交流电力测功机的方案研究_周腊吾
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２ 同步电力测功机
由于异步电力测功系统的发电状态运行希望 把 ｎ１选得较低，使负载测功转速范围扩大；而电 动状态运行则希望把ｎ１选得较高，使转速范围扩 大。因此，异步电力测功机难以兼顾发电状态和 电动状态的要求，使电力测功机受到较大的限 制。同步电力测功系统能比较好地解决这一矛盾 ［５］。图１ 是同步电力测功系统的原理图，被试机 作为原动机（如内燃机、电动机等），原动机１ 驱 动测功机 ２，此时接触器 Ｃ 断 Ｄ 合，整流器 ５ 为 测功机提供直流励磁，测功机作同步发电机运 行，所发出的非固定频率交流经整流器３整流，及 经逆变器 ４ 成为与电网同频率同相位的交流，输 送给电网。当被试机为被动机械（如风机、水泵 和发电机等）时，或用于原动机的起动、冷磨合，
两种运行方式互为备用，提高了系统的可行 性。自动系统的设置可以方便的修改，能够适应 各种工况的要求，不用人为干预便可实现自动控 制，大大减轻了工作人员的劳动强度。
（收稿日期：２００３－１１－２７）
《电机技术》2004（1）
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台 １９０Ｗ 型柴油机进行配套试验，分别测出测功
图２ 同步电力测功电机的机械特性
机的机械特性和柴油机的速度特性、负荷特性。 ３ 交流变频电力测功机
由于柴油机特性的工作区小于测功机的工作区，
所测电机的机械特性只能是一部分。根据部分试
测功机发电状态运行时，同步方案不受同步
《电机技术》2004（1）
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《电机技术》2004（1）
以及测量摩擦功率时，此时接触器 Ｄ 断 Ｃ 合，测 验数据和理论分析计算［６］，同步电力测功机的机
功机作电动机运行，定子接三相电网，转子绕组 械特性如图 ２ 所示。根据配机的试验情况和机械
产生转差频率的电势，通过整流逆变把转差功率 特性的分析，同步测功系统很适合为柴油机性能
了由于过大的起动电流所造成电机磁通过饱和、 过热、过电流跳闸、绕组变形等故障；且由于泵 的平均转速降低了，从而可延长泵体、阀门电机 轴承等机械设备的冲击，大大延长了设备的电 气、机械使用寿命；并可消除起动和停机时的水 锤效应。 ４．３ 提高排水的质量
机组的负荷是经常变动的，因此进出水不平 衡的情况时有发生。而出水和进水之间的不平衡 集中地反映在＃ ２ 低加疏水罐的液位上，即出水 多而进水少，则液位下降；出水少而进水多，则 液位上升。通过变频改造后可以保持＃ ２ 低加疏 水罐的液位恒定，可使进水和出水之间平衡，即 进水多时，出水也多；进水少时，出水也少；从 而提高了排水的质量。 ４．４ 操作简单、运行可靠、自动化程度高
工作，都能实现能量回收。
作电动状态运行时，测功区的最高转速受同
步转速的限制。只有当原动机的标定转速低于测功
机的同步转速时，才能完整地测出摩擦功率曲线。
同步转速以下的电动状态能满足柴油机的起动和冷
磨合的要求，解决大多数柴油机的试验需要。
另外，同步测功系统的功率因数明显高于异
步测功系统，因同步电机为直流励磁，不需要从
１ 前言
