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交流电力测功机控制器的研究与开发的开题报告1. 研究背景随着科技的进步和电力领域的不断发展，交流电测功机在电力实验、工业研发领域中得到了广泛应用。
交流电测功机能够通过测量电器件的电流、电压等参数，准确地计算电器件的功率、能量等物理量，并提供可靠的测试数据，为电力设备的设计、研发与生产提供重要的支撑作用。
交流电测功机控制器作为交流电测功机的核心元件，能够对交流电测功机的各项参数进行控制和调节，确保设备的正常运行和测试的准确性。
因此，对交流电测功机控制器进行研究和开发，具有重要的理论和实际意义。
2. 研究目的本次研究的主要目的是开发一款高效、稳定、可靠的交流电测功机控制器，以满足电力设备测试和研发的需要。
具体研究目标如下：（1）系统分析电力测功机控制器的功能、性能与特点；（2）探索交流电测功机控制器的硬件架构和软件设计方案；（3）实现交流电测功机控制器的关键技术功能，并进行性能测试和验证；（4）将研发成果应用于实际测试中，为电力设备的设计、研发和生产提供支持。
3. 研究内容和方法（1）系统分析电力测功机控制器的功能、性能与特点通过对目前市场上常见交流电测功机控制器的功能、性能与特点进行系统分析和比较，了解这些控制器的优点和不足之处，并为本次研究的控制器开发提供参考和依据。
（2）探索交流电测功机控制器的硬件架构和软件设计方案根据电力测功机的实际需求和基础要求，探索交流电测功机控制器的硬件架构和软件设计方案。
确定合理的电源管理方案、数据采集方案、控制算法等主要设计要素，并基于物联网、信息安全等技术开发控制器的软件系统。
（3）实现交流电测功机控制器的关键技术功能，并进行性能测试和验证按照设计方案制造控制器的硬件设备，并实现软件系统的功能。
通过对交流电测功机控制器进行性能测试和验证，包括精度测试、响应时间测试、负载能力测试等各项技术指标的测试，以验证控制器的品质和实用性。
（4）将研发成果应用于实际测试中，为电力设备的设计、研发和生产提供支持将研发的交流电测功机控制器应用于实际测试中，并对测试结果进行分析和总结。
交流测功机调研与方案设计1.电力测功机是什么？基本原理？随着我国电动汽车、航空以及军工等工业的发展。
对电动机、发动机、内燃机、齿轮箱等动力机械的测试要求也越来越高,为了对这些设备的转速、转矩、功率以及效率等性能进行测试,作为测功机系统必须具备高动态性能、高稳定性等特点,而电力测功机正是一种可以满足上述要求的新型测功机。
电力测功机不仅能够用作测功电机实现对被测电机的加载,还可以作为拖动电机来拖动其他动力机械,这是其它测功机所不具备的。
电力测功机中的交流电力测功机不仅能够满足上述要求,除此之外还能够实现能量的再生利用,具有广泛的应用价值。
测功电机可以釆用同步电机也可以采用感应电机,进行测功的同时能够做到能量的回馈,但是同步电力测功机运行在电动状态时,测功区的最高转速受到同步转速的限制,而采用感应电机的交流变频方案的测功机不仅能够实现能量的双向流动,且动、静态性能比同步方案更优。
基本原理：电力测功机就是利用直流电机或者交流电机作为转换元件,将电能转换成电机转子的机械能,以转矩形式为承载电机加载; 并通过对加载转矩的控制,实现对承载电机所带机械负载的模拟。
2.理论研究现状交流电力测功机系统主要有三种结构分别为:能量外电路消耗型电力测功机结构、独立式能量回馈型电力测功机结构和电封闭式电力测功机结构,测功电机中所使用的控制策略主要有矢量控制和直接转矩控制两种。
目前交流电力测功机应用比较广泛,对测功机的要求也越来越高,研制一种高性能的全功能型电力测功机非常必要。
三种测功机结构介绍：2.1能量外电路消耗型电力测功机能量外电路消耗型电力测功机的结构框图如图1-1所示。
该测功机结构中,Ml为测功电机,M2为被测电机,两合电机同轴相连,测功电机在被动力机械拖动旋转后运行在发电状态,通过与逆变器相连接,将发出的电能输给外界电阻性负载。
可以通过调节逆变器输出电压和频率的大小来调节测功电机的输出功率,从而实现对被测电机的加载。
30KW交流电力测功机技术方案目录一、总体方案简介二、技术协议三、附有关图纸四、质量保证及检验五、设备验收及技术培训六、交货方式及工程工期七、协议解除或终止的情形八、违约责任九、其它约定甲方：乙方：兹有甲方为扩大生产规模，提高经济效益，通过市场调研，及对产品的实地考察，现委托乙方设计、制造、安装摩托车发动机检测试验系统。
经双方有关人员就相关技术条款经过认真磋商及谈讨，特拟定本技术协议书，作为本设备设计、制造、安装及工程竣工验收的技术性依据，并作为《购销合同》的附本，具有与《购销合同》同等的法律效力。
