[实用新型]一种双轴交流变频电力传动试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力传动技术，特别是一种双轴交流变频电力传动试验系统。

背景技术

电力传动技术是以运动机械的驱动电动机为控制对象，控制驱动电动机的转矩和转速的技术。电力传动试验系统，一般由电源系统、驱动系统和负载系统三大部分组成。电力传动试验根据电制不同，可分为直流电力传动试验和交流电力传动试验两种方案。

对于直流电力传动试验，中国专利CN101162183A公开了一种由直流电机作为驱动电机和负载电机组成的单轴可逆直流传动试验台，负载的回馈电能可以加以利用。但是，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为发展趋势。因此，这种直流传动试验系统将逐渐失去应用前景。

交流变频传动技术是当今节能、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动电力传动技术进步的一种主要手段。交流变频传动具有优异的调速性能和起制动性能，而且因其节电效果好，适用范围广和高效率、高功率因数等优点，被国内外公认为最有发展前途的调速方式。中国专利CN101221699A公开了一种包括由控制系统、推进系统、负载系统和交流供电系统组成的船舶电力推进单轴试验系统。推进系统为交流变频电机，负载系统为直流电机，模拟螺旋桨负载。这种试验装置只能用于单一电力推进试验，无法用于双机双桨型电力推进系统试验，具有较大的局限性。

实用新型内容

为克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型提出一种双轴交流变频电力传动试验系统。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种双轴交流变频电力传动试验系统，包括低压电源系统、驱动系统和负载系统，其特征在于，所述驱动系统和负载系统是对称结构，各由二套交流变频异步电机和与之相对应的逆变装置组成，驱动系统的两套电机与负载系统的两套电机分别通过刚性传动轴连接，两传动轴之间连接一传动轴离合器，当离合器处于分离状态时，形成单机单轴传动结构或双机双轴传动结构，而当离合器处于啮合状态时，形成双机同轴传动结构。

所述低压电源系统包括市电接入端，独立柴油发电机组，进线变压器，用于将交流电转换为直流电的大功率可控整流装置和直流汇流排，进线变压器的输入端通过电源开关分别连接市电接入端或独立柴油发电机组，进线变压器的输出端连接大功率可控整流装置，可控整流装置连接直流汇流排。

所述驱动系统内设有驱动控制器，用于控制与驱动电机相对应的逆变装置，负载系统内设有负载控制器，用于控制与负载电机相对应的逆变装置，驱动电机上设有测速传感器，将两传动轴的转速信号分别反馈给驱动控制器和负载控制器。

所述驱动系统和负载系统的逆变装置分别通过断路器连接低压电源系统的直流汇流排。

所述负载系统是可选择负载类型的：根据实际生产机械的运行特征，作为电动机负载的生产机械可以归纳为四种类型：(1)恒转矩负载，负载转矩恒定，负载转矩不受转速变化的影响，与驱动电动机的转速无关。(2)恒功率负载，负载转矩与轴转速成反比，是一个恒功率类型的转矩。(3)通风机、泵、螺旋浆负载，负载转矩与轴转速的平方成正比，这符合通风机、泵类、螺旋桨的负载特点。(4)线性负载，负载转矩与轴转速成正比，是一个线性类型的转矩。试验中需根据试验所要模拟的负载类型选择其中之一作为传动试验的负载。

将上述的双轴交流变频电力传动试验系统应用于试验，可以进行单机单轴传动试验、双机双轴传动试验、双机同轴传动试验，各试验可分别按如下步骤进行：

(1)单机单轴传动试验

单机单轴传动试验是由单一电动机带动单一负载运行。使所述离合器处于分离状态，形成由单一驱动电机及其逆变装置与负载电机及其逆变装置组成单机单轴传动系统，通过负载控制器控制负载电机的逆变装置而控制负载电机的转矩，使负载电机模拟不同类型的负载，通过驱动控制器控制驱动电机的逆变装置，进行驱动电机的变频调速控制。

(2)双机双轴传动试验

双机双轴传动试验是两套相同类型的单机单轴传动试验在传动轴分离情况下的运动组合。使离合器处于分离状态，在上述单机单轴传动试验的状态下，运行另一套单机单轴传动系统，由此构成了双机双轴传动结构，通过负载控制器控制负载电机的逆变装置从而控制负载电机，使负载电机模拟不同类型的负载，通过驱动控制器控制驱动电机的逆变装置，进行双驱动电机的同步运动控制、协调运动控制。

(3)双机同轴传动试验