DJZJ-160变频、直流电机试验台1

DJZJ-160160KW交流变频回馈加载变频电机、直流电机试验台方案参考标准：TB/T1608-2001机车车辆用三相异步电机技术条件GB/T18488.1，2-2006电动汽车用电机及其控制器试验方法GB1032-2005三相异步电机试验方法GB/T1029-93三相同步电机试验方法GB/T22670-2008变频器供电三相笼型感应电动机试验方法1、被试电机参数：（根据用户提供）定额：S2-60min额定功率：110kW额定电压：400V额定电流：187A额定转速：737rpm额定扭矩：1425N.m额定频率：45.5Hz最高转速：1500rpm功率因素：cosφ=0.89效率：94%绝缘等级：F防护等级：IP44堵转转矩/额定转矩1.8最大转矩/额定转矩2.5堵转电流/额定电流1.5根据以上要求考虑：1、根据电机试验要求，试验台负载大小一般按以下选择：如果只考虑到负载试验，那么负载选择1.2－1.5倍被试电机额定考虑，那么110KW被试电机其负载可以选择160KW；假若考虑到最大扭矩2.5倍的试验要求，我们建议选择315KW负载。根据用户要求。本方案选择160KW/750rpm/2037N.m负载。2、一般我们要求试验台在其20%功率以上试验,假若用户被试电机容量跨度较大，建议考虑选用两台以上不同量程试验台，以保证试验测试精度和保证使用的方便性。3、为了保证高低转速下都能够稳定加载并能够完成包括能量再生试验等各种试验，我们强烈建议选择DJZJ交流变频回馈加载。该回馈加载额定转速以下可以保持恒扭矩加载，额定转速以上可以保持恒功率加载，可以四象限运行，加载能量回馈利用。（电涡流加载只适合高转速下加载，磁粉制动器只适合低转速小功率加载，均不能满足上述要求）二、DJZJ交流变频回馈加载电机试验台示意框图：（以DJZJ-160KW为例，推荐）加载能量回馈电网315KW加载变频电机（负载电机）DJZJ-160交流变频回馈加载控制器JYY-100扭矩仪JY-###N.m扭矩传感器变频电量仪表变频电流互感器温度电阻等键入AC380V直流电源直流电量测量仪表分流器调压器驱动变频器DJ–900qc计算机测控系统A/D扭矩给定380V被试电机图一、交流变频回馈加载汽车电机试验台基本组成示意框图DJZJ交流变频回馈加载控制器4024扭矩给定DJ-900QC计算机测控系统JY100扭矩仪表232/4855扭矩快速模拟输出转速快速模拟输出8962C1互感器5AAC660V直流仪表分流器DC550V232A/D232/4850-10V图四、DJ-900QC汽车电机试验台测控系统框图试验台框图配置说明：（1）、加载器部分：（以160KW试验台为例说明）根据用户要求对110KW电机进行额定1.5倍的额定加载试验，所以本电机试验台负载采用DJZJ-160KW/750rpm/2037N.m交流变频回馈加载器。该交流变频回馈加载器由一台160KW交流变频电机和一台DJZJ-160交流变频回馈加载控制器组成。加载能量通过DJZJ-160加载控制器回馈电源。1、DJZJ-160交流变频回馈加载器技术指标：环境条件要求：★环境温度：0－40℃★存储温度：－20—＋70℃★相对湿度：85％无凌霜★海拔高度：1000米，（最高4000米，每100米降1％）★强制冷却：内置风机。★三相电源：3AC380V-10%/+10%，电网频率：45－65HZ技术指标：★额定加载功率：160Kw★额定加载扭矩:2037N.m★额定转速：750r/min。最高转速：1500r/min.★恒扭矩控制稳定度：0.2％★恒转速控制稳定度：0.1％★扭矩－功率特性曲线：（以8级160KW/750RPM/1500RPM负载电机为例）2037N.m图二DJZJ-160交流变频回馈加载器扭矩、功率特性曲线图扭矩功率160KW750rpm1500rpm02、DJZJ-160交流变频回馈加载器技术性能：★可以四象限运转，即既可以作发电机运转，也可以作电动机运转；既可以正向加载，也可以反向加载。