CN104242677A - 一种测试电动设备的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测试电动设备的装置，包含一变频电源装置、一待测电动设备、一量测装置、以及一电子负载。该变频电源装置具有一输入端，该输入端接收一参考交流电压，该变频电源装置响应该参考交流电压而输出具有可调变频率的一第一交流电压。该待测电动设备响应该第一交流电压而产生一机械动能。该量测装置将该机械动能转换成一第二交流电压，并通过该第二交流电压测量该机械动能。该电子负载响应该第二交流电压而提供一回授交流电压到该输入端。本发明可以提高电动设备的测试精度、提高其输出效率，还具有电能反馈功能，能将绝大部分测试、老化实验过程中需要的电能高效的回馈到测试装置，循环利用以达到节能效果，并可节约大量的测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试电动设备的装置及方法，特别是关于利用能量循环之回收来测试电动设备的装置与方法。
背景技术
随着工业经济发展，作为风机、水泵、压缩机、机床、印刷、造纸、纺织、轧钢设备、工厂生产线、城市交通、以及运输车辆的电动设备的马达（Motor）在各行各业都得到了广泛的应用。据权威资料统计，全世界每年大约有56%的电能都被马达动力装置所消耗掉。
请参见图1，其为传统的电动设备测试装置10的示意图。电动设备测试装置10包含一带动马达101、一发电机102、一待测马达103、一动力计104、以及一负载箱105。该带动马达101接收一市电106而带动该发电机102发电，该发电机102输出电压振幅、以及频率可变化的一交流电压107供给待测马达103，待测马达103响应该交流电压107而带动该动力计104，动力计104可为一负载发电机，该动力计104连接至该负载箱105，且该动力计104所生成的电力108完全经由该负载箱105消秏掉以测量该动力计104所产生之电力108，并藉由产生电力108的多寡来度量该待测马达103所产生的功率。此种测试方法虽然结构简单，但是却有噪音大、输出稳定性差、效率低、精度不好、电能浪费等诸多缺点。
请参阅图2，其为现行普遍的电动设备测试装置20的示意图。电动设备测试装置20包含一变压器201、一变频电源装置202、一待测马达203、以及一测功机204。变压器201响应一市电205而输出一可调整振幅之交流电压206，变频电源装置202响应该可调整振幅之交流电压206而输出一振幅及频率均可调整之交流电压207，该待测马达203接收该可振幅及频率均可调整之交流电压207，其符合该待测马达203的额定工作电压及频率，待测马达203连接到该测功机204，该测功机204内部会因应该待测马达203在工作时所产生的一正向电磁场而产生一反向的电磁场，以抵消该正向电磁场，其中该正向电磁场系用以带动该待测马达203内部的一转子。从该待测马达203输出的所有能量通过该测功机204的铜线绕组，并经由一负载箱208发热全部消耗掉，而该测功机204包含一水冷装置以用于该测功机204之冷却。这种测试方法的特点是：结构相对简单，噪音小、效率高、精度高、稳定性好，但是无能量回收装置，因而导致电能的浪费，因此期望有一种测试装置的装置及其测试方法可回收测试之电力而达到节约能源的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中测试电动设备的装置及方法的缺陷。提供一种可回收测试电力而达到节约能源的目的的测试电动设备的装置及方法。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：
一种测试电动设备的装置，包括：变频电源装置，其具有一输入端，该输入端接收一参考交流电压，所述变频电源装置响应所述参考交流电压而输出具有一可调整参数的第一交流电压；待测电动设备，响应所述第一交流电压而产生一机械动能；量测装置，将所述机械动能转换成第二交流电压，并通过所述第二交流电压测量所述机械动能；电子负载，响应所述第二交流电压而提供一回授交流电压到所述输入端。
优选地，所述可调整参数包含所述第一交流电压的振幅与频率；参考交流电压具有一第一振幅和一第一相位，所述回授交流电压具有一第二振幅和一第二相位，且所述第二振幅和所述第二相位分别被锁定到所述第一振幅和所述第一相位；
所述输入端接收一电力，所述电力包含所述参考交流电压和一参考交流电流，所述回授交流电压的第二振幅和第二相位与所述参考交流电压的第一振幅和第一相位被调整成相同，所述电子负载与所述变频电源装置在所述输入端并接，以使所述参考交流电流与从所述电子负载输出的一回授交流电流混合以回收电力，其中所述回授交流电流的相位与该参考交流电流的相位相同以进行两者的振幅的相加，所述参考交流电流经过所述变频电源装置、所述待测电动设备、所述量测装置、以及所述电子负载后能量消耗，振幅减小，从而形成所述回授交流电流的振幅；