电力测功机是对各种动力机械进行性能测试 的综合试验设备，主要用于风机、水泵、液力或 齿轮变速器等输入功率的测试，亦可作为发动机 等输出功率的测试，是一种全功能（有电动工况， 又有发电工况）、高性能的重要检测设备。国外 交流电力测功机 ＡＰＡ 系列有一定的代表性，它由 ＡＶＬ 和 ＥＬＩＮ 公司联合生产［１］。ＡＰＡ 系列测功电 机采用摇篮式笼形异步电机结构，主wk.baidu.com路为交直 交变频系统，数据采集、处理与工况自控的微机 测试。
（上接第 ２９ 页）
稳，起动电流可限制在额定电流之内，从而避免
４ 改造后的效果
４．１ 节电效果明显 用变频器调速来实现液位闭环控制，与用调
节阀门来实现排水量调节相比较，节能效果是十 分明显的。当水泵的转速从 ｎ１ 变为 ｎ２ 时、功率 Ｐ 大致变化关系为：
Ｐ２＝Ｐ（１ ｎ２／ｎ１）３ 可知，水泵电机的功率同电机转速的立方成 正比，所以当电机的转速变化时，电机的功率会 有较大的变化。对于传统用手动调节阀门来实 现调节液位的方式，阀门的开度根据机组负荷 多少变化很大，相当一部分电能消耗在阀门的 阻力降上，造成电能的浪费。采用变频调速技 术，可将阀门开至最大，应用液位闭环控制，通 过调节水泵电机的转速直接调节液位来满足生 产要求。改造前，中继泵每天用电量约为 ６２５ｋＷｈ，改造后，每天用电量为 ４１０ ｋＷｈ，节 电率为 ３４．４％。 ４．２ 改善水泵的运行性能，延长设备使用寿命 由于实施了软起动和软停车，电机起动平
流逆变系统相联。柴油机驱动电机，当转速超过 同步转速 ｎ１时为发电状态（负载）运行，电能馈 送电网，低于同步转速为电动状态（驱动），测 功机以串级调速方式工作，转差功率经整流逆变 系统馈送给电网。测功区以 ｎ１为界，高于ｎ１为发 电状态，低于 ｎ １ 为电动状态。这种测功区适合柴 油机的出厂试验。１９７４ 年，湖南大学在异步方案 的基础上研制了“同步方案”电力测功机［５］。近 年来湖南大学电力测功机研究所与湘潭电机厂合 作，研制了交流变频电力测功机和双馈电力测功 机。
电网吸收无功。而且，经过专门设计的同步电力
测功机，其逆变器吸收的无功功率也明显地小于
异步方案。
测功机的机械特性对测功系统工作的稳定性
与测量准确度影响很大，也是系统调节控制的依
据。同步电力测功机作发电机运行时，根据同步
电机的原理，推演出机械特性。用一台特别设计
制造的１５ｋＷ、３０００ｒ／ｍｉｎ 交流绕线式测功机与一
如果原动机还需测功机作电动状态运行，则 切断逆变模块，由整流模块和逆变器模块给测功 机提供频率可变的交流。
交流变频电力测功系统中变频器四象限运 行，三相笼型测功机的机械特性及各种运行状态 与三相异步电动机相似。但是，设计时必须充分 考虑被试机械的特点，使变频测功机的机械特性 符合被试机械的要求，达到稳定工作的目的。
４ 双馈电力测功机
５ 结论
上述两种方案，当测功机由柴油机拖动工作
（１）随着电力电子技术的发展，直流电力测
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《电机技术》2004（1）
功机逐渐被淘汰，交流电力测功机为发展方向。 （２）应用电力测功机的产品品种繁多，必须
有不同的方案，才能适应多种要求。作者研究的 交流电力测功机三种方案，能适应多种被试机械 的需要。
电机试验
交流电力测功机的方案研究
湖南大学电气与信息工程学院（４１００８２）周腊吾 张桂香 曾利权 赖烈恩
摘要 介绍交流电力测功机的国内外状况，论述 了同步电力测功机、交流变频电力测功机和双馈 电力测功机的基本原理、机械特性及其特点，并 指出交流电力测功机的发展趋势。 叙词 测功机 异步电动机 转矩功率 测量
ω１＝ωｍ ± ω２ 或 ｆ１＝ｐｆｍ ± ｆ２ 式中：ｆ１ —电网频率；
