【正文】 :減速器輸入輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的測量，減速器輸入輸出功率及傳動效率的計算，減速器油溫、壓力、殼體溫度、振動等參數(shù)測量；除了殼體振動這種瞬變信號不通過控制器儀表顯示外，其它的信號都通過儀表顯示；計算機參與全程監(jiān)測并完成數(shù)據(jù)記錄、分析、顯示和打印輸出。電動機停止運轉(zhuǎn)，同時，T37開始計時，當(dāng)時間到了，兩個風(fēng)扇停止運轉(zhuǎn)。加載電機開始反轉(zhuǎn)。,實行電動機的點動。電機開始反轉(zhuǎn)。該功能通過電機的“點動”控制來實現(xiàn)，具體實現(xiàn)方式為：在運行控制繼電器的旁路并聯(lián)兩個常開的開關(guān)按鈕SS4，當(dāng)按下SS4時，電機馬上被啟動，開始旋鈕；松開按鈕SS4后，電機變頻器終止輸出電流，電機停轉(zhuǎn)。該功能通過運行自通繼電器KF通電延時繼電器T3接觸器QAQA4組成的邏輯電路實現(xiàn)。該功能由變頻器自帶的繼電器輸出端子，控制兩個中間繼電器KF3和KF7 ,配合中間繼電器KF接觸器QA5實現(xiàn)。任何1個變頻器報警時，繼電器即可輸出控制信號停止兩個電機的運行，同時點亮相應(yīng)的故障報警燈GL3和GL4。4. 6. 7超出正常工況的報警 在試驗過程中，由于不當(dāng)、或者減速器本身存在故障，電機輸出特性有可能進一步趙成機械故障，變頻器具有自檢測功能，當(dāng)電機實際轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩超過設(shè)計值時，變頻器即可輸出報警信號。當(dāng)KF5不通電的時候，變頻器2的正反轉(zhuǎn)信號輸入端子不能通電，加載電機不能啟動。4. 6. 5空損/加載試驗工位的選擇 在運行加載試驗時，啟動/停止按鈕控制兩個電機；運行空損試驗時，啟動/停止按鈕通過中間繼電器KF1只控制驅(qū)動電機。見圖4的上部分。4. 6. 4啟動、停止的實現(xiàn) 在沒有接收到正反轉(zhuǎn)信號之前，變頻器不會對電機輸出控制電流，當(dāng)按下空氣開關(guān)時，繼電器KF2和KF6通電，點亮了上電指示燈GL1。因此，可以通過改變R1的阻值，可以改變電機的轉(zhuǎn)矩。因此，可以通過改變R1的阻值，可以改變電機的轉(zhuǎn)速。 圖44 RMIO板上標(biāo)有標(biāo)準(zhǔn)I/O的端子號 運行控制系統(tǒng)只要依靠變頻器對電機頻率的控制而實現(xiàn)，從電路上來看，該電路有主電路和控制電路組成，主電路實現(xiàn)功率級的電機控制，控制電路實現(xiàn)信號級的控制。變頻器RMIO板上的可選模塊為：其中變頻器的圖形為圖41，變頻器的傳動單元控制接口和主電路為圖42，電纜功率圖為圖43。4. 4. 4 保護功能 變頻器實現(xiàn)的保護功能主要有：過電流保護、過電壓保護、欠電壓保護、變頻器過載保護、防止失速保護、主器件自保護和外部報警輸入保護等。4. 4. 3 控制功能變頻器可以由外部的控制信號或者可編程程序控制等控制系統(tǒng)進行控制，也可以完全由自身按預(yù)先設(shè)置好的程序完成控制。一種是變頻器由工作頻率按照用戶設(shè)定的下降曲線到0使電動機停車，這種方式也稱做斜坡制動。升/降速有線性方式、S型方式和半S型方式。3) 通信接口方式 可以通過通信接口，如RS485,PROFIBUS等，來進行遠程的頻率給定。