所述变频电源装置包含：
一整流单元，包括一组或多组二极管组件，并将所述参考交流电压转换成一涟波电压，所述多组二极管组件的各组之间彼此并接；
一滤波电容器，与所述整流单元耦合以对涟波电压进行滤波而形成一第一直流电压；
一换流器(inverter)，与所述滤波电容器耦合，并响应第一直流电压而输出第一交流电压，所述换流器包括：
一换流单元，包括一第一组开关以及一第二组开关，所述第一组开关包括一第一开关与一第二开关，所述第二组开关包含一第三开关与一第四开关，所述第一、第二、第三、以及第四开关的导通和关闭的时间分别由一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波控制，所述换流单元响应所述第一直流电压、第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生一第一疏密方波；
一隔离变压器，在其一次侧响应该第一疏密方波而在其二次侧输出所述第一交流电压，在一第一期间与第二期间所述第一脉波为一第二疏密方波，所述第四脉波为第二疏密方波的互补疏密方波，所述第三脉波为一第三疏密方波，所述第二脉波为所述第三疏密方波的互补疏密方波，当所述第二疏密方波为高电位状态且所述第三疏密方波为低电位状态时，在所述一次侧的第一节点至第二节点之间产生所述第一直流电压，而当所述第二疏密方波为高电位状态且所述第三疏密方波为高电位状态时，或当所述第二疏密方波为低电位状态且所述第三疏密方波为低电位状态时，则所述第一节点至所述第二节点之间的电压为所述第二节点的电压，通过控制第二疏密脉波和第三疏密脉波之间的相互关系可在所述第一节点至所述第二节点之间生成所述第一疏密方波，所述第一疏密方波的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度再渐减至零，所述第一交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零，所述第一、第二、第三、第四开关分别由所述第一、第二、第三、第四脉波控制以使其间歇性地导通，以在所述第一期间在所述隔离变压器的二次侧产生一第一半波，并在一第二期间在所述隔离变压器的二次侧产生一第二半波，其中：
在第一期间所述第二疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度大于所述第三疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度，以使在第一节点与第二节点之间形成电压值为正的第一疏密方波，并形成所述第一半波；
在第二期间所述第二疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度小于所述第三疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度，以使在第一节点与第二节点之间形成电压值为负的所述第一疏密方波，并形成所述第二半波；
所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波用以控制所述第一交流电压的振幅与频率，调整所述第一疏密方波的该特定脉波宽度以调整所述第一交流电压的振幅，调整所述第一疏密方波的脉波数量以调整所述第一交流电压的频率；
所述待测电动设备为一交流马达；
所述第一、第二、第三、第四开关为绝缘栅双极晶体管；以及
所述量测装置为一动力计，所述动力计将所述机械动能转换成所述第二交流电压。
优选地，所述的测试电动设备的装置更包含一控制器，所述控制器输出一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、一第四脉波、一第五脉波、一第六脉波、一第七脉波、以及一第八脉波而控制所述电子负载，并侦测所述参考交流电压的第一相位及第一振幅而输出所述第五、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波；
所述控制器使用一脉波宽调变，以使所述回授交流电压的第二相位与所述参考交流电压的第一相位同步，且所述回授交流电压的第二振幅与所述参考交流电压的第一振幅相等；
所述电子负载包含：
一整流单元，响应所述第二交流电压而输出一涟波电压，所述涟波电压包括一第一子涟波电压以及一第二子涟波电压，所述整流单元包括：
