專利名稱：一種電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)測試技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在科研與生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)常需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行測試，采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)同步發(fā)電機(jī) 的模式(即電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模式)是電動(dòng)機(jī)加載性能測試的形式之一?，F(xiàn)有基于電動(dòng)機(jī)-發(fā) 電機(jī)模式的電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)，在檢測電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要依賴轉(zhuǎn)速 傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，從而使測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有基于電動(dòng) 機(jī)-發(fā)電機(jī)模式的電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及成本較高的問題，技術(shù)方案如 下一種電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電源、被測電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、同步發(fā)電 機(jī)、同步發(fā)電機(jī)負(fù)載和測控單元；其中所述驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)被測電動(dòng)機(jī)工作；所述被測電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述同步發(fā)電機(jī)向同步發(fā)電機(jī)負(fù)載供電，且其定子上帶有與定子功率繞組伴隨嵌 繞的檢測繞組；所述測控單元分別與驅(qū)動(dòng)電源、被測電動(dòng)機(jī)、同步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)負(fù)載相連， 通過檢測被測電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流、同步發(fā)電機(jī)檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電 動(dòng)勢頻率，以及同步發(fā)電機(jī)定子功率繞組的輸出電流，得到被測電動(dòng)機(jī)的輸入功率、轉(zhuǎn)速、 輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)效率。優(yōu)選的，上述系統(tǒng)中，所述測控單元包括輸入功率測量單元，用于檢測被測電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流，計(jì)算得到被測 電動(dòng)機(jī)的輸入功率；轉(zhuǎn)速測量單元，用于檢測同步發(fā)電機(jī)檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，得到同步發(fā)電 機(jī)定子功率繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，并根據(jù)該感應(yīng)電動(dòng)勢頻率以及同步發(fā)電機(jī)的磁極對(duì)數(shù) 計(jì)算得到被測電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；輸出功率測量單元，用于檢測同步發(fā)電機(jī)檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢，得到同步發(fā)電 機(jī)定子功率繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢，檢測同步發(fā)電機(jī)定子功率繞組的輸出電流，根據(jù)測得的同 步發(fā)電機(jī)定子功率繞組感應(yīng)電動(dòng)勢以及同步發(fā)電機(jī)定子功率繞組的輸出電流，計(jì)算得到同 步發(fā)電機(jī)的輸入電磁功率，忽略同步發(fā)電機(jī)摩擦損耗，同步發(fā)電機(jī)的輸入電磁功率近似為 被測電動(dòng)機(jī)的輸出功率；輸出轉(zhuǎn)矩測量單元，用于根據(jù)轉(zhuǎn)速測量單元測得的被測電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以及輸出功率測量單元測得的被測電動(dòng)機(jī)輸出功率，計(jì)算得到被測電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩；效率測量單元，用于根據(jù)輸入功率測量單元測得的被測電動(dòng)機(jī)輸入功率，以及輸 出功率測量單元測得的被測電動(dòng)機(jī)輸出功率，計(jì)算得到被測電動(dòng)機(jī)的效率。通過以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過在同步發(fā)電機(jī)的定子功率繞組上伴隨嵌 繞檢測繞組，實(shí)際測試時(shí)，只需通過檢測被測電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流、同步發(fā)電機(jī)檢 測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，以及同步發(fā)電機(jī)定子功率繞組的輸出電流，就可 以得到被測電動(dòng)機(jī)的輸入功率、轉(zhuǎn)速、輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)效率，從而省去了傳統(tǒng) 的基于電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)模式的電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)所必需的轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感 器，簡化了測試系統(tǒng)，降低了成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖 作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的測控單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參見圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)可以包括驅(qū)動(dòng)電源101、被測電動(dòng)機(jī)102、聯(lián)軸器103、同步發(fā)電機(jī)104、同步發(fā)電機(jī)負(fù)載105 和測控單元106。