ｆ ２ —转子电源频率； ｆｍ —转子机械频率，由原动机转换决定； ｐ —电机极对数。 当时ｆ２＝ｆ１时，转子速度为零。ｆ２＝０ 时，转子 转速为同步转速。当１＞ｓ＞０ 时，电机为亚同步运 行，若此时电机处于发电状态，则原动机机械功 率输送给电机，滑差功率由变频器通过转子输送 给电机，而定子端则将电能直接回馈给电网。通 过调节转子侧的电流可控制定子侧的回馈功率。 在需要测功机作电动运行的场合，为了避免 转子侧向电网回馈电功率，以便用通用变频器供 电，可调节转子频率使之工作于超同步状态，这 样电磁功率由定子侧电源供给，滑差功率由转子 侧电源提供。由于原动机出厂试验时测功机主要 工作在发电状态，电动状态只在起动或冷磨合时 用，此时可将转子侧电源切除，测功机作异步电 动机串级调速运行。这样测功机既能工作于电动 状态作拖动用，又能工作于发电状态作负载用。 并且运行于发电工况时，电功率通过定子回馈电 网，波形较好，对电网干扰小。
（１） ６ 蒋定宇，可控硅多功能交流测功机电机特性的探讨［Ｊ］．湖南大
学学报．１９８９．（４） ７ 高景德，交流电机及其系统的分析［Ｍ］．清华大学出版社．１９９３
第一作者：周腊吾 男 １９６５ 年出生 副教授 在职博士生
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图３ 交流变频电力测功系统原理图
在检测原动机的转矩和功率时，由原动机 １ 驱动测功机 ２ 的转子，以所需的测试转速范围转 动。此时，整流模块 ４ 和逆变器模块 ３ 给测功机 提供任意频率的无功，使其频率对应的转速（同 步转速）低于测功机的转速，形成超同步转速运 行的发电状态。测功机所发任意频率ｆ的电功率， 经过变频器模块整流为直流，再经回馈逆变模块 ５ 逆变为与电网同频率同相位的交流，经隔离变 压器 ６ 送给电网。
变逆变器的 β 以改变 Ｕ２，其机械特性曲线如图 ２ （ｃ）所示。由此可见，用电动状态时，只要调整 β 值，就可调整测功机的工作点。
相同，由恒转矩和恒功率区组成，最高转速 ｎｍａｘ 仅受电机机械因素的限制。与直流测功机相比，
交流绕线式测功机有滑环，但没有换向火花问
题，最高转速可高一些。在发电状态的测功区内
馈送给电网。
的测试台架。
测功机作电动状态运行时，测功机实际上是
以异步电动机串级调速方式运行。定子端接电
网，Ｕ１ 为电网电压；转子端接有整流逆变装置， 其端电压 Ｕ２ 与逆变角 β 有关。当 Ｕ１ 一定时，改
图１ 同步电力测功机原理图
同步测功能量回收系统的测功区与直流系统 相似。按发电状态运行时，其测功区与直流系统
２ 李家仓，可控硅交流电力测功机［Ｊ］． 西北电力传动 ．１９９７（１） ３ 天水电气传动研究所．关于交流测功机及其若干问题的探讨［Ｃ］．
电气传动技术资料，１９７８ ４ 上海农业药械厂 ． 一机部洛阳设计院 ．可控硅电力测功机［Ｒ］．
１９７６．７８￣１２２ ５ 曾利权等，内燃机试验能量回收问题的探讨［Ｊ］．现代节能．１９８９．
２０ 世纪 ７０ 年代，我国开始研究交流电力测 功机。１９７２ 年，天水电气传动研究所与天水柴油 机厂合作，研制 ＤＣ－１、ＤＣ－２ 和 ＫＪ－３ 型交流测功 机［２］［３］。１９７３ 年，上海农业药械厂（现名上海内 燃机总厂）和原一机部洛阳设计院合作，研制一 批交流测功机，装备了 １５ 台的柴油机出厂试验 车间，实现了出厂试验车间能量回收［４］。这些研 究工作的特点都是采用“异步方案”，测功机采 用绕线式异步电机，柴油机直接与电机转子连 接，定子绕组与 ３８０Ｖ 电网相联，转子绕组与整
