本发明涉及液压泵马达可靠性试验装置，尤其涉及一种电功率回收型液压泵马达可靠性试验装置及方法。
背景技术：
液压泵和液压马达作为液压系统的核心零部件，其可靠性直接影响着整个系统的安全性。液压泵马达可靠性试验具有试验周期长和能耗大的特点，其测试平台通常基于功率回收方式开发。目前，国内高校和企业在可靠性试验装置上常采用机械或液压补偿功率回收方式，回收效率高，但对于被试液压泵和被试液压马达的排量及转矩有严格的匹配要求，测试范围受到限制，适用于固定类型产品的可靠性试验。而电功率回收方式功率范围大、加载方式简单且通用性强，可实现多种型号液压泵马达的可靠性试验，在多型号多种类液压泵马达可靠性测试场合比机械和液压补偿功率回收方式更有优势，传统的电功率回收方式为了满足被测对象的流量匹配，存在溢流功率损失。因此，如何提高电功率回收型液压泵和液压马达可靠性试验装置测试效率、减少能量损耗、增大被测对象范围已经成为亟待解决的关键问题。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种新型的高效节能且通用性高的电功率回收型液压泵马达可靠性试验装置及方法。
为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明主要包括整流单元、直流母线排、逆变单元Ⅰ、逆变单元Ⅱ、逆变单元Ⅲ、异步伺服电机Ⅰ、异步伺服电机Ⅱ、异步伺服电机Ⅲ、被试液压泵、压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、流量传感器Ⅰ、流量传感器Ⅱ、流量传感器Ⅲ、流量传感器Ⅳ、单向阀、换向阀、比例溢流阀、三位四通换向阀、温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ、被试液压马达、双向液压泵、油箱，整流单元与直流母线排连接为其提供稳定且可控电压的电源；直流母线排与逆变单元Ⅰ一端连接为其提供所需电能，逆变单元Ⅰ另一端与异步伺服电机Ⅰ相连，基于矢量控制技术对异步伺服电机Ⅰ进行转矩和转速控制；异步伺服电机Ⅰ的输出端与被试液压泵同轴相连，被试液压泵吸油口与油箱相连，被试液压泵的出油口分别与三位四通换向阀的P油口、换向阀一端相连；被试液压马达的两个工作油口分别与三位四通换向阀相连，并在两个工作油口处分别设有压力传感器Ⅱ、温度传感器Ⅰ和压力传感器Ⅲ、温度传感器Ⅱ；被试液压马达与异步伺服电机Ⅱ同轴连接，异步伺服电机Ⅱ通过逆变单元Ⅱ与直流母线排相连；换向阀的另一端与双向液压泵一个油口相连，双向液压泵另一个油口与油箱相连，双向液压泵与异步伺服电机Ⅲ同轴连接，异步伺服电机Ⅲ通过逆变单元Ⅲ与直线母线排连接；换向阀、双向液压泵、异步伺服电机Ⅲ和逆变单元Ⅲ组成辅助系统。
进一步的，在被试液压泵的出油口处设有流量传感器Ⅰ、压力传感器Ⅰ和单向阀；被试液压泵的泄漏油口处设有流量传感器Ⅲ。
进一步的，三位四通换向阀的P油口处设有流量传感器Ⅱ。
进一步的，被试液压马达的泄漏油口与油箱相连并在泄露油口处设有流量传感器Ⅳ。
进一步的，三位四通换向阀的T油口处设有比例溢流阀，比例溢流阀的另一端与油箱相连，为被试液压马达提供背压。
本发明所述使用方法，当被试液压泵的试验流量小于被试液压马达的试验流量时，换向阀不得电，通过逆变单元Ⅲ控制异步伺服电机Ⅲ驱动双向液压泵，向系统输入高压油，此时系统为双泵合流驱动被试液压马达；当被试液压泵的试验流量大于被试液压马达的试验流量时，换向阀得电，被试液压泵输出高压油一路驱动被试液压马达，另一路驱动双向液压泵，通过逆变单元Ⅱ和逆变单元Ⅲ的协调控制，实现被试件流量匹配和系统加载的功能。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：利用双向液压泵和异步伺服电机Ⅲ组成的辅助系统实现被试液压泵和液压马达的流量匹配，既可以满足双泵合流驱动被试液压马达工况，又可以减少溢流功率的损失，大大提高了可靠性试验装置的测试范围和测试效率。
附图说明
