风电齿轮箱是风力发电机组动力传递的的核心关键部件，其承载能力和 可靠性决定着整个机组的性能和使用寿命。在工程应用实践中，由于风力发电 机组所处的变风载工况、高低温和大温差等恶劣环境，常常导致风电齿轮箱的早 期破坏，是风力发电机组故障率最高、失效最早的部件之一。 1)  功率分流与均载能够显著提高重载风电齿轮传动功率密度和承载能力。 构建大功率风电齿轮传动的构型演化模型，提出以多级、功率分流与汇流和柔性均载为核心的传动构型方法，实现了大速比、变载荷、变工况下多行星均 载传动，显著提高了承载能力。 2）兆瓦级风电齿轮传动装置安装在弹性支撑的狭小机舱内，运行工况复 杂、载荷多变，影响其动力学特性的因素众多，其振动噪声控制是国际性难题。 建立弹性支撑下传动系统与结构系统的齿轮一轴一轴承一箱体耦合动力学分析 模型，揭示了传动参数与拓扑结构对系统动态特性的影响规律。3）提出了齿轮箱加速疲劳试验与评价方法，揭示了载荷幅值、频度和历程与疲劳寿命之间的关系，实现在较短时间内完成了兆瓦级风电齿轮箱的疲劳 寿命试验。4）建立了大功率风电齿轮箱性能试验测试系统，可实现风电齿轮箱承载能 力、效率、振动噪声等性能及行星均载测试和GL认证；建立基于远程检测的大 功率风电齿轮箱测试分析及诊断系统。

本发明公开了一种电动车传动系统可变怠速起步试验台架，包 括控制电源、直流电动机、联轴器、转速转矩传感器、离合器、花键 轴、碟刹盘、机械制动装置、直流发电机和电阻箱；控制电源连接至 直流电动机，转速转矩传感器与直流电动机通过联轴器相连，转速转 矩传感器的输出轴与离合器主动盘相连，离合器从动盘连接至花键轴 一侧，花键轴另一侧串接碟刹盘，机械制动装置安装在碟刹盘两侧， 直流发电机连接联轴器接入试验台架传动系统，电阻箱通过导线串入 直流发电机电枢回路。本发明在现有电动车试验台架紧固连接的传动 轴系中引入离合

本项目主要针对工业企业中交直流电动机的电气调速系统改造及新建。在电气传动领域，交流电机的变频调速技术已经成为主要发展方向，电气传动的变频调速控制已经得到大多数用户的认可。而我国的目前发展情况是处于交流与直流电动机、模拟与数字控制系统共存的状态，一方面原有设备在控制性能及故障停机时间等方面已无法满足现代化工业企业对驱动的要求，另一方面，完整而全新的全交流驱动需要的设备投资庞大。该项目可以为用户提供依据企业现状和实际工艺要求来灵活地选择驱动形式或制定改造方案的空间，现有的成熟方案有以下几种：（1）驱动电动机不变，保留原有主回路供电及晶闸管整流器件，将电动机电枢/励磁控制系统由原有的模拟控制器升级更新为全数字化控制器，如需要可匹配相应的十二相专用控制器；（2）电动机及主回路供电保留，采用全数字化电控系统及新型高品质晶闸管组件控制电枢/励磁回路，支持大功率十二相供电方式；（3）对原有的G-D机组供电形式改造确有困难时可采用电动机励磁、发电机励磁的独立数字化改造方式，以较小的投资获得轧机传动控制性能的明显提高；（4）采用新型变频交流电动机配以高性能变频控制装置，实现现代化交流调速。    目前可采用的电动机专用数字化控制器包括德国西门子公司6RA70、6SE70系列、ABB公司DCS、ACS系列、美国AVTRON（西屋）公司ADD32系列等，另外也可采用高性能的高端交直交变频系统，如东芝公司的TEMIC系统、ABB公司ACS6000等。 项目可应用于冶金、造纸等行业中有高性能调速需求的轧机主辅传动系统的改造及新建。