一第一换流单元，包括一第一组开关以及一第二组开关，所述第一组开关包括一第一开关与一第二开关，所述第二组开关包含一第三开关与一第四开关，所述第一开关与所述第四开关在一第一节点连接，所述第三开关与所述第二开关在一第二节点连接，所述第一、第二、第三、以及第四开关的导通和关闭的时间分别由一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波控制，所述第一换流单元响应所述第二交流电压、所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生所述涟波电压，其中在一第一期间与一第二期间，所述第一脉波为一第一疏密方波，所述第四脉波为所述第一疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第二疏密方波、所述第二脉波为所述第二疏密方波的互补疏密方波，当所述第一疏密方波为一高电位状态且所述第二疏密方波为低电位状态时，形成一第一直流电压，而当所述第一疏密方波为高电位状态且所述第二疏密方波为高电位状态时，或当所述第一疏密方波为低电位状态且所述第二疏密方波为低电位状态时，则所述第一节点至所述第二节点之间的电压为所述第二节点的电压，其等于接地电位，从而由控制所述第一疏密方波和所述第二疏密方波之间的相互关系可在所述第一节点至所述第二节点之间生成一第三疏密方波，并且可生成一第一交流电流，其包含一电流正半波与一电流负半波，且所述第一交流电流的振幅小于所述参考交流电流的所述第一振幅，所述第一交流电流的振幅大于所述回授交流电流的第二振幅，所述第三疏密方波的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度后再渐减至零，在所述第一节点至所述第二之间所生成的电流值相对应的从零渐增到相对最大值，然后再渐减至零，所述第一、第二、第三、以及第四开关分别由所述第一、第二、第三、以及第四脉波控制，从而在所述第一期间形成第一子涟波电压，在一第二期间形成第二子涟波电压；
一滤波电容器，与所述整流单元耦合从而对所述第一子涟波电压和所述第二子涟波电压进行滤波而形成所述第一直流电压；
一换流器，与所述滤波电容器耦合，并响应所述第一直流电压从而输出一第三交流电压，所述换流器包括：
一第二换流单元，包括一第三组开关以及一第四组开关，所述第三组开关包括一第五开关与一第六开关，所述第二组开关包含一第七开关与一第八开关，所述第五、第六、第七、以及第八开关的导通和关闭的时间分别由所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波控制，所述第二换流单元响应所述第一直流电压、所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波而输出一第四疏密方波；
一隔离变压器，响应所述第三交流电压而输出所述回授交流电压，在一第三期间与一第四期间，所述第五脉波为一第五疏密方波、所述第八脉波为所述第五疏密方波的互补疏密方波、所述第七脉波为一第六疏密方波、所述第六脉波为所述第六疏密方波的互补疏密方波，当所述第五疏密方波为高电位状态且所述第六疏密方波为低电位状态时，在所述隔离变压器的一次侧的一第三节点至一第四节点之间产生所述第二直流电压，而当所述第五疏密方波为高电位状态且所述第六疏密方波为高电位状态时，或当所述第五疏密方波为低电位状态且该第六疏密方波为低电位状态时，则所述第三节点至所述第四节点之间的电压为所述第四节点的电压，其等于接地电位，通过控制第五疏密脉波和第六疏密脉波之间的相互关系从而在所述第三节点至所述第四节点之间生成所述第四疏密方波，所述第四疏密方波的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度再渐减至零，所述回授交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零，所述第一、第二、第三、第四开关分别由所述第一、第二、第三、第四脉波控制以使其间歇性地导通，从而在所述第三期间在所述隔离变压器的二次侧产生一第一半波，并在一第四期间在所述隔离变压器的二次侧产生一第二半波，其中：
在所述第一期间所述第二疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度大于所述第三疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度，从而使在所述第一节点与所述第二节点之间形成电压值为正的第一疏密方波，并形成电流正半波；
在第二期间所述第二疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度小于所述第三疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度，从而使在所述第一节点与所述第二节点之间形成电压值为负的第一疏密方波，并形成电流正半波；