（３）目前在交流电力测功系统中使用的交流 测功机，主要是异步绕线式和笼型电机，前者转速 一般 ３０００ｒ／ｍｉｎ左右；后者是高速测功机的首选。
（４）作者研究的交流电力测功系统的三种方 案，在测功电机方面结合市场实现了标准化、系 列化，在系统结构方面采用最新通用模块，根据
需求进行优化组合。
参考文献
１ Ｅｌｉｎ，ＡＰＡ－Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｓｑｕｉｒｒｅｌ Ｃａｇｅ Ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅ［ｒ Ｍ］．ＡＶＬ Ｌｉｓｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．１９９６
于发电状态时，均有不足之处。如同步方案发电 时，是通过有源逆变上网，这种回馈方式产生的高 次谐波污染电网。而交流变频方案时，回馈电网的 波形虽比同步方案好，但整流、逆变及隔离变压器 等设备的投资较大，特别是内燃机厂的出厂试验， 一般不愿投资，宁愿用水力测功机或电涡流测功 机。为此，提出双馈交流电力测功机方案，既能高 质量地回收电能，又有高的性价比［７］。试验过程中， 原动机驱动双馈测功机，测功机的定子与电网直接 相连，转子绕组接三相变频器。由电机原理可知：
转速的限制，但绕线式测功机的转子结构仍是制 约转速的因素，电动状态运行仍受同步转速限 制。为了解决高速性和全功能的问题，唯有交流 变频电力测功机能满足这种要求。它转子轻、结 构简单，能四象限运行。
当用原动机拖动测功机，其转速超过同步转 速，这时，作用在转子上的电磁转矩为制动转矩， 由原动机供给机械功率，测功机通过电磁感应由定 子向电网输送功率，测功机进入发电状态运行［７］。 图 ３ 是交流变频电力测功系统原理图。
由于异步电力测功系统的发电状态运行希望 把 ｎ１选得较低，使负载测功转速范围扩大；而电 动状态运行则希望把ｎ１选得较高，使转速范围扩 大。因此，异步电力测功机难以兼顾发电状态和 电动状态的要求，使电力测功机受到较大的限 制。同步电力测功系统能比较好地解决这一矛盾 ［５］。图１ 是同步电力测功系统的原理图，被试机 作为原动机（如内燃机、电动机等），原动机１ 驱 动测功机 ２，此时接触器 Ｃ 断 Ｄ 合，整流器 ５ 为 测功机提供直流励磁，测功机作同步发电机运 行，所发出的非固定频率交流经整流器３整流，及 经逆变器 ４ 成为与电网同频率同相位的交流，输 送给电网。当被试机为被动机械（如风机、水泵 和发电机等）时，或用于原动机的起动、冷磨合，
两种运行方式互为备用，提高了系统的可行 性。自动系统的设置可以方便的修改，能够适应 各种工况的要求，不用人为干预便可实现自动控 制，大大减轻了工作人员的劳动强度。
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台 １９０Ｗ 型柴油机进行配套试验，分别测出测功
图２ 同步电力测功电机的机械特性
机的机械特性和柴油机的速度特性、负荷特性。 ３ 交流变频电力测功机
由于柴油机特性的工作区小于测功机的工作区，
所测电机的机械特性只能是一部分。根据部分试
测功机发电状态运行时，同步方案不受同步
《电机技术》2004（1）
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以及测量摩擦功率时，此时接触器 Ｄ 断 Ｃ 合，测 验数据和理论分析计算［６］，同步电力测功机的机
