[发明专利]用于变频电机机械损耗测量的双机离合式测试装置及方法

权利要求书

1.一种用于变频电机机械损耗测量的双机离合式测试装置，其特征在于，包括两台完全相同的变频电机、转速测量单元、功率测量单元和驱动控制单元，其中一台变频电机为驱动电机，另一台变频电机为负载电机，所述驱动电机通过联轴器与所述负载电机实行分离或连接，以实现驱动电机与负载电机的机械离合或驱动电机的空负载；其中所述负载电机总处于不通电状态；

当所述驱动电机通过联轴器与所述负载电机连接时，通过所述转速测量单元测量驱动电机的转速，并通过功率测量单元测量得到对应转速下驱动电机的负载输入有功功率；

当所述驱动电机通过联轴器与所述负载电机脱离时，通过所述转速测量单元测量驱动电机的转速，并通过功率测量单元测量得到对应转速下驱动电机的空载输入有功功率；

所述驱动控制单元与所述驱动电机相连，用于对驱动电机进行驱动和变频调速控制，使驱动电机在其调速范围内任意改变转速进行测试；

所述驱动控制单元分别与所述转速测量单元和功率测量单元相连，用于根据负载输入有功功率和空载输入有功功率得到变频电机的机械损耗。

2.根据权利要求1所述的用于变频电机机械损耗测量的双机离合式测试装置，其特征在于，所述驱动电机在测试过程总与联轴器连接以消除联轴器风摩损耗对测量结果的影响。

3.根据权利要求1或2所述的用于变频电机机械损耗测量的双机离合式测试装置，其特征在于，所述转速测量单元包括速度传感器和信号调理箱，所述速度传感器用于测量驱动电机的转速信号，所述信号调理箱用于对转速信号进行放大和滤波处理。

4.根据权利要求1或2所述的用于变频电机机械损耗测量的双机离合式测试装置，其特征在于，所述功率测量单元包括电流传感器、电压传感器和功率测量分析仪，所述电流传感器用于测量驱动电机输入电流；所述电压传感器用于测量驱动电机输入电压，所述功率测量分析仪分别与所述电流传感器和电压传感器相连，用于根据测得的驱动电机输入电压、输入电流和功率因数得到驱动电机输入有功功率。

5.一种基于权利要求1-4中任意一项所述的用于变频电机机械损耗测量的双机离合式测试装置的测试方法，其特征在于，包括步骤：

通过联轴器将所述驱动电机与所述负载电机连接，测量驱动电机以不同转速负载运转的负载输入有功功率；

通过联轴器将所述驱动电机与所述负载电机脱离，测量驱动电机以不同转速空运转的空载输入有功功率；

相同转速条件下测得的负载输入有功功率和空载输入有功功率的差值为驱动电机对应转速下的机械损耗试验结果。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，测量负载输入有功功率的具体过程为：

驱动电机通过联轴器与不通电的负载电机连接或串联耦合，使驱动电机处于负载状态；

驱动电机通过逆变器进行负载降压降频软起动，并通过调节逆变器的供电频率使驱动电机的转速上升至目标测量转速；

驱动电机以目标测量转速充分负载运转至机械损耗稳定，待机械损耗稳定后通过转速测量单元和功率测量单元分别对驱动电机负载运转的转速以及相对应的负载输入有功功率进行测量；改变目标测量转速，重复此步骤得到不同转速下的负载输入有功功率。

7.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，测量空载输入有功功率的具体过程为：

不通电的负载电机与联轴器不连接或分开或脱离，以使驱动电机处于空载状态；

驱动电机通过逆变器进行空载降压降频软起动，并通过调节逆变器的供电频率使驱动电机的转速上升至目标测量转速；

驱动电机以目标测量转速充分空运转至机械损耗稳定，待机械损耗稳定后通过转速测量单元和功率测量单元分别对驱动电机空运转的转速以及相对应的空载输入有功功率进行测量；改变目标测量转速，重复此步骤得到不同转速下的空载输入有功功率。

8.根据权利要求5或6或7所述的测试方法，其特征在于，在测试过程中，驱动电机在额定转速及以下的调速区域内选取恒定转矩控制方式，而在额定转速以上的调速区域内选取恒定功率弱磁控制方式。

9.根据权利要求5或6或7所述的测试方法，其特征在于，通过测量驱动电机以相同转速空或负载运转的三相输入电流和停机时的定子绕组相电阻，再通过计算处理予以消除驱动电机加载前后电流和铜耗变化带来的影响。