交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于交流電機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著節(jié)能成為全球范圍關(guān)注的焦點(diǎn)，電機(jī)設(shè)計(jì)的能效也成為一個(gè)引人關(guān)注的問題。由于各國(guó)政府相繼出臺(tái)各種法規(guī)來(lái)要求提高能效，為了應(yīng)對(duì)能效挑戰(zhàn)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路變得越來(lái)越復(fù)雜。在電機(jī)能效評(píng)估中，現(xiàn)在普遍使用的效率測(cè)試方法是IEEE112B法，這是標(biāo)準(zhǔn)中推薦的電機(jī)能效判定方法，在電機(jī)能效判定或試驗(yàn)時(shí)通常采用該方法，其特點(diǎn)是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)在電機(jī)和負(fù)載之間安裝的扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的精確測(cè)量，進(jìn)而求得電機(jī)效率。
[0003]但是電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中影響其功率的因素有很多，如電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量、鐵損耗、銅損耗和電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境均影響電機(jī)的功率，因此，需要更全面對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行能效檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明還有一個(gè)目的是通過(guò)本交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)完成對(duì)交流電機(jī)能量轉(zhuǎn)化率、機(jī)械功功率、銅損率、鐵損率和額外功功率，以及交流電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)上述因數(shù)綜合分析交流電機(jī)的能效情況以及影響交流電機(jī)能效的主要因素，為提高交流電機(jī)能效提供依據(jù)。
[0006]本發(fā)明另一個(gè)目的是運(yùn)用交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)，在低溫環(huán)境下，檢測(cè)交流電機(jī)的綜合能效，研宄環(huán)境對(duì)交流電機(jī)能效的影響。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種停交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)，包括:
[0008]調(diào)壓器，其與供電裝置的輸出端連接；所述調(diào)壓器用于穩(wěn)定所述供電裝置輸出的電壓；
[0009]待測(cè)交流電機(jī)，其與所述調(diào)壓器連接；所述待測(cè)交流電機(jī)的輸出軸與一測(cè)試組件連接；
[0010]測(cè)試組件，其包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)試裝置；所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)試裝置用于測(cè)試所述待測(cè)交流電機(jī)輸出端的瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩值和轉(zhuǎn)速值，并將所述瞬間轉(zhuǎn)矩值和轉(zhuǎn)速值上傳至所述數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0011]計(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述瞬間轉(zhuǎn)矩值和所述轉(zhuǎn)速值，并利用所述瞬間轉(zhuǎn)矩值和所述轉(zhuǎn)速值計(jì)算所述待測(cè)交流電機(jī)的機(jī)械能功率P1;
[0012]數(shù)據(jù)庫(kù)，其預(yù)先存貯有待測(cè)交流電機(jī)線圈導(dǎo)線電阻值R1和鐵芯電阻值R2;
[0013]其中，所述測(cè)試組件還包括一電流與電壓測(cè)試裝置，所述電流與電壓測(cè)試裝置用于測(cè)量通過(guò)所述待測(cè)交流電機(jī)的電流值I和待測(cè)交流電機(jī)兩端的電壓值U，同時(shí)將所述電流值I和電壓值U上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0014]且所述計(jì)算模塊從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述電流值I和所述電壓值U，并利用所述電流值I和所述電壓值U計(jì)算輸入所述待測(cè)交流電機(jī)的電能的總功率P ;所述計(jì)算模塊利用所述總功率P和所述機(jī)械能功率P1計(jì)算所述待測(cè)交流電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化率。
[0015]優(yōu)選的是，所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，所述測(cè)試組件還包括一檢溫裝置；所述檢溫裝置設(shè)置在所述待測(cè)交流電機(jī)內(nèi)部；
[0016]所述檢溫裝置間隔一定時(shí)間檢測(cè)所述待測(cè)交流電機(jī)中轉(zhuǎn)子線圈的溫度值，并將所述溫度值傳至所述數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0017]所述數(shù)據(jù)庫(kù)接收所述溫度值，并將所述溫度值與接收該溫度值的時(shí)間綁定存儲(chǔ)。在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，測(cè)量電機(jī)內(nèi)的溫度變化情況，一方面可以說(shuō)明電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，另一方面還可以用于計(jì)算電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中消耗的熱量情況。
[0018]優(yōu)選的是，所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，所述計(jì)算模塊還用于熱量計(jì)算；
[0019]所述計(jì)算模塊從所述數(shù)據(jù)庫(kù)的所有所述溫度值中調(diào)取最高熱量值T1和最低熱量值τ2，并利用所述最高熱量值T1和所述最低熱量值T 2計(jì)算熱量值Q。
[0020]在本交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，還檢測(cè)待測(cè)交流電機(jī)其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，用于確定電機(jī)熱量能耗情況。
