专利名称：电封闭功率驱动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传动装置试验用的电封闭功率驱动系统。
背景技术：
传动装置在试验之前，均需要在试验台上进行试验，以测试其运行参数。一般试验 台的驱动和加载系统采用开放式系统，即一台柴油机带动被试件，负荷由水力测功器(电 涡流测功器)加载，这种系统的不足之处是试验台所有的能量变成热能消耗掉，大量浪费 能源。因此出现了封闭式试验台，封闭式试验台是将负载的能量反馈到驱动端，可以节约大 约90%的能源。常用的封闭系统有机械封闭系统，机械封闭系统受到被试件特性的限制，不 能满足所有传动装置的试验需求，且加载机构复杂。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电封闭功率驱动系统。本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种电封闭功率驱动系统， 包括整流单元、直流母线、第一逆变器、第二逆变器、驱动电机、以及加载电机，其中该整流 单元的输入端连接一交流电源，该整流单元的输出端连接该直流母线，该第一逆变器和该 第二逆变器连接该直流母线，该驱动电机的输入端连接该第一逆变器，该驱动电机的输出 端连接试验件的第一端，该加载电机的输入端连接试验件的第二端，该加载电机的输出端 连接该第二逆变器。在上述的电封闭功率驱动系统中，还包括变压器，以提供该交流电源。在上述的电封闭功率驱动系统中，该驱动电机与该试验件之间设有变速齿轮箱。 该驱动电机可通过联轴器连接该变速齿轮箱。在上述的电封闭功率驱动系统中，该加载电机与该试验件之间设有变速齿轮箱。 该试验件可通过联轴器连接该变速齿轮箱。本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有的开放式系统相比可大大节约能 源，并且与现有的机械封闭系统相比，不会受限于被试件的特性，因而通用性更强。
为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，
以下结合附图对本实用 新型的具体实施方式
作详细说明，其中图1示出本实用新型一实施例的电封闭功率驱动系统基本原理图。图2示出包含本实用新型一实施例的电封闭功率驱动系统的柴油机工况模拟试 验台原理框图。图3示出包含本实用新型一实施例的电封闭功率驱动系统的柴油机工况模拟试 验台布置图。
具体实施方式
概要地说，本实用新型实施例的电封闭功率驱动系统用以构成一个动力驱动及负 载能量回收的电力系统。图1示出本实用新型一实施例的电封闭功率驱动系统基本原理 图。参照图1所示，电封闭功率驱动系统10包括一驱动电机11、一加载电机12及配套的电 气控制系统，例如直流-交流的第一逆变器13、交流-直流的第二逆变器14、直流母线15、 整流单元16以及变压器17。此外，电封闭功率驱动系统10包括用以控制前述各个组件运 行的控制系统18 (参照图3所示)。变压器17连接IOKV的交流电，经过变压后提供690V 的交流电。整流单元16的输入端连接690V的交流电，输出端连接直流母线15。第一逆变 器13和第二逆变器14均连接直流母线15。其中第一逆变器13从直流母线15获取电力， 而第二逆变器14向直流母线15输送电力。驱动电机11的输入端连接第一逆变器13，由第 一逆变器13供电。驱动电机11的输出端连接试验件100的第一端。加载电机11是一个 发电机，其输入端连接试验件的第二端。加载电机11的输出端连接第二逆变器14，以向第 二逆变器14提供交流电。基于电封闭驱动系统的原理，且为了节能的目的，并降低设备的运行成本，本实施 例中采用变频系统直流母线的方案，使电能的使用形成内循环。同时，为了降低电机的体积 及重量，噪声及制造成本，本实施例选用690V的供电方案。在本实施例中，系统使用在直流母线15上进行功率平衡的电封闭方案，能量从较 小的整流单元16经直流母线15流向第一逆变器13，驱动电机11带动被试验件100 ；被试验 件100的能量由加载电机12经由第二逆变器14回直流母线15供第一逆变器13使用。