功機(jī)是電機(jī)性能測試臺(tái)、機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、以及發(fā)動(dòng)機(jī)性能測試臺(tái)等試驗(yàn)裝置中的核心設(shè)備。常用的有電渦流測功機(jī)、磁滯測功機(jī)、機(jī)械測功機(jī)、水力測功機(jī)等均是將測試中所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉，不僅造成能量浪費(fèi)，而且還需配置散熱設(shè)備一一。而電力測功機(jī)不 僅能實(shí)現(xiàn)能量的回饋，還可用作測功電動(dòng)機(jī)，這是其它測功機(jī)所不具備的，特別是在電封閉試驗(yàn)臺(tái)中是必不可少的，因此電力測功機(jī)越來越得到廣泛重視。電力測功 機(jī)目前大都采用直流測功電機(jī)，這是因?yàn)橹绷麟姍C(jī)的調(diào)速性能好，控制簡單，但直流電機(jī)由于換向器的影響，不能適用于高速運(yùn)行，因此在轉(zhuǎn)速很高的情況下，往往 采用機(jī)械減速裝置，使系統(tǒng)復(fù)雜且噪聲增大。交流電力測功機(jī)由于不存在換向器問題，因而結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，且隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流傳動(dòng)系統(tǒng)在動(dòng)、 靜態(tài)性能上得到了顯著提高。采用同步方案，進(jìn)行測功的同時(shí)進(jìn)行了能量的回饋，但是測功機(jī)運(yùn)行在電動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候，測功區(qū)的最高轉(zhuǎn)速仍然受到同步轉(zhuǎn)速的限制， 測功機(jī)采用感應(yīng)電機(jī)的交流變頻方案實(shí)現(xiàn)了測功機(jī)的能量雙向流動(dòng)，動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能比同步方案有很大的提高，但是它采用雙控制系統(tǒng)，電機(jī)采用矢量控制，故控制 系統(tǒng)復(fù)雜且矢量控制易受電機(jī)參數(shù)變化的影響。文中提出了一種新的動(dòng)態(tài)電力測功機(jī)方案，采用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)對(duì)電力測功機(jī)的異步電機(jī)實(shí)行轉(zhuǎn)矩和速度控制，提 高了電力測功機(jī)的動(dòng)態(tài)性能，且直接轉(zhuǎn)矩控制對(duì)電機(jī)模型參數(shù)依賴程度��；用三相PWM整流技術(shù)產(chǎn)生直流母線電壓，也能將測功機(jī)測功時(shí)產(chǎn)生電能反饋給電網(wǎng)，同時(shí)保持電網(wǎng)側(cè)電流為正弦，且功率因數(shù)接近為1，降低了諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾，也節(jié)約了能源。  

該測功機(jī)既可以工作在電動(dòng)狀態(tài)，又可以工作在發(fā)電狀態(tài)。當(dāng)被試機(jī)為被動(dòng)機(jī)械(如風(fēng)機(jī)、水泵、發(fā)電機(jī)等)或者用于原動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、冷磨合，以及測量摩擦功率時(shí)，此時(shí)電力測功機(jī)將電動(dòng)運(yùn)行，電網(wǎng)側(cè)的變流器在DSP控制板的控制下，通過三相PWM整流技術(shù)使功率因數(shù)接近為1，把電網(wǎng)的三相交流電整流為直流母線電壓u；u又通過電機(jī)側(cè)的變流器，在異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制下產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩去驅(qū)動(dòng)被試機(jī)。當(dāng)被試機(jī)是原動(dòng)機(jī)(如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī))，原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)測功異步電動(dòng)機(jī)，并使其轉(zhuǎn)速超過設(shè)定的同步轉(zhuǎn)速，此時(shí)轉(zhuǎn)差率<O，與電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)相比，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中的電動(dòng)勢和電流方向相反，作用在轉(zhuǎn)子上的電磁轉(zhuǎn)矩也反向，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，測功電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)。在DSP控 制板的控制下，電機(jī)側(cè)的變流器把發(fā)出的任意頻率的電功率整流直流電壓；直流電壓又經(jīng)過電網(wǎng)側(cè)的變流器逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電，饋送給電網(wǎng)，而且 功率因數(shù)可以控制為接近單位功率因數(shù)。通過電動(dòng)狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)的自動(dòng)切換就實(shí)現(xiàn)了能量的雙向流動(dòng)，既實(shí)現(xiàn)了測功機(jī)的全功能，又解決了其他類型測功機(jī)需要耗 能量裝置的問題，且節(jié)約了能量。

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