[发明专利]同步发电机和同步电动机互馈系统的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机联动技术，具体为同步发电机和同步电动机互馈系统的构建方法。

背景技术

减速机(器)制造完成后需进行动力-负载测试。测试时将两个减速机JS1、JS2的低速轴端对接，然后用一个直流(调速)电动机DG(或带调速装置的交流电动机)拖动，同时在减速机的输出轴端联接一个发电机FG(作为减速机负载)，发电机的电压(电功率)输出端连接一个(组)电负载(电阻R)(如附图1所示)。被测的减速机要想满负荷运行，就需要大功率的直流电动机或带调速装置的交流电动机拖动，并且需要大功率的发电机作负载；而大功率电机极其控制装置的制造复杂、成本极高；同时，发电机输出的电能被白白浪费。因此，上述的测试装置成本高、浪费能源。

发明内容

本发明为了解决现有减速机动力-负载测试系统(装置)成本高、浪费能源等问题，提供一种至少可用于减速机动力-负载测试的同步发电机和同步电动机互馈系统的构建方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：同步发电机和同步电动机互馈系统的构建方法，选择两台性能参数(如极数、额定电压等)相同的同步电机，使其中的一台同步电机的定子可相对转子转动；将两同步电机在转子的机械相位(即转子相对定子的机械位置)保持相同的情况下同轴联接；与两同步电机同轴联接一个(调速)电动机；启动电动机，带动两同步电机旋转，用示波器测试两同步电机输出电压(即空载电压)的相位(由于两同步电机的性能参数相同，其输出电压的波形、幅值肯定相同)，转动其中一台同步电机的定子使两同步电机输出电压的相位相同(转动定子的过程实质上是将两台同步电机定子电枢相对转子的位置调节一致)，然后将两同步电机的电枢输出端以A、B、C相对C、B、A相的对应关系连接(同步电机出厂时其电枢输出端有明确的三相标记)；由于两同步电机同轴连接后位置是相向的(即同端相对)，转子相对定子的转向不同，因此其定子电枢的相序关系正好相反，以A、B、C相对C、B、A相的对应关系连接可保证两同步电机的定子电枢以相同的相序进行电连接。此时由于两同步电机的输出电压相序、相位、波形、幅值都完全相同，电连接后回路中并没有电流，两同步电机不作功(没有功率输出)，因此两同步电机的功率角[励磁(定子感应)电势E0与端电压U的夹角]为零，两同步电机在电动机的拖动下处于空载运行状态；此时人为的转动其中一台同步电机的定子一个角度(即通过转动定子，人为地给该同步电机一个功率角)，该被转动的同步电机将运行于发电机或电动机状态(顺转子转动方向转动一个角度，将使励磁电势E0超前于端电压U，该同步电机将运行于发电机状态；反之，逆转子转动方向转动一个角度，将使励磁电势E0滞后于端电压U，该同步电机将运行于电动机状态)，另一同步电机将运行于电动机或发电机状态；此时，两同步电机之间将实现能量互馈。电动机决定机组的转向与转速外，还确定了同步电机运行状态并且还用于补偿该互馈系统的损耗。在同步电机功率角的可调范围内，其中一台同步电机的定子人为转动的角度越大，两同步电机的输出功率越大(也可通过调节两同步电机的励磁电流来调节输出功率)，两同步电机之间互馈的能量也越大，作用在两同步电机之间的转轴上的转矩也越大。这样，当低速轴端对接的两个减速机联接于两同步电机之间的转轴上时，即可对减速机进行动力-负载测试，而且测试系统中的电动机只需要较小的功率(足以补偿系统的损耗)，通过调节其中一台同步电机的定子人为转动的角度，即可调节减速机的负载功率，通过调节电动机的转速，从而实现在不同负载功率下不同的转速下减速机的动力-负载测试。通过能量互馈系统，有效地利用和节约了能源。

本发明给出了一种同步发电机和同步电动机互馈系统的构建方法，其设计思路新颖、巧妙、科学、合理；针对减速机动力-负载测试，该方法构建的测试系统(装置)成本低(无需大功率的拖动电动机，且同步电机的成本远低于大功率的直流或交流电动机)，节约能源。以该方法构建的系统(装置)在大连重工集团华锐减速机厂进行测试减速机的试运行，运行状态稳定、可靠，并经测试最大可节约能源90％左右。