用于异步电机对拖发电的变频器测试装置论文和设计-张树林

全文摘要

本实用新型涉及一种用于异步电机对拖发电的变频器测试装置，该装置首先是将电源通过一台主变频器驱动一组对拖异步电机，主动电机与从动电机使用机械同轴连接，主动电机连接主变频器，从动电机并联一组三相星形连接电容作为发电机连接到被测变频器，该发电机产生的电源由主变频器调频控制其输出电压，从而为被测变频器输入提供一组线性可调电压源。同时被测变频器输出负载连接也是一组对拖异步电机，发出与电源同步的电压后并网运行，通过调节被测变频器输出频率调整其负载率。该测试平台简单易行，变频器输入电源与输出负载均可调节，使得变频器整机性能测试更全面，老化测试变频器消耗能量少，达到节能的目的。

主设计要求

1.一种用于异步电机对拖发电的变频器测试装置，该测试装置包括：一对主变频器（VFD1）和被测变频器（VFD2）组合；第一对拖电动机（M1）和第一对拖发电机（G1）及其第一并联电容组（C1）,第二对拖电动机（M2）和第二对拖发电机（G2）及其第二并联电容组（C2）的两对异步电机对拖发电组合；该测试装置还包括输入接触器（KM1）、输出接触器（KM2）、并网接触器（KM3），以及电网同步指示灯（LA）；其特征在于：电源通过输入接触器（KM1）接入到主变频器（VFD1）输入端,主变频器（VFD1）输出端连接到第一对拖电动机（M1），第一对拖电动机（M1）通过机械同轴连接到第一对拖发电机（G1），第一对拖发电机（G1）并联一组三相星形接入第一并联电容组（C1）后经过输出接触器（KM2）连接到被测变频器（VFD2）输入端；被测变频器（VFD2）输出端连接到第二对拖电动机（M2），再通过机械同轴连接到第二对拖发电机（G2），第二对拖发电机（G2）并联一组三相星形连接第二并联电容组（C2）后经过并网接触器（KM3）与电源连接，电网同步指示灯（LA）分别并联于并网接触器（KM3）主触点两端。

设计方案

1.一种用于异步电机对拖发电的变频器测试装置，该测试装置包括：一对主变频器（VFD1）和被测变频器（VFD2）组合；第一对拖电动机（M1）和第一对拖发电机（G1）及其第一并联电容组（C1）, 第二对拖电动机（M2）和第二对拖发电机（G2）及其第二并联电容组（C2）的两对异步电机对拖发电组合；该测试装置还包括输入接触器（KM1）、输出接触器（KM2）、并网接触器（KM3），以及电网同步指示灯（LA）；其特征在于：电源通过输入接触器（KM1）接入到主变频器（VFD1）输入端,主变频器（VFD1）输出端连接到第一对拖电动机（M1），第一对拖电动机（M1）通过机械同轴连接到第一对拖发电机（G1），第一对拖发电机（G1）并联一组三相星形接入第一并联电容组（C1）后经过输出接触器（KM2）连接到被测变频器（VFD2）输入端；被测变频器（VFD2）输出端连接到第二对拖电动机（M2），再通过机械同轴连接到第二对拖发电机（G2），第二对拖发电机（G2）并联一组三相星形连接第二并联电容组（C2）后经过并网接触器（KM3）与电源连接，电网同步指示灯（LA）分别并联于并网接触器（KM3）主触点两端。

2.根据权利要求1所述的变频器测试装置，其特征在于：所述被测变频器（VFD2）输入电源，由所述主变频器（VFD1）驱动第二对拖电动机（M2）发电获得，调节主变频器（VFD1）的频率来控制电压有效值。

3.根据权利要求1或2所述的变频器测试装置，其特征在于：所述被测变频器（VFD2）输出驱动第二对拖电动机（M2）发电同步并入电网，以此作为其负载，并通过调节被测变频器（VFD2）的输出频率控制输出电流。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及变频器领域，尤其是涉及一种基于异步电机对拖发电的变频器测试平台装置。

