1、 普聯 CAC交流電力測功機 使用說明書目錄一、概述3二、主要技術參數6三、測功機安裝9四、電纜10五、布線12六、產品使用的工作條件和環境條件13七聯軸器尺寸14八、應用實例151、發動機性能試驗152、變速箱性能、壽命試驗16一、概述CAC系列交流電力測功機是動力機械功率試驗的負載。標準的CAC系列交流電力測功機由一臺交流電機，一套轉矩、轉速測量傳感器、底座及與動力機械連接的法蘭，一套可四象限運行的ACS交流變頻調速與配電系統，一臺交流電力測功機測控儀組成。其工作原理是將交流電機發出的交流電經ACS變頻器逆變為直流電然后再逆變為交流電上網。ACS交流變頻調速系統調節電機的上網電流來控制原動

2、機的轉速和扭矩。如與我公司生產的FC2000系列測控系統配套使用時除了可以對各種旋轉動力機械的轉速、扭矩進行精確測量和控制，還可以對溫度、壓力、流量、電流、電壓-等參數進行測量、控制。交流電力測功機有兩個重要特點：其一、運用直接轉矩控制技術對電力測功機實行轉矩控制；其二、電力測功機處于發電狀態時將電能送回電網。直接轉矩控制以轉矩為中心來進行磁鏈、轉矩的綜合控制。直接轉矩控制簡單地通過檢測電機定子電壓和電流，借助瞬時空間矢量理論計算電機的磁鏈和轉矩，并根據與給定值比較所得差值，實現磁鏈和轉矩的直接控制。直接轉矩控制技術，是利用空間矢量、定子磁場定向的分析方法，直接在定子坐標系下分析異步電動機的數

3、學模型，計算與控制異步電動機的磁鏈和轉矩，采用離散的兩點式調節器（BandBand控制），把轉矩檢測值與轉矩給定值作比較，使轉矩波動限制在一定的容差范圍內，容差的大小由頻率調節器來控制，并產生PWM脈寬調制信號，直接對逆變器的開關狀態進行控制，以獲得高動態性能的轉矩輸出。它的控制效果不取決于異步電動機的數學模型是否能夠簡化，而是取決于轉矩的實際狀況，它的控制結構簡單、控制信號處理的物理概念明確、系統的轉矩響應迅速且無超調，是一種具有高靜、動態性能的交流調速控制方式。直接轉矩控制磁場定向所用的是定子磁鏈，它采用離散的電壓狀態和六邊形磁鏈軌跡或近似圓形磁鏈軌跡的概念。只要知道定子電阻就可以把它觀測

4、出來。直接轉矩控制強調的是轉矩的直接控制與效果、把轉矩直接作為被控量，既直接又簡化。負載電機由變頻器驅動。變頻器為一臺帶整流/回饋單元的變頻器，它由整流/回饋單元，逆變器組成。整流/回饋單元由兩個反并聯能在兩個方向上有電能流動，即能夠將電能送回電網(四象限工作)。發電工作橋通過一臺自耦變壓器和電網相連接。當電動機處于發電狀態時，電能可通過其回饋單元回饋電網。CAC系列交流電力測功機與傳統的水力、電渦流、直流測功機相比較具有非常明顯的優勢：1、 節能水力、電渦流測功機的基本原理是將原動機產生的機械能轉化為熱能由水冷卻后把熱量帶走，原動機發出的能量不能回收，轉換過程中亦需耗費能量。而電力測功機卻可

5、以把原動機產生的機械能轉換為電能回饋到內部電網，供其他設備使用。2、 加載特性CAC系列交流電力測功機的加載特性從零轉速至額定轉速為恒扭矩特性，額定轉速至最高轉速為恒功率特性，完全符合動力機械的負載特性。通常水力測功機只能在一個方向加載，電渦流測功機雖然可以雙向加載但不可以作為動力倒拖原動機，而電力測功機卻可以方便的實現雙向加載且可以作為動力倒拖原動機。3、 可靠性CAC系列交流電力測功機的主機由SIEMENS公司或國內著名品牌配套，轉矩、轉速傳感器由湘儀動力測試儀器有限公司或HBM公司制造，交流變頻調速器由ABB或SIEMENS公司配套。電機與傳感器均經國家權威部門嚴格檢測，完全符合相關標準

