一种直流电力测功机及其控制系统

技术领域

本发明涉及一种电力测功机及其控制系统特别涉及一种直流电力测功 机及其控制系统。

背景技术

在传统的动力传动测试系统中使用的功率测量设备，主要是水力测功机和电 涡流测功机，它们的缺点是：测功机吸收的机械能最后都转化成热能由循环冷 却水带走浪费掉了；其输入扭矩测量采用测量浮动机壳的反扭矩而间接得到， 测量精度会受到浮动机壳轴承摩擦力和力臂摆角大小的影响，尤其是当浮动机 壳轴承长期非均匀受载产生疲劳后，对测量精度的影响更加致命。

发明内容

本发明一种直流电力测功机及其控制系统的目的是提供一种直流电力测功 机及其控制系统，使测功机吸收的机械能转化为直流电能，经有源逆变再转化 为交流电能能够再利用，节约能源；且避免了浮动机壳轴承因非均匀受载疲劳 而影响测量精度的问题。本发明一种直流电力测功机及其控制系统，其特征在 于：它是由直流电机、四象限直流电机传动控制柜、可附装于电机输入轴的无 轴承扭矩传感器及其测量仪表、高次谐波隔离变压器、无功补偿柜、配电开关 柜构成；本发明测功机的主机是四象限直流电机传动柜控制的直流电机，所述 直流电机可以是直流电动机或者直流发电机；本发明通过测功电机输入轴上附 装的无轴承扭矩传感器直接测量电机输入扭矩，测功电机把原动机的机械能转 化为直流电功率后，再经四象限直流电机传动控制柜以有源逆变方式转化为与 电网供电参数相匹配的三相交流电功率，所述四象限直流电机传动控制柜还需 连接高次谐波隔离变压器、无功补偿柜、配电开关柜。所述三相交流电功率经 隔离变压器消除高次谐波以后送到配电柜上，且在配电柜输出边并接无功补偿 柜，避免无功回流到配电站和公共电网。当原动机为电动机时，系统中的高次 谐波隔离变压器可以省去不装，这样电功率也可直接送回原动机去再利用，大 大节约能源。本发明能全面回收系统传递的功率，节约能源；只要改变直流电 机的电枢电流和励磁电压就能方便地调整系统运行参数(转速、扭矩)；扭矩测 量更直接、更精确。

附图说明

图一为本发明一种直流电力测功机及其控制系统的应用原理图，虚线框内 为本发明的系统结构图。图二为本发明一种直流电力测功机及其控制系统向原 动机直接提供电能地应用原理图，虚线框内为本发明的系统结构图。

具体实施方式

根据图一所示，原动机1经中间装置(如变速箱)2传递过来的机械功率， 经无轴承扭矩传感器3测量后直接由测功机主机4(直流电动机或者直流发电机) 转化为直流电功率，再经四象限直流电机传动控制柜5以有源逆变方式转化为 与电网供电参数相匹配的三相交流电功率，并经过高次谐波隔离变压器6后送 到配电柜7的输出边，本发明还需在配电柜7的输出边并接无功补偿柜。所述 三相交流电功率经隔离变压器6消除高次谐波以后送到配电柜7上，这样的电 功率既可以回馈电网也可送到原动机去再利用，大大节约能源。且在配电柜输 出边并接无功补偿柜8，避免无功回流到配电站9和公共电网10，减少线损和 降低供电线路容量，从而降低硬件设施成本，并可以避免对电网的污染和干扰。 根据图二所示当原动机1为电动机时，系统中的高次谐波隔离变压器6可以省 去不装，这样电功率可直接送回原动机去再利用，大大节约能源，且造价更低。