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能量互馈型交流
传动
试验系统
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。
北京交通大学
2021-04-13
动力
传动
一体化控制技术
Ø 成果简介:该技术适用于车辆发动机或发动机和变速箱的一体化匹配仿真、控制和标定技术。成果可以分为三个部分:动力传动一体化的匹配仿真技术,动力传动一体化控制系统软硬件技术,动力传动一体化控制系统的参数标定和试验技术。可以进行发动机和变速箱的系统的匹配、控制和标定开发,也可以就单项技术进行技术转让或合作开发。发动机的控制内容包括:汽油机的点火、喷油和怠速空气量的动态和稳态协调控制,具有空燃比的闭环控制功能。变速箱的控制功能包括:换档控制、液力变矩器闭锁和滑转率控制、变速箱液压油路
北京理工大学
2021-01-12
动力
传动
一体化控制技术
该技术适用于车辆发动机或发动机和变速箱的一体化匹配仿真、控制和标定技术。成果可以分为三个部分:动力传动一体化的匹配仿真技术,动力传动一体化控制系统软硬件技术,动力传动一体化控制系统的参数标定和试验技术。可以进行发动机和变速箱的系统的匹配、控制和标定开发,也可以就单项技术进行技术转让或合作开发。 发动机的控制内容包括:汽油机的点火、喷油和怠速空气量的动态和稳态协调控制,具有空燃比的闭环控制功能。 变速箱的控制功能包括:换档控制、液力变矩器闭锁和滑转率控制、变速箱液压油路主油压控制。 一体化控制功能包括:基于总线的数据共享、换挡品质控制(包括换档过程发动机降扭矩、变速箱主油压、液力变矩器解锁等)、汽车动态过程发动机喷油量和扭矩控制、车辆行驶安全控制等。 改装后的轿车操作简便,可以自动地在各挡位间切换,换挡过程平稳,车辆起步、加速性能良好。样车的等速油耗和ECE工况油耗测试结果:60km/h等速油耗为5.82L/100km,ECE循环油耗9.75L/100km。
北京理工大学
2021-04-13
特殊搅拌
传动
装置优化设计及软件
项目针对(1)大型污泥储罐内部固液两相流场计算流体力学数值模拟及结构优化设计,提出采用提升螺旋与底部大型锥形搅拌桨组合结构,改善内部流动,克服污泥快速沉降导致的出口堵塞难题;(2)环氧乙烷搅拌器内部气液两相反应流场计算流体力学数值模拟及结构优化设计,采用下进气上进液体结构,内部设置四层45°斜叶搅拌桨搅拌装置结构,上下部搅拌桨变直径设计。上部桨叶促进罐内物料混合均匀,下部桨叶促进入口气体扩散;(3)底部异形挡板的搅拌装置在搅拌反应设备底部加设不同结构挡板,适用于低、中粘度液体搅拌混合以及高浓度固体颗
常州大学
2021-04-14
小型农业机械的
传动
变速装置
项目简介:小型 农业机械的传动变速装置包括静液压传动器HST和变速箱, 静液压传动器HST包括动力输入皮带轮和静液压传动部分, 变速箱包括行走动力传动
西华大学
2021-04-14
单动力源多负载分时
传动
系统
本项目研究了单个动力源分时段驱动多个负载的传动方案,采用电磁控制技术设计了分体式电磁联轴器,通过径向移动活动半联轴器,实现其与不同位置的多个固定半联轴器分时段接合。将该分体式电磁联轴器应用于多层升降横移式立体车库各层车位的升降传动装置,能够实现同一层的多个车位共用一台升降电机,电机分时段驱动各个车位的升降动作,减少电机数量,提高电机的使用率;多个车位采用一台升降电机驱动,能够方便的在电机驱动部分安装配重块,以减小电机功率、节约能源。本项目获批发明专利3项。
辽宁工程技术大学
2021-05-04
传动
轴橡胶护套高速、高温试验台
该设备主要用于传动轴橡胶护套在高温、高速工况下,橡胶护套的膨胀量检测。设备主要由温度测量控制系统、转速测量控制系统,高速高精度机器视觉尺寸检测系统、机械台架及计算机测控操作系统等组成。该设备通过计算机操作界面可实现试验工况的设定,以满足不同传动轴橡胶护套的试验规范和标准,整个试验过程由计算机控制自动完成,并打印输出相应的试验报告。 设备技术参数1、 转速控制:0~3000rpm 转速控制精度:读数的0.5%或±2rpm2、 温度控制:0~120℃ (升温60℃的加热时间小于12分钟) 温度控制精度:±3℃3、 测量工件尺寸:φ130mm ,max 4.轮廓测量精度:±0.1mm
上海理工大学
2021-04-11
一种双节距链
传动
机构
简介:本发明公开了一种双节距链传动机构,属于物料采挖与输送设备技术领域。该双节距链传动机构包括一系列整体链节、销轴、主动链轮和从动链轮;前后链节结构完全相同,用相同的销轴联接组成闭合的传动链。主动链轮和从动链轮结构相同,轴线平行,主动链轮与传动链啮合的节距为主节距,从动链轮与传动链啮合的节距为副节距,主节距大于副节距。本发明所提供的链传动机构适用于工作环境恶劣的斗链式提升机,具有工作可靠性高,使用寿命长,承载能力大等特点。
安徽工业大学
2021-04-13
动力
传动
一体化控制技术(技术)
成果简介:该技术适用于车辆发动机或发动机和变速箱的一体化匹配仿真、控制和标定技术。成果可以分为三个部分:动力传动一体化的匹配仿真技术,动力传动一体化控制系统软硬件技术,动力传动一体化控制系统的参数标定和试验技术。可以进行发动机和变速箱的系统的匹配、控制和标定开发,也可以就单项技术进行技术转让或合作开发。发动机的控制内容包括:汽油机的点火、喷油和怠速空气量的动态和稳态协调控制,具有空燃比的闭环控制功能。变速箱的控制功能包括:换档控制、液力变矩器闭锁和滑转率控制、变速箱液压油路主油压控制。一体化控制功
北京理工大学
2021-04-14
周向
传动
阈值可调式过载保护装置
一种周向传动阈值可调式过载保护装置,其上的圆柱滑块(1)前端有半球体(11)、圆柱滑块(1)上有凸板(12),滑块(3)底部、压缩弹簧(2)置于圆柱滑块(1)内;从动轴套(10)内有凹槽(101),从动轴套(10)套在主动轴(9)外壁上,当系统处于正常工作时,内六角螺钉(8)压紧梯形块(7),梯形块(7)压紧两侧楔形块(6),楔形块(6)压紧弹簧(5
东南大学
2021-04-14
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