铸铁平台在高速永磁电机试验台总成的应用

所谓的电机，其实是指依据电磁感应定律实现电能向动能转换的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，是机械设备的动力源。常用的主要有交流异步电机和永磁电机两种。永磁电机由于省去了励磁装置，简化了结构，因而，功率因数高，力矩惯量比大，永磁电机的体积和质量较异步电机也的缩小了，同时降低了电机的温升及配电设备容量，且转子参数可测、控制性能好。
　　为进一步减少能源消耗，随着稀土提纯和应用技术的成熟，电机转速越来越向高速方向发展，大量新型节能高速稀土永磁
　　电机被开发出来，高速永磁电机具有优异的体积小、、功率密度高、能量密度高和高力矩惯量比等特点，成为目前国 际 电机领域的研究热点。高速永磁电机在高速高精度机床、新能源领域发电设备、航天、航空领域大量使用，特别是被用于交通物流上使用的新能源汽车、轮船、电梯提升电机、机器人等新领域。
　　高速永磁电机试验台的整体设计
　　1、试验台构成
　　试验台主要包括：机械系统、控制系统和软件系统。机械系统由负载电机，负载对中机构，高速联轴器，转矩传感器，一体式增速箱，联轴器，驱动电机(被试件)和铸铁平台底座构成。
　　2、试验台的机械系统
　　机械系统包括：负载电机、转矩转速传感器、一体式增速箱、对中定位系统和试验平台。其中，负载电机支座、负载电机、负载电机法兰、膜片联轴器、转矩传感器、防护罩及其支座构成了试验台的驱动系统。
　　负载电机选用基于矢量控制的专用试验电机，其特点是：(1)基于矢量控制，可以在近零速下带载启动；(2)惯量小，动态性能好；(3)可连续运行转速可达8900r/min，高速性能好；(4)专 业试验电机，性高。
　　转矩转速传感器特点是：法兰式结构，无轴承电流影响，可长期传感器测量精度。在变频驱动系统中使用的转矩转速传感器应尽量避免高频谐波可能对轴承产生的腐蚀作用。由于变频器工作时可能产生高次谐波，此高次谐波可能在其附近工作的轴承内形成轴承电流而腐蚀轴承，从而降低轴承寿命或影响设备的工作性能。法兰式传感器不使用轴承，可避免轴承电流的产生，从而提高测量装置的性。
　　对中定位系统位于负载电机和增速箱输入轴之间，其作用有两个：(1)通过结构约束，提高负载电机和增速箱输入轴的同心度；(2)起安 全保护作用。
　　试验平台为试验台的底座，由于台架主轴转速较高，因此作为试验平台主体基座的铸铁平台必 须有足够的自重和抗震能力。根据工程经验，铸铁平台厚度不低于350mm，材料为球墨铸铁QT350。
　　3、控制系统设计
　　控制系统主要包括：试验电机控制、负载模拟控制和润滑系统控制。负载模拟控制主要是完成对负载电机的变频控制。其中变频控制系统选用ABBACS880智能变频系统。其特点是：(1)智能化程度高；(2)四象限运行，可以很好的模拟多种负载工况；(3)可以跟多种控制器进行电封闭协调控制，能量回收率不低于70%。润滑系统主要是通过西门子PLC完成，主要是控制喷油系统的流量和注油时间和节拍。
　　开发的高速永磁电机试验台，使各测试部件集中为一个平台台架上，成为一个整体单元，结构紧凑，控制和软件系统操作方便，检查数据，测试精度高。实现了对高速永磁电机的各项性能指标、技术参数和负载情况的检测及验证。