大功率变频电传动设备测试系统技术方案

本发明专利技术提供的一种大功率变频电传动设备测试系统，包括测试加载回馈单元、与所述测试加载回馈单元传动连接的被测电机、与被测电机连接的被测变频器、与所述被测变频器的输出端连接的测试驱动回馈单元，所述测试加载回馈单元的电力端与直流母线连接，所述测试驱动回馈单元的电力端与直流母线连接，通过上述结构，能够有效提高系统的适应性和可变换能力，而且整个系统能够对高压变频传动设备进行准确测试，并有效简化测试结构，无需频繁拆装，提高测试效率，降低劳动强度以及成本。

High power frequency conversion electric drive equipment testing system

The invention provides a high power frequency electric transmission equipment test system, including test load feedback unit, and the test load feedback unit driven with the motor to be measured, and the measured motor connected with the inverter to be measured, the measured frequency converter is connected with the output end of the test drive feedback unit, power end connecting with DC bus loading the test feedback unit, the test drive power end connecting with DC bus feedback unit, through the structure, it can effectively improve the system adaptability and transform ability, and the whole system can accurately test for high frequency transmission equipment, and simplify the test structure, without frequent disassembly, improve test efficiency, reduce labor intensity and cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测试系统，尤其涉及一种大功率变频电传动设备测试系统。
技术介绍
在各种矿井中，广泛应用有高压变频传动设备，但是，变频器在投入使用前需要进行各种特性的机械负载、电气性能的测试，比如变频器、电机或者变频电机等，由于试验项目多而且复杂，需要测试系统具有良好的适应性和可变换能力，以满足不同类型、不同规格被测设备的试验要求。然而，现有的测试设备中，广泛存在有如下缺点：测试系统复杂，体积庞大，成本高昂，需要频繁拆装，从而造成测试效率低，劳动强大的缺点，更为重要的是，其适应性和可变换能力弱，难以满足越来越越高的矿用要求。因此，需要提出一种新的测试系统，能够有效提高系统的适应性和可变换能力，能够满足现代矿用要求，而且整个系统能够对高压变频传动设备进行准确测试，并有效简化测试结构，无需频繁拆装，提高测试效率，降低劳动强度以及成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种大功率变频电传动设备测试系统，能够有效提高系统的适应性和可变换能力，能够满足现代矿用要求，而且整个系统能够对高压变频传动设备进行准确测试，并有效简化测试结构，无需频繁拆装，提高测试效率，降低劳动强度以及成本。本专利技术提供的一种大功率变频电传动设备测试系统，包括测试加载回馈单元、与所述测试加载回馈单元传动连接的被测电机、与被测电机连接的被测变频器、与所述被测变频器的输出端连接的测试驱动回馈单元，所述测试加载回馈单元的电力输入端与直流母线连接，所述测试驱动回馈单元的输出端与直流母线连接。进一步，所述测试加载回馈单元包括四个四象限逆变器组成的逆变单元、两个加载电机、变速机构以及转矩转速传感器；所述逆变器的输入端与直流母线连接，所述逆变器的输出端与滤波单元连接，所述滤波单元的输出端通过控制开关与加载电机连接；其中，第一逆变器和第二逆变器的输出的驱动电流加载于第一加载电机，第三逆变器和第四逆变器加载于第二加载电机，所述第二加载电机的电机轴与第一加载电机的电机轴传动连接，第一加载电机的电机与变速机构传动连接，所述变速机构的动力输出端与被测试电机的电机轴传动连接，所述转矩转速传感器设置于变速机构的动力输出端。进一步，所述测试驱动回馈单元包括第一通断开关、第二通断开关、第三通断开关、第四通断开关、逆变电路、驱动滤波电路、驱动电机以及同步发电机；所述第一通断开关被测电机与被测变频器之间的通路，所述同步发电机的控制输入端与被测变频器的输出端连接，所述同步发电机的电机轴与驱动电机的电机轴传动连接；驱动电机的输出端通过第三通断开关与驱动滤波电路的输入端连接，所述回馈输入电路的输出端与逆变电路的输入端连接，逆变电路的输出端连接于直流母线，第二通断开关的一端连接于被测变频器的输出端与同步发电机之间的公共连接点，另一端连接于第一通断开关与被测电机与被测变频器之间的公共连接点，所述第四通断开关的一端连接于被测电机与被测变频器之间的公共连接点，另一端连接于第三通断开关与驱动滤波电路之间的公共连接点。进一步，还包括用于检测电流的检测单元，所述检测单元至少为7个，分别设置于控制开关与加载电机之间的线路、被变频器的输入端、被测变频器的输出端以及驱动电机的输出端。进一步，加载测试系统以如下方法进行加载电机极数与变速机构的变速比进行匹配：S1.计算加载电机与被测电机之间的变速比：且该变速比具有如下约束条件：ni＞nj；其中，ni为加载电机的同步转速，nj为被测电机的同步转速；S2.绘出变速比的赋权图：即将加载电机的一个极对数作为一个点，并将各点两两连接，并求出任意两点之间的连线中最小值；S3.采用Floyd算法计算出各极对数加载电机经变速机构驱动个极对数被测电机的最小变速比。进一步，所述加载测试系统以如下方法进行陪试电机功率匹配：通过如下公式计算陪试电机额定功率：其中，A是电机散热系数，τmax为电机的最大温升，ηN为被测电机的输出效率；k为电能与热能的比例系数。进一步，所述加载电机的定子铁芯上具有2个相同的三相对称绕组且两个三相对称绕组共用转子。本专利技术的有益效果：通过本专利技术，能够有效提高系统的适应性和可变换能力，能够满足现代矿用要求，而且整个系统能够对高压变频传动设备进行准确测试，能够满足不同规格、不同类型的被测设备的实验要求，并有效简化测试结构，缩小整个系统的体积，无需频繁拆装，提高测试效率，降低劳动强度以及成本，控制精度高，动态响应快。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术的原理图。图2为本专利技术的一种实施例的赋权图。图3为加载电机p＝2f＝50～75Hz时与变速比配合后等功率加载转速覆盖范围图。其中，1为联轴器，2为逆变器，3为滤波单元，4为变速机构，5为转矩转速传感器，6为变频器，7为驱动滤波电路，8为逆变电路，9为检测单元。具体实施方式图1为本专利技术的原理图，如图所示，本专利技术提供的一种大功率变频电传动设备测试系统，包括测试加载回馈单元、与所述测试加载回馈单元传动连接的被测电机、与被测电机连接的被测变频器、与所述被测变频器的输出端连接的测试驱动回馈单元，所述测试加载回馈单元的电力端与直流母线连接，所述测试驱动回馈单元的电力端与直流母线连接，通过上述结构，能够有效提高系统的适应性和可变换能力，能够满足现代矿用要求，而且整个系统能够对高压变频传动设备进行准确测试，并有效简化测试结构，无需频繁拆装，提高测试效率，降低劳动强度以及成本；其中，被测电机又可作为陪试电机，用于对变频器进行试验，变频器又作为陪试变频器，用于对被测电机M4进行试验的控制。本实施例中，所述测试加载回馈单元包括四个逆变器组成的四象限逆变单元、两个加载电机、变速机构以及转矩转速传感器；所述逆变器的输入端与直流母线连接，所述逆变器的输出端与滤波单元连接，所述滤波单元的输出端通过控制开关与加载电机连接；其中，第一逆变器和第二逆变器的输出的驱动电流加载于第一加载电机，第三逆变器和第四逆变器加载于第二加载电机，所述第二加载电机的电机轴与第一加载电机的电机轴传动连接，第一加载电机的电机与变速机构传动连接，所述变速机构的动力输出端与被测试电机的电机轴传动连接，所述转矩转速传感器设置于变速机构的动力输出端，其中，第一加载电机和第二加载电机均采用如下结构：定子铁芯上具有2个相同的三相对称绕组且两个三相对称绕组共用转子，从而形成双三相绕组变频异步电机的结构，以拓宽陪试装置的加载范围，因此，两个加载电机相当于四台小功率的加载电机，从而有效减小转子的直径，降低转动惯量，加速过程响应快，能耗小，提高系统的动态响应以及设备的利用率，而且，散热更好；谐波漏抗减小，空载电流降低，气隙磁密波形更接近正弦波，转子谐波损耗和定子铜耗降低，转矩脉动幅值减小，效率提高，即使其中一个定子绕组或者一路供电发生故障时，能够使加载电机进行降载起动和运行，能有效提高系统的可靠性。本实施例中的传动连接，均使用联轴器进行传动连接，第一加载电机和第二加载电机实现了串轴结构，能够有效拓宽系统的加载范围；当然，滤波单元和控制开关的个数与逆变器的个数相等。本实施例中，所述测试驱动回馈单元包括第一通断开关、第二通断开关、第三通断开关、第四通断开关、逆变电路、驱动滤波电路、驱动电机以及同步发电机；所述第一通断开关被测电机与被测变频器之间的通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率变频电传动设备测试系统，其特征在于：包括测试加载回馈单元、与所述测试加载回馈单元传动连接的被测电机、与被测电机连接的被测变频器、与所述被测变频器的输出端连接的测试驱动回馈单元，所述测试加载回馈单元的电力端与直流母线连接，所述测试驱动回馈单元的电力端与直流母线连接。

