交流电力测功机是一种用于测量各种动力机械转速、转矩、功率的测试设备,能够测量电机的试验负载和转速等输出参数.由于其具有控制结构简单、系统的转矩响应迅速且无超调、电能可回馈电网等优点,因此测功机的研究开发具有重要的工程应用价值.交流电力测功机包括三个子系统:直接转矩控制子系统、能量回馈子系统和数据采集子系统,该文综合论述了三个子系统的基本原理、系统结构及实现方案.结合鼠笼式异步电机高速性好且能四象限工作的优点,充分利用数字信号处理器(DSP)的高速运算能力和丰富的片内外设结构,实现了异步电动机直接转矩控制.根据能量回馈的特点,设计了一种采用PWM AC/DC变换器控制的变频器能量回馈制动单元,不仅获得了快速的动态响应,而且把制动电能回馈至电网,且能长期运行.通过C语言编程开发了数据采集系统,采集速度快,精度高,程序操作简便,界面友好.最后,利用MATLAB进行了系统仿真试验,研制了样机,并进行了系统性能的测试实验.研究结果表明:直接转矩控制既直接又简化,转矩脉动少,动态性能好,能精确和快速地实现对转矩的控制,同时可将大部分能量回馈电网,节约了能源.