液压马达低速加载试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种液压马达试验装置，特别是一种液压马达低速加载试验装置。


背景技术：

2.众所周知，液压马达在研发过程中，需要进行液压马达的验证试验，传统方法是利用电机带动液压泵、再由该液压泵驱动被检测的液压马达、该液压马达带动负载，然后对液压马达进行各种加载测试。目前，加载于被测液压马达上的负载通常是油泵、通过对油泵进行比例加载从而实现液压马达的加载。在常规试验中该方法能够满足液压马达的型式试验和性能试验。但在研发验证试验时，马达需要进行低速稳定加载，由于液压泵在低速时稳定性差，导致其无法对液压马达进行有效加载，从而会影响试验的正常进行。因此，现有的技术存在着无法对待测液压马达进行有效稳定加载的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种液压马达低速加载试验装置。本实用新型具有能够对待测液压马达进行有效稳定加载的特点。
4.本实用新型的技术方案：液压马达低速加载试验装置，包括依次连接的软启动器、驱动电机、液压泵和比例流量阀，比例流量阀与待测液压马达相连；还包括与待测液压马达相连的转速扭矩仪和永磁同步电机，永磁同步电机连接有四象限变频器，四象限变频器与电网相连。
5.前述的液压马达低速加载试验装置中，所述永磁同步电机和四象限变频器之间设有高频电抗器。
6.前述的液压马达低速加载试验装置中，所述永磁同步电机上还设有sin/cos编码器。
7.与现有技术相比，本实用新型由驱动电机带动的液压泵、由该液压泵驱动的被测液压马达；由被测液压马达驱动的永磁同步电机与四象限变频器连接，四象限变频器可将被测液压马达驱动永磁同步电机发出的电能回馈至电网，在实现马达加载的同时能够回收电能，节约试验成本。本实用新型将由被测液压泵驱动的负载改为了永磁同步电机，此时永磁同步电机工作在发电机模式，由于永磁同步电机不需要励磁绕组，运转时转子与定子磁场同步运行，功率因数接近于1，低速稳定性好，加载力矩稳定，同时永磁同步电机转动惯量小，采用高速永磁同步电机直接加载，无需通过增速箱即可实现马达转速由0-15000rpm稳定加载；既简化了实验装置、又避免了被测液压泵功率消耗变为热能、节约了试验成本。综上所述，本实用新型具有能够对待测液压马达进行有效稳定加载的特点。
附图说明
8.图1是本实用新型的结构示意图。
9.附图中的标记为：1-软启动器，2-驱动电机，3-液压泵，4-比例流量阀，5-待测液压马达，6-转速扭矩仪，7-永磁同步电机,8-高频电抗器，9-四象限变频器，10-sin/cos编码器。
具体实施方式
10.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
11.实施例。液压马达低速加载试验装置，构成如图1所示，包括依次连接的软启动器1、驱动电机2、液压泵3和比例流量阀4，比例流量阀4与待测液压马达5相连；还包括与待测液压马达5相连的转速扭矩仪6和永磁同步电机7，永磁同步电机7连接有四象限变频器9，四象限变频器9与电网相连。
12.所述永磁同步电机7和四象限变频器9之间设有高频电抗器8。
13.所述永磁同步电机7上还设有sin/cos编码器10。
14.基于能量回收利用的液压马达低速加载试验方法，利用驱动电机带动液压泵提供液压源，液压油通过比例流量阀调节进入待测液压马达的流量，液压马达通过转速扭矩仪与永磁同步电机连接，永磁同步电机在电动机模式发出的电能经四象限变频器回馈至电网；通过四象限变频器感知永磁同步电机的磁极位置进而控制驱动电机的低速稳定性。
15.四象限变频采用速度控制转矩限幅模式，分别控制永磁同步电机的转速和转矩。
16.通过给定永磁同步电机的转速，缓慢调节驱动电机的转矩，控制驱动电机大于待测液压马达的转矩，实现待测液压马达低于5rpm的稳定加载。
17.永磁同步电机的转速为5rpm。
18.软启动器1启动驱动电机2后，驱动电机2带动液压泵3给系统提供液压源，液压油通过比例流量阀4调节进入液压马达5的流量，液压马达5通过转速扭矩仪6与永磁同步电机7连接，永磁同步电机7工作在电动机模式发出电能通过四象限变频器9回馈电网。
19.由于永磁同步电机在高速运转时会产生反向电动势，因此在永磁同步电机7和四象限变频器9之间加装高频电抗器8。
20.在永磁同步电机7上安装sin/cos编码器10，从而提高电机运行精度，同时让四象限变频器9能够感知永磁同步电机7的磁极位置控制电机的低速稳定性。
21.本装置采用了速度控制转矩限幅模式，变频器的控制量为速度和转速，在进行马达加载试验时，速度给定值为零，需要加载给定转矩信号即可，该方法无需对马达旋向进行判断。
22.本装置实现低速加载还在于实现了马达转速为5rpm时的稳定加载，由于液压马达自身的特性导致液压马达最低稳定转速为150rpm左右，低于150rpm后液压马达振荡加剧，出现剧烈震荡后再给液压马达加载会导致马达速度瞬间变为0。为了解决该问题，充分利用永磁同步电机的低速稳定性，此时将永磁同步电机转速给定为5rpm，液压马达转速给定为150rpm,缓慢给定变频器转矩限幅值，当限幅值大于液压马达扭矩时马达转速即被电机稳定下来，最终稳定在5rpm，此时马达的扭矩也稳定，从而实现了马达低速稳定加载。利用了永磁同步电机+编码器+变频器特有的低速稳定性充当了稳定器的作用使马达实现了超低速加载。该装置已成功应用于某军品液压马达的低速稳定加载试验。


技术特征：
1.液压马达低速加载试验装置，其特征在于：包括依次连接的软启动器(1)、驱动电机(2)、液压泵(3)和比例流量阀(4)，比例流量阀(4)与待测液压马达(5)相连；还包括与待测液压马达(5)相连的转速扭矩仪(6)和永磁同步电机(7)，永磁同步电机(7)连接有四象限变频器(9)，四象限变频器(9)与电网相连。2.根据权利要求1所述的液压马达低速加载试验装置，其特征在于：所述永磁同步电机(7)和四象限变频器(9)之间设有高频电抗器(8)。3.根据权利要求1所述的液压马达低速加载试验装置，其特征在于：所述永磁同步电机(7)上还设有sin/cos编码器(10)。

技术总结
本实用新型公开了一种液压马达低速加载试验装置，包括依次连接的软启动器(1)、驱动电机(2)、液压泵(3)和比例流量阀(4)，比例流量阀(4)与待测液压马达(5)相连；还包括与待测液压马达(5)相连的转速扭矩仪(6)和永磁同步电机(7)，永磁同步电机(7)连接有四象限变频器(9)，四象限变频器(9)与电网相连。本实用新型具有能够对待测液压马达进行有效稳定加载的特点。能够对待测液压马达进行有效稳定加载的特点。能够对待测液压马达进行有效稳定加载的特点。


技术研发人员：郁家模 高欢 吴显益 罗小虎
受保护的技术使用者：力源液压系统（贵阳）有限公司
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2022/5/4