本發明涉及一種無刷永磁電機驅動控制器模擬加載測試方法。
二、
背景技術:
電動車(含純電動、混合動力)、城市輕軌、飛機以及其它工業領域將大量應用永磁電機驅動系統,該驅動系統主要包括驅動控制器和無刷永磁電機兩部分;其中無刷永磁電機主要包括無刷永磁同步電機、無刷永磁直流電機等,而驅動控制器的控制功能和性能則在很大程度上決定移動平臺的動力經濟性、平穩性、制動性、安全性及可靠性等。
目前,因無刷永磁電機的反電勢特征和轉子位置傳感器類型特征,導致了現有的驅動控制器之輸出性能(如輸出功率、效率、功率因素等)測試必須與配套的無刷永磁電機同時工作,再通過傳統的轉速-轉矩試驗臺和電能功率計才能測試驅動控制器的輸出性能。但隨著專業分工、協作和批量產品的性能測試需要,驅動控制器應獨立于配套的無刷永磁電機進行測試。另外,傳統的旋轉電機加載測試裝置都包括轉速轉矩傳感器及其附屬裝置、磁粉或電渦流測功機、加載控制器等多環節組成的轉速-轉矩試驗臺;由于該試驗臺是多獨立部件通過聯軸節串聯安裝組成,因此,性能測試之初,多獨立部件的安裝固定很困難(往往需要堅固的試驗臺體再加工專用的工裝、夾具)且旋轉軸中心一致性調節很費時間(通常需要旋轉軸對中輔助儀器等);性能測試中,因多獨立部件旋轉振動、軸中心偏心等因素,導致性能測試的一致性也較差,尤其是高轉速旋轉測試過程中,因較多高速旋轉部位外漏,往往因防護裝置不當或操作不慎,可能導致操作人員或設備出現意外損傷。因此,發明一種獨立于配套無刷永磁電機的驅動控制器模擬加載測試方法,同時省略多獨立旋轉部件串聯構成的傳統的轉速-轉矩試驗臺,具有重要的工程應用和經濟價值。
三、
技術實現要素:
本發明將解決驅動控制器必須與配套無刷永磁電機同時工作且永磁電機輸出軸通過聯軸器與傳統的“轉速轉矩傳感器及其附屬裝置-磁粉或電渦流測功機-加載控制器”等多環節組成轉速-轉矩試驗臺,再配合電能功率計等,才能實現無刷永磁電機驅動控制器加載和輸出性能測試問題。
為解決上述問題,本發明所實施的技術方案是:利用共軸雙繞組無刷永磁電機之A三相繞組作為驅動控制器模擬負載;利用共軸雙繞組無刷永磁電機之B三相繞組聯接可調電阻器實現加載;然后用電功率計計量待測試的無刷永磁電機驅動控制器輸入的電功率和輸出的電功率,從而實現無刷永磁電機驅動控制器之加載和輸出功率、效率、功率因素等輸出性能的測試。
本發明專利的特征是:
1、共軸雙繞組無刷永磁電機同時實現與待測試電機驅動控制器之配套無刷永磁電機的模擬功能和加載功能;共軸雙繞組無刷永磁電機的定轉子磁路結構可以是圖2所示的共磁路型結構,也可以是圖3所示的非共磁路型結構。共軸雙繞組無刷永磁電機的雙繞組結構可以是圖1之Y/Y結構,也可以是圖4之Y/△結構、圖5之△/Y結構和圖6之△/△結構。
2、加載可調電阻器可以是圖1所示的三相對稱可調電阻器,也可以是圖7所示的三相整流器或整流濾波器帶單相可調電阻器。
3、共軸雙繞組無刷永磁電機的轉子位置傳感器可以是旋變型位置傳感器、Hall型位置傳感器、光電編碼器和磁編碼器;還可以是無位置傳感器(間接型位置傳感器)。
四、附圖說明
圖1是本發明所述的無刷永磁電機驅動控制器模擬加載測試示意圖,圖中:1-共軸雙繞組無刷永磁電機;2-三相對稱加載可調電阻器;3-電功率計。
圖2、圖3是本發明所述共軸雙繞組無刷永磁電機的兩種定轉子磁路結構類型。
圖4、圖5、圖6是本發明所述共軸雙繞組無刷永磁電機的另外三種雙繞組結構類型。
圖7是本發明所述的另外一種加載可調電阻器類型。
五、具體實施方式
下面結合附圖1對本發明作進一步詳細描述:
本發明的一種無刷永磁電機驅動控制器模擬加載測試系統由圖1所示的待測試無刷永磁電機驅動控制器、共軸雙繞組無刷永磁電機1、加載可調電阻器2和電功率計3組成。其中共軸雙繞組無刷永磁電機1的作用是模擬與驅動控制器配套的無刷永磁電機(其A繞組對應的額定功率、轉速、轉矩以及轉子位置傳感器類型及參數應盡量與配套無刷永磁電機相匹配);加載可調電阻器2的作用是給共軸雙繞組無刷永磁電機1之B繞組加載、從而間接實現對待測試的無刷永磁電機驅動控制器實現加載;電功率計3的作用是對待測試的無刷永磁電機驅動控制器的輸入輸出性能進行測試。