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大型载人离心机试验台
大型载人离心机试验台
  载人离心机试验台用于控制离心机试验系统主拖动电机的准确运转,以保证离心机通过旋转产生的强大的离心力,为被试对象提供径向过载的模拟环境,考察被试对象其在不同过载或过载变化率状态下的变形及耐受能力。试验中,能否达到所需的离心力以及试验测量的数据准确与否,完全依靠自动化控制、驱动系统的稳定性及可靠性来保证。

  载人离心机试验分为静态模式和动态模式两大类。 要求驱动系统控制主电机在设定时间以速度或加速度线性加速到设定g对应的速度运行。
  系统的难度在于在最大过载增长率条件下,系统超调量小于稳态试验设定值的0.5%,调节时间小于0.5s;
  载人离心机试验系统的驱动部分采用SIEMENS公司S120变频调速装置。变频调速装置由SLM整流/回馈装置和MoM逆变装置构成(如下图):


 

  为了满足载人离心机试验系统对于最苛刻的动态模式的技术要求,SLM和MM在选择上充分考虑了过载能力,能够提供瞬时1.8倍(电机额定电流)的过载能力。 
  载人离心机试验系统的自动化部分由上位计算机、HMI人机界面操作屏和SIEMENS公司S7-400系列PLC为核心组成的网络,控制层级采用工业以太网,工作层级采用Profibus-Dp网络。由我们根据现场设备的实际需求精心编写程序,以满足不同试验模式的需求。自动化网络结构如下图:

 
  根据上位计算机选择的不同试验模式(例如采用动态加速度线性反馈模式),自动化系统能够自动换算出在不同时刻主拖动电机的相应设定速度,S120变频调速装置根据接收的设定速度,在内部采用速度、电流/转矩双闭环调速;同时,自动化系统实时采集主拖动电机的转速和离心机吊舱内的实际加速度数据进行存储和显示。由于整个自动化控制、驱动系统完全采用数字化信号,整个系统的最大通讯时间在毫秒级,加之完善的EMC措施,最大限度的保证了应系统动态特性的高要求。最终,载人离心机试验台的各项技术指标均满足设计要求,部分指标优于最初的要求。

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