6、。4、 可維護性由于采用了完全符合國家標準的配套件，用戶在維護時不必依賴制造商，完全可以自行進行日常的維護保養，甚至在需要更換主機和傳感器時亦可獨立完成。CAC系列交流電力測功機由于其具有結構簡單免維護，除了具有卓越的調速控制性能之外，還有顯著的節能作用，是企業測試設備技術改造最理想的換代產品。CAC系列交流電力測功機主機結構如圖1所示，測控系統組成如圖2所示。圖1 交流電力測功機結構簡圖1、底座2、交流電機軸承座3、轉矩、轉速傳感器4、連軸器5、軸承座6、防護罩圖2 測控系統組成框圖 框圖中灰色顯示的為CAC交流電力測功機基本配置，白色顯示為測功機用于發動機試驗時的可選配置。二、主要技術參數

7、1、轉速測量精度：±1r/min，±1個字2、扭矩測量精度：±0.4%FS3、轉速控制精度：±5r/min（恒轉速控制模式）4、扭矩控制精度：±0.2%FS5、動態響應速度：5ms6、變頻控制方式：DTC直接轉矩控制7、外形尺寸見圖4，表28、技術數據見表19、電機絕緣等級F10、控制柜防護等級IP22圖3表示CAC系列交流電力測功機的功率吸收范圍和扭矩吸收范圍。凡被試動力機械的特性曲線落在這個區域內，均能用本機進行試驗。CAC交流測功機在額定轉速以下為恒扭矩特性，額定轉速以上為恒轉速特性，用戶在選購時可參考下列技術數據表。技術數據表型號額定功

8、率額定扭矩額定/最高轉速額定電壓額定電流基頻/最高頻率電機極數kWN.mr/minVAHz CAC-1616603000/90003803183/3004極CAC-37371173000/90003807050/1502極CAC-75754702500/8000380CAC-1101107001500/3000380CAC-16016010001500/3000380CAC-20020012701500/3000380CAC-25025016001500/3000380CAC-35035022801500/3000380CAC-40040025701500/3000380CAC-5005003

9、2001500/3000690CAC-63063040001500/2500690CAC-80080051001500/2500690CAC-110G1101756000/10000380CAC-160G1602506000/10000380CAC-200G2003156000/10000380CAC-250G2504006000/10000380CAC-350G3507404500/7500380CAC-400G4009604500/6500380圖4 CAC交流電力測功機安裝尺寸三、測功機安裝測功機應安裝在牢固的混凝土基礎上，基礎的厚度根據測功機的功率確定。基礎四周要有電機動力電纜槽和信號

10、電纜槽，動力電纜槽必須與信號電纜槽隔開，以免引起干擾，正確的布線方式如圖6所示。四、電纜標準的CAC交流電力測功機在出廠時不配帶主電源（輸入電源）動力電纜和電機電纜，用戶必須根據規范來選擇主電源和電機電纜的型號：l 電纜必須能夠承受ACS調速單元的負載電流（參見測功機技術數據中關于額定電流的內容）。l 在連續使用的條件下，電纜至少應耐70的溫度。l PE導線芯/電纜（接地線）的電感阻抗必須根據出現故障時允許的接觸電壓來選擇。（這樣，才能在發生接地故障的情況下，故障點電壓不會過分增大）l 600V等級的電纜可以用在500V的電壓下。連接690V設備的電源電纜的額定電壓至少1kV。當測功機功率大于

