專利名稱：一種水冷電機測試平臺及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機測試技術(shù)，特別是一種水冷電機測試平臺及使用方法。
背景技術(shù)：
目前常見的電機測試平臺由控制器和測試臺組成，控制器是用于輸出電能和控制信號給被測電機,被測電機驅(qū)動對拖動電機，被測電機輸出的動能被作為負載的對拖電機在測試臺全部消耗掉。通常測試平臺中的對拖電機以發(fā)電機的形式將被測電機輸出的動能轉(zhuǎn)化成電能，對拖電機產(chǎn)生的電能可回收再利用，或者直接轉(zhuǎn)化成熱能。為了節(jié)能回收能量，近兩年出現(xiàn)的新型電機測試平臺的控制器，可將對拖電機產(chǎn)生的電能回收再利用，在大中型電機的拖動中，節(jié)能效果明顯。但是現(xiàn)在還沒有專門針對水冷電機的這種測試平臺。功率較大的電機因為發(fā)熱量大才安裝了水冷系統(tǒng)，以保證其正常工作。對拖電機作為發(fā)電機要將被測電機的大量動能轉(zhuǎn)換為電能，將產(chǎn)生同樣多熱量，電機溫度過高時，電機的內(nèi)阻的阻值和矽鋼片的導磁率都會發(fā)生變化，直接影響電機的效率，也就影響所測功率值的準確性，另外也大大降低了對拖電機的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水冷電機測試平臺包括水冷系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和測試工作臺三大部分，被測電機和對拖電機共用一套水冷系統(tǒng)，本發(fā)明的另一目的是提供一種水冷電機測試平臺的使用方法，測試時逐步提高控制器的輸出功率，檢測二電機出水口溫度，確保二電機得到適當冷卻的情況下進行測試。本發(fā)明設(shè)計的水冷電機測試平臺包括控制系統(tǒng)和測試工作臺，控制系統(tǒng)包括三相電輸出端、回收電力輸入端、控制器及所連接的顯示器和控制按鈕。測試工作臺包括測試平臺和其上的扭矩儀，對拖電機和被測電機的機座固定在測試平臺上，扭矩儀的扭桿兩端各接一組法蘭盤，分別連接被測電機法蘭盤和對拖電機法蘭盤，使兩電機相互間可以傳遞扭矩和轉(zhuǎn)速。被測電機的三相電源端連接控制器的三相電輸出端，對拖電機的電力輸出端接控制器的回收電力輸入端。本發(fā)明設(shè)計的水冷電機測試平臺還有水冷系統(tǒng)，所述水冷系統(tǒng)包括水箱、循環(huán)水泵和散熱器，所述被測電機和對拖電機均配有水冷機殼，水箱出水接口經(jīng)出水管接循環(huán)水泵，循環(huán)水泵出水端所接供水管經(jīng)進水三通分接被測電機進水管和對拖電機進水管，被測電機進水管和對拖電機進水管分別連接被測電機和對拖電機的水冷機殼進水口。被測電機和對拖電機的水冷機殼出水口分別經(jīng)出水管接入回水三通，回水三通經(jīng)回水管接散熱器進水口，散熱器出水口經(jīng)水管連接水箱進水接口。所述散熱器包括散熱管和風扇，散熱管為反復(fù)彎折為多個S形的水管或者為多層盤繞的水管，一端為散熱器進水管、另一端為散熱器出水管，風扇的葉片與散熱管相對，向散熱管吹風加快散熱。為增大散熱面積，散熱管上有散熱翅。水箱安裝在水箱架上，水箱出水接口高于被測電機和對拖電機水冷機殼的進水口，以便于電機水冷機殼中的氣泡排出。 在被測電機進水管和對拖電機進水管上安裝有調(diào)節(jié)閥，以便分別調(diào)節(jié)進入二電機水冷機殼的水量。所述水箱的容積應(yīng)大于兩個電機的水冷機殼的容積、散熱器的容積、循環(huán)水泵的容積和各連接水管容積之和的1. 7倍。本發(fā)明提供的水冷電機測試平臺的使用方法包括以下步驟1、安裝和接線準備對拖電機和被測電機的機座固定在測試平臺上，扭矩儀連接被測電機和對拖電機的法蘭盤。