整流回饋單元Regen設定在DCbus工作模式，測功機變頻器Impact和風機變頻器PlusⅡ與Regen共用直流母線
，由Regen供/饋電。這樣的結構使測功機發出的電可以經過變頻器直流母線直接送到風機變頻器和驅動電機。

　　底盤測功機係統中的雙電機傳動係統有這樣一些特點：

1底盤測功機在正常做車輛試驗時，測功機總是提供阻轉矩處於發電狀態，風機電機總是提供驅動轉矩處於電動狀態；

2風機電機的轉速（成比例）跟蹤測功機轉速；

3兩台電機有共同的轉速-轉矩特性：轉矩與轉速的平方成正比；

4兩台電機的額定功率處於同一量級：（摩托車用）測功機22-55kW，風機電機30-55kW。

對於這樣的雙電機傳動係統而言

，兩個電機共用直流母線無疑是最佳的方案。測功機發出的電功率大於/小於風機電機耗電功率時，隻有差額部分通過整流回饋單元Regen自動向電網回饋/suoqu，diannengdabufenzaixitongneibutongguozhiliumuxianjiaohuan，shizhenggexitongyudianwangzhijiandiannengjiaohuangonglvjiangzhizuixiao，duidianwangdewuranyejiangzhizuidi。zhongsuozhouzhigongzuozaiPWM狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)變(bian)流(liu)器(qi)對(dui)電(dian)網(wang)會(hui)造(zao)成(cheng)汙(wu)染(ran)，向(xiang)電(dian)網(wang)饋(kui)電(dian)比(bi)從(cong)電(dian)網(wang)用(yong)電(dian)汙(wu)染(ran)更(geng)甚(shen)。我(wo)們(men)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)了(le)不(bu)同(tong)情(qing)況(kuang)下(xia)係(xi)統(tong)直(zhi)流(liu)母(mu)線(xian)的(de)流(liu)向(xiang)

，進(jin)行(xing)摩(mo)托(tuo)車(che)試(shi)驗(yan)時(shi)，一(yi)般(ban)總(zong)是(shi)測(ce)功(gong)機(ji)發(fa)電(dian)功(gong)率(lv)小(xiao)於(yu)風(feng)機(ji)電(dian)機(ji)耗(hao)電(dian)功(gong)率(lv)，向(xiang)電(dian)網(wang)饋(kui)電(dian)的(de)機(ji)會(hui)不(bu)多(duo)。當(dang)測(ce)功(gong)機(ji)和(he)風(feng)機(ji)在(zai)高(gao)速(su)大(da)負(fu)荷(he)運(yun)轉(zhuan)時(shi)整(zheng)個(ge)設(she)備(bei)的(de)進(jin)線(xian)電(dian)流(liu)卻(que)不(bu)大(da)
，這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)引(yin)起(qi)客(ke)戶(hu)的(de)關(guan)注(zhu)繼(ji)而(er)得(de)到(dao)好(hao)評(ping)。

    測功機是一種動態控製、測量動力機械轉速、轉矩的設備，安裝有高精度的轉角編碼器和轉矩測量裝置。為實現ASR轉速控製運行方式
，在Impact上加裝了編碼器接口板L7E
，測功機的編碼器通過L7E接入Impact構成轉速閉環，輕輕鬆鬆達到0.05%的調速精度。

再來看轉矩控製
，變頻器裏顯示的“轉矩”是根據電壓、電流、相位等電參數算出來的的“電機電磁轉矩”，與測功機實測出的“機械軸轉矩”相比，精度差得遠
，達不到千分之幾的精度。再者無論變頻器內部各種控製環節如何複雜
，從“變頻器-測功機”係統總體上看直接轉矩控製方式是“開環”的。因此直接利用變頻器轉矩控製功能是達不到測功機ATRgongzuofangshijingduyaoqiude。cegongjikongzhixitongbixugouchengzhuanjubihuankongzhi，bingqiezhuanjudaxiaobixushiyonglixuefangfaceliangchulaidejixiezhouzhuanju。erbushiyongdiancanshusuanchulaidediancizhuanju。