★加载特性非常好：在额定转速以下可以保持恒扭矩加载（零转速甚至反转），额定转速以上可以恒功率加载。★可以【恒扭矩(加载)/恒转速（倒拖）】两种工作方式以适应不同测试需要。用于电机试验，除M-S曲线试验外，一般可采用【恒扭矩】工作方式，使用十分方便；在M-S曲线试验时，可采用【恒转速】加载方式，该加载方式采用转速闭环加载，在低速时可以稳定加载，从而有利于最小扭矩的测量。★可以很方便的实现零扭矩和零转速启动，以完成真正的对电网和机械的无冲击软启动。★恒扭矩和恒转速控制稳定度是其他加载器无可比拟的，它可以在全程转速）和扭矩范围内保持极高的稳定性。3、加载电机可以采用高速变频电机，变频电机具体技术要求为：★额定功率：160KW/8极★额定电压：三相380VAC★基频：50HZ（750rpm）；最高频率100HZ.（2000rpm）★绝缘等级：F（或H）★工作制：S2工作制。750r/min以下恒扭矩，长期工作；750r/min－1500r/min恒功率。★带光电编码器：1024脉冲/转，电源DC5－24V，ABZ互补输出，增量式。★额定电流：AC？A★电机扭矩－转速特性曲线图（见图二）：（2）扭矩转速测量部分：扭矩测量采用应变式扭矩传感器，应变式扭矩传感器具有高、低转速以及正反转速下同样的扭矩特性，无需附加小电机，使用方便，特别是调零方便，稳定性好。大小不同电机测试需要不同量程传感器以保证精度。■扭矩测量：1、测量传感器：JY－****应变式扭矩传感器，配接JYY-100液晶显示扭矩转速功率仪表。2.扭矩测量范围：2000N.m3.扭矩测量精度：±０.2%（Ｆ·Ｓ）4、环境温度：０℃-40℃5.输出信号:★频率输出：（常规订货方式）零扭矩:10KHZ左右正向满量程:15KHZ左右反向满量程:5KHZ左右具体传感器见出厂检定报告。★脉冲信号幅度：0－10V6、过载能力：★在120％额定扭矩范围内保精度测量。★瞬时冲击不高于300％额定扭矩，不破坏传感器。■转速测量：应变式扭矩传感器内置光电发射试转速传感器，适合高低转速下转速测量。1、传感器：内置发射光电式扭矩传感器2、转速范围：0－3000r/min3、转速信号脉冲：60个脉冲/转。4、脉冲信号幅度：0－10V。5、转速测量精度：0.1％±1个字（3）电量测量部分（用户选择项）1、变频电量的测试，普通工频电量仪表将不能信任，高精度测试目前需要进口，价格昂贵，横河WT3000（20－40万）.建议采用国产可以选用8952C1.工频、变频通用，价格便宜。2、直流电量测试采用分流器＋显示仪表。3、电枢电阻测量：建议利用用户原有的电桥或仪器采用传统的人工断电测量，然后键入计算机进行温升曲线拟合。4、温度测量：采用用户原有的红外测温仪测量个别困难点的温度键入计算机。（4）计算机系统部分：1、扭矩、转速、电流、电压、功率、功率因数、工频等通过JY-100,8962C1等仪表的接口485/232自动采集，温度、电阻键盘键入计算机，计算机进行数据处理、显示、报表、曲线拟合、打印等。2、DJ-900异步电机计算机测试系统软件依据GB-1032编制，完成空载试验、堵转试验、负载试验、温升试验等，自动完成数据报表和曲线。3、DJ-920M-S曲线测试系统软件完成在试验台和电源容量允许的情况下，完成异步电机M-S曲线的测试和曲线绘制。同时可以利用920完成其他暂稳态试验及其曲线试验。4、DJ-900bP变频电机试验软件，作为变频电机试验标准，比较典型的变频电机试验标准例如GB/T22670-2008,GB/T22972.1-2008，JB7118-2004等等，除了负载试验要求3HZ－最高频率下加载试验完成其频率－扭矩特性曲线外，其他试验均基本参考标准GB1032-2005进行。五、试验项目：★空载试验：按GB/T22670-2008第6条，调压进行试验，计算机采集数据，拟合曲线，确定风摩耗和铁耗。