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解决方案

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PSG回馈单元在测功机上的应用

PSG回馈单元在测功机上的应用

测功机简介:

测功机在电机测试行业也称作电机型式试验系统,主要测试电机的负载特性。 测功机是对被试电机施加可变转矩负载并吸收其功率的负载机械,配上显示控制系统,就可测试各类型电机(如:单三相异步电机、同步电机、直流电机、串激电机、电动工具、轮毂电机,起动马达、汽车用电机等)的输入电压、电流、功率和输出转矩、转速、功率及特性曲线。按照工作原理主要分为磁滞测功机,磁粉测功机,电涡轮测功机,电力测功机。

特别的针对电力测功机系统是利用直流电机或者交流电机作为转换元件,将电能转换成电机转子的机械能,以转矩的形式为承载电机加载,并通过对加载转矩的控制,实现对承载电机所带机械负载的模拟。
 


 

测功机系统构成图

电力测功机是对各种动力机械进行性能测试的综合试验设备,主要用于风机,水泵,液力或齿轮变速器等输入功率的测试,亦可作为发动机等输出功率的测试,是一种全功能(有电动工况又有发电工况),高性能的重要检测设备。它通过轴连接器与被测电机同轴对接,用于模拟和控制被测电机的负载,以测量电机的转矩,转速,电流,电压,功率,效率等参数。以及其他特殊的动力试验测试项目,如安全性测试,动平衡测试实验等。

PSG能量回馈在测功机行业的应用案例

目前测功机控制系统方案分析:

第一种方案:

使用ABB、西门子变频回馈一体机(四象限变频器),来满足测功机的运行要求。 此类方案价格较高,转矩精度,稳速精度良好。

第二种方案:

使用ABB、西门子普通矢量变频器配套IPC能量回馈方案,来满足测功机的运行要求。此类方案,一方面集成了ABB、西门子变频器矢量算法的通用优势,转矩精度及稳速精度完全满足测功机的精度要求。另一方面配用IPC能量回馈性价比较高,且稳定的将发电状态的陪测电机能量回馈到电网,电流谐波<5%,电压谐波<1%。

第三种方案:

国内四象限变频器,此类方案价格与第二种方案差别不大,但国内变频器的矢量算法有限,特别是在影响测功机性能的稳速精度和转矩精度控制上较差。

IPC能量回馈核心技术说明:

1、输出纯正弦波,THD<5%,满足苛刻的EN55022 CLASS A技术标准,始终回馈洁净电能;

2、能量转化效率高达97.5%;

3、内置电抗器及滤波器,即插即用;

4、操作简单,节省安装及培训成本

测功机能量回馈应用案例分析:

天津科达动力测试技术有限公司主要致力于摩托车,汽车,发动机及其关键零部件测试领域,有超过20年的发展历史,其从2008年至今一直采用西门子通用矢量变频器加我司能量回馈的方案。

其中以ACD-11型交流电力测功机,即小型通用汽油机台架试验架专用检测设备为例,该系统采用交流电机和变频控制技术,以及计算机技术和试验软件,满足小型通用汽油机的测试要求。

一、使用现场图片:

 


天津科达37KW测功机控制柜

二、主要功能:

1、本系统主要由下列几部分组成:

1) 主机:交流电力测功机;

(2) 测功机控制:SIEMENS交流变频调速装置,采用手动旋钮调节运行工况点;

(3) 检测及数据处理部分:采用工控计算机,检测、显示各种检测参数,进行数据管理,打印试验报告,绘制发动机特性曲线;

2、采用SIEMENS全数字控制装置,交流电力测功机具有电动-测功两种运行状态,电动时可拖动发动机,使发动机自动运转,测功时对发动机施加负载,控制特性快速、稳定;

3、测功运行时发动机机械能量由IPC能量回馈单元吸收回馈电网,在低速运行时能够达到测功机额定扭矩能力;

4、测功机采用恒转速控制方式; 系统测试精度保持了西门子通用矢量变频器的控制精度

(1) 转速:±0.2% ±1r/min;

(2) 扭矩:±1%;

PSG系列能量回馈装置技术规格

 

PSG系列能量回馈装置的优势

使用PSG系列能量回馈装置具有如下显著优势:

1、实现大幅的节能,能量回馈装置将测功机电机处于发电状态时产生的能量回馈到电网,节约了原控制方式消耗在制动电阻上的电能。

2、热损耗为能耗制动的3%以下,大幅降低皮带机变频器系统的环境温度,改善电气系统的工作环境,延长离心机设备的使用寿命。

3、采用PWM脉宽调制技术,全电压跟踪,确保输出电压精确。

4、PSG系列能量回馈装置能有效抑制输出谐波,输出到电网的谐波含量小于5%。

5、采用关键技术,消除能量回馈装置对变频器整流部分的影响,有效防止变频器整流部分过温。

6、保护功能强大,适应电网电压波动能力强PSG系列能量回馈装置保护功能全面,具有过压,过流,短路,过载,缺相等保护。

7、PSG系列能量回馈装置为全新一代数字回馈装置,采用DSP中央处理器,速率高,精度高,稳定性能好,抗干扰能力强,相比模拟回馈装置,具有无可比拟的优势。

8、内嵌Modbus通讯协议,提高了系统的自动化水平,降低了设备的维护成本。