目前，國(guó)內(nèi)的電力測(cè)功機(jī)主要用于測(cè)試電機(jī)的穩(wěn)態(tài)性能，并且測(cè)功機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械動(dòng)態(tài)特性與實(shí)際風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪基本一致，而對(duì)于過渡過程則很少考慮，相連的電壓源變頻器饋電的永磁同步電機(jī)組成，其中一臺(tái)作為被試機(jī)，另一臺(tái)作為測(cè)功機(jī)，通過對(duì) 測(cè)功機(jī)進(jìn)行合適的控制為被試機(jī)提供各種模擬的 機(jī)械負(fù)載，這兩套電機(jī)在物理構(gòu)成上是一致的。
但是被試機(jī)為速度控制，測(cè)功機(jī)為轉(zhuǎn)矩控制，并且由于沒有引入轉(zhuǎn)矩反饋，不需要轉(zhuǎn)矩傳感 器，這樣就可以縮短測(cè)功機(jī)和被試機(jī)連接軸的長(zhǎng) 度，也使軸的強(qiáng)度提高，通過獲取直流 電機(jī)電樞電流得到其轉(zhuǎn)矩，并帶人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模型中估計(jì)出驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但其缺點(diǎn)是需要知道測(cè)功 機(jī)的機(jī)械參數(shù)來計(jì)算電磁轉(zhuǎn)矩，方案二使用了轉(zhuǎn) 矩傳感器測(cè)量出轉(zhuǎn)矩值反饋值，該方案的優(yōu)點(diǎn)是 不需要測(cè)功機(jī)或被測(cè)試電機(jī)的機(jī)械參數(shù)， 提出了能對(duì)機(jī)械負(fù)載動(dòng)態(tài)特性進(jìn) 行準(zhǔn)確模擬的測(cè)功機(jī)系統(tǒng)的控制策略。
并將試驗(yàn) 結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，到了對(duì)于動(dòng)態(tài)特性的模擬，但其算法中采用了負(fù)載的逆動(dòng)力學(xué)模型，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)引入噪聲，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致動(dòng)態(tài)模擬裝置不能工作， 證明了該策略的可行性，對(duì)于動(dòng)態(tài)的模擬一般都采用近似的方法，只對(duì)某些典型的運(yùn)行情況進(jìn)行模擬，傳感器采回的信號(hào)需要濾波，這樣會(huì)造成頻寬變低。
測(cè)功機(jī)系統(tǒng)在同一時(shí)刻具有與真實(shí)機(jī)械系統(tǒng)相同的速度與加 速度，則可以認(rèn)為達(dá)到了模擬要求，實(shí)現(xiàn)了利用測(cè)功機(jī)對(duì)潛艇電力系統(tǒng)負(fù)載機(jī)械特性的模擬，通過對(duì)測(cè)功機(jī)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)線 性和非線性機(jī)械負(fù)載的模擬， 在被模擬負(fù)載的慣量是試驗(yàn)系統(tǒng)10倍的情 況下，試驗(yàn)的結(jié)果依然非常好。
同時(shí)還指出試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果的偏差，可能是由于電流控制環(huán)引起的，就測(cè)功機(jī)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、粘性摩 擦系數(shù)對(duì)速度和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的影響進(jìn)行了討論，提出了一種用直流電機(jī)作為測(cè)功機(jī)，對(duì)其進(jìn)行控制用來模擬機(jī)械負(fù)載，其最終目標(biāo)是用測(cè)功機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)三相交流變速逆變器的測(cè)試，當(dāng)運(yùn)用數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)會(huì)引入噪聲，并且很多非線性機(jī)械負(fù)載是推導(dǎo)不出精確的逆動(dòng)力學(xué)模型的。
對(duì)于測(cè)功機(jī)的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)很少有人用在對(duì)被 試電機(jī)復(fù)雜控制算法的研究方面，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響要比粘性摩擦系數(shù)大的 多，而且二者對(duì)速度和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的影響也只有在高頻時(shí)才凸現(xiàn)出來，在低頻時(shí)可以忽略，仿真時(shí)電流 環(huán)導(dǎo)致的延遲被忽略了，而在試驗(yàn)時(shí)卻是真實(shí)存 在的，同樣也未量化地給出被模擬系統(tǒng)的慣量超出試驗(yàn)系統(tǒng)慣量的多少倍時(shí)會(huì)使模擬失 敗以及失敗的原因，而這些問題是很重要的， 采用測(cè)得的速度直接計(jì)算出測(cè)功機(jī)需要的參考 轉(zhuǎn)矩，沒有采用轉(zhuǎn)矩反饋，這種方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn) 單直接，把轉(zhuǎn)矩參考值送給測(cè)功機(jī)，讓測(cè)功機(jī)在直接轉(zhuǎn)矩下工作，對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高了轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度。 |