其中，驅(qū)動(dòng)電源101驅(qū)動(dòng)被測電動(dòng)機(jī)102工作。被測電動(dòng)機(jī)102通過聯(lián)軸器103驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)104發(fā)電。同步發(fā)電機(jī)104向同步發(fā)電機(jī)負(fù)載105供電，且其定子上帶有與定子功率繞組伴 隨嵌繞的檢測繞組。測控單元106分別與驅(qū)動(dòng)電源101、被測電動(dòng)機(jī)102、同步發(fā)電機(jī)104和同步發(fā)電 機(jī)負(fù)載105相連，通過檢測被測電動(dòng)機(jī)102的輸入電壓和輸入電流、同步發(fā)電機(jī)104檢測繞 組的感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，以及同步發(fā)電機(jī)104定子功率繞組的輸出電流，得到 被測電動(dòng)機(jī)102的輸入功率、轉(zhuǎn)速、輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)效率。本發(fā)明測試系統(tǒng)中，交流同步發(fā)電機(jī)104帶有檢測繞組，并且檢測繞組與同步發(fā) 電機(jī)104的定子功率繞組在定子中伴隨嵌繞，即檢測繞組與定子功率繞組的磁通相同，因 此檢測繞組與定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢比值等于檢測繞組與定子功率繞組的匝數(shù)比值，那么 測控單元106就能通過檢測交流同步發(fā)電機(jī)104檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電動(dòng)勢頻 率，得到定子功率繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電動(dòng)勢頻率。實(shí)際測試時(shí)，測控單元106通過檢測同步發(fā)電機(jī)104定子功率繞組的輸出電流，并
4根據(jù)測得的同步發(fā)電機(jī)104定子功率繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢，得到交流同步發(fā)電機(jī)104的輸入 電磁功率，忽略同步發(fā)電機(jī)摩擦損耗，同步發(fā)電機(jī)104的輸入電磁功率近似為被測電動(dòng)機(jī) 102的輸出功率；測控單元106通過測得的同步發(fā)電機(jī)104感應(yīng)電動(dòng)勢的頻率，并根據(jù)同步 發(fā)電機(jī)104的極對(duì)數(shù)，得到被測電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)速；測控單元106通過測得的被測電動(dòng)機(jī) 102的輸出功率和轉(zhuǎn)速，得到被測電動(dòng)機(jī)102的輸出轉(zhuǎn)矩；測控單元106通過測得的被測電 動(dòng)機(jī)102的輸入電壓和輸入電流，得到被測電動(dòng)機(jī)102的輸入功率；測控單元106通過測得 的被測電動(dòng)機(jī)102的輸入功率和輸出功率，得到被測電動(dòng)機(jī)102的效率。從上述實(shí)施例可以看出，本發(fā)明通過給交流同步發(fā)電機(jī)的定子功率繞組上伴隨嵌 繞一個(gè)檢測繞組，實(shí)際測試時(shí)，只需通過檢測被測電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流、同步發(fā)電 機(jī)檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，以及同步發(fā)電機(jī)定子功率繞組的輸出電流， 就可以得到被測電動(dòng)機(jī)的輸入功率、轉(zhuǎn)速、輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)效率，從而省去了 傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)所必需的轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，簡化了測試系統(tǒng)，降 低了成本。在其它實(shí)施例中，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的測控單元106可以包括輸入功率測量單元106a，用于檢測被測電動(dòng)機(jī)102的輸入電壓和輸入電流，計(jì)算 得到被測電動(dòng)機(jī)102的輸入功率；轉(zhuǎn)速測量單元106b，用于檢測同步發(fā)電機(jī)104檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，得到 同步發(fā)電機(jī)104定子功率繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，并根據(jù)該感應(yīng)電動(dòng)勢頻率以及同步發(fā)電 機(jī)104的磁極對(duì)數(shù)計(jì)算得到被測電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)速。