能量回馈式负载装置高精度加载策略及应用研究.pdf

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1、第41卷第2期华北电力大学学报V01．41．NO．22014年3月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityMar．，2014doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2014．02．03能量回馈式负载装置高精度加载策略及应用研究李和明，王博，赵海森，马娥(1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206；2．安平供电局，河北衡水053600)摘要：相对于传统加栽装置，由变频器及伺服电机所组成的能量回馈式负载单元具有动态响应快、测试节能等优点，已在测试领域得到广泛应用。但是，受负载电机与被试电

2、机机械联接影响，该负载单元加载精度并不理想。以一套电动机能效测试系统为例，建立了该负载单元的抽象简化模型，分析了影响加载精度的原因；提出了两种高精度加载策略，并给出软件通讯方案设计。实测表明，采用比例积分控制及模糊控制策略后。该负载单元的加栽精度可由7．0％提升至变频器驱动精度1．0％，能量回馈率高达93％，节能效果显著。关键词：高精度加栽；能量回馈；变频器；伺服电机中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1007—2691(2014)02—0015—05Highprecisionloadstrategyandapplicationresearch

3、forenergyfeedbackloaddeviceLIHe—ming，WANGBo，ZHAOHai—sen，MAE(1．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China；2．AnpingPowerSupplyCompany，Anping053600，China)Abstract：Comparingwithtraditionalloaddevices，theenergy—feedbackloadunitthat

4、selTomotordrivenbyeonve~erownsavarietyofadvantageslikefastdynamicresponseandenergy—savingtest，etc．，whichiswidelyusedinthetes—tingfieldrecently．However，loadprecisionisnotSOidealbecauseofmechanicalconnectionbetweentestmotorandservomotor．Takingamotorefficiencytestsystemforexample，th

5、epaperestablishesthesimplifiedmodelofloadunitandanalyzedthereasonsandaspectsoflow-precisionloadindetails．Moreover，twohigh·precisionloadstrategiesanddesignofsoftwarecommunicationschemearepresented．Fieldtestindicatesthatafteradoptingtheproportionintegrator(PI)orfuzzycontrolstrategy

6、，loadprecisioncanincreaseeffectivelyfrom7．0％to1．0％，andenergysavingrateranuptO93％maximallyandenergyconservationeffectisremarkable．Keywords：high—precisionload；energyfeedback；conve~er；servomotor水电阻等传统加载装置设计及应用方面作了大量0引言研究；然而，负载装置的加载精度直接关系到相关机械设备产品的研发和生产，随着科研水平室内负载装置因其可控性好、重复性高，在机的提高，

7、人们对负载装置的性能及精度有了更高械负荷特性的试验研究中得到了广泛应用。目的要求，而磁粉制动器自身存在的磁滞非线性特前，国内外学者已对磁粉制动器、直流发电机组及点及电阻的温度变化特性均不同程度地影响加载精度；测试过程中机械能均以热能损失，能源浪费现象严重，且热源易引发重大安全事故。针对收稿日期：2013—11—05．这一问题，变频器驱动伺服电机作负载的加载方基金项目：国家自然科学基金资助项目(51307050)；中央高校案近年来受到了国内外学者的关注和认可，该负基本科研业务费项目．16华北电力大学学报载方案动态响应快，测试时负载侧消耗的绝大部过程中负载侧

8、机械能发电回馈电网，实现节能测分机械能经变频器可回馈至电网，可实现节能、试，节约