矿用微小型发电机试验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种矿用微小型发电机试验系统，属于发电机电气性能测试领域。本方案综合考虑到微小型发电机在电气性能试验和高低温耐久性试验中的相同点和区别点，在两种试验项目中共用部分元器件，同时营造出能够适应两种试验项目的独立试验环境，既使得进行一项试验时，不会受到另一项试验环境的干扰，保证了检测的准确性和安全性，又使得系统中元器件的利用率最大化，减小了设备体积，节省了系统的成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
矿用微小型发电机试验系统


[0001]本专利技术属于发电机电气性能测试领域，涉及矿用微小型发电机试验系统。

技术介绍

[0002]发电机是在需要自行提供电能的场景中为各个用电设备供电的关键电器设备，发电机性能的优劣直接影响着其他用电设备的工作状态，为了确保发电机质量，需要对发电机进行严格的电气性能测试。
[0003]目前常见的发电机包括额定电压为14V和28V两类，而矿用微小型发电机的额定电压为12V和24V，因矿用微小型发电机的试验能力、测量精度等试验的要求与一般的发电机不同，现有的发电机试验装置无法满足微小型发电机的电气性能试验。且矿用微小型发电机属于非标产品，每个厂家产品外形、尺寸、标准都不相同，因此通常是针对性进行定制，而不具有通用性，导致对不同产品需要设计不同的试验装置。且在进行高低温200h耐久性试验时，被测发电机和变频发电机之间的用联轴器连接对同心度的要求较高，若不满足，将使得被测发电机在旋转过程中被变频电机传动带动时，受到的传动力发生偏差，导致被测发电机与变频电机的相对位移发生变化，影响试验安全性。
[0004]公开号为CN102818994A的专利，公开了一种汽车交流发电机性能测试系统，包括传感器、数据采集器、工控机、变频器、变频电机、电子负载、高低温箱、蓄电池和上位机软件。该测试系统的变频电机和发电机置于高低温箱内保持温度不变，通过上位机软件调节变频器改变变频电机转速，变频电机带动发电机发电，传感器采集发电机上电流电压信号以及温度信号，经过数据采集器将所采集数据输入工控机，工控机对数据处理分析判断发电机运行状态并调节变频器和电子负载以使发电机运行于设定条件之下，发电机达到设定条件时工控机分析其性能并实时显示于屏幕上。该方案将传感器、数据采集器、变频器、变频电机、电子负载和蓄电池均设置在高低温箱中，而不对元器件之间的位置和布局进行改变，虽然避免了被测发电机相对于变频发电机发生位移，但电子负载、数据采集器和蓄电池等的电气特性将随温度变化发生变化，导致测量的准确性受到影响。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种检验项目齐全、普适性高、检测精度高、操作简便、稳定可靠的发电机试验装置的矿用微小型发电机试验系统。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]矿用微小型发电机试验系统，包括电气性能试验模块、高低温试验模块和共用模块；
[0008]所述电气性能试验模块包括第一变频电机、发电机固定夹具、第一转速传感器；所述发电机固定夹具用来固定被试发电机；所述第一变频电机固定在靠近电机固定夹具的一侧；所述第一转速传感器设置在第一变频电机上，用于检测第一变频电机的转速；
[0009]所述高低温试验模块包括高低温试验箱、第二变频电机、第二转速传感器；所述第
二转速传感器设置在第二变频电机上；所述高低温试验箱内部设有用来固定被试发电机的安装架；所述高低温试验箱设置在与所述第一变频电机关于电机固定夹具对立的一侧，高低温试验箱的另外三个侧面之一设有供皮带穿过的开口，所述第二变频电机固定在正对高低温试验箱侧面开口的位置；
[0010]所述共用模块包括控制及检测单元、电压调节器、电流传感器；所述控制及检测单元分别电连接第一变频器、第一转速传感器、电流传感器、第二变频器和第二转速传感器；所述被试发电机通过皮带传动连接第一变频电机或第二变频电机，所述被试发电机通过电压调节器与电子负载电连接，所述电流传感器串联在电压调节器与电子负载之间，用于检测进入电子负载的电流。