功机作电动机运行，定子接三相电网，转子绕组 械特性如图 ２ 所示。根据配机的试验情况和机械
产生转差频率的电势，通过整流逆变把转差功率 特性的分析，同步测功系统很适合为柴油机性能
了由于过大的起动电流所造成电机磁通过饱和、 过热、过电流跳闸、绕组变形等故障；且由于泵 的平均转速降低了，从而可延长泵体、阀门电机 轴承等机械设备的冲击，大大延长了设备的电 气、机械使用寿命；并可消除起动和停机时的水 锤效应。 ４．３ 提高排水的质量
机组的负荷是经常变动的，因此进出水不平 衡的情况时有发生。而出水和进水之间的不平衡 集中地反映在＃ ２ 低加疏水罐的液位上，即出水 多而进水少，则液位下降；出水少而进水多，则 液位上升。通过变频改造后可以保持＃ ２ 低加疏 水罐的液位恒定，可使进水和出水之间平衡，即 进水多时，出水也多；进水少时，出水也少；从 而提高了排水的质量。 ４．４ 操作简单、运行可靠、自动化程度高
工作，都能实现能量回收。
作电动状态运行时，测功区的最高转速受同
步转速的限制。只有当原动机的标定转速低于测功
机的同步转速时，才能完整地测出摩擦功率曲线。
同步转速以下的电动状态能满足柴油机的起动和冷
磨合的要求，解决大多数柴油机的试验需要。
另外，同步测功系统的功率因数明显高于异
步测功系统，因同步电机为直流励磁，不需要从
１ 前言
电力测功机是对各种动力机械进行性能测试 的综合试验设备，主要用于风机、水泵、液力或 齿轮变速器等输入功率的测试，亦可作为发动机 等输出功率的测试，是一种全功能（有电动工况， 又有发电工况）、高性能的重要检测设备。国外 交流电力测功机 ＡＰＡ 系列有一定的代表性，它由 ＡＶＬ 和 ＥＬＩＮ 公司联合生产［１］。ＡＰＡ 系列测功电 机采用摇篮式笼形异步电机结构，主wk.baidu.com路为交直 交变频系统，数据采集、处理与工况自控的微机 测试。
（上接第 ２９ 页）
稳，起动电流可限制在额定电流之内，从而避免
４ 改造后的效果
４．１ 节电效果明显 用变频器调速来实现液位闭环控制，与用调
节阀门来实现排水量调节相比较，节能效果是十 分明显的。当水泵的转速从 ｎ１ 变为 ｎ２ 时、功率 Ｐ 大致变化关系为：
Ｐ２＝Ｐ（１ ｎ２／ｎ１）３ 可知，水泵电机的功率同电机转速的立方成 正比，所以当电机的转速变化时，电机的功率会 有较大的变化。对于传统用手动调节阀门来实 现调节液位的方式，阀门的开度根据机组负荷 多少变化很大，相当一部分电能消耗在阀门的 阻力降上，造成电能的浪费。采用变频调速技 术，可将阀门开至最大，应用液位闭环控制，通 过调节水泵电机的转速直接调节液位来满足生 产要求。改造前，中继泵每天用电量约为 ６２５ｋＷｈ，改造后，每天用电量为 ４１０ ｋＷｈ，节 电率为 ３４．４％。 ４．２ 改善水泵的运行性能，延长设备使用寿命 由于实施了软起动和软停车，电机起动平
流逆变系统相联。柴油机驱动电机，当转速超过 同步转速 ｎ１时为发电状态（负载）运行，电能馈 送电网，低于同步转速为电动状态（驱动），测 功机以串级调速方式工作，转差功率经整流逆变 系统馈送给电网。测功区以 ｎ１为界，高于ｎ１为发 电状态，低于 ｎ １ 为电动状态。这种测功区适合柴 油机的出厂试验。１９７４ 年，湖南大学在异步方案 的基础上研制了“同步方案”电力测功机［５］。近 年来湖南大学电力测功机研究所与湘潭电机厂合 作，研制了交流变频电力测功机和双馈电力测功 机。
电网吸收无功。而且，经过专门设计的同步电力
测功机，其逆变器吸收的无功功率也明显地小于
