變速器試驗平臺按輸出軸能量能否反饋,可分為開(kāi)放式和封閉式。
開(kāi)放式試驗平臺是出現的一種試驗平臺,也是的一種。其原理及工作過(guò)程比較簡(jiǎn)單,載荷穩定,且制造成本低,但是系統輸入的試驗功率幾乎全部被加載裝置消耗,耗能大,不宜進(jìn)行大功率加載試驗。
封閉式試驗平臺能夠實(shí)現能量反饋,分電力封閉式和機械封閉式。其中,與開(kāi)放式相比,機械封閉式是目前比較新穎而的試驗設備,國內某些單位在這方面已取得成果,如北京理工大學(xué)成功研制的機械封閉式動(dòng)態(tài)加載試驗平臺和東風(fēng)汽車(chē)公司成功研制的電液比例控制加載機械封閉式試驗平臺。機械封閉式結構復雜,傳動(dòng)效率低,能量損耗大,且在運轉中改變載荷不易實(shí)現,轉矩不易控制、試驗性能不夠穩定、通用性較差,控制困難。其工作原理是被試件通過(guò)兩個(gè)傳動(dòng)箱形成一個(gè)封閉的傳動(dòng)系統,通過(guò)加載器使該封閉系統產(chǎn)生一個(gè)內轉矩。此時(shí),馬區動(dòng)電機只需克服整個(gè)傳動(dòng)系統的阻力,當系統效率較高時(shí),驅動(dòng)電機所消耗的能量就很少,只占試驗功率的5%~20%。
電力封閉式是在機械封閉式基礎上發(fā)展起來(lái)的,在電網(wǎng)回饋技術(shù)和直流變頻技術(shù)口趨成熟的情況下,國內有不少單位在交流封閉式,直流封閉式及交流發(fā)電、直流能量反饋封閉式試驗平臺方面取得了成果,如重慶汽車(chē)研究所成功研制采用變頻調速器組成的電封閉試驗平臺。交流電能反饋是由電動(dòng)機拖動(dòng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電,發(fā)出的電能回輸電網(wǎng),完成能量封閉。直流能量回送是由直流電動(dòng)機拖動(dòng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電,發(fā)出的電不回電網(wǎng),而是回送到作為驅動(dòng)源的直流電動(dòng)機,完成能量封閉。交流電能反饋中電能要返回電網(wǎng)、并網(wǎng)發(fā)電,對電氣設備運行的同步、同相要求較高,導致電氣設備復雜,工作性差;而直流能量回送不存在這個(gè)問(wèn)題,電氣設備簡(jiǎn)單、工作。此類(lèi)電封閉試驗平臺,在試驗過(guò)程中一電機處于電動(dòng)狀態(tài),而另一電機處于發(fā)電狀態(tài),而且這種功能還可互換,即可以模擬車(chē)輛正常行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)車(chē)輪的模式,也可以模擬車(chē)輛下坡或減速時(shí)車(chē)輪帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機反拖的模式,電機的轉速和轉矩也可以通過(guò)電控系統,很方便地調節。
對于開(kāi)放式試驗平臺,試驗平臺結構、原理簡(jiǎn)單,但試驗狀況不符合被試件負載工作的實(shí)際情況,不能準確地檢測其性能,試驗所產(chǎn)生的功率全部以熱損失的方式消耗掉;對于封閉式試驗平臺,能夠實(shí)現能量反饋,但機械封閉式存在結構復雜,傳動(dòng)效率低,能量損耗大,且存在運轉中改變載荷不易實(shí)現,轉矩不易控制,試驗性能不夠穩定,通用性較差,控制困難等問(wèn)題。電力封閉式,測功電機以發(fā)電機的模式加載,所發(fā)出的電能通過(guò)可控硅整流回饋到電網(wǎng)或著(zhù)驅動(dòng)電機,實(shí)現能量再利用,但此種閉環(huán)方式存在控制系統復雜、電氣硬件造價(jià)高等問(wèn)題。