[发明专利]异步牵引电动机四维运动综合试验方法与试验台及用途

说明书

技术领域

本发明属于一种试验方法及装置，具体说是一种异步牵引电动机试验方法及综合试验台，主要用于模拟对牵引电动机在满负荷的条件下进行相关的动力学的试验。本发明还涉及所述综合试验台的用途。

背景技术

国际上流行的滚动试验台，用模拟的转向架架在滚动轮进行系统的电气性能的综合试验和动力学的性能试验，由于转向架要在纵向拉在地面的固定架上，用来平衡转向架动力轮对产生的牵引力。在试验过程中每个动力轮对无法单独施加轴向力，这样无法在牵引电动机上在满负荷的条件下进行相关的轴向动力学的试验，一旦轴向相关部件发生故障需要在运行考核出了问题后去评估，损失巨大。有些关键问题可能涉及到好几个部件，无法精确确定是哪个部件出问题，这样的问题难以评估，严重影响牵引电动机结构可靠性的评定。

以“先锋”号异步牵引电动机例：化了几年的时间在滚动试验台上，在铁科院的环行线上试验都是好的，但在实际运行中由于线路复杂，导致电动机定位轴承和联轴节都损坏，这到底是因为电动机的轴承、还是电动机的端盖、还是球关节联轴节、还是转向架安装位置出问题，造成系统不能正常工作，至今也不内拿出有说服力的定量数据，严重影响了我国高速动车的开发，所以引发我们的发明思路。

在滚动试验台上在环行线上牵引电动机的转矩也不能直接测量。只能估算。要解决这个问题只能靠电动机的试验台了，但在流行的电动机试验台上陪试电动机、被试电动机和转矩转速测量仪必须严格在一条直线上，否则靠背轮本身，电动机轴和轴承、转矩转速测量仪的轴和轴承会受到损伤。而现在需要在四维高速旋转时要精确测量转矩，也必须开发新颖试验台。

在进行专利查询中，尚未发现有类似的公开文献，仅查询到最为接近的中国专利名称为“电动机试验装置”，专利号为00217634.3的专利文献，但该专利仅通过联轴器与三相异步电动机相联接待测电动机，采用无级调节电机负载来测试电动机。并为从多个受力方向来考虑对待测电动机的影响。

综上所述，现有的各种试验装置均不能满足在四维运动条件下牵引电动机转矩转速的精确测定，对于准确查找牵引电动机所存在的问题，存在一定的困难，因此很有必要开发或者发明一种综合试验系统，定量分析出与异步牵引电动机相关的子系统，去定量摄取系统中重要部件在运动过程中的物理量，这些物理量是保证系统可靠工作所必须的数据。

发明内容

本发明的目的在于针对现有试验装置的不足，提出一种能定量分析出与异步牵引电动机相关的子系统，去定量摄取系统中重要部件在运动过程中的物理量的异步牵引电动机多维运动试验方法及综合试验台。

本发明的另一目的在于提出上述能完成多维运动的综合试验台的用途。

根据本发明的目的所提出的技术实施方案是：根据异步牵引电动机在实际运行的工况条件，提出一种四维运动方式的试验方式，所述的四维运动方式为：采用两套能够自由进行三维空间加旋转运动的四维运动的电动机安装平台对异步牵引电动机进行试验；其中一套牵引、一套制动，其能量在直流环节反馈。将两台电动机分别安装这两个平台上，两台电动机一台为陪试电动机，另一台为被试电动机，陪试电动机和被试电动机均由同一电源供电。通过两套能够自由进行三维空间加旋转运动的四维运动的电动机安装平台对被试电动机进行相当于动车纵向、轴向和垂向振动的三维运动，以及轮队在转弯时产生的旋转运动工况下的各种性能试验。

根据本发明的方法所提出的试验台为一种四维运动异步牵引电动机综合试验台，包括被试电动机、测试平台、连接器和信号检测系统。其特征在于：测试平台为两个能完成相当于动车纵向、轴向和垂向振动的三维运动，而且还能完成相当于轮队在转弯时产生的旋转运动的电机平台，两个电机平台上各有一个电动机，一个为陪试电动机，一个为被试电动机，陪试电动机与被试电动机通过两个连接器接在一起，信号检测系统安装在两个连接器之间。在两个电机平台上均设有四个油缸或气缸，其中包括一个X方向的油缸或气缸、一个Y方向的油缸或气缸、一个Z方向的油缸或气缸和一个旋转油缸或气缸。每个平台的每维运动都是由相应的液压油缸或者气缸去单独执行，其中X方向的油缸或气缸和Y方向的油缸或气缸均安装在平台旁边的径向方向上，而旋转油缸或气缸安装在电机座的下面切向方向。