300mm×240mm×130mm，不少于六种传动模式，使用安全，能防止夹入手指。

本成果主要针对我国机械、航空、航天、船舶和国防武器等工程领域重要装备核心基础 部件及系统迫切需要解决的共性关键技术难题，在国家自然科学基金、国家航天关键技术和 重庆市支撑计划等重点科技项目资助下，在特殊与极端环境下的高性能机电传动及系统研究 方向，通过十多年潜心研究，发明并研制出基于高可靠精密滤波传动技术及系统的高新产品。 主要创新性成果如下： 1. 发明了具有人体关节功能的高可靠精密滤波传动技术，研制出高可靠精密滤波减速器, 该传动机构在高传动精度范围内具有人体关节功能的自适应变形协调控制能力，能有效过滤 和降低动力传递与运动变换过程中的波动、振动和噪声，攻克了高精度与高可靠之间难以兼 顾协调的关键技术瓶颈。 2. 发明并研制出高可靠精密滤波驱动装置与工业机器人集成系统，创造性地解决了传统 驱动装置在满足动力传递与运动控制精度的同时难以确保其高可靠性的关键技术难题，并成 功应用于工业机器人和国防武器等重要装备。 3. 发明并研制出基于高可靠滤波传动技术的智能型水润滑橡胶合金轴承、高弹性橡胶合 金联轴器及传动系统，使得船舶推进系统艇轴具有人体关节功能的自适应变形协调精确对中 控制能力，有效降低了振动噪声和无功能耗，大大提高了动力推进系统核心基础部件的可靠 性和使用寿命。 4. 发明并研制出基于高可靠精密滤波传动技术的工程复合材料精密成形数字制造装备 及系统，具有感知、分析、推理、决策等可适应协调智能控制功能，能显著过滤掉精密成形 过程中控制参数的波动，有效保证精密成形产品的可靠性和性能一致性，实现了面向用户需 求的高性能传动件大规模优质高效生产。 该成果在高精度、高刚度、高可靠、长寿命、低噪声、无污染、智能化、高功率密度等 高性能传动件及系统的创新设计制造理论和方法，特别是在高精度与高可靠的协调、高刚度 与高精度的协调、特殊与极端环境下摩擦学与动力学优化、精密加工制造及产品可靠性与性 能一致性等关键技术方面有重大突破，取得了多项具有自主知识产权的重要创新成果，获国 家授权发明专利38项、软件著作权3项，发表论文165篇（SCI、EI收录128篇），被有 关部门组织专家会议鉴定为国际领先水平，并分别获得重庆市和教育部技术发明一等奖。 该成果对打破工业发达国家的技术垄断和封锁，满足我国对高性能核心基础部件及系统 的重大需求创造了关键科技条件，其成果已应用于中国航天科技和中国船舶重工等100多 个单位有关重要装备，创造性地解决了中航工业XX公司多个规格型号产品失效问题，并为航天工程XX项目成功实施提供了理论与技术支撑，产品性能指标达到并部分超过美国 MIL-DTL-17901C军用标准，合格率100%,提高生产率170%,节约用电85%,节省贵重 原材料46%,出口欧美等30多个国家。近三年累计销售额26878万元，利润4626万元， 税收1591万元，取得巨大经济和社会效益，有望发展为高端装备制造业与新的经济增长点。 

