用于测试第一和/或第二电机的测试装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测试第一(21)和/或第二(22)电机的测试装置(10)，包括：具有用于第一电机(21)的转矩连接和用于第二电机(22)的转矩连接的转矩传输器(36)。此外测试装置(10)包括电轴(40)，其具有用于第一电机(21)的第一电连接(41)和用于第二电机(22)的第二电连接(42)。电轴(40)设计用于在第一电连接(41)和第二电连接(42)之间传输电功率，该电功率至少是测试装置(10)的设计用于将外部电源(72，74，76，78)的电能供应到电轴(40)中的供电装置(72，74，76)的最大电功率的倍数(v)，其中v至少是5，并且假设当测试装置(20)不包括这样的供电装置(72，74，76，78)时，满足对于v的所提到的条件。此外本发明专利技术涉及一种相应的方法(100)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测试第一和/或第二电机的测试装置和方法
本专利技术涉及一种用于测试第一电机和/或第二电机的测试装置，其中测试装置包括：用于在第一电机和第二电机之间传输转矩的转矩传输器，其中转矩传输器具有用于第一电机的转矩连接和用于第二电机的转矩连接；电轴，其具有用于第一电机的第一电连接和用于第二电机的第二电连接的。需要测试的同步发电器(SG)和/或者需要测试的传动齿轮也可以被称为“被测试装置”(DUT-deviceundertest)。在此将“转矩传输器”理解为一种装置，借助该装置可以传输转矩。转矩传输器可以包括例如传动齿轮、离合器、轴、杠杆或者其他装置(特别是机械的、电机的或者流体力学的装置)，借助该装置可以传输转矩。其他的转矩传输器(特别是需要测试的传动齿轮)可以是第一电机和/或者第二电机的需要测试的部分。首先提到的和/或其他转矩传输器的传动齿轮可以分别是例如混合-驱动-系统(Hybrid-Drive-SystemHDS)的部分。此外，本专利技术还涉及一种用于测试第一电机和/或者第二电机的方法，该方法包括下列步骤：将电功率从外部能量源输送给第一电机，以便将所输送的电功率转换成机械功率，和/或将机械功率输送给第一电机；将机械功率从第一电机传输至第二电机；借助第二电机，将至少一部分被输送给第二电机的机械功率转换成电功率；将至少一部分由第二电机借助转换机械功率而产生的电功率通过电轴传输至第一电机；并且借助第一电机，将至少一部分由第二电机输送给第一电机的电功率转换成机械功率。
技术介绍
AthanassiosMihailidis等人的在2009年题为“ANewSystemForTestingGearUnderVariableTorqueandSpeed”的出版物说明了一种无电压转换的电轴。出版物US2,371,607同样说明了具有无电压转换的电轴的测试装置。DE19918820B4说明了一种用于测试驱动组件的测试台。在此，第一调节器控制至第一电动机的功率流，所述电动机用作第一转矩发生器。第二调节器控制至第二电动机的功率流，所述电动机用作第二转矩发生器。这两个调节器均由一个电网供给。已知的这种测试装置有如下属性，即，其在运行时具有高电功率消耗。由此对于调节器产生了高能源成本以及高购置成本和运行成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于测试第一电机和/或第二电机的测试装置，其在购置和运行方面的成本低于已知的测试装置。根据本专利技术由此实现该目的，即用于测试第一电机和/第二电机的测试装置包括以下内容：-用于在第一电机和第二电机之间传输转矩的转矩传输器，其中转矩传输器具有用于第一电机的转矩连接和用于第二电机的转矩连接；-电轴，其具有用于第一电机的第一电连接和用于第二电机的第二电连接；其中电轴设计用于在第一电连接和第二电连接之间传输电功率，该电功率至少是测试装置的设计用于将外部电源的电能供应到电轴中的供电装置的最大电功率的倍数v，其中该倍数v至少是5，并且假设当测试装置不包括这样的供电装置时，该倍数v具有所提到的最小值。