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1、第20卷第6期唐山学院学报Vol.20No.62007年11月JournalofTangshanCollegeNov.2007变频器在电机测试平台的应用叶双,郭耀华(唐山学院信息工程系,河北唐山063000)摘要:采用变频器带动交流异步电动机作为模拟负载的测试方案,并且介绍采用AFE交流侧回馈方案和直流母线回馈方案。这两种方案的测试台都可以实现在零速至额定转速下进行模拟加载来完成对被测方的性能测试,并且节约能源,降低使用成本,精度高。关键词:变频器;电机测试;直接转矩控制;AFE直流母线中图分类号:TM32文献标识码:A文章编号:16722349X(2007)
2、0620043203ApplicationofTransduceronMotorTestingPlatformYEShuang,GUOYao2Hua(DepartmentofInformationEngineeringTangshangCollege,Tangshan063000,China)Abstract:AccordingtotransducercontrollingACAsynchronousElectromotorasanalogloads,thispaperpresentstwodifferentmethodsforfeedback2AFEACfe
3、edbackandDCBusfeedback.Thetwomethodsbothcanactualizetheanalogspeedupfromzerototheratedspeedinordertoaccomplishthecapacitytestingofcertainobjects,whichcansaveenergy,reducecostandincreaseprecision.KeyWords:transducer;motortesting;DTC;AFE;DCBus0引言输出。它的控制效果不取决于异步电动机的数学模型是否电机或者变速装置的传统测试方
4、法较多的是采用电磁能够简化,而是取决于对转矩的实际状况的检测。直接转矩涡流测功机和磁粉刹车作为模拟负载。整个加载系统由增控制技术不需要将交流电动机与直流电动机作比较、等效、速传动箱、扭矩传感器、电磁涡流测功机、离合器、磁粉刹车转化,即不需要模仿直流电动机的控制,因此它省掉了矢量以及联轴器组成,也有采用水力测功机或者发电机组的。总变换方式的坐标变换与计算和为不需解耦而简化异步电动的来说,这些系统方案的测量范围和精度都已难以满足目前机数学模型,也没有通常的PWM脉宽调制信号发生器,所电机和变速机构的要求,且能源浪费严重。以它的控制结构简单、控制信号处理的物理概念明
5、确、系统近年来随着变频器的日益普及和转矩控制算法的成熟,的转矩响应迅速且无超调,是一种具有高静、动态性能的交可以采用变频器带动交流异步电动机作为模拟负载来取代流调速控制方式。上述传统的测试方案。2系统组成与控制方案1直接转矩控制(DTC)2.1系统组成与工作原理在1980年代中期,德国学者Depenbrock教授提出直接图1为采用变频器带动交流异步电动机作为模拟负载[1]的电力测试平台组成框图。该电动测试平台的最大特点是转矩控制技术(DTC)。这一技术是利用空间矢量、定子磁[2]场定向的分析方法,直接在定子坐标系下分析异步电动机的可以减少能量消耗。图2简单地说
6、明了节约电能的原理。数学模型,计算与控制异步电动机的磁链和转矩,采用离散电动测试平台中交流电机在发电状态下工作产生的电的两点式调节器(Band2Band控制),把转矩检测值与转矩给能可以回馈从而减少能源消耗。回馈方式有两种方案,分别定值作比较,使转矩波动限制在一定的容差范围内。容差的是采用AFE交流侧回馈方案和直流母线回馈方案。大小由频率调节器来控制,并产生PWM脉宽调制信号,直2.2主动前端AFE接对逆变器的开关状态进行控制,以获得高动态性能的转矩随着近年来半导体器件的发展,一种新型的带有主动回收稿日期:2007205210作者简介:叶双(1975-),女,
7、讲师,硕士,主要从事电路与电子教学工作。·44·唐山学院学报第20卷出转矩而不受速度限制。转矩的测量采用扭矩法兰,转矩的控制通过PLC里的PID功能块完成。模拟负载的电机工作在发电状态的时候,发出的直流电首先回馈到直流母线[4]上。AFE变频器本身带有VSB电压检测板用来检测进线电网的电压、相位、功率因数等参数。AFE的CUSA控制板可以根据检测到的电网参数通过控制IGBT的占空比和频图1电力测试平台组成框图率,把直流电逆变成和电网本身完全同相位同频率交流电回馈电网。由于测试台和被测试电机和装置是完全独立的,这个方案适用于任何测试场合。图3为采用AFE交流侧回
8、馈方案结构图。图2节能原理馈功能的整流