11、30kW，則電機電纜建議使用對稱屏蔽電纜（下圖所示）。l 電纜槽架必須連在一起，且要保證良好的導電性，還要將槽架連接到控制柜的外殼上，輸入電源、電機和控制電纜應分別使用單獨得槽架，不要在同一槽架上放置多條電機電纜。l 控制電纜和信號電纜不能與主電纜布置在同一電纜槽內電纜規格下表給出了不同負載電流下銅電纜和鋁電纜的規格。電纜選型是在一個電纜槽架內最多并排放置9根電纜。環境溫度30，PVC絕緣，表面耐受溫度70的條件下得出的（EN60304-1和IEC60364-5-2/2001）。如果與上述使用條件不同，電纜選型要根據國家相應的安全法規，相應的輸入電壓和傳動的負載電流來決定。帶銅屏蔽層的銅電纜帶

12、銅屏蔽層的鋁電纜最大負載電流A電纜規格mm2最大負載電流A電纜規格mm2623×16613×25793×25753×35983×35913×501193×501173×701533×701433×951863×951653×1202153×1201913×1502493×1502183×1852843×1852573×2403353×2402743×(3×50)3583×(3&

13、#215;50)2852×(3×95)3712×(3×95)3312×(3×120)4312×(3×120)3513×(3×70)4593×(3×70)3822×(3×150)4982×(3×150)4283×(3×95)5573×(3×95)4372×(3×185)5682×(3×185)4963×(3×120)6463×(3

14、×120)5152×(3×240)6712×(3×240)5733×(3×150)7463×(3×150)6553×(3×185)8523×(3×185)7723×(3×240)10063×(2×240)表2 電纜選型五、布線測功機電機電纜應獨立于其它電纜走線，多臺測功機同時使用時電機電纜可以一臺一臺地并行布線。推薦電機電纜、輸入電源電纜和控制電纜安裝在不同的槽架中，以避免電機電纜和其它電纜長距離的并行走線，進而減少調速器輸出

15、電壓瞬變產生的電磁干擾。當控制電纜與電源電纜必須交叉走線時應使交叉角度為90度，其它額外電纜不要穿過控制柜。電纜槽之間及電纜槽與接地電極之間必須有良好的電氣連接，鋁槽系統可以用來提高局部電壓的均衡性。圖6 電纜布線示意圖六、產品使用的工作條件和環境條件運行固定安裝存儲在有保護的包裝中運輸在有保護的包裝中 安裝現場的海拔高度海拔高度為0-4000m海拔高度超過1000m，每升高100m，額定功率減少1%空氣溫度-1550，無霜凍空氣溫度在4050之間，每升高1，額定輸出電流就要減少1%-40704070相對濕度5-95%最大95%最大95%無凝露。在存在腐蝕氣體的情況下，最大允許相對濕度為60%

16、污染等級不允許有導電性粉塵存在。大氣壓70-106kPa0.7-1.05大氣壓70-106kPa0.7-1.05大氣壓70-106kPa0.7-1.05大氣壓振動最大值1mm（0.04in.）(5-13.2Hz)，最大值7m/s2(23ft/s2)(13.2-100Hz)正弦振動最大值1mm（0.04in.）(5-13.2Hz)，最大值7m/s2(23ft/s2)(13.2-100Hz)正弦振動最大值1mm（0.04in.）(5-13.2Hz)，最大值7m/s2(23ft/s2)(13.2-100Hz)正弦振動沖擊不允許最大100m/s2(330ft/s2)11ms最大100m/s2(330f

17、t/s2)11ms自由下落不允許不允許不允許電網頻率50Hz±1%進線電壓380V±5%供電系統連接手動操作的分斷設備安全保護快速熔斷器七聯軸器尺寸 圖7聯軸器聯接尺寸圖 聯軸器聯接尺寸一覽表 表3型號ABCDEFCAC166-M1078100125515CAC378-10.585（凸臺）1121364（凸臺）15八、應用實例CAC系列電力測功機應用范圍十分廣泛，但主要還是應用在發動機性能、出廠試驗及汽車傳動部件（變速箱、驅動橋、傳動軸、同步器）的性能、壽命試驗。l 1、發動機性能試驗發動機作為動力，測功機作為負載。電機發出的交流電通過ACS逆變為交流電回饋電網。測功機可以倒拖發動機啟動，冷磨