此外，测试装置包括用于将机械功率输入耦合到所述第一电机中和/或所述第二电机)中和/或所述转矩传输器中的机械驱动装置。用于测试第一电机和/或第二电机的方法，其中本方法包括以下步骤：-将电动率从外部能量源输送给第一电机，以便将所输送的电功率转换成机械功率，和/或将机械功率输送给第一电机；-将机械功从第一电机传输至第二电机；-借助第二电机，将至少一部分被输送给第二电机的机械功率转换成电功率；-将至少一部分由第二电机借助转换机械功率而产生的电功率通过电轴传输至第一电机；并且-借助第一电机，将至少一部分由第二电机输送给第一电机的电功率转换成机械功率；其特征在于，电轴设计用于在第一电机和第二电机之间传输电功率，该电功率至少是测试装置的、设计用于将外部电源的电能供应到电轴的供电装置的最大电功率的倍数v，其中该倍数v至少是5，并且假设当测试装置不包括这样的供电装置时，该倍数v具有所提到的最小值。此外，测试装置包括用于将机械功率输入耦合到所述第一电机中和/或所述第二电机)中和/或所述转矩传输器中的机械驱动装置。基于电轴，仅需要用于启动测试装置和平衡开始损失所必需的功率，并且施加对此必需的转矩。由此可以在购置并且运行外部能量源时节省成本。在供电时，可以与已知测试台相反地由此降低功率需求，即电轴尽可能在很大程度上不使用频率和/或者电压转换。通过在电轴中避免频率和/或者电压转换避免了在绝对值范围内造成最大破坏的损耗(即，在循环的主功率的能量循环范围中)。考虑到不同的绝对值，总体而言有利的是，在机械式驱动源的范围内和/或在供电装置的范围内采取百分值更低的效率，以便因此可以实现以百分比形式同样大小地降低电轴中的损耗(即，在此绝对功率值最高)。由于此原因可以更节约的是，机械地将所需要的功率供应到两个电机中的一个电机的驱动轴中。由此与已知的测试台的功率需求相比，可以降低对于维持功率循环所需要的功率。用于机械地供应所需功率的辅助传动装置仅需大约8％的测试台功率，并且因此当测试台功率大时，例如7.7MW或者14.2MW，也仍可以以更合理的低电压技术实施所述辅助装置。优选地，倍数v至少是6，优选的至少是7或8，特别优选的至少是9。倍数v越高，能源消耗越低，并且在持续运行时测试装置的能源成本越低。一个有利的改进方案提出，测试装置包括用于将机械功输入耦合到第一电机和/或者第二电机的机械驱动装置。由此当确定电轴组件尺寸时，可以保持并不考虑在运行期间需要输送到测试装置的功率。同样可以提出，测试装置包括用于将机械功率输入耦合到转矩传输器的机械驱动装置。由此可以放弃(在两个电机的其中一个处)使用第二个轴连接。特别优选的是，测试装置包括用于使第一电机的定子相对于第二电机的定子旋转的装置，和/或测试装置包括用于使第二电机的定子相对于第一电机的定子旋转的装置。由此这两个电机的旋转场可以彼此相对地旋转所希望的角度。因此这两个电机可以同时以电和机械的方式彼此相对地加载，以执行转矩测试。同样，也可以如此定义测试装置，即它也包括第一电机和/或第二电机。当测试装置从一开始就包括这两个电机的其中一个时，在最小的调试时间后可以执行在另一个电机处的测试。一个有利的实施方式提出，第一电机和/或第二电机是同步电机。基于电轴，测试装置特别地适合执行对同步电机的测试和利用同步电机的传动齿轮测试。其他改进方案提出，电轴包括移相器，和/或电轴不包括变压器，或者电轴包括变频器或者包括两个串联的变频器或逆变器。特别优选的是在电轴中没有任何逆变器或变频器的变体，因为由此可以使在主功率循环中的功率损耗最小化。在一个特别优选的改进方案中，传输装置包括变频器。由此可以根据电轴的电压和相位比例以需要的方式调整电网电压。附图说明结合附图详细阐述本专利技术，其中示出：图1示意性示出根据本专利技术的测试装置的第一实施方式，图2示意性示出根据本专利技术的测试装置的第二实施方式，图3示意性示出根据本专利技术的测试装置的第三实施方式，图4示意性示出根据本专利技术的测试方法的流程。