[0011]进一步，所述第一转速传感器和所述第二转速传感器采用数字编码器。
[0012]进一步，所述电子负载由模块控制电路、功率电路和电阻构成，所述模块控制电路采用PWM控制方式，所述功率电路采用大功率MOSFET管控制导通角，在电流恒定的模式下无级调节电阻的阻值。
[0013]进一步，所述控制及检测单元为工控机，所述工控机包括通讯模块、数据采集模块和显示模块；所述通讯模块与所述高低温试验箱电连接，用于控制高低温试验箱的温度；所述数据采集模块用来采集经过信号处理后的传感器信号；所述显示模块用于显示传感器信号、控制参数和控制过程。
[0014]进一步，所述控制及检测单元还包括输入模块，所述输入模块用于外部输入控制参数。本方案能够支持进行手动改变控制参数，可通过输入模块(例如，鼠标、键盘)输入或者调解电子负载的阻值、变频电机的频率、发电机的输出电流等控制参数。
[0015]进一步，所述安装架通过两根末端带螺纹的连接杆穿进发电机两侧的安装孔中，通过螺母锁紧；连接杆的尺寸比发电机两侧安装孔的尺寸长。本方案使连接杆的两头留一定尺寸，使发电机的轴向位置保持一定的自由度，在旋转时可以自动调节。
[0016]进一步，第二变频电机输出轴上的皮带轮直径与被试发电机的皮带轮直径的比值为2：1。本方案能够使得发电机的转速较变频电机高一倍，从而增大发电机转速可调范围，进而提高了整个系统的普适性，能够满足矿用隔爆型发电机的试验需要。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018]本方案综合考虑到微小型发电机在电气性能试验和高低温耐久性试验中的相同点和区别点，使不同试验中共用部分装置器件，提高了元器件的利用率，降低了设备的成本，减小了设备的占用空间。同时，本方案设置独立成套的高低温试验模块，与电气性能试验台形成两套可相互切换的独立试验系统，在不同试验中将被试发电机通过皮带分别与两个变频电机连接，避免在采用电气性能试验装置进行高低温耐久性试验时出现设备互相干扰等问题导致测量精度和测量安全性受到影响。
[0019]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0021]图1为矿用微小型发电机试验系统的硬件原理图；
[0022]图2为矿用微小型发电机试验系统的控制原理图
[0023]图3为矿用微小型发电机试验系统的在进行不同试验时的被试发电机的连接示意图；
[0024]其中，(a)为电气性能试验的连接示意图，(b)为高低温耐久试验的连接示意图。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]其中，附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.矿用微小型发电机试验系统，其特征在于：包括电气性能试验模块、高低温试验模块和共用模块；所述电气性能试验模块包括第一变频电机、发电机固定夹具、第一转速传感器；所述发电机固定夹具用来固定被试发电机；所述第一变频电机固定在靠近电机固定夹具的一侧；所述第一转速传感器设置在第一变频电机上，用于检测第一变频电机的转速；所述高低温试验模块包括高低温试验箱、第二变频电机、第二转速传感器；所述第二转速传感器设置在第二变频电机上；所述高低温试验箱内部设有用来固定被试发电机的安装架；所述高低温试验箱设置在与所述第一变频电机关于电机固定夹具对立的一侧，高低温试验箱的另外三个侧面之一设有供皮带穿过的开口，所述第二变频电机固定在正对高低温试验箱侧面开口的位置；所述共用模块包括控制及检测单元、电压调节器、电流传感器；所述控制及检测单元分别电连接第一变频器、第一转速传感器、电流传感器、第二变频器和第二转速传感器；所述被试发电机通过皮带传动连接第一变频电机或第二变频电机，所述被试发电机通过电压调节器与电子负载电连接，所述电流传感器串联在电压调节器与电子负载之间，用于检测进入电子负载的电流。2.根据权利要求1所述的矿用微小型发电机试验系统，其特征在于：所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李燕，许志全，杨帆，陈钊，
申请(专利权)人：重庆大学中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：