2) 外接給定方式 通過控制外部的模擬量或數(shù)字量端口，將外部的頻率設(shè)定送給變頻器。現(xiàn)在變頻器的主要功能有：頻率給定功能，升速、降速和制動控制，控制功能和保護功能。主電路用來完成電能的轉(zhuǎn)換（整流和逆變）；控制電路用以實現(xiàn)信息的采集、變換、傳送和系統(tǒng)控制；保護電路除用于防止因變頻器主電路的過壓、過電流引起的損壞外，還應(yīng)保護異步電動機及傳動系統(tǒng)等。絕大多數(shù)變頻器都是三進/三出型。適應(yīng)于家用電器和小容量的場合。通過改變脈沖寬度來改變電壓幅值，通過改變調(diào)制周期可以控制其輸出頻率。采用直流斬 波器調(diào)壓時，供電電源的功率因素在不考慮諧波影響時，可以達到COSФ≈1. 2) PWM方式 脈沖寬度調(diào)制（PWM,Pulse Width Modulation）方式在改變輸出頻率的同時也改變了電壓脈沖的占空比。3 速度相應(yīng)性極高，適合于急加速、減速運轉(zhuǎn)和連續(xù)4象限運轉(zhuǎn)，能使用于任何場合。矢量控制變頻器的特點是： 1 需要使用電動機參數(shù)，一般用做專用用做專用變頻器。矢量控制就是根據(jù)交流電動機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，采用坐標(biāo)變換的方法，將交流電動機的定子電流分解成磁場分量電流和轉(zhuǎn)矩分量電流，并加以控制。該磁場電流、轉(zhuǎn)矩電流與直流電動機的磁場電流、電驅(qū)電流相當(dāng)。矢量控制按照直流電動機電驅(qū)電流控制思想，在交流異步電動機上實現(xiàn)控制方法，并且達到與直流電動機相同的控制性能。4 不能精密控制電動機實際速度，不適合用于同步運轉(zhuǎn)場合。2 與其他控制方式相比，在低速區(qū)內(nèi)電壓調(diào)整困難，故調(diào)速范圍窄，通常在1：10左右的調(diào)速范圍內(nèi)使用。V/F控制方式多用于通用變頻器，如風(fēng)機的節(jié)能運行、生產(chǎn)流水線的傳送控制和空調(diào)等家用電器中。作為變頻器調(diào)速控制方式，V/F控制方式屬于轉(zhuǎn)速開環(huán)控制，無需速度傳感器，控制電路簡單，比較經(jīng)濟。V/F控制是這樣一種控制方式，即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，在較廣泛的范圍內(nèi)調(diào)速運作時，電動機的功率因素和效率不下降。3. 根據(jù)控制方式分類 1) V/F型控制異步電動機的轉(zhuǎn)速由電源頻率和極對數(shù)決定，所以改頻率，就可以對電動機進行調(diào)速。2) 電流變頻器在逆變器前使用大電感來緩沖無功功率，直流電流波形比較平直；對應(yīng)負載電動機來說，變頻器室一個交流電源。2. 根據(jù)直流電路的濾波方式分類 1) 電壓型變頻器 在逆變器前使用大電容來緩沖無功功率，直流電壓波形比較平直，相當(dāng)于一個理想情況下內(nèi)阻抗為零的恒壓源。功率因素低等缺點。 2) 交交變頻器 把恒壓恒頻的交流電直接變換成電壓和頻率均可調(diào)的交流電，通常由三相反并聯(lián)晶閘管可逆橋式變流器組成。由于把直流電流逆變成交流電的環(huán)節(jié)比較容易控制，所以該方法在頻率的調(diào)節(jié)范圍和改善變頻后電動機的特性方面都具有明顯的優(yōu)勢。 