所述电子负载更包含一第一储能装置以及一第二储能装置用以短路保护，所述第一储能装置耦接于所述整流单元与所述量测单元之间，所述第二储能装置耦接于所述第二换流单元与所述隔离变压器之间；
所述电子负载更包含一缓启动器，所述缓启动器耦接于所述第二换流单元和所述隔离变压器之间，并包含一第五开关、一第六开关、以及一电阻器，所述第五开关与所述电阻器串接而形成一阻尼装置，所述阻尼装置与所述第六开关并接，当所述该第二换流单元进行换流时，所述第五开关在一第三期间导通，且所述第六开关关断，且所述第六开关在一第四期间导通；以及
所述参考交流电压来自于一电网。
本发明还提供一种测试电动设备的方法，包含：响应具有一第一振幅和一第一相位的一参考交流电压而输出具有一可调整参数的一第一交流电压；响应所述第一交流电压而产生一机械动能；
将所述机械动能转换成一第二交流电压，并通过所述第二交流电压测量所述机械动能；以及
响应所述第二交流电压而产生具有一第二振幅和一第二相位的一回授交流电压，其中所述第二振幅和所述第二相位分别被锁定到所述第一振幅和所述第一相位。
优选地，其中所述可调整参数包含所述第一交流电压的振幅与频率。所述输入端接收一电力，所述电力包含所述参考交流电压和一参考交流电流，所述回授交流电压的第二振幅和第二相位与所述参考交流电压的第一振幅和第一相位被分别调整成相同，所述电子负载与所述变频电源装置在所述输入端并接，以使所述参考交流电流与从所述电子负载输出的一回授交流电流混合以回收所述电力，其中所述回授交流电流的相位与所述参考交流电流的相位相同，从而使两者的振幅进行相加，所述参考交流电流的振幅经过所述变频电源装置、所述待测电动设备、所述量测装置、以及所述电子负载后能量消耗，振幅减小，从而形成所述回授交流电流的振幅，且该方法更包含：
响应所述参考交流电压，并将所述参考交流电压转换成一涟波电压；
对所述涟波电压进行滤波而形成一第一直流电压；
在一第一期间与一第二期间产生一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波，所述第一脉波为一第一疏密方波、所述第四脉波为所述第一疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第二疏密方波、以及所述第二脉波为该所述二疏密方波的互补疏密方波，所述第一疏密方波和所述第二疏密方波的差值形成一第三疏密方波，其中所述第三疏密方波的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度再渐减至零，所述第一交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零；
响应所述第一直流电压、所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生所述第三疏密方波；以及
响应所述第三疏密方波而输出所述第一交流电压。
优选地，产生一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、一第四脉波、一第五脉波、一第六脉波、一第七脉波、以及一第八脉波，并侦测该参考交流电压的第一相位及第一振幅而输出所述第五、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波；
在一第一期间与所述第二期间，所述第一脉波为一第一疏密方波、所述第四脉波为所述第一疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第二疏密方波、以及所述第二脉波为所述第二疏密方波的互补疏密方波，所述第一疏密方波和所述第二疏密方波的差值形成一第三疏密方波，通过控制所述第三疏密方波从而形成一第一交流电流，其包含一电流正半波与一电流负半波，且所述第一交流电流的振幅小于一参考交流电流的振幅，所述第一交流电流的振幅大于一回授交流电流的振幅，其中所述第三疏密方波的脉波宽度从一特定脉波宽度渐减至零再渐增至特定脉波宽度，所述第一交流电流的电流值相对应地从零渐增到相对最大值，然后再渐减至零；
响应所述第二交流电压、所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而输出一涟波电压，该涟波电压包括一第一子涟波电压以及一第二子涟波电压，该第二交流电压具有一第一半波和一第二半波，所述第一半波被转换成所述第一子涟波电压，所述第二半波被转换成所述第二子涟波电压；
对所述第一子涟波电压以及所述第二子涟波电压进行滤波而形成一第一直流电压；
侦测所述回授交流电压的第二相位与第二振幅而产生所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波；
