发动机热试台起动及加载装置设计

论文摘要

发动机热试验是保障发动机出厂质量的重要环节,发动机起动及加载装置是发动机热试台的重要组成部分,主要实现在热试验开始时拖动发动机点火起动,在运行过程中根据需要给发动机加载的功能。论文在分析系统设计要求的基础上,提出了带制动单元的变频器控制交流异步电动机的设计方案。采用直接转矩控制方式对电机进行控制,以获得转矩的高动态性能。热试验开始时电机电动运行,输出较大转矩使发动机快速起动点火;点火成功后迅速使电机输出转矩降为零,实现零加载;加载试验过程中电机工作于发电状态,可根据需要随时调整电机输出负载转矩大小,此时发出的电能经变频器及其制动单元消耗于制动电阻上。最后完成了硬件设计及设备选型,并编写了测试软件。分别在实验室和现场对装置进行了调试,试验结果表明,本装置能很好的完成系统的各项设计指标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 发动机热试台的作用
• 1.2 发动机热试台的组成及功能简要介绍
• 1.3 发动机起动及加载装置简介及在发动机热试台中的作用
• 1.3.1 发动机起动及加载装置简介
• 1.3.2 发动机起动及加载装置在发动机热实验台中的作用
• 1.4 本论文的主要内容
• 第二章 起动加载装置的设计方案
• 2.1 发动机热试台系统分析
• 2.1.1 发动机热试台结构组成
• 2.1.2 各主要部分具体功能介绍
• 2.1.3 发动机热试台结构框图
• 2.2 起动加载装置的设计
• 2.2.1 系统设计的主要技术指标
• 2.2.2 系统方案的选择
• 2.3 电机的控制方式
• 2.3.1 交流电机常用的调速方法
• 2.3.2 交流电机控制理论的发展
• 2.4 异步电机的直接转矩控制
• 2.4.1 直接转矩控制概述
• 2.4.2 直接转矩控制的理论基础
• 2.4.3 直接转矩控制系统的构成
• 2.5 电机控制方式的选取
• 第三章 起动加载装置的设备选型
• 3.1 电机的选型
• 3.1.1 变频供电的原理与特点
• 3.1.2 普通电机在使用交流变频器时存在的问题
• 3.1.3 变频电机的特点
• 3.1.4 电机的选型
• 3.2 变频器的选型
• 3.2.1 变频器简介
• 3.2.2 变频器在中国的发展
• 3.2.3 变频器的选型
• 3.3 能耗制动电阻的选型
• 3.3.1 制动电阻介绍
• 3.3.2 制动电阻的计算
• 3.3.3 制动电阻的选择
• 3.4 低压电器的选型
• 3.4.1 交流接触器
• 3.4.2 熔断器
• 3.4.3 空气开关
• 第四章 起动加载装置系统的软件设计
• 4.1 控制流程及控制要求分析
• 4.2 通信协议及开发环境介绍
• 4.2.1 通信协议介绍
• 4.2.2 开发环境介绍
• 4.3 软件详细设计
• 4.3.1 软件流程及总体设计
• 4.3.2 软件各模块的设计
• 4.4 软件的测试与验证
• 4.4.1 软件测试的目的
• 4.4.2 软件测试的方法
• 4.4.3 本装置软件的测试
• 第五章 设备调试及结果分析
• 5.1 实验室模拟试验及结果分析
• 5.1.1 实验原理
• 5.1.2 实验数据及结果分析
• 5.2 现场调试及结果分析
• 5.2.1 起动过程
• 5.2.2 在设定转速上运转过程
• 总结及建议
• 1、总结
• 2、建议
• 参考资料
• 致谢
• 附录