[0021]優(yōu)選的是，所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，所述計(jì)算模塊還用于計(jì)算鐵損耗功率和銅損耗功率；
[0022]所述計(jì)算模塊從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述電流值1、所述線圈導(dǎo)線電阻值R1和所述鐵芯電阻值r2，利用下述公式計(jì)算銅損耗功率值匕和鐵損耗功率值P 3，并將所述銅損耗功率值P2和所述鐵損耗功率值P 3上傳至所述數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0023]P2= I 2R1;
[0024]P3=I2R20
[0025]鐵損失和銅損失是電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，消耗能量的組成部分。因此本交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，給電機(jī)以一定的電流，檢測(cè)出工作狀態(tài)下的鐵損失和銅損失。
[0026]優(yōu)選的是，所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，所述計(jì)算模塊還用于計(jì)算額外功功率P4;
[0027]所述計(jì)算模塊從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述總功率P、所述機(jī)械能功率P1、所述熱量值Q、所述最高溫度值!\對(duì)應(yīng)的第一時(shí)間t i和所述最低溫度值T 2對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間12，并利用下述公式計(jì)算額外功功率值。
[0028]P4= [P* (t「t2)-P1Mtft2)-Q] Ztft2
[0029]本交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)對(duì)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的額外功進(jìn)行檢測(cè)，例如由于摩擦、空氣助力等因素產(chǎn)生一些無(wú)用的額外功。
[0030]優(yōu)選的是，所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，還包括一控制模塊；
[0031]所述控制模塊用于控制所述交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)。
[0032]優(yōu)選的是，所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，還包括一能量回饋模塊；
[0033]當(dāng)所述控制器控制所述供電裝置停止向所述待測(cè)交流電機(jī)供電時(shí)，所述能量回饋模塊將所述待測(cè)交流電機(jī)產(chǎn)生的負(fù)載勢(shì)能轉(zhuǎn)化為回饋電能，并將所述回饋電能返還至所述供電裝置中。
[0034]當(dāng)對(duì)待測(cè)交流電機(jī)完成檢測(cè)后，停止向其供電，但是，待測(cè)交流電機(jī)內(nèi)仍然存在很多機(jī)械能，能量回饋模塊用于回收這部分機(jī)械能，并將該機(jī)械能在轉(zhuǎn)化為電能，返還值至供電裝置中，以達(dá)到解決能源的功效。
[0035]優(yōu)選的是，所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，所述能量回饋模塊包括一變頻電動(dòng)機(jī)；
[0036]所述控制模塊控制所述供電裝置停止向所述待測(cè)交流電機(jī)供電的同時(shí)，控制所述變頻電動(dòng)機(jī)開啟；
[0037]所述變頻電動(dòng)機(jī)將所述待測(cè)交流電機(jī)產(chǎn)生的負(fù)載勢(shì)能轉(zhuǎn)化為回饋電能，并將所述回饋電能返還至所述供電裝置中。
[0038]優(yōu)選的是，所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，還包括一檢測(cè)室；
[0039]所述檢測(cè)室用于容納所述待測(cè)交流電機(jī)，并且向所述待測(cè)交流電機(jī)提供低溫條件。為了檢測(cè)不同運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境下，交流電機(jī)的能效情況，本系統(tǒng)中提供一具有低溫條件的檢測(cè)室，使得交流電機(jī)在低溫下運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，既可以確定交流電機(jī)在低溫環(huán)境下的能效，有可以確定溫度對(duì)交流電機(jī)能效的影響。
[0040]優(yōu)選的是，所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)中，所述低溫條件為-10攝氏度-5攝氏度。
[0041]本發(fā)明至少包括以下有益效果:利用測(cè)試模塊對(duì)待測(cè)交流電機(jī)的電流、電壓、瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和交流電機(jī)內(nèi)部溫度進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)計(jì)算模塊對(duì)待測(cè)交流電機(jī)的綜合能效進(jìn)行檢驗(yàn)。此外，為待測(cè)交流電機(jī)提供低溫環(huán)境，在低溫環(huán)境下檢測(cè)待測(cè)交流電機(jī)的綜合能效。
[0042]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研宄和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1為本發(fā)明所述的交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0045]本發(fā)明公開了一種交流電機(jī)能效及運(yùn)行性能綜合測(cè)試系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)至少包括:
[0046]供電裝置與調(diào)壓器連接，調(diào)壓器穩(wěn)定所述供電裝置輸出的電壓，向待測(cè)交流電機(jī)提供穩(wěn)電電壓；
[0047]所述待測(cè)交流電機(jī)的輸入端接收穩(wěn)定的電壓，同時(shí)所述待測(cè)交流電機(jī)的輸出端連接測(cè)試組件的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)試裝置，所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)試裝置用于測(cè)試所述待測(cè)交流電機(jī)輸出端的瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩值和轉(zhuǎn)速值，并將所述瞬間轉(zhuǎn)矩值和轉(zhuǎn)速值上傳至所述數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0048]同時(shí)所述測(cè)試組件的電流與電壓測(cè)試裝置所述電流與電壓測(cè)試裝置用于測(cè)量通過(guò)所述待測(cè)交流電機(jī)的電流值I和待測(cè)交流電機(jī)兩端的電壓值U，同時(shí)將所述電流值I和電壓值U上傳