在一第三期间与一第四期间，所述第五脉波为一第四疏密方波、所述第八脉波为所述第四疏密方波的互补疏密方波、所述第七脉波为一第五疏密方波、所述第六脉波为所述第五疏密方波的互补疏密方波，所述第四疏密方波和所述第五疏密方波的差值形成一第六疏密方波，所述第六疏密方波的脉波宽度从零渐增至所述特定脉波宽度再渐减至零，所述第三交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零，以在所述第三期间形成一第三半波，在所述第四期间形成一第四半波；
所述第三半波与所述第四半波形成所述回授交流电压的全波，从而使所述回授交流电压的第二相位与所述参考交流电压的第一相位同步，且使所述回授交流电压的第二振幅与所述参考交流电压的第一振幅相同；
响应所述第一直流电压、所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波而产生所述第六疏密方波；
当回授交流电压的第二相位落后所述参考交流电压的第一相位时，增加或减少所述第二疏密方波之脉波数量，直到回授交流电压的所述第二相位与所述参考交流电压的所述第一相位同步；
调整所述第三疏密方波的特定脉波宽度，以调整所述第一交流电压的振幅，以及响应所述第六疏密方波而输出所述回授交流电压。
本发明还提供一种变频电源装置，具有一输入端，所述输入端接收一电力，所述变频电源装置包括：
一第一整流单元，响应所述电力的一参考交流电压而输出一第一直流电压；以及
一换流器，包含一换流单元，并响应所述第一直流电压而输出具有一可调整参数的一第一交流电压；
一待测电动设备，响应所述第一交流电压而产生一机械动能；
一量测装置，将所述机械动能转换成一第二交流电压，并通过所述第二交流电压测量该机械动能；以及
一第二整流单元，响应所述第二交流电压而产生一第二直流电压，其中所述第二整流单元、第一整流单元、以及所述换流单元并接，且所述第二直流电压与所述第一直流电压被调整成相同以回收所述电力。
优选地，所述可调整参数包含所述第一交流电压的振幅与频率；
所述装置更包含一控制器，所述控制器输出一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波来控制所述第一换流单元，所述控制器输出一第五脉波、一第六脉波、一第七脉波、以及一第八脉波来控制所述第二换流单元；
所述变频电源装置包含：
第一整流单元，包括一组或多组二极管组件，并将所述参考交流电压转换成一第一涟波电压，所述多组二极管组件的各组之间彼此并接；
一滤波电容器，与所述第一整流单元耦合以对所述第一涟波电压进行滤波而形成一第一直流电压；
一换流器(inverter)，与所述滤波电容器耦合，并响应所述第一直流电压而输出所述第一交流电压，所述换流器包括：
一第一换流单元，包括一第一组开关以及一第二组开关，所述第一组开关包括一第一开关与一第二开关，所述第二组开关包含一第三开关与一第四开关，所述第一、第二、第三、以及第四开关的导通和关闭的时间分别由一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波控制，所述第一换流单元响应所述第一直流电压、第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生一第一疏密方波；
一隔离变压器，响应所述第一疏密方波而输出所述第一交流电压，在一第一期间与一第二期间，所述第一脉波为一第二疏密方波、所述第四脉波为所述第二疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第三疏密方波、以及所述第二脉波为该第三疏密方波的互补疏密方波，所述第一疏密方波的脉波宽度从零渐增至一第一特定脉波宽度再渐减至零，所述第一交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零，所述第一、第二、第三、以及第四开关分别由所述第一、第二、第三、以及第四脉波控制以使其间歇性地导通，从而在该隔离变压器的二次测在所述第一期间产生一第一半波，在所述第二期间产生一第二半波，所述第一半波与所述第二半波形成所述第一交流电压的全波，其中所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波用以控制所述第一交流电压的振幅与频率，控制器通过调整所述第一疏密方波的脉波宽度以调整所述第一交流电压的振幅，通过调整该第一疏密方波的脉波数量以调整所述第一交流电压的频率；
所述待测电动设备为一交流马达；
所述第一、第二、第三、第四开关为绝缘栅双极晶体管；
所述量测装置为一动力计，所述动力计将所述机械动能转换成所述第二交流电压；
所述第二整流单元，响应所述第二交流电压而输出一第二涟波电压，所述第二涟波电压包括一第三子涟波电压以及一第四子涟波电压，所述第二整流单元包括：
