本发明专利技术提供了一种车辆用永磁牵引系统试验装置及控制方法，该装置包括：至少三个试验平台，其与待试验的永磁牵引系统连接，用于配合所述永磁牵引系统模拟车辆的实际运行工况以实现所述系统的多种性能测试；其中，所述车辆的实际运行工况包括：柴油发动机组运行工况和车辆制动工况；各个试验平台均包括依次连接的电网电源、变流器、电机和扭矩仪。采用本发明专利技术的试验装置不仅能够基于地面试验条件，实现柴油发动机、永磁发电机与永磁牵引电机之间协同控制的试验，同时能够有效测试系统在各种突变工况下的稳定性与兼容性，克服了现有技术中试验项目覆盖不全面的问题，大大提升系统的可靠性，并降低了试验装置对能量的消耗，节省试验成本。成本。成本。
【技术实现步骤摘要】
一种车辆用永磁牵引系统试验装置及其控制方法
[0001]本专利技术涉及可靠性试验与评估
，尤其涉及一种车辆用永磁牵引系统试验装置及其控制方法。
技术介绍
[0002]实际应用中，对于不同规格的车辆，其实现正常运行的牵引原理不同，小型车辆由于其功率、扭矩小，发动机与驱动轮之间是机械连接，发动机产生的动能经离合器贴合，经变速箱不同档位对应的传动比将动力传输给驱动轮，实现车辆的牵引。但大型车辆，特别是以矿用自卸车为例的巨型工程用车辆，其牵引电机功率达兆瓦级，牵引力矩超几万牛米，比乘用车大几十倍，导致液力变矩器、变速器、驱动桥等部件在技术、材料、工艺等方面成为限制瓶颈，进而影响电传动在大功率、大扭矩车辆牵引系统中的发展。
[0003]相关领域中现有的牵引系统地面系统试验，大多基于异步牵引系统进行搭建，且异步牵引系统在系统试验时更多的是一台被试变流器与一台牵引电机的对拖试验，只对牵引变流器、牵引电机进行考核，主要考核变流器控制下牵引电机的牵引制动特性、电机堵转特性、电机满转矩下的速度扫描等试验，只偏重考核了牵引电机性能，及牵引电机与变流器的匹配，不能对发电机、牵引变流器、牵引电机整个系统进行性能试验，无法试验整个系统的稳定性、可靠性，及功率响应跟随性等。
技术实现思路
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种车辆用永磁牵引系统试验装置，在一个实施例中，所述装置包括：
[0005]至少三个试验平台，其与待试验的永磁牵引系统连接，用于配合所述永磁牵引系统模拟车辆的实际运行工况以实现所述系统的多种性能测试；
[0006]其中，所述车辆的实际运行工况包括：柴油发动机组运行工况和车辆制动工况；各个试验平台均包括依次连接的电网电源、变流器、电机和扭矩仪。
[0007]在一个实施例中，当试验平台的数量为3个时，将其记为第一试验平台、第二试验平台和第三试验平台；
[0008]所述第一试验平台，其与永磁牵引系统的永磁发电机(9-1)连接，用于利用来自其第一电网电源(4-1)的电能为电能永磁发电机(9-1)提供机械能；
[0009]所述第二试验平台，其与永磁牵引系统的左轮永磁牵引电机(9-2)连接，用于将左轮永磁牵引电机(9-2)的机械能转换成电能并反馈至电网；
[0010]所述第三试验平台，其与永磁牵引系统的右轮永磁牵引电机(9-3)连接，用于将右轮永磁牵引电机(9-3)的机械能转换成电能并反馈至电网。
[0011]在一个实施例中，所述第一试验平台中：
[0012]其第一变流器(5-1)及第一电机(6-1)协同运行，利用第一电网电源(4-1)提供的电能产生机械能驱动永磁牵引系统的电能永磁发电机(9-1)运行；
[0013]其第一扭矩仪(7-1)连接于第一电机(6-1)与永磁发电机(9-1)之间，用于测量第一试验平台与所述永磁发电机(9-1)之间的扭矩。
[0014]在一个实施例中，所述第二试验平台中，其第二变流器(5-2)及第二电机(6-2)协同运行，将永磁牵引系统的左轮永磁牵引电机(9-2)运行产生的机械能转换为交流电，经第二电网电源(4-2)实现电能回收；
[0015]其第二扭矩仪(7-2)连接于第二电机(6-2)与左轮永磁牵引电机(9-2)之间，用于测量第二试验平台与所述左轮永磁牵引电机(9-2)之间的扭矩。
[0016]在一个实施例中，所述第三试验平台中，其第三变流器(5-3)及第三电机(6-3)协同运行，将永磁牵引系统的右轮永磁牵引电机(9-3)运行产生的机械能转换为交流电，经第三电网电源(4-3)实现电能回收；
[0017]其第三扭矩仪(7-3)连接于第三电机(6-3)与右轮永磁牵引电机(9-3)之间，用于测量第三试验平台与所述右轮永磁牵引电机(9-3)之间的扭矩。
[0018]基于上述任意一个或多个实施例的其他方面，本专利技术还提供一种车辆用永磁牵引系统试验装置的控制方法，该方法包括：
[0019]控制多个试验平台与待试验的永磁牵引系统配合运行，模拟车辆的柴油发动机组运行工况实现对应的性能测试；
[0020]控制多个试验平台与待试验的永磁牵引系统配合运行，模拟车辆的制动工况实现对应的性能测试。
[0021]在一个实施例中，模拟车辆的柴油发动机组运行工况实现对应的性能测试的过程中，包括：
[0022]调节第一试验平台中第一变流器(5-1)的输出频率，驱动永磁发电机(9-1)旋转，控制第一电机(6-1)的实时转速调节所述永磁发电机(9-1)的转速变化率；
[0023]令永磁发电机(9-1)空载，测试牵引变流器(10)的内部电压电流参数，评估确定空载系统稳定性。
[0024]在一个实施例中，模拟车辆的柴油发动机组运行工况实现对应的性能测试的过程中，还包括：
[0025]调节永磁牵引系统中牵引变流器(10)下发给左轮永磁牵引电机(9-2)以及右轮永磁牵引电机(9-3)的力矩，来调节永磁发电机(9-1)的负载变化，根据永磁发电机(9-1)的负载参数测试柴油发动机组的输出特性和柴油发动机组工况下的系统稳定性；
[0026]其中，牵引变流器(10)与所述第一变流器(5-1)之间通过CAN实时通讯，以匹配左轮永磁牵引电机(9-2)以及右轮永磁牵引电机(9-3)的输出转矩与永磁发电机(9-1)的输出特性，实现永磁发电机(9-1)输出容量与左轮永磁牵引电机(9-2)以及右轮永磁牵引电机(9-3)输出转矩、功率的协同控制。
[0027]在一个实施例中，通过以下操作模拟车辆的制动工况实现对应的性能测试：
[0028]通过牵引变流器(10)下发不同制动转矩给永磁牵引电机(9-2及9-3)，使永磁牵引电机(9-2及9-3)处于发电工况，由制动电阻(11)消耗能量；
[0029]通过调节第一试验平台中第一电机的转速控制所述牵引变流器(10)下发不同制动转矩，测量不同制动功率下制动电阻(11)的消耗功率谱；
[0030]当永磁发电机(9-1)由于惯性仍处于发电状态时，测试永磁牵引系统的能量流以
及此时制动电阻(11)的消耗功率谱，测试制动工况下系统的稳定性。
[0031]在一个实施例中，所述方法还包括：
[0032]通过控制永磁牵引电机(9-2及9-3)负载突变或永磁发电机(9-1)转速突变，测试牵引变流器(10)在负载、电源波动下电压、电流的稳定性，进而获取被试永磁牵引系统的稳定性数据和系统极限工况的测试结果；
[0033]控制永磁牵引电机(9-2及9-3)负载突变，测试确定永磁发电机(9-1)输出特性的跟随性；
[0034]通过调节第一变流器(5-1)的输出频率控制永磁发电机(9-1)的转速变化，测试确定被试牵引系统对不同外特性柴油机的兼容性。
[0035]在一个实施例中，所述方法还包括：
[0036]经第一变流器(5-1)驱动第一电机(6-1)旋转传递机械能给永磁发电机(9-1)，牵引变流器(10)驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车辆用永磁牵引系统试验装置，其特征在于，所述装置包括：至少三个试验平台，其与待试验的永磁牵引系统连接，用于配合所述永磁牵引系统模拟车辆的实际运行工况以实现所述系统的多种性能测试；其中，所述车辆的实际运行工况包括：柴油发动机组运行工况和车辆制动工况；各个试验平台均包括依次连接的电网电源、变流器、电机和扭矩仪。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当试验平台的数量为3个时，将其记为第一试验平台、第二试验平台和第三试验平台；所述第一试验平台，其与永磁牵引系统的永磁发电机(9-1)连接，用于利用来自其第一电网电源(4-1)的电能为电能永磁发电机(9-1)提供机械能；所述第二试验平台，其与永磁牵引系统的左轮永磁牵引电机(9-2)连接，用于将左轮永磁牵引电机(9-2)的机械能转换成电能并反馈至电网；所述第三试验平台，其与永磁牵引系统的右轮永磁牵引电机(9-3)连接，用于将右轮永磁牵引电机(9-3)的机械能转换成电能并反馈至电网。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一试验平台中：其第一变流器(5-1)及第一电机(6-1)协同运行，利用第一电网电源(4-1)提供的电能产生机械能驱动永磁牵引系统的电能永磁发电机(9-1)运行；其第一扭矩仪(7-1)连接于第一电机(6-1)与永磁发电机(9-1)之间，用于测量第一试验平台与所述永磁发电机(9-1)之间的扭矩。4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二试验平台中，其第二变流器(5-2)及第二电机(6-2)协同运行，将永磁牵引系统的左轮永磁牵引电机(9-2)运行产生的机械能转换为交流电，经第二电网电源(4-2)实现电能回收；其第二扭矩仪(7-2)连接于第二电机(6-2)与左轮永磁牵引电机(9-2)之间，用于测量第二试验平台与所述左轮永磁牵引电机(9-2)之间的扭矩。5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第三试验平台中，其第三变流器(5-3)及第三电机(6-3)协同运行，将永磁牵引系统的右轮永磁牵引电机(9-3)运行产生的机械能转换为交流电，经第三电网电源(4-3)实现电能回收；其第三扭矩仪(7-3)连接于第三电机(6-3)与右轮永磁牵引电机(9-3)之间，用于测量第三试验平台与所述右轮永磁牵引电机(9-3)之间的扭矩。6.一种应用于权利要求1-5中任意一项所述车辆用永磁牵引系统试验装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：控制多个试验平台与待试验的永磁牵引系统配合运行，模拟车辆的柴油发动机组运行工况实现对应的性能测试；控制多个试验平台与待试验的永磁牵引系统配合运行，模拟车辆的制动工况实现对应的性能测试。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，模拟车辆的柴油发动机组运行工况实现对应的性能测试的过程中，包括：调节...
【专利技术属性】
技术研发人员：何亚屏，刘猛，梁金成，刘辉荣，付如愿，张文进，唐勋路，黄佳德，刘阳，邱欣，郭宁平，俞鹏程，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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