變頻調(diào)速的實現(xiàn)必須使用變頻器，變頻器的類型有多種，其分類方法也有很多。其優(yōu)點是啟動電流小，可調(diào)節(jié)加減速度，電動機可以高速化和小型化，防爆容易，保護功能齊全等。二是微處理器的發(fā)展加上變頻控制方式的深入研究使得變頻控制技術(shù)實現(xiàn)了高性能、高可靠性。實現(xiàn)變頻調(diào)速的關(guān)鍵因素有兩點：一是大功率開關(guān)器件。從上試中得知，改變供電電壓的頻率可以實現(xiàn)對交流電動機的速度控制，這就是變頻調(diào)速。按照測試對象不同，運行控制系統(tǒng)為偏航減速器運行控制系統(tǒng)。圖315 箱體圖316偏航減速器空載試驗臺的爆炸圖圖317 偏航減速器空載試驗臺的實體圖 本章小結(jié) 本章講述了偏航加減速器試驗臺設(shè)計方案和具體設(shè)計，同時明確了怎么樣合理的設(shè)計試驗臺，達到最好的檢測效果。其中偏航減速器空載試驗臺的箱體尺寸為圖315。圖38 箱體 圖39 端蓋圖310 惰輪支架11）螺栓、墊片和螺釘?shù)倪x型 為了讓各零件能夠裝配起來和定位，螺栓選擇為M1260、M1655 、M206M24100；螺釘選擇為M850、M206M2495；墊片選擇為M10M1M163。9）支撐板的設(shè)計 箱體支撐板根據(jù)惰輪支架和箱體的定位可知，設(shè)計支撐板的長度L=1450，h=60，B=800。 7）惰輪支架的設(shè)計 為了將各零件拆裝方便，潤滑較充分，惰輪支架放在箱體里面，惰輪支架的圖形為圖310。2推力球軸承 由于推力球軸承和d1=110的軸配合，則選用d=110,D=160,T=38。 2初步計算當(dāng)量動載荷P根據(jù)式 按照機械設(shè)計書表136可知：fp=—,取fp= 則P=96000N，C=21500N。圖37 軸的結(jié)構(gòu)圖5）滾動軸承的選擇1深溝球軸承 本試驗臺中軸配合的滾動軸承采用深溝球軸承，選用d=160, D=290, B=48,Cr=215/KN,軸承代號為6232。 圖36彎矩圖由 可知，d≥65，則只要軸的直徑大于等于65，軸就達到所需要的強度。當(dāng)X=，則M=13080 。由此可知， 和力偶平衡由圖33可知：齒輪軸受到兩個相同方向相同的力，則水平力,扭矩T=0 。圖33軸的受力簡圖 圖34 軸的受力簡化圖由于軸承垂直安裝，在試驗臺運行過程中軸承對軸垂直方向的力幾乎為零，則相當(dāng)只受水平方向的力，水平圖為圖35。而偏航減速器的傳動比為，則n出=,。 式中——軸的對稱循環(huán)用彎曲應(yīng)力（Mpa） D ——計算截面處軸的直徑 M ——計算截面處軸所受彎矩 T——計算截面處軸所受扭矩 進行軸在結(jié)構(gòu)設(shè)計后進行強度校核，根據(jù)M、T及d的大小確定危險截面作為計算截面，必要時選幾個截面進行校核。4）惰輪軸的設(shè)計由綜合性能可知，軸的材料選用20CrMnTi。根據(jù)偏航減速器轉(zhuǎn)速和扭矩可知：可選用額定功率為4KW、同步轉(zhuǎn)速為1500r/min、額定轉(zhuǎn)速為1435rpm，型號為112M4A。惰輪的圖形為圖32。本設(shè)計采用的是偏航減速器輸出齒輪和惰輪是在一條直線上嚙合傳動，所以惰輪的分度圓直徑要比偏航減速器輸出齒輪要大，同時為了防止根切，取惰輪的齒數(shù)，則惰輪的分度圓直徑。 