具体技术要求如下。
一、总体要求简介设备以交流电力测功机为加载器，通过控制交流变频电机，达到对发动机进行加载测试的目的。
可测试各种工况下的加载力矩、反拖扭矩。
测试系统能进行恒转速、恒功率或恒扭矩控制，测试发动机加载状态下的输出转速、扭矩、曲轴转速等，自动计算输出功率、机械效率以及环境温度、大气压力、环境湿度、机油温度、缸头温度等参数本测试系统由计算机自动控制系统、测试台架（包括夹具、三木联轴器）、电力测功机、油耗仪、油门执行器、温度传感器等部件组成。
测试系统自动化程度高，性能稳定可靠。
1 测功机控制：采用PLC和交流变频控制装置，测功机控制操作提供恒转速/恒扭矩两种控制方式，适应不同类型的发动机（可以根据用户要求采用计算机手动调节运行工况点或采用计算机自动控制调节运行工况点进行测试）。
2油门控制：采用力矩电机，手动旋钮远距离位置控制（可以根据用户要求手动界面控制调节运行工况点或采用计算机自动程序控制调节运行工况点进行测试）。
3系统检测及数据处理操作采用工业控制计算机，完成试验过程的检测、数据显示、打印、存储及各种检验参数，进行数据管理。
并能绘制发动机各类特性曲线（万有特性、负荷特性、速度特性）。
4系统安全保护措施有：超速、短路、过流、飞车等故障保护及紧急停车功能。
最大外形尺寸：长×宽×高mm变频柜：1400×450×1600设备系统整体应适用于摩托车汽油发动机的性能和耐久性考核试验，满足下列国家试验标准：JB 5135.1 通用小型汽油机台架性能试验方法GB/T 5363 摩托车和轻便摩托车发动机台架试验方法GB/T 20076 摩托车和轻便摩托车发动机最大扭矩和最大净功率测量方法GB 1105.1 内燃机台架性能试验方法标准环境状况及功率、燃油消耗和机油消耗的标定GB 5364 摩托车和轻便摩托车汽油机质量定期检查规程GB 5360 摩托车和轻便摩托车汽油机通用技术条件二、技术协议一、设备规格型号QC100-30KW二、适用范围1 、发动机的功率范围：发动机功率≤30KW测功机最大扭矩190N.m/1500r测功机最高转速4500r/min发动机最高转速≤12000r/min2 、设备的适用环境条件环境温度 0-50°C环境相对湿度 20%-90%电源要求三相五线制 AC380V±10% 50HZ 3、测试系统的基本配置QC100-37KW测量控制柜1套YH-100容积式油耗仪1套油门执行器1套环境工作站1套4 系统的主要测量参数、范围及精度4.1 系统的主要测量参数4.1.1测功机转速、扭矩、功率4.1.2发动机曲轴转速、扭矩、功率4.1.3发动机标定扭矩、功率4.1.4发动机环境修正系数4.1.5 发动机油门开度4.1.6发动机燃油消耗量4.1.7 发动机燃油消耗率4.1.8燃油消耗容积及对应时间4.1.9 发动机传动比4.1.10机油温度4.1.11垫片温度(缸头温度)4.1.12环境温度、压力、湿度；4.2 系统主要技术指标及参数精度4.3 系统测量范围及精度表2 测量范围和精度要求5.工事范围5 .1设备详细清单起动停止20 UPS 电源 1套 山特5.2、控制软件；5.3、现场安装管线，及辅助安装； 5.4、现场调试及培训； 6 设备组成详述6.1 交流电力测功机主机6.1.1 转速传感器为：旋转编码器（德国，库伯乐），1转/1024个脉冲， 6.1.2 拉压传感器为：朱海（中日合资），CST250 6.1.3.测功机特性曲线6.2 控制箱功能QC 系列交流电力测功机控制柜机箱示意图QC系列交流电力测功机操作台控制小盒示意图6.3动力控制柜功能QC系列交流电力测功机动力柜示意图6.4 气象站6.4.1 主要技术参数6.4.1.1温度测试范围：-20℃- +85℃，精度±0.5℃。
![交流电力测功器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/a4eb0b511a37f111f0855b6a.png)
专利名称：交流电力测功器
专利类型：实用新型专利
发明人：史文祥,范亚敏,秦玉成,李植晋,黄志元申请号：CN90215525.3
申请日：19901201
公开号：CN2094053U
公开日：
19920122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型是一种用以测量原动机输出功率的 交流电力测功器。
由内通风式三相异步电机，齿轮减 速箱、拉压传感器及控制电路组成；三相异步电机与 底座间采用了弹性支承，控制电路可保证自然过渡并 网发电，对电网污染小。