图1是本发明的结构简图。
附图标号：1-整流单元，2-直流母线排，3.1-逆变单元Ⅰ，3.2-逆变单元Ⅱ，3.3-逆变单元Ⅲ，4.1-异步伺服电机Ⅰ，4.2-异步伺服电机Ⅱ，4.3-异步伺服电机Ⅲ，5-被试液压泵，6.1-压力传感器Ⅰ，6.2-压力传感器Ⅱ，6.3-压力传感器Ⅲ，7.1-流量传感器Ⅰ，7.2-流量传感器Ⅱ，7.3-流量传感器Ⅲ，7.4-流量传感器Ⅳ，8-单向阀，9-换向阀，10-比例溢流阀，11-三位四通换向阀，12.1-温度传感器Ⅰ，12.2-温度传感器Ⅱ，13-被试液压马达，14-双向液压泵，15-油箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示的本发明的结构简图中，本发明主要包括整流单元1、直流母线排2、逆变单元Ⅰ3.1、逆变单元Ⅱ3.2、逆变单元Ⅲ3.3、异步伺服电机Ⅰ4.1、异步伺服电机Ⅱ4.2、异步伺服电机Ⅲ4.3、被试液压泵5、压力传感器Ⅰ6.1、压力传感器Ⅱ6.2、压力传感器Ⅲ6.3、流量传感器Ⅰ7.1、流量传感器Ⅱ7.2、流量传感器Ⅲ7.3、流量传感器Ⅳ7.4、单向阀8、换向阀9、比例溢流阀10、三位四通换向阀11、温度传感器Ⅰ12.1、温度传感器Ⅱ12.2、被试液压马达13、双向液压泵14、油箱15，整流单元与直流母线排连接为其提供稳定且可控电压的电源；直流母线排与逆变单元Ⅰ一端连接为其提供所需电能，逆变单元Ⅰ另一端与异步伺服电机Ⅰ相连，基于矢量控制技术对异步伺服电机Ⅰ进行转矩和转速控制；异步伺服电机Ⅰ的输出端与被试液压泵同轴相连，被试液压泵吸油口与油箱相连，被试液压泵的出油口分别与三位四通换向阀的P油口、换向阀一端相连；被试液压马达的两个工作油口分别与三位四通换向阀相连，并在两个工作油口处分别设有压力传感器Ⅱ、温度传感器Ⅰ和压力传感器Ⅲ、温度传感器Ⅱ；被试液压马达与异步伺服电机Ⅱ同轴连接，异步伺服电机Ⅱ通过逆变单元Ⅱ与直流母线排相连；换向阀的另一端与双向液压泵一个油口相连，双向液压泵另一个油口与油箱相连，双向液压泵与异步伺服电机Ⅲ同轴连接，异步伺服电机Ⅲ通过逆变单元Ⅲ与直线母线排连接；换向阀、双向液压泵、异步伺服电机Ⅲ和逆变单元Ⅲ组成辅助系统。
在被试液压泵的出油口处设有流量传感器Ⅰ、压力传感器Ⅰ和单向阀；被试液压泵的泄漏油口处设有流量传感器Ⅲ。
三位四通换向阀的P油口处设有流量传感器Ⅱ。
被试液压马达的泄漏油口与油箱相连并在泄露油口处设有流量传感器Ⅳ。
三位四通换向阀的T油口处设有比例溢流阀，比例溢流阀的另一端与油箱相连，为被试液压马达提供背压。
本发明的具体工作过程如下：
当被试液压泵的试验流量小于被试液压马达的试验流量时。试验开始，两位两通换向阀处于失电状态，三相交流电经过整流单元转换为直流电，为直流母线排供电；逆变单元Ⅰ将直流母线排上的直流电转换为交流电，为异步伺服电机Ⅰ供电，异步伺服电机Ⅰ驱动被试液压泵；逆变单元Ⅲ将直流母线排上的直流电转换为交流电，为异步伺服电机Ⅲ供电，异步伺服电机Ⅲ驱动双向液压泵，通过换向阀向系统输入高压油；被试液压泵和双向液压泵合流驱动被试液压马达；通过逆变单元Ⅱ对异步伺服电机Ⅱ恒转矩控制，实现对被试液压马达加载的效果，并将回收的交流电转换为直流电回馈至直流母线排上。
当被试液压泵的试验流量大于被试液压马达的试验流量时。试验开始，两位两通换向阀处于得电状态，三相交流电经过整流单元转换为直流电，为直流母线排供电；逆变单元Ⅰ将直流母线排上的直流电转换为交流电，为异步伺服电机Ⅰ供电，异步伺服电机Ⅰ驱动被试液压泵；被试液压泵输出压力油，一路通过三位四通换向阀驱动被试液压马达，另一路通过换向阀驱动双向液压泵，此时双向液压泵运行在马达工况；通过逆变单元Ⅱ对异步伺服电机Ⅱ恒转速控制，使被试液压马达以恒定试验转速运行，通过逆变单元Ⅲ对异步伺服电机Ⅲ恒转矩控制，实现对双向液压泵加载的效果，从而达到系统调压的目的。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。