一第二换流单元，包括一第三组开关以及一第四组开关，所述第二组开关包括一第五开关与一第六开关，所述第四组开关包含一第七开关与一第八开关，所述第五、第六、第七、以及第八开关的导通和关闭的时间分别由所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波控制，所述第二换流单元响应所述第二交流电压、第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波而产生所述第二涟波电压，其中在一第三期间与一第四期间，所述第五脉波为一第四疏密方波、所述第八脉波为所述第四疏密方波的互补疏密方波、所述第七脉波为一第五疏密方波、以及所述第六脉波为所述第五疏密方波的互补疏密方波，所述第四疏密方波的电压与所述第五疏密方波的电压之差值形成一第六疏密方波的电压，所述第六疏密方波的脉波宽度从零渐增至一第二特定脉波宽度后，再渐减至零，所述第五、第六、第七、以及第八开关分别由所述第五、第六、第七、第八脉波控制以使其间歇性地导通，以在所述第三期间形成所述第三子涟波电压，在所述第四期间形成所述第四子涟波电压。
本发明还提供一种测试一能量转换设备的装置，包含：
一变频电源装置，响应一第一电力而输出一第二电力；
一能量转换设备，响应所述第二电力而输出一动能，将所述动能转换成一第三电力，并通过所述第三电力测量动能；以及
一电子负载，响应所述第三电力而产生一第四电力，其中所述第四电力与所述第一电力进行混合以回收所述第一电力。
进一步地，所述能量转换设备包括：
一待测电动设备，响应所述第二电力而产生动能；以及
一量测装置，将所述动能转换成所述第三电力，并通过所述第三电力测量所述动能；
所述待测电动设备为一交流马达；以及
所述量测装置为一动力计，所述动力计将所述动能转换成所述第三电力。
本发明还提供一种测试装置的省电装置，包含：
一电动设备，响应一第一电力而输出一动能；以及
一负载，响应所述动能而产生一第二电力，其中所述第二电力与所述第一电力进行混合以回收所述第一电力。
优选地，所述省电装置更包含一控制器，所述控制器输出一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波来控制所述电子负载；
所述负载包含一量测装置与一整流单元，所述单整流单元包括一第一组开关以及一第二组开关，所述第一组开关包括一第一开关与一第二开关，所述第二组开关包含一第三开关与一第四开关，所述第一、第二、第三、以及第四开关的导通和关闭的时间分别由所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波控制，所述量测装置响应所述动力而输出一第三电力，所述整流单元响应所述第三电力的一交流电压，所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生一涟波电压，其中在一第一期间与一第二期间，所述第一脉波为一第一疏密方波、所述第四脉波为所述第一疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第二疏密方波、以及所述第二脉波为所述第二疏密方波的互补疏密方波，所述第三疏密方波的脉波宽度从一特定脉波宽度渐减至零再渐减至所述特定脉波宽度，所述第一、第二、第三、第四开关分别由所述第一、第二、第三、第四脉波控制以使其间歇性地导通，从而在所述第一期间形成所述第一子涟波电压，在所述第二期间形成所述第二子涟波电压。
本发明还提供一种用于一测试装置的省电方法，包含：提供一第一电力，以驱动所述测试装置；响应所述第一电力而产生一第二电力；混合所述第一电力与所述第二电力；回收所述第一电力。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：对于量大且种类广泛而会使用到电动设备的产品，必须在电动设备的研发、生产、检测、老化过程中都要进行大量的各类测试，以确保其电气性能和质量。传统的“马达+发电机+待测马达”的测试方法具有噪音大、输出稳定性差、效率低、精度不好、电能浪费等诸多缺点。而本发明的“变频电源装置+待测电动设备+动力计+电子负载”的新测试装置与省电方法，可有效克服上述问题，不仅可以提高电动设备的测试精度、提高其输出效率，还具有电能反馈功能，能将绝大部分测试、老化实验过程中需要的电能高效的回馈到测试装置，循环利用以达到节能效果，并可节约大量的测试成本。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为传统的电动设备测试装置的示意图；
图2为现行普遍的电动设备测试装置的示意图；
图3为本发明第一较佳实施例测试电动设备的装置之示意图；