异步方案。
测功机的机械特性对测功系统工作的稳定性
与测量准确度影响很大，也是系统调节控制的依
据。同步电力测功机作发电机运行时，根据同步
电机的原理，推演出机械特性。用一台特别设计
制造的１５ｋＷ、３０００ｒ／ｍｉｎ 交流绕线式测功机与一
如果原动机还需测功机作电动状态运行，则 切断逆变模块，由整流模块和逆变器模块给测功 机提供频率可变的交流。
交流变频电力测功系统中变频器四象限运 行，三相笼型测功机的机械特性及各种运行状态 与三相异步电动机相似。但是，设计时必须充分 考虑被试机械的特点，使变频测功机的机械特性 符合被试机械的要求，达到稳定工作的目的。
４ 双馈电力测功机
５ 结论
上述两种方案，当测功机由柴油机拖动工作
（１）随着电力电子技术的发展，直流电力测
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《电机技术》2004（1）
功机逐渐被淘汰，交流电力测功机为发展方向。 （２）应用电力测功机的产品品种繁多，必须
有不同的方案，才能适应多种要求。作者研究的 交流电力测功机三种方案，能适应多种被试机械 的需要。
电机试验
交流电力测功机的方案研究
湖南大学电气与信息工程学院（４１００８２）周腊吾 张桂香 曾利权 赖烈恩
摘要 介绍交流电力测功机的国内外状况，论述 了同步电力测功机、交流变频电力测功机和双馈 电力测功机的基本原理、机械特性及其特点，并 指出交流电力测功机的发展趋势。 叙词 测功机 异步电动机 转矩功率 测量
ω１＝ωｍ ± ω２ 或 ｆ１＝ｐｆｍ ± ｆ２ 式中：ｆ１ —电网频率；
ｆ ２ —转子电源频率； ｆｍ —转子机械频率，由原动机转换决定； ｐ —电机极对数。 当时ｆ２＝ｆ１时，转子速度为零。ｆ２＝０ 时，转子 转速为同步转速。当１＞ｓ＞０ 时，电机为亚同步运 行，若此时电机处于发电状态，则原动机机械功 率输送给电机，滑差功率由变频器通过转子输送 给电机，而定子端则将电能直接回馈给电网。通 过调节转子侧的电流可控制定子侧的回馈功率。 在需要测功机作电动运行的场合，为了避免 转子侧向电网回馈电功率，以便用通用变频器供 电，可调节转子频率使之工作于超同步状态，这 样电磁功率由定子侧电源供给，滑差功率由转子 侧电源提供。由于原动机出厂试验时测功机主要 工作在发电状态，电动状态只在起动或冷磨合时 用，此时可将转子侧电源切除，测功机作异步电 动机串级调速运行。这样测功机既能工作于电动 状态作拖动用，又能工作于发电状态作负载用。 并且运行于发电工况时，电功率通过定子回馈电 网，波形较好，对电网干扰小。
（１） ６ 蒋定宇，可控硅多功能交流测功机电机特性的探讨［Ｊ］．湖南大
学学报．１９８９．（４） ７ 高景德，交流电机及其系统的分析［Ｍ］．清华大学出版社．１９９３
第一作者：周腊吾 男 １９６５ 年出生 副教授 在职博士生
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图３ 交流变频电力测功系统原理图
在检测原动机的转矩和功率时，由原动机 １ 驱动测功机 ２ 的转子，以所需的测试转速范围转 动。此时，整流模块 ４ 和逆变器模块 ３ 给测功机 提供任意频率的无功，使其频率对应的转速（同 步转速）低于测功机的转速，形成超同步转速运 行的发电状态。测功机所发任意频率ｆ的电功率， 经过变频器模块整流为直流，再经回馈逆变模块 ５ 逆变为与电网同频率同相位的交流，经隔离变 压器 ６ 送给电网。
