交流变频技术在电力测功机中的发展应用

王斯贤 潘运军

（天津华云自控股份有限公司，天津 300402）

交流变频技术在电力测功机中的发展应用

王斯贤 潘运军

（天津华云自控股份有限公司，天津 300402）

交流变频技术不仅有广泛的应用领域，而且还具有技术上的显著优势。交流变频技术使用到电力测功机中就成了交流电流测功机。该测功机优异的性能不仅能够完成相应的测功工作，而且受到了行业的普遍关注，起着十分重要的作用。文章主要对交流变频技术下电力测功机作为研究和探讨对象，对了解该技术和交流变频电力测功机的运行机理起着可借鉴性作用。

交流变频技术 电力测功机 交流变频电力测功机

计算机技术发展的同时，大规模集成电路也在不断发展。控制理论不断被应用到电力拖动系统中。调速性能和直流电流相媲美，同时，在变流调速和交流调速中，这种优势更加明显，也在不断完善调速性能和可靠性能，有较低的价格，变频调速节电效果更是十分突出，方便自动化操作，深受行业欢迎。变频调速器技术的发展不仅有对电子器件的更新，而且还有控制策略上的发展等。文章主要是针对变频技术在电力测功机中的发展应用作为探讨对象。交流电流测功机是一种比较先进的新型电力测功机，有着固定的结构构成，是一套集测力计和交流转向电机等为一体的整合性系统，不用担心因结构换向带来的问题，有较高的可靠性能，而且操作起来更方便。

1 交流电机体现交流变频技术

三相电流通入到交流电机定子绕组内，渐变电流在这种场所内会产生一定的旋转磁场。转子绕组中的导体处在旋转磁场中，导体运动的过程也是切割磁力线的过程，同时有磁感应电流产生；切割磁力线要有一定条件，那就是旋转磁场和转子之间存在一定的转速差，这两者转速差的比值也就是转速率。当转子导体通过端环的时候形成回路，同时伴有感应电流的产生。旋转磁场和感应电流之间产生相互作用，接着会产生电磁力。电磁力作用下的转子能够产生电磁转矩，同时促使转子做旋转运动。具体的情况可以这样分析，在磁场这种环境中，通电线圈进行转动。线圈在运动过程中要保持受力方向不变，这样能够保证电动机连续不断的旋转型运动。定子和转子构成了交流电动机，电磁铁也就是所说的定子，线圈代表的是转子。定子和转子使用相同的电源，由此，定子和转子中的电流保持着相同的方向，如果一旦线圈中的电流有有方向上的变化，与此照应的电磁铁中的电流方向也会相应的发生改变，这一点可以从左手定则的具体要求得到见证，只有保证线圈所受到的受力方向保持着不变，线圈才能够继续进行运动下去。两个电刷对应着两个铜环使用，就能产生稳定的电流，然后输送到线圈中。这样设计有一大特色：减少了因线圈缠绕所带来的问题，因为磁场中的线圈是处于不停地运动状态的，用两条导线向线圈供电的时候，两个电源线便会缠绕。线圈中产生的是交流电，其中会有没有电流产生的时候，相比较有电流的时候，这样的时间非常短，重要的是线圈有质量和惯性，惯性驱使下的线圈根本停不下来。交流电这种特性被应用到了交流电机工作上，在定子绕组组成的磁场中，线圈就是这样旋转运动的，接着转子线圈做切割磁感线的运动，使转子线圈产生感应电流，感应电流产生的感应磁场和定子的磁场方向相反，才使转子有了旋转力矩。

2 交流变频技术下的电力测功机

交流电力测功机被广泛应用在汽车的动力测试、阻力模拟等系统中［1］。交流电流测功机有着优异的性能，是一种比较先进的电力测功机，其构造往往包括测力计和三相交流转向电动机，此外还配有测速装置，不会出现结构换向问题，所以，有较高的可靠性和结构简单等特征。交流电力测功机借助的加载设备是三相电流异步变频机，其中变速机供应可变频率的电源，确切的说这种电源是驱动电源，同时能够实现对转速的精确控制。和其它类型测功机相比较，比如说电涡流测功机和水力测功机，交流测功机性能更为明显，转矩动态的响应有着优异的表现状态，转矩实现了数据上的高精确性，而且能够有效控制转速，在各种动力机械设备测设中，有着显著的效果。不仅如此，检测系统实现了配置自动化，动力收缩加载也能够实现动力吸收和动力驱动，能够完成复杂的模拟测试和动态测试。

3 交流变频技术下电力测功机具体工作

当电力测功机运转的时候，同步转速是不会影响同步方案的，但是如果电流测功机是一种绕线方式的话，那么转子结构是会对转速起到同步限制的。为了实现电力测速机较高的速度和发挥各种功能性作用，需要将交流变频技术应用到电力测速机上，形成结合后的变频电力测功机。变频电力测功机的有效运转能够很好的体现交流变频技术的身影。变频电流测功机有转子轻和四象限运用等优异功能，此外还具有结构简单的特点。原动机带动下的测功机有较高的转速，能够在速度上超过同步转速。在这个时候，制动转矩也是作用在转子上的电磁转矩。机械功率的供应来源于原动机，借助电磁感应，测功机能够实现向电网输送功率，这个时候，测功机借助变频技术实现了发电。当检测原动机功率和转矩的时候，转子在驱动机驱使下转动，测量转速范围，实现最终所需要的测速转速。任意频率的无功供应来源于整流和逆变器，不同的频率产生于不同的转速，保证比测功机转速小，保障运行步调和转速发电机同步。测功机产生随意频率的电功率路过变频器时电流发生了改变，产生了直流，通过回馈逆变，形成最终与电网同步相同频率的、相对应的交流，借助隔离变压器实现对电网的输送。如果要保障原动机还处于带电运行状态，逆变需要被切断，这个时候测功机可变频率的交流电来源于整流和逆变器。在交流变频电力测功系统中，存在变速器的四象限运行状态。

4 结语

研究交流变频技术在电力测功机中的发展应用有着十分重要的作用，能够生动的再现交流变频电力测功机的运动状态，对电力学研究起着十分重要的作用。目前，国内外交流电力测功机控制系统技术方面存在较大差距。因此，研制出高水平的交流电力测功机控制系统有利于国内测功机技术的发展，并具有重要的意义［2］。随着我国技术不断发展，相信交流变频技术能够取得更长远的发展，将该技术融合的优异性能更好的应用到电力测功机的测功工作中，给电力工作者提供便捷的服务。

［1］杨胜兵，徐锋，熊焱飞，吴杰余，王俊.交流电力测功机LabVIEW多线程防锁死的实现［J］.湖北汽车工业学院学报，2013，（01）：26-28+32.

［2］李园园.交流电力测功机控制系统的研究［D］.武汉理工大学，2014.