结构简单，成本低，测量精度 高，工作寿命长，适合我国国情，又可节约和回收能 源，适用于对原动机，尤其是中小型柴油机在额定转 速下测试输出功率。
申请人：南通市内燃机测试仪器厂
地址：226006 江苏省南通市船闸东路5号
国籍：CN
代理机构：江苏省南通市专利服务部
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交流测功机调研和方案设计1.电力测功机是什么？基本原理？随着我国电动汽车、航空以及军工等工业的发展。
对电动机、发动机、内燃机、齿轮箱等动力机械的测试要求也越来越高,为了对这些设备的转速、转矩、功率以及效率等性能进行测试,作为测功机系统必须具备高动态性能、高稳定性等特点,而电力测功机正是一种可以满足上述要求的新型测功机。
电力测功机不仅能够用作测功电机实现对被测电机的加载,还可以作为拖动电机来拖动其他动力机械,这是其它测功机所不具备的。
电力测功机中的交流电力测功机不仅能够满足上述要求,除此之外还能够实现能量的再生利用,具有广泛的使用价值。
测功电机可以釆用同步电机也可以采用感应电机,进行测功的同时能够做到能量的回馈,但是同步电力测功机运行在电动状态时,测功区的最高转速受到同步转速的限制,而采用感应电机的交流变频方案的测功机不仅能够实现能量的双向流动,且动、静态性能比同步方案更优。
基本原理：电力测功机就是利用直流电机或者交流电机作为转换元件,将电能转换成电机转子的机械能,以转矩形式为承载电机加载; 并通过对加载转矩的控制,实现对承载电机所带机械负载的模拟。
2.理论研究现状交流电力测功机系统主要有三种结构分别为:能量外电路消耗型电力测功机结构、独立式能量回馈型电力测功机结构和电封闭式电力测功机结构,测功电机中所使用的控制策略主要有矢量控制和直接转矩控制两种。
目前交流电力测功机使用比较广泛,对测功机的要求也越来越高,研制一种高性能的全功能型电力测功机非常必要。
三种测功机结构介绍：2.1能量外电路消耗型电力测功机能量外电路消耗型电力测功机的结构框图如图1-1所示。
该测功机结构中,Ml为测功电机,M2为被测电机,两合电机同轴相连,测功电机在被动力机械拖动旋转后运行在发电状态,通过和逆变器相连接,将发出的电能输给外界电阻性负载。
可以通过调节逆变器输出电压和频率的大小来调节测功电机的输出功率,从而实现对被测电机的加载。
DJJ交流电力测功机使用说明书长沙诚邦测控仪器有限公司一．概述正确的选择负载乃是试验是否能够成功的关键。
机械加载、水力加载、磁粉加载、电涡流加载等都只能信任一定工况范围内的加载，它们不是加载不稳定，就是高速性能不好，或者低速无法加载，而且无一不浪费能源等等，只有电力回馈加载才是加载稳定的、高低速加载特性都很好的节能型加载器。
交流变频回馈加载器由一台特制的变频电机和一台DJJ控制器组成。
DJJ交流变频回馈加载器是利用交流变频电机作为负载并将发出的电能通过DJJ加载及回馈控制器回馈给输入端的一种先进的加载设备，它和扭矩传感器配接，即组成性能优良的交流变频电力测功机。
它与其它测功机比较，具有以下无可比拟的优点：（1）既可以作为发电机加载，又可以作为电动机拖动。
这对于内燃机/变速箱等需要倒拖的试验是非常理想的。
（2）节能：由于采用发电回馈加载，节能效果非常明显。
（3）加载特性非常好：DJJ交流电力测功机采用直接转矩控制技术，在额定转速以下可以保持恒扭矩加载，额定转速以上可以恒功率加载。
（4）响应快（5ms）：特别适合例如路谱试验等动态和瞬态加载试验.（5）可以【恒扭矩(加载)/恒转速（倒拖）】两种工作方式，以适应不同测试需要.（6）结构简单，稳定性、可靠性好，使用方便。
（7）恒扭矩和恒转速控制稳定度是其他测功机无可比拟的（0.1%以上)。
（8）根据用户要求，DJJ电力测功机可以根据要求提供计算机程序控制接口，接口方式可以模拟信号输入，也可以RS232,485等接口输入。
二．110KW交流电力测功机主要技术性能1.环境条件：（1）环境温度： 0－50℃（2）存储温度：－20—＋70℃（3）相对湿度：85％无凌霜（4）海拔高度：1000米，（最高4000米，每100 米降1％）（5）强制冷却：内置风机2、电源：（1）三相电压：3AC380V-15%__480+10%(或其他电压等级)（2）电网频率：48－63HZ（4）功率因素：大于0.98（基波）（5）效率：大于0.963、加载及测量：⑴加载测功范围：0－1000KW⑵加载扭矩范围: 0-400 N.m（量程分档）（更高扭矩也可以特殊定制）⑶转速范围： 0-8000r/min。