变逆变器的 β 以改变 Ｕ２，其机械特性曲线如图 ２ （ｃ）所示。由此可见，用电动状态时，只要调整 β 值，就可调整测功机的工作点。
相同，由恒转矩和恒功率区组成，最高转速 ｎｍａｘ 仅受电机机械因素的限制。与直流测功机相比，
交流绕线式测功机有滑环，但没有换向火花问
题，最高转速可高一些。在发电状态的测功区内
馈送给电网。
的测试台架。
测功机作电动状态运行时，测功机实际上是
以异步电动机串级调速方式运行。定子端接电
网，Ｕ１ 为电网电压；转子端接有整流逆变装置， 其端电压 Ｕ２ 与逆变角 β 有关。当 Ｕ１ 一定时，改
图１ 同步电力测功机原理图
同步测功能量回收系统的测功区与直流系统 相似。按发电状态运行时，其测功区与直流系统
２ 李家仓，可控硅交流电力测功机［Ｊ］． 西北电力传动 ．１９９７（１） ３ 天水电气传动研究所．关于交流测功机及其若干问题的探讨［Ｃ］．
电气传动技术资料，１９７８ ４ 上海农业药械厂 ． 一机部洛阳设计院 ．可控硅电力测功机［Ｒ］．
１９７６．７８￣１２２ ５ 曾利权等，内燃机试验能量回收问题的探讨［Ｊ］．现代节能．１９８９．
２０ 世纪 ７０ 年代，我国开始研究交流电力测 功机。１９７２ 年，天水电气传动研究所与天水柴油 机厂合作，研制 ＤＣ－１、ＤＣ－２ 和 ＫＪ－３ 型交流测功 机［２］［３］。１９７３ 年，上海农业药械厂（现名上海内 燃机总厂）和原一机部洛阳设计院合作，研制一 批交流测功机，装备了 １５ 台的柴油机出厂试验 车间，实现了出厂试验车间能量回收［４］。这些研 究工作的特点都是采用“异步方案”，测功机采 用绕线式异步电机，柴油机直接与电机转子连 接，定子绕组与 ３８０Ｖ 电网相联，转子绕组与整
（３）目前在交流电力测功系统中使用的交流 测功机，主要是异步绕线式和笼型电机，前者转速 一般 ３０００ｒ／ｍｉｎ左右；后者是高速测功机的首选。
（４）作者研究的交流电力测功系统的三种方 案，在测功电机方面结合市场实现了标准化、系 列化，在系统结构方面采用最新通用模块，根据
需求进行优化组合。
参考文献
１ Ｅｌｉｎ，ＡＰＡ－Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｓｑｕｉｒｒｅｌ Ｃａｇｅ Ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅ［ｒ Ｍ］．ＡＶＬ Ｌｉｓｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．１９９６
于发电状态时，均有不足之处。如同步方案发电 时，是通过有源逆变上网，这种回馈方式产生的高 次谐波污染电网。而交流变频方案时，回馈电网的 波形虽比同步方案好，但整流、逆变及隔离变压器 等设备的投资较大，特别是内燃机厂的出厂试验， 一般不愿投资，宁愿用水力测功机或电涡流测功 机。为此，提出双馈交流电力测功机方案，既能高 质量地回收电能，又有高的性价比［７］。试验过程中， 原动机驱动双馈测功机，测功机的定子与电网直接 相连，转子绕组接三相变频器。由电机原理可知：
转速的限制，但绕线式测功机的转子结构仍是制 约转速的因素，电动状态运行仍受同步转速限 制。为了解决高速性和全功能的问题，唯有交流 变频电力测功机能满足这种要求。它转子轻、结 构简单，能四象限运行。
当用原动机拖动测功机，其转速超过同步转 速，这时，作用在转子上的电磁转矩为制动转矩， 由原动机供给机械功率，测功机通过电磁感应由定 子向电网输送功率，测功机进入发电状态运行［７］。 图 ３ 是交流变频电力测功系统原理图。