被測電機的三相電源端連接控制系統(tǒng)的三相電輸出端，對拖電機的電力輸出端接控制系統(tǒng)的回收電力輸入端；I1、水冷系統(tǒng)準備在水箱中加滿冷卻水，起動循環(huán)水泵，使冷卻水下行經(jīng)過進水三通分流進入對拖電機和被測電機的水冷機殼內(nèi)，水冷機殼充滿后，再從兩個電機的水冷機殼出水口回流到回水三通匯合，經(jīng)回水管進入散熱器進水口，由散熱器出水口返回水箱；循環(huán)水泵1-1持續(xù)運轉(zhuǎn)，補充冷卻水至水箱1-4中水量等于或大于水箱1-4容積的 70% ；II1、半速試運行啟動控制器，并調(diào)節(jié)控制器輸出，被測電機的轉(zhuǎn)速逐步升高至額定轉(zhuǎn)速的一半，保持50 70分鐘，檢查各部分運轉(zhuǎn)情況，如果均正常進入下一步；如果不正常，排除故障后，被測電機的轉(zhuǎn)速逐步升高至額定轉(zhuǎn)速的一半，保持50 70分鐘，再次檢查；IV、被測電機按三分之一額定功率運轉(zhuǎn)設(shè)置控制器回收對拖電機產(chǎn)生的電能，調(diào)節(jié)控制器的輸出功率為被測電機額定功率的三分之一，檢查各部分運轉(zhuǎn)情況，如果均正常保持此狀態(tài)運轉(zhuǎn)50 70分鐘，再次檢查各部分運轉(zhuǎn)正常后，測量兩個電機的出水口的水溫，如果兩個電機出水口的水溫均低于60°C，為正常，無需處理；如果有一個電機出水口水溫高于60°C、調(diào)節(jié)溫度較高的電機的進水管的調(diào)節(jié)閥，增加進入該電機水冷機殼的水量；繼續(xù)按被測電機額定功率的三分之一的狀態(tài)運轉(zhuǎn)50 70分鐘，測量二電機出水口水溫，至兩個電機出水口的水溫均低于60°C，進入下一步；V、被測電機按二分之一額定功率運轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)控制器的輸出功率到被測電機額定功率的二分之一，檢查各部分運轉(zhuǎn)情況，如果均正常按步驟IV的方式測量并調(diào)節(jié)二電機出水口水溫，至兩個電機出水口的水溫均低于60°C，進入下一步；V1、對拖測量調(diào)節(jié)控制器的輸出功率到被測電機的額定功率，通過扭矩儀讀取被測電機在額定功率時的輸出扭矩，對拖測量到規(guī)定的時間，電機出水口的水溫不超過90°C，即可完成被測電機對拖加載測試試驗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明水冷電機測試平臺及使用方法的優(yōu)點為被測電機對拖電機冷卻后工作溫度相同，電機測試的數(shù)據(jù)更準確，并能回收對拖電機產(chǎn)生的電能，也能保證對拖電機的工作壽命。


圖1為本水冷電機測試平臺實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中水冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中測試平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標記1、水冷系統(tǒng)，1-1、循環(huán)水泵，1-2、水箱出水管，1-3、水箱架，1_4、水箱，1-5、水箱出水接口，1-6、水箱回水接口，1-7、散熱管，1-8、散熱翅，1-9、散熱器架，1_10、風扇，1-11、返回水管，1-12、回水管，1-13、回水三通，1-14、進水三通，1_15、供水管，2、控制系統(tǒng)，2-1、三相電輸出端，2-2、機箱，2-3、顯示器，2-4、回收電力輸入端，2-5、控制按鈕，3、測試工作臺，3-1、測試平臺，3-2、對拖電機，3-3、對拖電機法蘭盤，3-4、扭矩儀，3_5、被測電機法蘭盤,3-6、被測電機。
具體實施例方式水冷電機測試平臺實施例本例水冷電機測試平臺如圖1所示，包括水冷系統(tǒng)1、控制系統(tǒng)2和測試工作臺3三大部分。本例水冷系統(tǒng)I如圖2所示，包括水箱1-4、循環(huán)水泵1-1和散熱器，所述被測電機3-6和對拖電機3-2均配有水冷機殼。本例水箱1-4的容積為兩個電機的水冷機殼的容積、散熱管1-7的容積、循環(huán)水泵1-1的容積和各連接水管容積之和的2倍。水箱1-4安裝在水箱架上，水箱出水接口 1-5高于被測電機3-6和對拖電機3-2水冷機殼的進水口，水箱出水接口 1-5經(jīng)出水管接循環(huán)水泵1-1，循環(huán)水泵1-1出水端所接供水管1-15經(jīng)進水三通
