Il dinamometro elettrico è un'apparecchiatura di prova completa per testare le prestazioni di vari macchinari. Viene utilizzato principalmente per testare la potenza in ingresso di ventilatori, pompe idrauliche, trasmissioni idrauliche o a ingranaggi, e può essere utilizzato anche per testare la potenza in uscita dei motori. Si tratta di un'apparecchiatura di prova completamente funzionale (sia in condizioni elettriche che di generazione di energia), ad alte prestazioni e di fondamentale importanza. È collegato coassialmente al motore in prova tramite un connettore ad albero, utilizzato per simulare e controllare il carico del motore in prova, per misurare parametri quali coppia, velocità, corrente, tensione, potenza, efficienza, ecc. del motore. È inoltre utilizzato per altri progetti speciali di test di potenza, come test di sicurezza, esperimenti di bilanciamento dinamico, ecc.
Caso applicativo del dispositivo di feedback del raddrizzatore PFA nel settore dei dinamometri
Analisi dello schema attuale del sistema di controllo del dinamometro:
La prima opzione:
Per soddisfare i requisiti operativi del dinamometro, è stata utilizzata una macchina integrata con retroazione a frequenza variabile ABB e Siemens (convertitore di frequenza a quattro quadranti). Questo tipo di soluzione offre un prezzo elevato, una buona precisione di coppia e una precisione di velocità stabile.
La seconda opzione:
Utilizzo di convertitori di frequenza vettoriali ordinari ABB e Siemens con schema di dispositivo di retroazione del raddrizzatore PFA per soddisfare i requisiti operativi del dinamometro. Questo tipo di soluzione integra i vantaggi universali degli algoritmi vettoriali dei convertitori di frequenza ABB e Siemens, e la precisione di coppia e la precisione a velocità costante soddisfano pienamente i requisiti di precisione del dinamometro. D'altra parte, l'utilizzo di un dispositivo di retroazione del raddrizzatore PFA offre una maggiore convenienza e restituisce stabilmente alla rete l'energia del motore di prova associato, in fase di generazione di energia, con armoniche di corrente <5% e armoniche di tensione <1%.
La terza opzione:
I convertitori di frequenza a quattro quadranti domestici hanno prezzi simili alla seconda soluzione, ma l'algoritmo vettoriale dei convertitori di frequenza domestici è limitato, soprattutto nel controllo della precisione di stabilità e della precisione di coppia che influiscono sulle prestazioni del dinamometro.
Descrizione della tecnologia di base del dispositivo di feedback di rettifica PFA:
⑴ Adozione dell'unità di elaborazione centrale DSP ad alta velocità:
Aggiorna il software di controllo del feedback di rettifica di nuova generazione, con un'accuratezza di controllo accurata, buona stabilità, meno armoniche e una forte capacità anti-interferenza;
⑵ Adozione della più recente tecnologia di modulazione SVPWM del settore:
Aggiornare la tecnologia di controllo vettoriale SVPWM di nuova generazione per soddisfare i requisiti degli standard nazionali di retroazione di rettifica per le armoniche di corrente;
⑶ Comunicazione RS485 standard e visualizzazione della potenza di feedback:
Il prodotto è dotato di serie di comunicazione RS485 e display di comunicazione tramite tastiera, e tutti i parametri di controllo del software sono aperti per la visualizzazione e il debug, rendendo comodo il monitoraggio del prodotto;
⑷ Prevenire l'effetto isola:
Il software monitora in tempo reale lo stato della rete elettrica aerea e interrompe immediatamente il feedback di energia elettrica alla rete quando questa viene interrotta, per evitare effetti di isola;
⑸ Adozione della tecnologia di filtraggio LC:
Ottimizzare il filtraggio LC per sopprimere efficacemente le armoniche e le interferenze elettromagnetiche, con THD di tensione e corrente <5%, garantendo il feedback di energia elettrica pulita;
Adottando la tecnologia di discriminazione automatica della sequenza di fase:
Aggiornare la tecnologia di discriminazione automatica della sequenza di fase, consentendo di collegare liberamente la sequenza di fase della rete elettrica trifase senza la necessità di differenziazione manuale;
Aggiornare la progettazione dell'hardware oltre i requisiti degli standard nazionali per la resistenza alla tensione:
Il design hardware recentemente aggiornato soddisfa il requisito di una tensione di tenuta di 1 minuto di 2500 volt CA, con una corrente di dispersione inferiore a 2 mA, ben al di sotto dello standard nazionale di 30 mA;
⑻ Migliorare il livello di corrente di feedback di rettifica della macchina:
Hardware e software di controllo recentemente aggiornati, che hanno ridotto il volume della macchina del prodotto di oltre il 31% e aumentato la corrente del 34%;
