電力測功機是動力機械功率試驗的負載。標準的CAC系列電力測功機由一臺交流電機，一套轉矩、轉速測量傳感器、底座及與動力機械連接的法蘭，一套可四象限運行的ACS交流變頻調(diào)速與配電系統(tǒng)，一臺交流電力測功機測控儀組成。其工作原理是將交流電機發(fā)出的交流電經(jīng)ACS變頻器逆變?yōu)橹绷麟娙缓笤倌孀優(yōu)榻涣麟娚暇W(wǎng)。ACS交流變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)電機的上網(wǎng)電流來控制原動機的轉速和扭矩。如與我公司生產(chǎn)的FC2000系列測控系統(tǒng)配套使用時除了可以對各種旋轉動力機械的轉速、扭矩進行精確測量和控制，還可以對溫度、壓力、流量、電流、電壓------等參數(shù)進行測量、控制。
電力測功機有兩個重要特點：
其一、運用直接轉矩控制技術對電力測功機實行轉矩控制；
其二、電力測功機處于發(fā)電狀態(tài)時將電能送回電網(wǎng)。
直接轉矩控制以轉矩為中心來進行磁鏈、轉矩的綜合控制。直接轉矩控制簡單地通過檢測電機定子電壓和電流，借助瞬時空間矢量理論計算電機的磁鏈和轉矩，并根據(jù)與給定值比較所得差值，實現(xiàn)磁鏈和轉矩的直接控制。
直接轉矩控制技術，是利用空間矢量、定子磁場定向的分析方法，直接在定子坐標系下分析異步電動機的數(shù)學模型，計算與控制異步電動機的磁鏈和轉矩，采用離散的兩點式調(diào)節(jié)器（Band—Band控制），把轉矩檢測值與轉矩給定值作比較，使轉矩波動限制在一定的容差范圍內(nèi)，容差的大小由頻率調(diào)節(jié)器來控制，并產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制信號，直接對逆變器的開關狀態(tài)進行控制，以獲得高動態(tài)性能的轉矩輸出。它的控制效果不取決于異步電動機的數(shù)學模型是否能夠簡化，而是取決于轉矩的實際狀況，它的控制結構簡單、控制信號處理的物理概念明確、系統(tǒng)的轉矩響應迅速且無超調(diào)，是一種具有高靜、動態(tài)性能的交流調(diào)速控制方式。直接轉矩控制磁場定向所用的是定子磁鏈，它采用離散的電壓狀態(tài)和六邊形磁鏈軌跡或近似圓形磁鏈軌跡的概念。只要知道定子電阻就可以把它觀測出來。直接轉矩控制強調(diào)的是轉矩的直接控制與效果、把轉矩直接作為被控量，既直接又簡化。
負載電機由變頻器驅動。變頻器為一臺帶整流/回饋單元的變頻器，它由整流/回饋單元，逆變器組成。整流/回饋單元由兩個反并聯(lián)能在兩個方向上有電能流動，即能夠將電能送回電網(wǎng)(四象限工作)。發(fā)電工作橋通過一臺自耦變壓器和電網(wǎng)相連接。當電動機處于發(fā)電狀態(tài)時，電能可通過其回饋單元回饋電網(wǎng)。 |
