2008年至今一直采用西門子通用矢量變頻器加我司PFA整流回饋裝置的方案。

其中以ACD-11型交流電力測功機(jī)，即小型通用汽油機(jī)臺架試驗(yàn)架專用檢測設(shè)備為例，該系統(tǒng)采用交流電機(jī)和變頻控制技術(shù)，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)軟件，滿足小型通用汽油機(jī)的測試要求。

一、使用現(xiàn)場圖片：

天津科達(dá)37KW測功機(jī)控制柜

二、主要功能：

1、本系統(tǒng)主要由下列幾部分組成：

(1) 主機(jī)：交流電力測功機(jī);

(2) 測功機(jī)控制：SIEMENS交流變頻調(diào)速裝置，采用手動旋鈕調(diào)節(jié)運(yùn)行工況點(diǎn);

(3) 檢測及數(shù)據(jù)處理部分：采用工控計(jì)算機(jī)，檢測、顯示各種檢測參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，打印試驗(yàn)報(bào)告，繪制發(fā)動機(jī)特性曲線;

2、采用SIEMENS全數(shù)字控制裝置，交流電力測功機(jī)具有電動-測功兩種運(yùn)行狀態(tài)，電動時(shí)可拖動發(fā)動機(jī)，使發(fā)動機(jī)自動運(yùn)轉(zhuǎn)，測功時(shí)對發(fā)動機(jī)施加負(fù)載，控制特性快速、穩(wěn)定;

3、測功運(yùn)行時(shí)發(fā)動機(jī)機(jī)械能量由PFA整流回饋裝置回饋電網(wǎng)，在測功機(jī)變頻電機(jī)額定轉(zhuǎn)速以下運(yùn)行時(shí)能夠達(dá)到測功機(jī)額定扭矩能力，在測功機(jī)變頻電機(jī)額定轉(zhuǎn)速以上運(yùn)行時(shí)能夠達(dá)到測功機(jī)的額定功率;

4、測功機(jī)采用恒轉(zhuǎn)速控制或者恒扭矩控制方式;

系統(tǒng)測試精度保持了西門子通用矢量變頻器的控制精度

(1) 轉(zhuǎn)速：±0.2% ±1r/min;

(2) 扭矩：±1%;

PFA整流回饋裝置技術(shù)規(guī)格