Configurare i fusibili:
Configurare i fusibili CC e CA trifase, assicurarsi che sia presente la protezione contro i cortocircuiti e garantire il funzionamento sicuro dell'inverter;
⑽ Dispositivo di filtraggio dell'ingresso integrato, filtraggio completo del rumore di processo, l'interferenza con la rete elettrica è 1/4 di quella dei normali convertitori di frequenza commerciali;
⑾ Front-end attivo con feedback del raddrizzatore integrato, in grado di restituire l'energia elettrica rigenerata alla rete. Reattore e filtro integrati, collegabili direttamente alla rete elettrica, con un'efficienza di feedback energetico fino al 97%. Risparmio energetico dal 20% al 50% in più rispetto ai convertitori di frequenza generici, con una perdita di calore inferiore al 3% della resistenza di frenatura, riducendo le fonti di calore e aumentando il fattore di sicurezza;
12. Il front-end attivo con feedback del raddrizzatore integrato, utilizzando la rettifica IGBT, può ridurre dal 15% al 25% la capacità della rete elettrica rispetto all'utilizzo di un ponte raddrizzatore con convertitore di frequenza generale;
⒀ Front-end attivo con feedback del raddrizzatore incorporato, fattore di potenza fino a 0,99;
Front-end attivo con feedback del raddrizzatore incorporato, durante il funzionamento nominale, la distorsione THD della tensione di rete è inferiore al 5% e la distorsione THD della corrente di rete è inferiore al 5%, soddisfacendo i requisiti di qualità della rete;
Azionamento completo, compatibile con motori sincroni a magneti permanenti e controller per motori asincroni;
Funzione di comunicazione 485, che supporta il protocollo di comunicazione 485 tradizionale in modalità RTU;
⒄ Dispone di molteplici funzioni di protezione quali sovracorrente, sovraccarico, cortocircuito, sovratensione, sovratensione hardware, sottotensione, perdita di fase della rete elettrica, ampiezza della rete elettrica, surriscaldamento, ingresso di guasto esterno, ecc., per garantire un funzionamento del sistema più sicuro e affidabile;
Facile da installare, mettere a punto e utilizzare, con manutenzione e conservazione convenienti;
Analisi del caso applicativo del dispositivo di feedback del raddrizzatore del dinamometro:
Tianjin Keda Power Testing Technology Co., Ltd. si dedica principalmente ai test su motocicli, automobili, motori e i loro componenti chiave, con una storia di sviluppo di oltre 20 anni. Dal 2008, utilizza il convertitore di frequenza vettoriale universale Siemens e la nostra soluzione di retroazione con raddrizzatore PFA.
Prendendo come esempio il dinamometro elettrico AC ACD-11, un'apparecchiatura di prova specializzata per banchi di prova per piccoli motori a benzina per uso generico, il sistema adotta la tecnologia di controllo del motore AC e della conversione di frequenza, nonché la tecnologia informatica e il software di prova, per soddisfare i requisiti di prova dei piccoli motori a benzina per uso generico.
2、 Funzioni principali:
1. Il presente sistema è costituito principalmente dalle seguenti parti:
(1) Host: dinamometro di potenza CA;
(2) Controllo del dinamometro: dispositivo di regolazione della velocità a frequenza variabile AC SIEMENS, che utilizza una manopola manuale per regolare il punto delle condizioni operative;
(3) Parte di rilevamento ed elaborazione dati: utilizzo di computer di controllo industriale per rilevare e visualizzare vari parametri di rilevamento, gestire dati, stampare report di prova e disegnare curve caratteristiche del motore;
2. Adottando il dispositivo di controllo completamente digitale SIEMENS, il dinamometro elettrico CA ha due stati operativi: elettrico e dinamometrico. Quando è elettrico, può azionare il motore in modo automatico, mentre quando è in funzione il dinamometro, applica un carico al motore, con caratteristiche di controllo rapide e stabili;
3. Durante il funzionamento del dinamometro, l'energia meccanica del motore viene reimmessa nella rete elettrica tramite un dispositivo di retroazione raddrizzatore PFA. Quando il dinamometro funziona al di sotto della velocità nominale del motore a frequenza variabile, può raggiungere la capacità di coppia nominale del dinamometro. Quando il dinamometro funziona al di sopra della velocità nominale del motore a frequenza variabile, può raggiungere la potenza nominale del dinamometro;
4. Il dinamometro adotta la modalità di controllo della velocità costante o della coppia costante;
La precisione del test del sistema mantiene la precisione del controllo del convertitore di frequenza vettoriale universale Siemens
(1) Velocità: ± 0,2% ± 1r/min;
(2) Coppia: ± 1%;