产品详细介绍

本项目现处于产业化阶段。 我们研究并设计了一种新的能量互馈试验平台，试验平台通过能流循环，可大大提高能量利用率，无需损失满功率的能量即可完成大功率的试验，如对机车逆变器系统的满功率试验或者牵引电机的电机特性试验，具有结构简单，控制灵活，调试方便，系统易稳定，能量利用率高，互为被试件，能更有效地对不同控制策略的特性进行比较等优点。 目前，国内外常见的交流传动系统试验平台主要有以下两种： 1）能量消耗型 “能量消耗型”交流传动试验台由变压器向四象限变流器提供单相交流电，四象限变流器输出直流电给逆变器供电，逆变器输出三相交流电供给交流牵引电机。牵引电机输出轴上对接一个直流发电机，其输出端接电阻性负载。这种试验台设备比较简单，调节控制对象比较少，可方便调节直流发电机转矩，实现起来也不是很复杂。但是由直流发电机发出的电能完全被电阻消耗掉，若长期进行大功率试验，电能浪费惊人。另外，如果用于测试电机运行特性，该系统不能模拟机车启动和高速运行试验。 2）能量反馈型 该种试验台的结构如图所示。异步牵引电机输出轴上对接一个“直流发电机－直流电动机－交流同步发电机”构成的能量反馈系统，电能通过变压器返回电网。这种方式将部分能量反馈回电网，大大节约了电能，但使用设备多，在建设试验平台时一次性投资大。另外由于控制对象多，控制方法复杂，难度大，容易出现超调，造成系统振荡。由于试验电机驱动的是直流发电机，转速受到换向器限制，在试验对象为牵引电机时难以试验其高转速区段。 “能量反馈型”交流传动试验台 本项目确定的交流传动互馈试验系统（以下简称“互馈试验台”）的方案如图所示。能量互馈型试验系统（测试电机）图中该试验台由两套“变流机组－电机”联轴背靠背组成，当变流机组I－异步牵引电机Ⅰ工作于电动状态，变流机组Ⅱ－异步牵引电机Ⅱ工作于发电状态时，能量流向如图中实线所示；当变流机组I－异步牵引电机Ⅰ工作于发电状态，变流机组Ⅱ－异步牵引电机Ⅱ工作于电动状态时，能量流向如图中虚线所示。能量互馈型试验系统（测试逆变器）所示试验台主要用于进行逆变器的满功率试验，但是原理和测试电机图完全相同。实际上，测试电机图中的电机也可以作为逆变器的负载，即将逆变器作为测试对象，实现测试逆变器的功能。由于能量通过直流侧在变流器Ⅰ-负载-变流器Ⅱ之间循环流动，即实现能量的互馈，从电网吸收的功率只是变流器以及负载所损耗的能量。在试验过程中，试验平台的损耗大约只占运行功率的20%～30%。因此，四象限整流器的容量可以大大降低，实现用小功率的电源完成大功率变流器或者电机满载试验。  能量互馈型试验系统（测试电机） 能量互馈型试验系统（测试逆变器） 交流传动互馈试验系统具有如下特点： 1）由于采用了能量互馈的方式，能量在两个变流机组内部流动，因此整个系统的能量消耗仅仅是变流器及其负载的损耗，能量利用率得到大大提高。 2）由于1)中所述原因，且能量交换在直流侧进行，因此采用这种方式可以利用小功率等级的供电电源来试验大功率等级的传动机组，而不需要对电源进行扩容改造。 3）由于系统中没有直流电机，因此系统试验的高速度只与被试交流电机的参数有关，而不受直流电机换向器的影响，可以满足机车牵引电机高转速的要求。 4）两套完全相同的变流器－负载组功能和角色可以互换，可以互为被试件，一次安装可以完成两套装置的测试，提高了测试试验的工作效率。 5）采用高性能控制方式对两套变流机组进行联合调节，能模拟实际负载的各种动静态特征和机车的调节特性以及变流器的功率试验，并对各种控制方法进行对比试验。 应用范围： 牵引变流器、牵引电机和牵引控制系统是轨道交通交流传动的三大核心技术，大功率交流传动试验系统可以对以上三大核心技术开展很好的研究，因而具有非常重要的现实意义。 该系统可以满足生产部门和研究开发部门对变流器、电机等部件的各种试验和控制方案的研究。该系统可以完成如下试验： 1）按照机车牵引特性进行不同级位的牵引运行试验； 2）按照机车制动特性要求进行再生制动试验； 3）按照机车恒转矩启动的要求进行机车启动加速试验； 4）逆变器容量足够大时，能完成牵引电机的各种特性试验和有关参数测定； 5）电机容量许可时，能完成逆变器装置的考核运行试验。

技术成熟度：技术突破 本成套设备，以电供暖的各个电暖气为控制对象，以建筑内不同房间不同区域的取暖温度为控制参数，自下而上，组成了由单片机现场控制器（控制室单独使用PLC控制器）、PLC中间层算法控制器、工控机为上位机构成监控界面的DCS控制系统，从而实现分散控制集中管理的控制系统。此系统的目的在于替换传统水暖系统，利用合理科学的软件算法，实现节能、环保、减排的效果。设备兼具教学、实验、科研及实用的功能。 成果技术特点：本套装置由四个单片机组成现场控制器，一个PLC组成的控制室控制器，与中间层面的S7-300PLC控制系统，以及顶层监控层的工控机装置，统一安装到了一个整体的平台上。此平台便于实地集中实验、研究，也有利于集中编程与项目演示。 图1 设备实物图 图2 为智能控制系统电脑操作界面

全铝合金材料精致加工成形；具体包括蜗轮、蜗杆、齿轮、带轮、链轮、转轴、手柄等常用的机械零件模型，且具备机械联动的演示功能。