1-14分接被測電機進水管和對拖電機進水管，被測電機進水管和對拖電機進水管分別連接被測電機3-6和對拖電機3-2的水冷機殼進水口，被測電機進水管和對拖電機進水管上安裝有調(diào)節(jié)閥。被測電機3-6和對拖電機3-2的水冷機殼出水口分別經(jīng)出水管接入回水三通1-13，回水三通1-13經(jīng)回水管1-12接散熱器進水口，散熱器出水口經(jīng)返回水管1-11連接水箱進水接口 1-6。本例散熱器包括散熱管1-7和風扇1-10。散熱管1-7為反復(fù)彎折為多個S形的水管，一端為散熱器進水管、另一端為散熱器出水管。本例的散熱管1-7是數(shù)十根直管和數(shù)十個180°彎接頭對接、構(gòu)成的多排多列S形彎折的連續(xù)長管，散熱管1-7的各直管穿過數(shù)十片相互平行的散熱片，散熱片作為散熱翅1-8。風扇1-10的葉片與散熱管1-7相對，向散熱管1-7和散熱翅1-8吹風加快散熱。本例控制系統(tǒng)如圖3所示，包括三相電輸出端2-1、回收電力輸入端2-4，控制器及所連接的顯示器2-3和控制按鈕2-5?？刂破靼惭b在機箱2-2內(nèi)，顯示器2-3和控制按鈕
2-5嵌于機箱2-2面板上,三相電輸出端2-1和回收電力輸入端2-4從機箱2_2引出。所有的接線端都在機箱2-2內(nèi)，以保安全。本例測試工作臺3如圖4所示，包括測試平臺3-1和其上的扭矩儀3-4，對拖電機3-2和被測電機3-6的機座用螺栓固定在測試平臺3-1上，扭矩儀3-4的扭桿兩端各接一組法蘭盤，分別連接被測電機法蘭盤3-5和對拖電機法蘭盤3-3。對拖電機電力輸出端與控制系統(tǒng)的回收電力輸入端2-4相連接，被測電機的三相電源端與控制系統(tǒng)2的三相電輸出端
2-1相連接。水冷電機測試平臺的使用方法實施例上述水冷電機測試平臺實施例的使用方法包括以下步驟1、安裝和接線準備對拖電機3-2和被測電機的機座固定在測試平臺3-1上，扭矩儀3-4連接被測電機3-6和對拖電機3-2的法蘭盤。被測電機3-6的三相電源端連接控制系統(tǒng)2的三相電輸出端2-1，對拖電機3-2的電力輸出端接控制系統(tǒng)2的回收電力輸入端2-4 ；I1、水冷系統(tǒng)準備在水箱1-4中加滿冷卻水，起動循環(huán)水泵1-1，使冷卻水經(jīng)供水管1-15經(jīng)進水三通1-14分流進入對拖電機3-2和被測電機3-6的水冷機殼內(nèi)，水冷機殼充滿后，再從兩個電機的水冷機殼出水口回流到回水三通1-13匯合，經(jīng)回水管1-12進入散熱器進水口，由散熱器出水口經(jīng)返回水管1-11回到水箱1-4 ;循環(huán)水泵1-1持續(xù)運轉(zhuǎn)，補充冷卻水至水箱1-4中水量穩(wěn)定于其容積的70%，起動散熱器的風扇1-10 ；II1、半速試運行啟動控制器，并調(diào)節(jié)控制器輸出，被測電機3-6的轉(zhuǎn)速逐步升高至額定轉(zhuǎn)速的一半，保持60分鐘，檢查各部分運轉(zhuǎn)情況，如果均正常進入下一步；如果不正常，排除故障后，被測電機的轉(zhuǎn)速逐步升高至額定轉(zhuǎn)速的一半，保持60分鐘，再次檢查；IV、被測電機按三分之一額定功率運轉(zhuǎn)設(shè)置控制器回收對拖電機3-2產(chǎn)生的電能，調(diào)節(jié)控制器的輸出功率為被測電機額定功率的三分之一，檢查各部分運轉(zhuǎn)情況，如果均正常保持此狀態(tài)運轉(zhuǎn)60分鐘，再次檢查各部分運轉(zhuǎn)正常后，測量兩個電機的出水口的水溫，如果兩個電機出水口的冷卻水的水溫均低于60°C，為正常，無需處理；如果有一個電機水溫高于60°C、調(diào)節(jié)溫度較高的電機的進水管的調(diào)節(jié)閥，增加進入該電機水冷機殼的水量；繼續(xù)按被測電機額定功率的三分之一的狀態(tài)運轉(zhuǎn)60分鐘，測量二電機出水口水溫，至兩個電機出水口的水溫均低于