[发明专利]一种新型的电机或齿轮箱负载试验系统

说明书

本发明公开了一种新型的电机或齿轮箱负载试验系统，电机负载试验系统包括有被试电机、陪试电机、小功率变频器、小小功率变频器和加载器，齿轮箱负载试验系统，包括有被试齿轮箱、陪试齿轮箱、拖动电机、加载电机、小功率变频器、小小功率变频器和加载器。本发明新型的电机或齿轮箱负载试验系统，只需使用小功率的变频器即可，而小功率的变频器的成本约为传统试验系统大功率变频器的20％，因此能够大幅度降低负载试验系统的造价。小功率的变频器耗电量也大大小于传统试验系统中两台大功率变频器的耗电量，相同的测试过程节约电费预计达20‑30％。

技术领域

本发明属于测试系统技术领域，具体涉及一种新型的电机或齿轮箱负载试验系统。

背景技术

传统的电机负载试验系统是需要用到两台大功率的变频器，两台大功率的变频器分别控制一台电机(一台被试电机，作为电动机使用；另一台陪试电机，作为发电机使用)，电能在两台变频器的公共直流母线上封闭，电网与整流器只是给测试气筒提供损耗补偿，见图1。

传统的齿轮箱负载试验系统，与电机负载试验类似，只是将在两台电机中间连上两台齿轮箱(一台为被试齿轮箱，另一台为陪试齿轮箱)，两台齿轮箱的高速轴分别与两台电机(拖动电机和加载电机)连接，两台齿轮箱的低速大扭矩轴连接。电机的控制及能量的循环关系与电机负载试验系统相同，此时两台大功率的电机都属于齿轮箱负载试验系统的设备，见图2。

无论是电机负载试验系统还是齿轮箱负载试验系统，两台电机的定子电压、电流、频率都不同。比如电动机的频率为50Hz，发电机的频率为50.5Hz，而两台电机的转速是相等的。电能只能通过两台变频器的直流母线互馈，两台变频器必须是全功率运行，整个系统需要使用到大功率的变频器来控制。这样两台大功率的变频器成本要占到整个试验系统成本的80％以上，存在搭建成本高的问题。尽管也是能量互馈系统，但是两台大功率变频器也要损耗电能，因此也存在耗电量高的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型的电机负载试验系统，包括有被试电机、陪试电机、小功率变频器、小小功率变频器和加载器，所述被试电机的转轴与陪试电机的转轴通过加载器实现差速连接，小功率变频器通过整流器连接电网，小功率变频器分别连接被试电机和陪试电机，加载器通过小小功率变频器连接整流器。

作为上述技术方案的优选，所述加载器包括有箱体和安装在箱体内的行星齿轮包Ⅰ、行星齿轮包Ⅱ和一级圆柱齿轮，行星齿轮包Ⅰ和行星齿轮包Ⅱ均分别包括有相互配合的太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，所述行星齿轮包Ⅰ的行星架和行星齿轮包Ⅱ的行星架通过膜片联轴器连接，所述行星齿轮包Ⅰ的齿圈固定连接箱体，行星齿轮包Ⅱ的齿圈可转动设置，行星齿轮包Ⅰ的齿圈和行星齿轮包Ⅱ的齿圈均分别包括有内齿，行星齿轮包Ⅱ的齿圈还包括有外齿，行星齿轮包Ⅱ的齿圈通过外齿与一级圆柱齿轮齿合，一级圆柱齿轮由减速电机驱动转动，减速电机连接小小功率变频器。

作为上述技术方案的优选，所述一级圆柱齿轮的数量为两个，减速电机的数量为两个，所述两个一级圆柱齿轮分别位于行星齿轮包Ⅱ的齿圈两侧，一个减速电机驱动一个一级圆柱齿轮转动，两个减速电机分别连接小小功率变频器。

作为上述技术方案的优选，所述行星齿轮包Ⅰ或行星齿轮包Ⅱ的转速关系为：

n_t–(1+io)n_j+ion_q＝0，其中io＝Z_q/Z_t，Z_q为齿圈内齿的齿数，Z_t为太阳轮的齿数，t代表太阳轮，q代表齿圈，j代表行星架，n代表转速，行星齿轮包Ⅰ中齿圈的内齿转速n_q始终为0。