由 此，加载电机12发出的电能直接送回到驱动电机11中，不必经过电网或经过电阻消耗掉， 从能量的角度，外界只需要供应以上循环中由于机械摩擦和电子元件损耗而变成热量的这 部分功率就可以使系统运转。这样电网仅仅提供试验台的机械和电气损耗，试验台的电能 消耗将大大降低。同时，电封闭驱动系统是将负载能量直接转换成电能再反馈到驱动电机， 对被试件没有特殊要求，满足所有的传动装置试验，加载方便，可以以多种特性加载。图2示出本实用新型一实施例的柴油机工况模拟试验台原理框图。参照图3所示， 试验件100上还连接测试系统30，以测量试验件在试验过程中的扭矩等参数。图3示出本实用新型一实施例的柴油机工况模拟试验台布置图，以示出试验件 100分别与驱动电机11和加载电机12之间的机械结构。参照图4所示，驱动电机11通过 联轴器41连接变速齿轮箱42，变速齿轮箱42连接到试验件100。另外，试验件100通过变 速齿轮箱44连接到联轴器43，经联轴器43连接到加载电机12。下面例举本发明一实施例的试验台的配置参数，但本领域技术人员可知本发明并 不限于以下所列的参数。最大试验功率900kW ；驱动电机功率900kW(690V)；加载电机功率900kW(690V)；电机转速0 1800r/min可调；电机额定转矩6200Nm ；通过增(减)速齿轮箱，最高转速可达3000r/min，可以满足传动装置900kW试验。驱动电机类型单出轴、强制风冷；[0026]加载电机类型双出轴、自循环风冷.驱动电机和加载电机机座、端盖等由高牌号的铸铁整体铸造，并带内外散热筋；高 精度动平衡的铸铝转子，使用310矽钢片。驱动电机和加载电机轴承结构的设计全面考虑了轴承在不同转速下，不同负荷时 的运行和润滑状态，并设计不停机加脂和废油脂的储存。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何 本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本 实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求一种电封闭功率驱动系统，其特征在于包括整流单元、直流母线、第一逆变器、第二逆变器、驱动电机、以及加载电机，其中该整流单元的输入端连接一交流电源，该整流单元的输出端连接该直流母线，该第一逆变器和该第二逆变器连接该直流母线，该驱动电机的输入端连接该第一逆变器，该驱动电机的输出端连接试验件的第一端，该加载电机的输入端连接试验件的第二端，该加载电机的输出端连接该第二逆变器。
2.如权利要求1所述的电封闭功率驱动系统，其特征在于，还包括变压器，以提供该交 流电源。
3.如权利要求1所述的电封闭功率驱动系统，其特征在于，该驱动电机与该试验件之 间设有变速齿轮箱。
4.如权利要求3所述的电封闭功率驱动系统，其特征在于，该驱动电机通过联轴器连 接该变速齿轮箱。
5.如权利要求1所述的电封闭功率驱动系统，其特征在于，该加载电机与该试验件之 间设有变速齿轮箱。
6.如权利要求5所述的电封闭功率驱动系统，其特征在于，该试验件通过联轴器连接 该变速齿轮箱。
专利摘要本实用新型涉及一种电封闭功率驱动系统，包括整流单元、直流母线、第一逆变器、第二逆变器、驱动电机、以及加载电机，其中该整流单元的输入端连接一交流电源，该整流单元的输出端连接该直流母线，该第一逆变器和该第二逆变器连接该直流母线，该驱动电机的输入端连接该第一逆变器，该驱动电机的输出端连接试验件的第一端，该加载电机的输入端连接试验件的第二端，该加载电机的输出端连接该第二逆变器。
文档编号G01M13/02GK201724812SQ20102022253
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月10日 优先权日2010年6月10日
发明者孙佳, 王天驰, 王秋琦, 翁建斌, 金雅光, 高晓敏 申请人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所
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