眾所周知,在交流電力測功機(jī)處于加載狀態(tài)時(shí)提供阻轉(zhuǎn)矩(發(fā)電運(yùn)行),會產(chǎn)生額外的電能,因此對于不同試驗(yàn)環(huán)境下的電力測功機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng),電能的處理成為關(guān)鍵。目前,關(guān)于電力測功機(jī)試驗(yàn)臺架電能的處理有以下幾種方式:通過共直流母線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量的閉環(huán)回饋(如傳動系統(tǒng)試驗(yàn)臺、變矩器試驗(yàn)臺等);采用制動電阻消耗(如發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架等);通過AFE能量回收前端,將產(chǎn)生的電能無干擾的回饋電網(wǎng)(如發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架等)。不同形式的電能處理方式的選擇,受制于用戶試驗(yàn)室管理的政策、試驗(yàn)臺架動力輸入端驅(qū)動設(shè)備的選擇、能量處理單元的成本和效果;但是,根據(jù)用戶的實(shí)際情況,為用戶提供恰當(dāng)、經(jīng)濟(jì)的電能處理形式,無疑對用戶具有很大的價(jià)值。共直流母線形式的實(shí)質(zhì)就是整流單元 + N個(gè)逆變器。這種形式的巧妙是利用所有的負(fù)載特性,將電動與發(fā)電的負(fù)荷合理的分配,實(shí)現(xiàn)自己發(fā)電自己用的狀態(tài)。反饋能量只在電力測功機(jī)直流母線上流動,不回到電網(wǎng),所以對電網(wǎng)沒有干擾,不會影響電網(wǎng)上其他儀器設(shè)備的運(yùn)行。整個(gè)試驗(yàn)臺具有良好的動靜態(tài)性能,不需要散熱設(shè)備和冷卻水,試驗(yàn)時(shí)簡潔方便,符合節(jié)能環(huán)保要求。
制動電阻箱耗能是常見的方式,通過電阻箱將電力測功機(jī)產(chǎn)生的電能以熱能的形式消耗掉,其實(shí)質(zhì)是:變頻器 + 制動單元和制動電阻,在中小功率的交流四象限傳動系統(tǒng)里,可以廣泛應(yīng)用。但是存在下述缺點(diǎn),一是試驗(yàn)環(huán)境惡劣對環(huán)境有影響,特別是夏天,電阻箱上有高溫、需特殊放置,并有安全防護(hù)措施;二是由于能量白白的浪費(fèi),故用戶的試驗(yàn)成本較高,特別對于發(fā)動機(jī)制造和試驗(yàn)任務(wù)繁重的單位而言,該項(xiàng)資源的合理利用(通過下述第三種方式),可以為用戶帶來巨大的收益。
第三種方式:能量回收電網(wǎng)
該方式一方面能夠有效的利用電力測功機(jī)產(chǎn)生的電能,另一方面正弦波電流回饋方式能夠降低輸入電流諧波至5%以內(nèi),保持網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)至單位功率因數(shù),有較好的節(jié)能效果,具有主動無功補(bǔ)償、主動消除諧波、在線穩(wěn)壓功能。無需輸入和直流電抗器也不會對電網(wǎng)產(chǎn)生干擾,在電網(wǎng)電壓較低或波動較大時(shí)保持測功機(jī)足夠的轉(zhuǎn)矩輸出并保持加載穩(wěn)定,不漂移,具有卓越的動態(tài)特性??梢韵冾l器對儀器的電磁干擾及諧波干擾。