【技术特征摘要】
1.一种大功率变频电传动设备测试系统，其特征在于：包括测试加载回馈单元、与所述测试加载回馈单元传动连接的被测电机、与被测电机连接的被测变频器、与所述被测变频器的输出端连接的测试驱动回馈单元，所述测试加载回馈单元的电力端与直流母线连接，所述测试驱动回馈单元的电力端与直流母线连接。2.根据权利要求1所述大功率变频电传动设备测试系统，其特征在于：所述测试加载回馈单元包括四个四象限逆变器组成的逆变单元、两个加载电机、变速机构以及转矩转速传感器；所述逆变器的输入端与直流母线连接，所述逆变器的输出端与滤波单元连接，所述滤波单元的输出端通过控制开关与加载电机连接；其中，第一逆变器和第二逆变器的输出的驱动电流加载于第一加载电机，第三逆变器和第四逆变器加载于第二加载电机，所述第二加载电机的电机轴与第一加载电机的电机轴的一端传动连接，第一加载电机的电机轴另一端通过变速机构与被测电机传动连接，所述转矩转速传感器设置于变速机构的动力输出端。3.根据权利要求2所述大功率变频电传动设备测试系统，其特征在于：所述测试驱动回馈单元包括第一通断开关、第二通断开关、第三通断开关、第四通断开关、逆变电路、驱动滤波电路、驱动电机以及同步发电机；所述第一通断开关被测电机与被测变频器之间的通路，所述同步发电机的控制输入端与被测变频器的输出端连接，所述同步发电机的电机轴与驱动电机的电机轴传动连接；驱动电机的输出端通过第三通断开关与驱动滤波电路的输入端连接，所述回馈输入电路的输出端与逆变电路的输入端连接，逆变电路的输出端连接于直流母线，第二通断开关的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钊，孔令刚，谭垒，严见中，徐三民，马代辉，彭红玲，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50