博一建材讯：1、加载原理本试验台的电路简图。利用直流电机的可逆原理，试验台采用了两台直流电机：一台为主拖动电机（原动机D），另一台为负载发电机（负载电机F）。试验时，经被试件和升速装置传递的试验机械功率由负载电机F转换为直流电功率，再回输给原动机D），从而实现既加载又节能的目的。由发电机方程：MF=CmIFEF=CenF式中，MF为发电机输入机械力矩；EF为发电机电动势；Cm、Ce分别为发电机力矩及电势常数；IF为发电机电枢电流；为发电机主磁通；nF为发电机输入转速。由式不难得出MF=（CmCe/Ra）nF2其中，Ra为发电机电枢电阻。若要得到某一试验转速下的力矩变化，则需改变其磁通，此方式称为调磁方式加载，其加载功率通过调节负载电机F的励磁电阻RL或励磁电压UL，即可使磁通在0到额定磁通e间连续变化，从而得到加载范围为[0-K×2e]的试验机械功率，该功率经被试件及陪试件等机械传动链反作用于原动机D，便给系统加上了载荷。式称为加载方程。2、系统能量关系试验台由可控硅三相全桥整流装置提供电源。电枢回路中加有单通二极管以确保负载电机F处于发电状态。当负载电机F不加励磁时，有=0，由式（2）和式（3）可见，MF=0，PF=0，亦即负载电机F无输入机械力矩和机械功率，原动机D通过机械传动链拖动负载电机F空载，被试件仅承受很小的空载转矩，此时ID为原动机D之电枢电流；I0为电源供给的电流；PD0为原动机D的空载功率；P0为电源供给的电功率。若增加负载电机F的励磁，使E>U，则二极管处于导通状态，回路中产生负载电流IP；同理由式可见，MF>0及PF>0，即产生了输入机械力矩及功率，由此实现了给被试件加载。由图可见，其电流关系为I0=ID-IF，且由P0=I0×U可得电源提供的功率为P0=PD-IF×U，显然P0令k=PF/PD称为节能系数中，电机电枢Ra项可忽略，故上式化简为k≈IFU/IbU=IF/Ib即两电机电枢电压之比，由此便可评价试验台的节能效果。可见，当被试件的传动比为1.864、输入功率为21.86kW时，系统节能效果最佳，达48，显示了其优越性。3、加载系统参数的选择由于直流电机本身特性所限，当输入转速低于其额定转速时，在额定磁通下并不能达到额定功率，因而需在被试件与负载电机之间加入升速装置，以达到比较经济的效果。因此，如何确定电机的容量规格及升速装置的传动比，就成为设计的重要内容。由上述工作原理及节能系统的表达式不难看出，为确保系统具有可靠的电流反馈能力，必须使两电机满足下列条件中，E为负载电机F的额定电压；UD为原动机D的额定电压；PE为负载电机F的额定功率；PD为原动机D的额定功率。为了充分利用负载电机的功率，升速装置的传动比j中，i为被试件传动比；[nD]为原动机D额定转速；[nF]为负载电机F额定转速。特别地，当选择[nb]/[nF]=i时，可以取消升速装置而简化系统结构，减少能量传输环节，提高环路效率。4、结语本文分析了封闭直流电功率流型机械传动试验台的工作原理，提出了节能系数的概念并利用其对试验台进行了评价，在此基础上得出了加载系统的参数选择原则。经实际使用证明，上述分析正确可靠，可供设计该类试验台时参考。
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