[发明专利]一种三相交流牵引电机控制器加载测试平台的控制方法

权利要求书

1.一种三相交流牵引电机控制器加载测试平台，其特征在于，包括：可调变压器(2)，整流器(3)、电机控制器(4)、被测电机(5)、加载电机(9)、四象限变频器(10)、有源滤波器(11)、第一联轴器(6)、第二联轴器(8)、转矩转速传感器(7)和测试主机(12)；

所述可调变压器(2)的输入端连接交流电网(1)；所述整流器(3)的输入端连接所述可调变压器(2)的输出端；所述电机控制器(4)的直流输入端连接所述整流器(4)的输出端；所述电机控制器(4)的三相输出端连接所述被测电机(5)；所述被测电机(5)还依次通过所述第一联轴器(6)、所述转矩转速传感器(7)和所述第二联轴器(8)连接至所述加载电机(9)；所述加载电机(9)还与所述四象限变频器(10)相连；所述四象限变频器(10)与所述有源滤波器(11)相连；所述有源滤波器(11)与所述交流电网(1)相连；

所述测试主机(12)通过CAN总线与所述电机控制器(4)相连，所述测试主机(12)通过RS422串行通信接口与所述四象限变频器(10)相连，所述测试主机(12)通过RS232串行通信接口与所述转矩转速传感器(7)相连。

2.如权利要求1所述的加载测试平台，其特征在于，所述被测电机(5)的功率和电压与所述电机控制器(4)的功率和电压相匹配。

3.如权利要求1所述的加载测试平台，其特征在于，所述加载电机(9)的功率具有10％-20％的余量。

4.如权利要求1所述的加载测试平台，其特征在于，所述可调变压器(2)的电压调整范围为200VAC至1500VAC。

5.如权利要求1所述的加载测试平台，其特征在于，所述第一联轴器(6)与所述第二联轴器(8)的结构相同，包括第一半联轴器、十字轴、第二半联轴器和万向节；

所述第一半联轴器为花键，用于与所述被测电机(5)和所述加载电机(9)连接，所述第二半联轴器为法兰盘，用于与所述转矩转速传感器(7)相连，所述十字轴和所述万向节连接所述花键和所述法兰盘。

6.一种如权利要求1所述的三相交流牵引电机控制器加载测试平台的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)通过测试主机分别控制所述电机控制器和所述四象限变频器工作在力矩控制方式，且被测电机和加载电机的旋转方向相反；并控制两台电机的最高转速为n以避免电机出现超速状态；

(2)通过调节可调变压器使得所述可调变压器输出的交流电压为测试所需电压V，并输出三相交流电压；通过所述测试主机控制所述四象限变频器输出力矩为0.05T，并启动其工作；

(3)通过测试主机控制所述电机控制器的输出力矩为0.1T，并启动其工作；

(4)通过被测电机带动加载电机逐步加速至额定转速n；在此过程中，通过测试主机实时获取所述转矩转速传感器测试的转速和转矩数据；

(5)测试主机判断此时转矩是否在0.05T和0.1T之间，转速与额定转速n之差是否在±2％n之间；若同时满足上述两个条件，则测试主机继续进行后续加载试验；若不是，测试主机判断加载测试平台存在故障，中断测试；

(6)通过所述测试主机控制所述四象限变频器的输出转矩为T/m；并通过所述测试主机控制所述电机控制器输出力矩略大于T/m，加载力矩T被分成m等份；m为大于等于2的正整数；

(7)通过所述测试主机实时采集所述转矩转速传感器测试的转速和转矩数据，并比较转矩是否为T/m，转速是否为额定转速n，若同时满足，则进入步骤(8)，否则测试主机控制所述电机控制器和四象限变频器停机；

(8)通过测试主机增大用于控制电机控制器4和四象限变频器10的输出力矩，增大量为T/m，并重复步骤(6)和步骤(7)直至加载力矩达到T时进入步骤(9)；

(9)测试主机获取并记录电机控制器的输出电流、电压波形，电机控制器内部工作温度和被测电机内部工作温度。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括加载停止步骤(10)：

测试主机先降低电机控制器的输出力矩至T/3，待转速下降到n/10时，再降低加载电机的输出力矩至T/3；最后停止电机控制器工作，随后停止四象限变频器工作。

8.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，步骤(6)中，所述电机控制器的输出力矩超过T/m的超出比例范围在5％以内。

9.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，步骤(8)中所述增大量T/m不超过500牛.米。