★堵转试验：按GB/T22670-2008第7条，调压进行试验，计算机采集数据，拟合曲线，确定堵转电流和堵转扭矩。★负载试验：按GB/T22670-2008第8条，正弦波供电下基准定额负载试验，计算机采集数据，拟合出曲线，确定电流、电压、功率、效率、频率、转差率等等。变频器供电电动机负载特性测定试验，从最低频率(3hz)到最高频率下进行加载试验并自动绘制出扭矩－频率特性曲线。★温升试验：采用用户原有的电桥人工测取电枢电阻，键入计算机，计算机拟合出温升曲线。不建议采用数字欧姆表和带电测量电枢电阻。★损耗确定：输入－输出法，铁耗、风摩耗、铜耗、杂散耗等。M-S曲线：一般采取在恒转速工作状态下暂稳态加载的办法采点拟合曲线。具体请看湖湘加载【DJZ电回馈加载器使用说明】和湖湘加载的【DJ900电机测试系统和DJ920M-S曲线测试系统】说明中有关章节的描述。对于大电机利用其启动过程高速采集绘制M-S曲线，因为启动时转速变化率大，因此冲击扭矩、冲击电流也相应很大，故要特别注意防止对扭矩传感器、电网等的冲击而引起其破坏性损坏。对于大电机，可以采用降压试验测取数据，计算机拟合的方法完成最小最大扭矩的测试，但根据我们的试验经验，由于受温升的因素的影响，其数据精度很低。对于大中型电机根据GB1032标准，最大扭矩可以通过圆图法完成。注意：完成M-S曲线测试，必须满足以下试验条件要求：▲要求试验负载在高低转速范围内都要能够稳定加载，电回馈加载能够满足要求。▲考虑到最大扭矩工况的测试，一般要求负载电机额定功率为被试电机电机额定功率的3倍为宜，同理扭矩传感器量程的选择也要注意选择被试电机额定扭矩的3倍以上扭矩传感器。▲注意被试电机的极数：例如负载电机极数为4，假若试验8极电机，那么被试电机功率将减半。如此类推。▲要有足够大电源容量：7－10倍电机额定电流以上。▲试验台要有足够的机械强度。★电动汽车电机馈电试验：按GB184885.5条（3），可以非常方便的采用发电试验方法进行，即DJZJ交流变频回馈加载器以【恒转速】拖动在不同转速下进行回馈发电试验。★电动汽车电机转矩、转速特性及效率试验：按GB184885.5条5.4，在额定电压和额定负载下运行，测量控制器的输入功率、电机的输出转矩和转速；在完成额定点的效率测量后，测试电机小于额定转速的恒转矩特性和大于额定转速的恒功率特性。整个电机转矩。转速特性的测量值应在十点以上，注意其最低转速即最小频率的要求（一般要求在3HZ以下）。★电动汽车电机堵转转矩和堵转电流试验，按GB184884.7，堵转试验在电机接近实际冷状态下进行。试验时，应将转子堵住。施加堵转电流Ikn（由最大电流设定值决定），测量堵转转矩Tkn。改变定子、转子的相对位置，沿转子圆周均匀等分测取5点，取测量中堵转转矩的最小值。★其他按标准GB18488完成的空载试验、温升试验、超载、超速试验、耐久试验等◆因为变频电机驱动变频器一般都会产生一定的干扰，所以实验室需有一个良好的接地系统就显得尤为重要了，因此试验室一定要安电工标准埋设可靠地线和5线制电源，不可以中带地或中地混用。◆所有用电设备：仪器、控制器、计算机、传感器、电机等都必须可靠接地。◆实验室进线处建议用户安装电流、电压及功率因数指示表。注意实验室要有足够电源容量，以保证各项电机试验能够安全可靠进行。（5）机械部分：1、采用T型槽平板安装160KW试验台。2、联轴器一定要采用弹性联轴器。参考厂家：武汉正通027－84674487，13317160995.13397149388。湖湘提供一套，用户需要提供一台被试电机出轴尺寸图纸或被试电机实物。其他不同被试电机联轴器用户可以自己购买。（6）强电部分：1、调压器：异步电机空载试验、堵住试验等都需要配置足够容量的调压器。根据用户需要选择。2、电源要有足够的容量，特别是在M-S曲线试验、堵转试验、同步电机失步等需要有较大的电流容量，请注意。3、电机启动一般要求软启动，特别是大电机。4、试验站一般功率因数较