多功能机械传动试验台电气

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1、重庆大学学报第12卷笫2期JOURNALoFCHONGQINGUNIVERSITYvol·12多功能机械传动试验台电气控制系统分析ELECTRICALCONTROLSYSTEMANALYSIS"FORTHEMECHANICALTRANSMISSINGTESTBED胡荫林许德沛吕覃余HuYinIinXaDepei·LuHouyu(电气工程系)摘要。本文对试验台方案的选择、双电机组的等效处理、试验台的控制和加载方式，进行了分析讨论。概要地介绍了控削系统框图的特点，给出了试验渡形囤。最后，指出了尚待深入研究的问题。关键词试验台}双电机组，加载方式ABSTRACTTh

2、ispapm’analyzcsandprovestheseekingforProjectsofthetestbed．theequivalentprocessingforthebi，electricroachinesetandthecoatroIand10ardingIllOd(SofIhetestbedItalsointrodUCesbrieflythe．featuresoftheblockdiagramofthecontrolsystemandgivesthetestwaveformsFinaly，itI~ointsouttheprohkmstobefurt

3、herstudied．．KEYWORDSTestbedibi，elctriemachinesetIlosdingroode各类机械变速箱的性能和寿命试验，特别是采用新原理、新工艺和新结构制成的变速箱新产品的试验，急需适应面宽、功能强的机械f}动试验台，所谓适应面宽，其主要含义：齿轮减速籍和蜗轮减速箱均可试验减速箱输人轴和输出轴之问的中心距可在较大范围内变动减速籍传动比可在大范围内变动，有足够宽的速度变化和功率复盖范围。重庆大学机械零件教研室和电工学教研室联合研制的多功能机械传动试验台是在增大试验台的宽适应性方面的一次突破。该试验台额定功率3O千瓦，额定转速15

4、00转／分，调速范围为6，功率复盖系数为10，受试减速箱(试件)传动比的适应范围为0．78～8．03～120．9(无级)。试验台已投人使用，运行情况良好，现将试验台的电气控制系统加以介绍。本文于1987年10月30日收到。重庆大学学报1989妊一、试验台方案的选择能够满足上述要求的，具有较高技术、经济指标的试验台方案，有以下三种，它们都是电气传动的能量回输方案。图1为交流电能回输方囊之～，采用绕线武异步电动机驱动试件减速箱，转差功率尸和通过试件的试验功率(1一)P，分别通过两个有源逆变器送回交流电网。图2为交流电能回输方案之二，用鼠笼式异步电动机或同步电动机作

5、为驱动电动机，而电动机的电源使用静止变频器以交流电阿使试验台获得调速性能，此方案不设置转差功率回输环节。奎暑晕暖可控图3为直流电能同输方案，能冒其特点是采用直流电动机驱动试图1交流电能回输方寰之一件，通过试件的试验功率被直流罾发电机转换为电功率后，不是通过有源逆变器进回交流电网，而圭交流电网l是就近馈人直流电动机。可控整流器的作用是将交流电能变为直流电能，向直流电动机供电，豳2交流电能回输方案之二以补充系统的损牦。比较上述三种方案第一，变直流电能回输方案能量障输回路电环节最少，可望取得最大的能量利用系数，节能效果最佳c1)。矿～试验功率一叩环路圈3直流电能习输

6、方寨⋯补充功率1一驱第二，直流}动机调速、调功性能优越，技术成熟，简易。故决定采用尉3所示的直流电能回输方案。二、双电机组的等效处理直流电能网输方案{l乜动机与发电机的联图4双电机组联接图接关系如嘲4所示。两个电机电枢井联，旋转轴通过机械传动互相啮合，蕊电机的电气变量(、、E)【机械变(“，M)互相紧密相关。这样一个特殊的调节对象，以下简称“双电机．组”。双电机组行为『拘分析是构成试验台电气控制系统的基础。第2期胡荫林等：多功能机城传动试验台电气控制系统分析751．双电机组的传递函数双电机组的原始方程如下：U=，L(1+E1S)+(Ce~)Ln1(1)U=，2

7、(R+厶S)+(C口)2×nL(2)J(c)，+土(cⅣ)，：踟+。(3)0式中，、、，z、"、M。均为对应量的拉氏变换j月z、厶、(ce)、(C)分别为电动机D的电抠电阻、电枢电感、电势常数和力矩常数It、厶、．(cg)z、(c)z分别为发电D的电枢fE阻、电枢电感、电势常数和力矩常数；GD和。是折算至电动机D轴上的双电机组全部飞轮力矩和机械损耗力矩j=—L为电动机与发fb机的转述比。为突出主要关系，下文均忽略系统曲机械损耗力矩。。令Ⅳ。=O，联解(1)～(3)，得·(月：S)S(cⅣ)Jf0’c1‘z+三一：击c)(cP)：×fz+三jn，：c)l(s)+

8、手(c(S)U上式为三阶方程，人为地配