從自動控製理論我們知道構成閉環控製必須要有測量
、反饋、調節器
、zhixingqidengjigehuanjie。cegongjibentishangyijinganzhuanglegaojingduzhuanjuceliangzhuangzhi
，zhixingqijiushibianpinqihecegongji
，xianzaizhiqueshaojinxingbijiaojisuandetiaojieqi。keyiyongyunsuanfangdaqigouchengyingjianPID調節器
，這是早期測功機控製係統的典型做法；也可以用計算機構成數字PID調(tiao)節(jie)器(qi)，用(yong)軟(ruan)件(jian)來(lai)實(shi)現(xian)，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)對(dui)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)的(de)實(shi)時(shi)性(xing)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)，容(rong)易(yi)與(yu)其(qi)它(ta)子(zi)係(xi)統(tong)爭(zheng)奪(duo)係(xi)統(tong)資(zi)源(yuan)，導(dao)致(zhi)可(ke)靠(kao)性(xing)不(bu)高(gao)。我(wo)們(men)為(wei)轉(zhuan)矩(ju)閉(bi)環(huan)問(wen)題(ti)頗(po)費(fei)了(le)一(yi)番(fan)心(xin)思(si)，最(zui)後(hou)利(li)用(yong)Impact內部的Ptrim功能構成了轉矩閉環。測功機轉矩信號通過Impact的Analog Input 1端口接入變頻器作為反饋信號，變頻器裏的Ptrim環節包含一個PI調節器
，用作轉矩調節器，通過設置
、鏈接相關Parameter構成了轉矩閉環控製。這樣比前麵說的方法簡單

、可靠、效果好。測功機轉矩控製精度達到了0.5%，測功機動態特性良好，充分展示了交流測功機精度高和響應速度快的優良特性
，為整套底盤測功機的高技術指標打下堅實的基礎。

    底盤測功機是一種複雜的、自動化程度很高的設備
，計算機、變頻器、PLC之間傳輸的信息不少。現在我們用AB公司的SLC500係列PLC做底層測量和控製，諸如互鎖、報警等均由PLC管理。試驗車輛的溫度
、轉速等一些測量工作由Flex IO模塊擔當。PLC、變頻器、Flex IO通過DeviceNet網絡互連，主控計算機通過以太網線與PLC相連，這樣就組成了一個小小的內部網絡，各種指令
、信息通過網絡傳輸。與我們早期的IO單線傳輸方式相比
，使用DeviceNet網絡的測功機設備的特點是：

　　１設備內部連接電纜大大減少

，現場安裝工作快捷。

　　２傳輸的信息量大了。

　　３傳輸的指令、信息精度高了。原來IO方式下轉速、轉矩指令經由計算機算出後要經過DA轉換板轉換成模擬電壓接入到變頻器的Analog Input端口
，再由變頻器內部的AD轉換器轉換成數字量才能進行計算控製。本來計算機和變頻器裏用的都是數字量，中間傳輸環節這麼AD、DA的轉換兩次不但費事還人為的降低了精度加進了失真。

　　 4 信號抗幹擾能力提高了
，原來的一些模擬信號線（例如轉速
、轉矩指令）容易受到變頻器等外界幹擾，現在用網絡傳輸，外界幹擾影響少多了。

　　 ５ 造價提高了。DeviceNet需要通過PLC裏的Scaner實現計算機和變頻器的信息傳輸

，而低檔的PLC沒有Scaner 這就限製了用戶隻能使用較為高檔的PLC；另外DeviceNet的原裝電纜、接頭價格不菲，這些都導致了成本的上升。　　　　　

四  使用效果

底盤測功機的技術指標和可靠性主要取決於測功機-轉鼓機組和電控係統。對此我們采取的措施是：

測功機-轉鼓機組  采用我所具有完全知識產權的專利產品“外風冷全封閉式交流電力測功機”。精心設計製造的機械結構加上裝有高精度光電編碼器（轉速傳感器）和0.02級力傳感器（轉矩傳感器），從根本上保證了轉速轉矩的測量精度。

電控係統  以Lockwel AB公司的產品（1336係列變頻器、SLC500係列PLC、DeviceNet網絡）為基礎件，構成完善可靠的控製環節。

1336Impact變頻器的優良性能（轉速
、轉矩控製精度）hefengfugongnenglingrenmanyi
，suoxuyaodegongnengbianpinqilijihudougeizhunbeihaole
，qijingdudakewanquanfangxin。ruguoyaojianliyigefuzadegaojingdudedianqichuandongxitong
，zhiyaorenzhenxuexiqiyuanli
，helishezhitongdao、建立信號鏈接
，調整好信號通道的滿度係數

、偏移量
、通道帶寬等參數

，就可望達到所期望的效果。

以Lockwell AB公司器件為主的ACD係列交流底盤測功機具有優異的技術指標和良好的可靠性
，自主研發的測功機與1336Impact變頻器配合良好
，相得益彰，整套設備的主要技術指標（轉矩靜校、轉矩動態控製精度
、速度控製精度等）達到了工業發達國家同類產品的水平。

 

 

主要參考文獻

[1] Lockwell Automation：1336 IMPACT Adjustable Frequency AC Drive User Manual

[2] Lockwell Automation：1336 PLUSⅡ Adjustable Frequency AC Drive User Manual

[3] Lockwell Automation：1336 REGEN LineRegeneration Package User Manual

[4] 浙江大學羅克韋爾自動化實驗室：可編程控製器係統 浙江大學出版社 2002

[5] 餘誌生：汽車理論  機械工業出版社 1990

 

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