交流电力测功机的实验中的应用研究

摘要

随着人类社会的发展和科技的不断进步，对内燃机性能测试技术提出了越来越高的要求，特别是国内对发动机排量强制要求到2018年将升级到国Ⅴ和国Ⅵ标准，生产厂家为了追求更卓越更环保的新型内燃机，对于它的开发和应用，先进的发动机试验台架成为必不可缺少的测试设备。根据目前国内测功机市场，主要有水涡流测功机、电涡流测功机和电力测功机。而作为一种检测设备，测功机的合理选型，对动力产品的研发试验和生产检验是极为重要的，其中交流电力测功机以其明显优势而被人们所重视。
　　本课题研究的是电力测功机对汽车发动机动态测试中的测试信号的处理和分析，以及其在测量装置中的优势。在详细分析各类测功机工作原理和稳定性的基础上，以交流电力测功机的先进加载性、高可靠性、高稳定性及其能源回馈为设计特点，开展了各优势的重点分析，并深入探讨这些优势为发动机性能测试及尾气测试提供准确数据的必然条件。
　　首先，以交流电力测功机为中心，分析其优越的加载性，特别是在中小功率的性能加载测试试验中，可以兼顾各被测设备低速及高速加载测试试验，甚至是在发动机低速的性能加载测试方面，则更是其它方法无可比拟的，因为它几乎可以从0转速开始就可以提供电力测功机的额定转矩。
　　其次，电力测功机控制系统的被测发动机-电力测功机-计算机单元的速度闭环控制，通过参数自整定的模糊PID控制，实现测功机的高稳定性和高可靠性。
　　通过比较其他类型测功机发现，交流电力测功机还有一个最大的优点是能源回馈功能，它可以将被测机械发出的能量以电能的型式回馈给电网，供其他设备使用，而不是将能量转换成热能消耗掉，为交流电力测功机在建成后使用经济性得以表现。
　　最后，通过大量的试验和现场测试，在具体应用方面做了几个技术方面改进，使得交流电力测功机在实验中更为实用性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的背景及意义

1．2 测功机的概述

1．3 测功机试验台架的概述

1．4 研究条件及内容

1．4．1 主要试验依据标准

1．4．2 试验环境及试验条件

1．4．3 试验内容

第二章 测功机的分类及应用

2．1 水涡流测功机概述

2．1．1 水涡流测功机的性能构造及原理

2．1．2 水涡流测功机的运行条件

2．1．3 水涡流测功机的可检测性

2．2 电涡流测功机概述

2．2．1 电涡流测功机的性能构造及原理

2．2．2 电涡流测功机的特点及应用

2．2．3 电涡流测功机的运行条件

2．2．4 电涡流测功机的可检测性及加载机械特性

2．3 电力测功机的分类

2．3．1 直流电力测功机的概述

2．3．2 永磁同步电机

2．3．3 交流电力测功机的概述

2．3．4 交流电力测功机的工作原理

2．3．5 交流电力测功机优势

2．3．6 交流电力测功机的运行条件

第三章 电力测功机的应用与分析

3．1 电力测功机的应用

3．1．1 电力测功机的应用分析

3．2 电力测功机的技术分析

3．2．1 AVL AFA250交流电力测功机与CW260电涡流测功机测试精度对比

3．2．2 交流电力测功机的技术层次

3．3 电力测功机性能测试

3．3．1 交流电力测功机性能层次

3．3．2 交流电力测功机性能优势

第四章 电力测功机设计与实验

4．1 控制系统设计分析

4．1．1 控制电机系统的接线原理

4．1．2 三相异步电机系统的工作原理

4．1．3 电力测功机控制系统结构

4．2 变频控制系统设计分析

4．2．1 变频调速控制系统

4．2．2 变频器的特性(西门子变频器S192)

4．3 电力测功机的恒温控制系统分析

4．3．1 电力测功机的恒温控制系统

4．3．2 电力测功机的辅助系统的应用

4．3．3 电力测功机的恒温控制系统主要技术指标及使用条件

4．4 电力测功机的数据采集系统

4．4．1 电力测功机系统采集动态数据

4．4．2 扭矩传感器

4．4．3 油门伺服单元

4．5 电力测功机的动态分析

第五章 结论

参考文献

致谢