60°C，進入下一步;V、被測電機按二分之一額定功率運轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)控制器的輸出功率到被測電機3-6額定功率的二分之一，檢查各部分運轉(zhuǎn)情況，如果均正常按步驟IV的方式測量并調(diào)節(jié)二電機出水口水溫，至兩個電機出水口的水溫均低于60°C，進入下一步；V1、對拖測量調(diào)節(jié)控制器的輸出功率到被測電機3-6的額定功率，通過扭矩儀3-4讀取被測電機3-6在額定功率時的輸出扭矩，對拖測量到規(guī)定的時間，電機出水口的水溫不超過90°C，即可完成被測電機3-6對拖加載測試試驗。上述實施例，僅為對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進一步詳細說明的具體個例，本發(fā)明并非限定于此。凡在本發(fā)明的公開的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種水冷電機測試平臺，包括控制系統(tǒng)(2)和測試工作臺(3);所述控制系統(tǒng)包括三相電輸出端(2-1)、回收電カ輸入端(2-4)，控制器及所連接的顯示器(2-3)和控制按鈕(2-5);所述測試工作臺(3)包括測試平臺(3-1)和其上的扭矩儀(3-4)，對拖電機(3-2)和被測電機(3-6)的機座固定在測試平臺(3-1)上，扭矩儀(3-4)的扭桿兩端各接一組法蘭盤，分別連接被測電機法蘭盤(3-5)和對拖電機法蘭盤(3-3);對拖電機電カ輸出端與控制系統(tǒng)的回收電カ輸入端(2-4)相連接，被測電機的三相電源端與控制系統(tǒng)(2)的三相電輸出端(2-1)相連接；其特征在于 還包括水冷系統(tǒng)(1)，所述水冷系統(tǒng)(I)包括水箱(1-4)、循環(huán)水泵(1-1)和散熱器，所述被測電機(3-6)和對拖電機(3-2)均配有水冷機殼；水箱(1-4)的水箱出水接ロ( 1-5)經(jīng)出水管接循環(huán)水泵(1-1)，循環(huán)水泵(1-1)出水端所接供水管(1-15)經(jīng)進水三通(1-14)分接被測電機進水管和對拖電機進水管，被測電機進水管和對拖電機進水管分別連接被測電機(3-6 )和對拖電機(3-2 )的水冷機殼進水ロ，被測電機進水管和對拖電機進水管上安裝有調(diào)節(jié)閥；被測電機(3-6)和對拖電機(3-2)的水冷機殼出水ロ分別經(jīng)出水管接入回水三通(1-13)，回水三通(1-13)經(jīng)回水管(1-12)接散熱器進水ロ，散熱器出水ロ經(jīng)返回水管(1-11)連接水箱進水接ロ(1-6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷電機測試平臺，其特征在于 所述散熱器包括散熱管(1-7)和風扇(1-10);散熱管(1-7)為反復(fù)彎折為多個S形的水管，一端為散熱器進水管、另一端為散熱器出水管，風扇(1-10)葉片與散熱管(1-7)相対。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水冷電機測試平臺，其特征在于 所述散熱管(1-7 )上有散熱翅(1-8 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷電機測試平臺，其特征在于 所述水箱(1-4)的容積大于兩個電機的水冷機殼的容積、散熱管(1-7)的容積、循環(huán)水泵(1-1)的容積和各連接水管容積之和的1. 7倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷電機測試平臺，其特征在于 所述水箱(1-4)安裝在水箱架上，水箱出水接ロ( 1-5)高于被測電機(3-6)和對拖電機(3-2)水冷機殼的進水口。