輸出功率測量單元106c，用于檢測同步發(fā)電機(jī)104檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢，得到 同步發(fā)電機(jī)104定子功率繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢，檢測同步發(fā)電機(jī)104定子功率繞組的輸出電 流，根據(jù)測得的同步發(fā)電機(jī)104定子功率繞組感應(yīng)電動(dòng)勢以及同步發(fā)電機(jī)104定子功率繞 組的輸出電流，計(jì)算得到同步發(fā)電機(jī)104的輸入電磁功率，忽略同步發(fā)電機(jī)104的摩擦損 耗，同步發(fā)電機(jī)104的輸入電磁功率近似為被測電動(dòng)機(jī)102的輸出功率；輸出轉(zhuǎn)矩測量單元106d，用于根據(jù)轉(zhuǎn)速測量單元106b測得的被測電動(dòng)機(jī)102轉(zhuǎn) 速，以及輸出功率測量單元106c測得的被測電動(dòng)機(jī)102輸出功率，計(jì)算得到被測電動(dòng)機(jī)102 的輸出轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)效率測量單元106e，用于根據(jù)輸入功率測量單元106a測得的被測電動(dòng)機(jī) 102輸入功率，以及輸出功率測量單元106c測得的被測電動(dòng)機(jī)102輸出功率，計(jì)算得到被測 電動(dòng)機(jī)102的效率。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
一種電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)電源、被測電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、同步發(fā)電機(jī)、同步發(fā)電機(jī)負(fù)載和測控單元；其中所述驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)被測電動(dòng)機(jī)工作；所述被測電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述同步發(fā)電機(jī)向同步發(fā)電機(jī)負(fù)載供電，且其定子上帶有與定子功率繞組伴隨嵌繞的檢測繞組；所述測控單元分別與驅(qū)動(dòng)電源、被測電動(dòng)機(jī)、同步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)負(fù)載相連，通過檢測被測電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流、同步發(fā)電機(jī)檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，以及同步發(fā)電機(jī)定子功率繞組的輸出電流，得到被測電動(dòng)機(jī)的輸入功率、轉(zhuǎn)速、輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測控單元包括輸入功率測量單元，用于檢測被測電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流，計(jì)算得到被測電動(dòng) 機(jī)的輸入功率；轉(zhuǎn)速測量單元，用于檢測同步發(fā)電機(jī)檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，得到同步發(fā)電機(jī)定 子功率繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，并根據(jù)該感應(yīng)電動(dòng)勢頻率以及同步發(fā)電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)計(jì)算 得到被測電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；輸出功率測量單元，用于檢測同步發(fā)電機(jī)檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢，得到同步發(fā)電機(jī)定 子功率繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢，檢測同步發(fā)電機(jī)定子功率繞組的輸出電流，根據(jù)測得的同步發(fā) 電機(jī)定子功率繞組感應(yīng)電動(dòng)勢以及同步發(fā)電機(jī)定子功率繞組的輸出電流，計(jì)算得到同步發(fā) 電機(jī)的輸入電磁功率，忽略同步發(fā)電機(jī)摩擦損耗，同步發(fā)電機(jī)的輸入電磁功率近似為被測 電動(dòng)機(jī)的輸出功率；輸出轉(zhuǎn)矩測量單元，用于根據(jù)轉(zhuǎn)速測量單元測得的被測電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以及輸出功率測 量單元測得的被測電動(dòng)機(jī)輸出功率，計(jì)算得到被測電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩；效率測量單元，用于根據(jù)輸入功率測量單元測得的被測電動(dòng)機(jī)輸入功率，以及輸出功 率測量單元測得的被測電動(dòng)機(jī)輸出功率，計(jì)算得到被測電動(dòng)機(jī)的效率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電源、被測電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、同步發(fā)電機(jī)、同步發(fā)電機(jī)負(fù)載和測控單元；本發(fā)明通過在同步發(fā)電機(jī)的定子功率繞組上伴隨嵌繞檢測繞組，實(shí)際測試時(shí)，只需通過檢測被測電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流、同步發(fā)電機(jī)檢測繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電動(dòng)勢頻率，以及同步發(fā)電機(jī)定子功率繞組的輸出電流，就可以得到被測電動(dòng)機(jī)的輸入功率、轉(zhuǎn)速、輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)效率，從而省去了傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)加載性能測試系統(tǒng)所必需的轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)矩傳感器，簡化了測試系統(tǒng)，降低了成本。
文檔編號(hào)G01L3/26GK101975923SQ20101026412
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者彭建學(xué), 鄒維克 申請(qǐng)人:上海奧波電子有限公司