背景技术

目前变频器测试过程中,通常输入电压和输出负载单独调节，并且输入电压调节一般采用调压器与变压器组合调节,容量受到调压器限制,当大功率变频器需要调压满载测试时,调压器无法满足要求。另一方面变频器输出负载为电抗器时，只能使得逆变侧满载，整流侧无法满载测试；当其输出负载为电阻负载时，能耗高；当其输出以同步并网方式调节负载时，实施技术难度大，无法测试真实带电机负载情况。

发明内容

针对以上需求和对现有技术的不足之处进行改进，本实用新型要解决的技术问题是提供了一种简单易行，能耗低，容量大，变频器输入电源与输出负载可同时调节的测试装置，使得变频器整机性能测试更全面。

为解决上述技术问题，本实用新型由一对主变频器和被测变频器，两对异步电机即第一对拖电动机和第一对拖发电机及其第一并联电容组、第二对拖电动机和第二对拖发电机及其第二并联电容组组成。其它还包括输入接触器、输出接触器、并网接触器，以及电网同步指示灯。电源通过输入接触器接入到主变频器输入端,主变频器输出端连接到第一对拖电动机，第一对拖电动机通过机械同轴连接到第一对拖发电机，第一对拖发电机并联一组三相星形接入第一并联电容组后经过输出接触器连接到被测变频器输入端。被测变频器输出端连接到第二对拖电动机，再通过机械同轴连接到第二对拖发电机，第二对拖发电机并联一组三相星形连接第二并联电容组后经过并网接触器与电源连接，电网同步指示灯分别并联于并网接触器主触点两端。

进一步地，被测变频器输入电源由主变频器驱动一组对拖异步电机发电获得，调节主变频器的频率来控制电压有效值。被测变频器输出驱动另一组对拖异步电机，发电同步并入电网，以此作为其负载，并通过调节被测变频器的输出频率控制输出电流。被测变频器输入电源与输出负载均以异步电机对拖发电的方式实现了可调节。

再进一步地，所述变频器具有自定义PID频率控制功能。

采用本实用新型测试装置，被测变频器输入电源与输出负载均以异步电机对拖发电的方式实现了可同时调节。在测试过程中，操作简单，测试功能全面,能耗低,容量大，适用于不同功率等级变频器满载老化测试。由于发电机并入电网，将能量返回给电网，实现绿色无污染的能量反馈，达到节能的效果。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型一种用于异步电机对拖发电的变频器测试装置电路结构示意图。

具体实施方式

图1示出了本实用新型的变频器测试装置，当输入接触器KM1合闸后，电源AC380V送入主变频器VFD1，待其就绪后启动主变频器VFD1，主变频器VFD1驱动第一对拖电动机M1，第一对拖电动机M1和第一对拖发电机G1通过连轴器连接，第一对拖发电机G1转动后，由其转子剩磁在定子感应出电压，感应电压流过第一对拖发电机G1所并联的第一并联电容组C1产生一个超前的励磁电流，从而第一对拖发电机G1端电压逐渐升高，最终输出电压由第一并联电容组C1和第一对拖电动机M1转速确定，由于第一并联电容组C1容值已确定，因此可以通过调节第一对拖电动机M1转速，即主变频器VFD1运行频率来控制第一对拖发电机G1输出端电压。

第一对拖发电机G1输出额定端电压后，输出接触器KM2合闸，被测变频器VFD2得电自检正常后就绪待机，启动被测变频器VFD2驱动第二对拖电动机M2，第二对拖电动机M2和第二对拖发电机G2通过连轴器连接，同理第二对拖发电机G2并联第二并联电容组C2发电，调节被测变频器VFD2运行频率从而改变第二对拖发电机G2端电压。当第二对拖发电机G2端电压与电源AC380V电压同步时，电网同步指示灯LA灭，此时将并网接触器KM3合闸，第二对拖发电机G2并网运行。

被测变频器VFD2带对拖电机M2、G2并网后，调节被测变频器VFD2运行频率从而调整其负载大小，调节主变频器VFD1运行频率从而调节被测变频器VFD2输入电源电压。以上所述变频器自带频率PID自动调节功能，即可以直接在主变频器VFD1设置被测变频器VFD2的输入电源电压值，在被测变频器VFD2设置其负载电流大小。

设置不同输入电源电压以及负载电流，模拟测试被测变频器VFD2在各种工况下的整机性能。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

设计图

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