6.權(quán)利要求1到5所述的水冷電機測試平臺的使用方法，其特征在于包括以下步驟1、安裝和接線準備 對拖電機(3-2)和被測電機的機座固定在測試平臺(3-1)上，扭矩儀(3-4)連接被測電機(3-6)和對拖電機(3-2)的法蘭盤；被測電機(3-6)的三相電源端連接控制系統(tǒng)(2)的三相電輸出端(2-1)，對拖電機(3-2)的電カ輸出端接控制系統(tǒng)(2)的回收電カ輸入端(2-4); I1、水冷系統(tǒng)準備 在水箱(1-4)中加滿冷卻水，起動循環(huán)水泵(1-1)，使冷卻水經(jīng)供水管(1-15)經(jīng)進水三通(1-14 )分流進入對拖電機(3-2 )和被測電機(3-6 )的水冷機殼內(nèi)，水冷機殼充滿后，再從兩個電機的水冷機売出水口回流到回水三通(1-13)匯合，經(jīng)回水管(1-12)進入散熱器進水口，由散熱器出水ロ經(jīng)返回水管(1-11)回到水箱(1-4);起動散熱器的風扇(1-10)； II1、半速試運行 啟動控制器，并調(diào)節(jié)控制器輸出，被測電機(3-6)的轉(zhuǎn)速逐步升高至額定轉(zhuǎn)速的一半，保持60分鐘，檢查各部分運轉(zhuǎn)情況，如果均正常進入下一歩；如果不正常，排除故障后，被測電機的轉(zhuǎn)速逐步升高至額定轉(zhuǎn)速的一半，保持60分鐘，再次檢查； IV、被測電機按三分之一額定功率運轉(zhuǎn) 設(shè)置控制器回收對拖電機(3-2)產(chǎn)生的電能，調(diào)節(jié)控制器的輸出功率為被測電機額定功率的三分之一，檢查各部分運轉(zhuǎn)情況，如果均正常保持此狀態(tài)運轉(zhuǎn)60分鐘，再次檢查各部分運轉(zhuǎn)正常后，測量兩個電機的出水ロ的水溫，如果兩個電機出水ロ的冷卻水的水溫均低于60°C，為正常，無需處理；如果有ー個電機水溫高于60°C、調(diào)節(jié)溫度較高的電機的進水管的調(diào)節(jié)閥，増加進入該電機水冷機殼的水量；繼續(xù)按被測電機額定功率的三分之一的狀態(tài)運轉(zhuǎn)60分鐘，測量ニ電機出水ロ水溫，至兩個電機出水ロ的水溫均低于60°C，進入下一 V、被測電機按二分之一額定功率運轉(zhuǎn) 調(diào)節(jié)控制器的輸出功率到被測電機(3-6)額定功率的二分之一，檢查各部分運轉(zhuǎn)情況，如果均正常按步驟IV的方式測量并調(diào)節(jié)ニ電機出水ロ水溫，至兩個電機出水ロ的水溫均低于60°C，進入下一歩； V1、對拖測量 調(diào)節(jié)控制器的輸出功率到被測電機(3-6)的額定功率，通過扭矩儀(3-4)讀取被測電機(3-6)在額定功率時的輸出扭矩，對拖測量到規(guī)定的時間，電機出水ロ的水溫不超過90 0C，完成被測電機(3-6 )對拖加載測試試驗。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水冷電機測試平臺的使用方法，其特征在于 所述步驟II中，循環(huán)水泵(1-1)持續(xù)運轉(zhuǎn)，補充冷卻水至水箱(1-4)中水量等于或大于水箱(1-4)容積的70%。
全文摘要
本發(fā)明為水冷電機測試平臺及使用方法，本測試平臺包括控制系統(tǒng)、測試工作臺和水冷系統(tǒng)，水冷系統(tǒng)包括水箱、循環(huán)水泵和散熱器，被測電機和對拖電機均配有水冷機殼，水箱出水經(jīng)循環(huán)水泵后分接入被測電機和對拖電機的水冷機殼，二電機回水匯合接入散熱器再返回水箱。散熱器包括散熱管和風扇。二電機進水管上安裝有調(diào)節(jié)閥。其使用方法為固定連接二電機并接線，水冷系統(tǒng)加水,起動循環(huán)水泵，測試時先調(diào)節(jié)控制器，被測電機的轉(zhuǎn)速逐步升高至額定轉(zhuǎn)速的一半，保持1H，正常后，被測電機再按1/3和1/2額定功率運轉(zhuǎn)，檢查二電機出水口的水溫均低于60℃后，才進行對拖測量。本發(fā)明二電機工作溫度相同，測試數(shù)據(jù)更準確，也延長了對拖電機工作壽命。
文檔編號G01R31/34GK103048621SQ20121058729
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者姜志凌, 江孝林 申請人:桂林電器科學研究院