圖31 偏航減速器試驗臺梯形槽3. 3. 2偏航減速器負載試驗臺的設(shè)計 1）齒輪部分1偏航減速器輸出齒輪齒輪的材料采用為20CrMnTi，偏航減速器輸出齒輪的模數(shù)m1=20，齒數(shù)Z=12，分度圓直徑d=240。 在進行空載實驗時，偏航減速器安裝在空載臺架上，其上安裝有傳感器安裝架。在梯形槽平板上安裝有支撐板、在下支撐板上安裝箱體，在箱體上安裝有箱體支撐板，在箱體支撐板上安裝偏航減速器，在偏航減速器上安裝傳感器安裝架。3. 3. 1偏航減速器試驗臺機械部分總體設(shè)計偏航減速器實驗臺架包括負載實驗臺架和空載實驗臺架，并排布置在梯形槽平板上。測試系統(tǒng)通過傳感器、儀表。 根據(jù)信號流不同，試驗臺可分為運行控制系統(tǒng)和測試系統(tǒng)兩個相對獨立的子系統(tǒng)。鑒于中間惰輪的拆裝難度大、而空損試驗臺使用頻率高，空損試驗另外設(shè)置一個工位，但驅(qū)動電機和及測控系統(tǒng)依舊與加載試驗共用一個，以達到資源共享、提高可靠性、降低成本的目的?？紤]到該減速器為大傳動比、大扭矩輸出，陪試件采用與被試件相同的偏航減速器，兩個減速器采用惰輪過渡組成傳動系統(tǒng)。偏航減速器工作狀態(tài)為垂直安裝，在本系統(tǒng)中，偏航減速器仍采用垂直安裝方式，并通過法蘭與機架相連接。 本章小結(jié)本章首先講述了本文的總體控制要求，然后提出了偏航減速器試驗臺控制要實現(xiàn)的基本功能，為下面研究做了很好的鋪墊。做性能測試時，通過控制臺面板開關(guān)、旋鈕等操作，對偏航減速器的正反方向加載系統(tǒng)進行遠程控制，以完成對兩類減速器的變負荷加載、超載、疲勞壽命等項目的檢測。3） 做空損檢測時，通過控制臺面板開關(guān)操作，可完成轉(zhuǎn)速。擬設(shè)計的試驗臺能夠?qū)崿F(xiàn)實現(xiàn)以下幾點基本功能：1） 設(shè)置偏航減速器測試模塊，它的模塊分為兩個單元，進行“空損+峰值載荷”試驗和“加載+超載+疲勞壽命”試驗。1%、工作壽命為滿載荷1年。4） 結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，功能可擴展。1%,轉(zhuǎn)矩177。1176。 輸入、輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率、轉(zhuǎn)動效率、油池溫度、壓力，殼體溫度、殼體振動、被試件輸出小齒輪轉(zhuǎn)速。第二章 偏航減速器試驗臺工作的要求 偏航減速器試驗臺的基本設(shè)計依據(jù)1） 測試對象：2MW風(fēng)電機組偏航減速器。 第五章論述了偏航減速器試驗臺測試部分的設(shè)計。首先講述了偏航減速器工作的原理，并考慮到怎樣合理來設(shè)計偏航減速器試驗臺。第二章提出了偏航減速器試驗臺設(shè)計的要求和功能?？紤]試驗環(huán)境清潔要求及測試能力的可擴展性，本方案采用電機加載方式。圖13 風(fēng)力發(fā)電偏航減速器組 風(fēng)能的利用前景非常廣闊，怎樣更好地利用發(fā)電設(shè)備是一個很有意義的研究課題。目前提出的大部分試驗臺設(shè)計方法是基于異步電機的頻率控制方法，該方法根據(jù)風(fēng)力機風(fēng)輪的轉(zhuǎn)矩特性控制異步電機的轉(zhuǎn)矩，具有良好的轉(zhuǎn)矩動態(tài)調(diào)節(jié)性能，但是異步電機的固有缺點限制了該方法的進