具体实施方式下面详细叙述的实施例描述了本专利技术的优选实施方式。在图1示出的第一实施方式11中包括具有第一传动齿轮31的第一电机21和具有第二传动齿轮32的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试第一电机(21)和/或第二电机(22)的测试装置(10)，其中所述测试装置(10)包括：‑用于在第一电机(22)和第二电机(21)之间传输转矩的转矩传输器(36)，其中所述转矩传输器(36)具有用于所述第一电机(21)的转矩连接和用于所述第二电机(22)的转矩连接；‑电轴(40)，所述电轴具有用于所述第一电机(21)的第一电连接(41)和用于所述第二电机(22)的第二电连接(42)；其特征在于，所述电轴(40)设计用于在所述第一电连接(41)和所述第二电连接(42)之间传输电功率，所述电功率至少是所述测试装置(10)的设计用于将外部电源(72，74，76，78)的电能供应到所述电轴(40)中的供电装置(72，74，76)的最大电功率的倍数v，其中v至少是5，并且假设当所述测试装置(20)不包括这样的所述供电装置(72，74，76)时，满足对于v的所提到的条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.14 DE 102011120939.9;2012.06.18 DE 10201221.一种用于测试第一电机(21)和/或第二电机(22)的测试装置(10)，其中所述测试装置(10)包括：-用于在所述第一电机(22)和所述第二电机(21)之间传输转矩的转矩传输器(36)，其中所述转矩传输器(36)具有用于所述第一电机(21)的转矩连接和用于所述第二电机(22)的转矩连接；-电轴(40)，所述电轴具有用于所述第一电机(21)的第一电连接(41)和用于所述第二电机(22)的第二电连接(42)；其中，所述电轴(40)设计用于在所述第一电连接(41)和所述第二电连接(42)之间传输电功率，所述电功率至少是所述测试装置(10)的设计用于将外部电源的电能供应到所述电轴(40)中的供电装置(72，74，76)的最大电功率的倍数v，其中所述倍数v至少是5，并且假设当所述测试装置(10)不包括这样的所述供电装置(72，74，76)时，所述倍数v具有所提到的最小值；其特征在于，所述测试装置(10)包括用于将机械功率(Pmech)输入耦合到所述第一电机(21)中和/或所述第二电机(22)中和/或所述转矩传输器(36)中的机械驱动装置(48)。2.根据权利要求1所述的测试装置(10)，其特征在于，所述倍数v至少是6。3.根据权利要求1所述的测试装置(10)，其特征在于，所述倍数v至少是7或8。4.根据权利要求1所述的测试装置(10)，其特征在于，所述倍数v至少是9。5.根据权利要求1至4中任一项所述的测试装置(10)，其特征在于，所述测试装置(10)包括用于使所述第一电机(21)的定子相对于所述第二电机(22)的定子旋转的装置(51)，和/或所述测试装置(10)包括用于使所述第二电机(22)的定子相对于所述第一电机(21)的定子旋转的装置。6.根据权利要求1至4中任一项所述的测试装置(10)，其特征在于，所述测试装置(10)也包括所述第一电机(21)和/或所述第二电机(22)。7.根据权利要求5所述的测试装置(10)，其特征在于，所述测试装置(10)也包括所述第一电机(21)和/或所述第二电机(22)。8.根据权利要求6所述的测试装置(10)，其特征在于，所述第一电机(21)和/或所述第二电机(22)是同步电机。9.根据权利要求7所述的测试装置(10)，其特征在于，所述第一电机(21)和/或所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·戴克，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE