一种双电机测功机同步调速方法技术

本发明专利技术提供一种双电机测功机同步调速方法，所述双电机测功机在工作状态下对应设有一测试对象，基于该双电机测功机平台提供一种同步调速方法；其中所述双电机测功机包括前驱电机、后驱电机，所述前驱电机、后驱电机共用一根双电机转轴，试验时所述双电机转轴的轴伸端与所述测试对象的转轴相互对接构成传动轴系；还包括第一控制器、第二控制器、第三控制器、中央协调控制单元，所述第一控制器用于驱动所述前驱电机，所述第二控制器用于驱动所述后驱电机，所述第三控制器用于驱动所述测试对象，所述中央协调控制单元连接并控制所述第一控制器、第二控制器。第二控制器。第二控制器。

【技术实现步骤摘要】
一种双电机测功机同步调速方法


[0001]本专利技术涉及电机
，特别地，涉及一种双电机测功机同步调速方法。

技术介绍

[0002]测功机是一种用于测试发动机或电动机功率的设备，由于永磁同步电机具有功率密度高、效率高、功率因数高等优点，通常采用永磁同步电机作为测功机负载组件；目前市面上的测功机采用单电机作为负载，然而当测功机的测量对象输出功率较高时，就需要测功机具有相应的负载功率，在这种大功率需求场合下，如果测功机仅采用单电机作为负载，则使其负载功率达到需求的技术难度很高，对功率器件、材料的要求也很高，所需成本较大。
[0003]对此，通过采用双电机代替单电机作为测功机负载，可以极大降低达到更高负载功率的技术难度；然而双电机在作为测功机负载使用时，需要两台控制器同步调速，而两个独立的控制器在同步加载调速时容易产生冲突，导致双电机存在过流、堵转、失控等故障风险，针对该问题，就需要提供一种双电机测功机的同步调速方法。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种双电机测功机同步调速方法，该同步调速方法能够解决双电机之间及其控制器之间的冲突状况。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种双电机测功机同步调速方法，所述双电机测功机在工作状态下对应设有一测试对象；其创新在于：基于该双电机测功机平台，提供一种同步调速方法；其中，所述双电机测功机包括前驱电机、后驱电机，所述前驱电机、后驱电机共用一根双电机转轴，试验时所述双电机转轴的轴伸端与所述测试对象的转轴相互对接构成传动轴系；还包括第一控制器、第二控制器、第三控制器、中央协调控制单元，所述第一控制器用于驱动所述前驱电机，所述第二控制器用于驱动所述后驱电机，所述第三控制器用于驱动所述测试对象，所述中央协调控制单元连接并控制所述第一控制器、第二控制器；其中，该同步调速方法包括以下步骤：步骤一：将所述第一控制器和第二控制器的载波频率设置为一致，驱动所述前驱电机、后驱电机完成参数自学习；步骤二：将所述第一控制器和第二控制器的转速环控制参数、直轴电流控制参数、交轴电流控制参数设置为一致；步骤三：将所述第三控制器以输出转矩为零的状态运行；步骤四：以所述前驱电机、后驱电机中的一个为主动电机，另一个为被动电机，将所述第一控制器和第二控制器对应地称为主动控制器和被动控制器；将所述被动控制器的转速环转矩输出限制为零，使被动电机处于跟转状态，并将被动控制器的输出频率设置为目标测试频率，然后运行所述被动控制器；
步骤五：运行所述主动控制器，使主动控制器加载到所述目标测试频率；步骤六：等待所述主动电机和被动电机转速稳定后，放开所述被动控制器的转速环转矩输出限制；步骤七：调整所述主动控制器和被动控制器的输出电流，直至二者输出电流的差值小于或等于偏差值A；步骤八：使所述第三控制器加载转矩进行测试，在测试过程中通过所述中央协调控制单元实时监控并调整所述主动控制器和被动控制器的输出电流，使二者输出电流的差值保持在小于或等于偏差值A；步骤九：该目标测试频率测试完毕后，将所述第三控制器的输出转矩降至零，将所述被动控制器转速环输出转矩降至零，使被动电机处于跟转状态；步骤十：加载下一个目标测试频率进行测试，或停止试验。
[0006]上述技术方案中的有关内容解释如下：1.上述方案中，所述步骤七、步骤八中，所述的调整所述主动控制器和被动控制器的输出电流的方法具有两种；第一种包括如下步骤：首先对比所述主动控制器和被动控制器的输出电流的差值是否大于偏差值A，如果是，则将输出电流较小的控制器的输出频率增加0.01Hz，再对比输出电流，直至差值小于或等于偏差值A；第二种包括如下步骤：首先对比所述主动控制器和被动控制器的输出电流的差值是否大于偏差值A，如果是，则将输出电流较大的控制器的输出频率减小0.01Hz，再对比输出电流，直至差值小于或等于偏差值A。
[0007]2.上述方案中，所述偏差值A选取所述主动电机最大输入电流的1%至10%范围内的数值；其中，所述偏差值A为所述主动电机最大输入电流的4%时最佳。
[0008]3.上述方案中，所述步骤十中，所述加载下一个目标测试频率进行测试的过程如下：首先，将所述被动控制器的输出频率设置为下一个目标测试频率；然后，将所述主动控制器加载到所述下一个目标测试频率，等待所述主动电机和被动电机转速稳定后，放开所述被动控制器的转速环转矩输出限制；接着，调整所述主动控制器和被动控制器的输出电流，直至二者输出电流的差值小于或等于偏差值A；最后，使所述第三控制器加载转矩进行测试，在测试过程中通过所述中央协调控制单元实时监控并调整所述主动控制器和被动控制器的输出电流，使二者输出电流的差值保持在小于或等于偏差值A。
[0009]4.上述方案中，所述步骤十中，所述停止试验的过程如下：首先将所述主动控制器的输出频率降低至零，等待所述主动电机和被动电机转速稳定后，将所述被动控制器的输出频率降低至零，接着停止运行所述主动控制器和被动控制器，停止运行所述第三控制器。
[0010]5.上述方案中，所述双电机测功机具有一个包括所述第三控制器的控制测量模块，还具有一个扭矩转速传感器，所述扭矩转速传感器用于测量所述测试对象的输出转速、转矩。
[0011]所述测试对象为电机，所述控制测量模块包括电流互感器、功率分析仪、工控机电脑；其中，所述电流互感器用于测量所述测试对象与第三控制器的输入电流，所述扭矩转速传感器、电流互感器的信号以及所述测试对象、第三控制器的输入电压信号接入到所述功率分析仪中，所述功率分析仪对上述信号进行处理得到试验参数，并传输到所述工控机电
脑上进行显示；所述工控机电脑连接到所述第三控制器，通过所述工控机电脑能够控制所述第三控制器。
[0012]6.上述方案中，所述双电机转轴上设有旋转变压器，所述旋转变压器用于获取所述双电机转轴的位置以及实时转速。
[0013]本专利技术的有益效果在于：测功机采用双电机作为负载，可以在不增加结构复杂度的情况下，扩大测功机功率容量，降低成本，提升系统可靠性；而应用本双电机测功机同步调速方法，可以解决双电机测功机运行过程中，第一控制器、第二控制器增加、减小频率不同步，导致前驱电机、后驱电机定子同轴系间有转速差的情况，避免了在上述情况下可能会导致的控制器失控、设备损坏等后果，避免了设备过流、堵转、失控等故障风险，提高了大功率电机测试条件下设备和人员的安全性。
附图说明
[0014]附图1为本专利技术实施例的系统架构图；附图2为本专利技术实施例中控制测量模块的一种具体实现方式的系统架构图；附图3为本专利技术实施例中中双电机组的结构示意图；附图4为本专利技术实施例中同步调速方法的流程图。
[0015]以上附图中：1．测试对象；21．前驱电机；22．后驱电机；23．双电机转轴；24．双电机壳体；25．前驱电机定子；26．后驱电机定子；27．双电机转子；28．第一旋转变压器；29．第二旋转变压器；3．第一控制器；4．第二控制器；5．扭矩转速传感器；6．直流电源；71．第三控制器；72本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电机测功机同步调速方法，所述双电机测功机在工作状态下对应设有一测试对象（1）；其特征在于：基于该双电机测功机平台，提供一种同步调速方法；其中，所述双电机测功机包括前驱电机（21）、后驱电机（22），所述前驱电机（21）、后驱电机（22）共用一根双电机转轴（23），试验时所述双电机转轴（23）的轴伸端与所述测试对象（1）的转轴相互对接构成传动轴系；还包括第一控制器（3）、第二控制器（4）、第三控制器（71）、中央协调控制单元（8），所述第一控制器（3）用于驱动所述前驱电机（21），所述第二控制器（4）用于驱动所述后驱电机（22），所述第三控制器（71）用于驱动所述测试对象（1），所述中央协调控制单元（8）连接并控制所述第一控制器（3）、第二控制器（4）；其中，该同步调速方法包括以下步骤：步骤一：将所述第一控制器（3）和第二控制器（4）的载波频率设置为一致，驱动所述前驱电机（21）、后驱电机（22）完成参数自学习；步骤二：将所述第一控制器（3）和第二控制器（4）的转速环控制参数、直轴电流控制参数、交轴电流控制参数设置为一致；步骤三：将所述第三控制器（71）以输出转矩为零的状态运行；步骤四：以所述前驱电机（21）、后驱电机（22）中的一个为主动电机，另一个为被动电机，将所述第一控制器（3）和第二控制器（4）对应地称为主动控制器和被动控制器；将所述被动控制器的转速环转矩输出限制为零，使被动电机处于跟转状态，并将被动控制器的输出频率设置为目标测试频率，然后运行所述被动控制器；步骤五：运行所述主动控制器，使主动控制器加载到所述目标测试频率；步骤六：等待所述主动电机和被动电机转速稳定后，放开所述被动控制器的转速环转矩输出限制；步骤七：调整所述主动控制器和被动控制器的输出电流，直至二者输出电流的差值小于或等于偏差值A；步骤八：使所述第三控制器（71）加载转矩进行测试，在测试过程中通过所述中央协调控制单元（8）实时监控并调整所述主动控制器和被动控制器的输出电流，使二者输出电流的差值保持在小于或等于偏差值A；步骤九：该目标测试频率测试完毕后，将所述第三控制器（71）的输出转矩降至零，将所述被动控制器转速环输出转矩降至零，使被动电机处于跟转状态；步骤十：加载下一个目标测试频率进行测试，或停止试验。2.根据权利要求1所述的一种双电机测功机同步调速方法，其特征在于：所述步骤七、步骤八中，所述的调整所述主动控制器和被动控制器的输出电流的方法，包括如下步骤：首先对比所述主动控制器和被动控制器的输出电流的差值是否大于偏差值A，如果是，则将输出电流较小的控制器的输出频率增加0.01Hz，再对比输出电流，直至差值小于或等于偏差值A。3.根据权利要求1所述的一种双电机测功机同步调速方法，其特征在于：所述步骤七、步骤八中，所述的调整所述主动控制器和被动控制器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：成建明，林峰，
申请(专利权)人：苏州朗高电机有限公司，
类型：发明
国别省市：