图4为参考交流电压/电流与回授交流电压/电流的示意图；
图5为本发明实施例一中变频电源装置与电子负载的电路之示意图；
图6为换流单元中控制各开关的脉波波形的示意图；
图7为换流单元中控制各开关的脉波波形的示意图；
图8为换流单元中控制各开关的脉波波形的示意图；
图9为本发明实施例一中测试一电动设备的方法的示意图；
图10为本发明实施例二中测试电动设备的装置之示意图；
图11为本发明实施例三中测试一能量转换设备的省电装置的示意图；
图12为本发明实施例四中测试一装置之省电装置的示意图；
图13为本发明实施例四中电子负载的示意图；
图14为本发明实施例四中用于一测试装置的省电方法的示意图；
10, 20, 30, 40：测试电动设备装置；50：测试一能量转换设置之省电装置；
60：测试一装置之省电装置；101：带动马达；102：发电机；103：待测马达；104：动力计；105, 208：负载箱；201：变压器；202：变频电源装置；203：待测马达；204：测功机；301, 501：变频电源装置；302, 601：待测电动设备；303：量测装置；304, 503：电子负载；311, 508：电网；3011, 3020：整流单元；3016：一组或多组二极管组件；3012：滤波电容器；3014, 3024, 3027：换流单元；3015, 3028：隔离变压器；3017, 3025：第一组开关；3018, 3026：第二组开关；3036：第三组开关；3038：第四组开关；Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, Q1’, Q2’, Q3’, Q4’, 3032, 3033：开关；P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12：脉波；Icd：交流电流；3029：第一储能装置；3031：缓启动器；3030：第二储能装置；3034：电阻器；3019：控制器；502：能量转换设备；305：输入端；306：参考交流电压；310：回授交流电压；VDC1, VDC2：直流电压；307：第一交流电压；309：第二交流电压；308：机械动能；PCL1, PCL2, PCL3：疏密方波；PVW3：第二疏密方波；PVW1：疏密方波；PW1, PW2, PW3：特定脉波宽度；Vrip3, Vrip4：子涟波电压；504, 603：第一电力；505, 605：第二电力；506：第三电力；507：第四电力；604：动能；3015a, 3028a：一次侧；3015b, 3028b：二次侧；a, b, c, d, e, f, g1, g2：节点；HW1+, HW2+：第一半波；HW1-, HW2-：第二半波；HW3+：第三半波；HW3-：第四半波；IHW+：正半波；IHW-：负半波；602：负载。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例一：参见图3，其为本发明实施例一中测试电动设备的装置30的示意图。该装置30包含一变频电源装置301、一待测电动设备302、一量测装置303、以及一电子负载304。参见图4，其为参考交流电压/电流与回授交流电压/电流的示意图。请同时参阅图3和图4，该变频电源装置301具有一输入端305，该输入端305接收一参考交流电压306，该变频电源装置301响应该参考交流电压306而输出具有一可调整参数的一第一交流电压307。该待测电动设备302响应该第一交流电压307而产生一机械动能308。该量测装置303将该机械动能308转换成一第二交流电压309，并通过该第二交流电压309测量该机械动能308。该电子负载304响应该第二交流电压309而提供一回授交流电压310到该输入端305。例如，该参考交流电压306具有一振幅Av_r和一相位Φr，该回授交流电压310具有一振幅Av_f和一相位Φf，且该振幅Av_f和该相位Φf分别被锁定到振幅Av_r和相位Φr。
在图3中，该可调整参数包含该第一交流电压307的振幅与频率。该参考交流电压306可为来自于一电网311的一市电，例如该市电为三相110伏特、220伏特、或380伏特的交流电压，而该输入端305则为三相电力之输入端。例如市电为三相110伏特时，该输入端305具有相应输入接线端同三相110伏特的市电相连接，各相电力的相位相差120度。该待测电动设备302系藉由该量测装置303所输出的电功率来测量该机械动能308，例如力学能。当该待测电动设备302为一马达，该量测装置303为一发电机时，该马达所输出的功率PMOTOR=转矩×角速度，而该马达带动该发电机所输出的电功率Pe=发电机输出电流×发电机输出电压，故该待测电动设备302可藉由该量测装置303所输出的电功率来测量该机械动能308。
请同时参见图3和图4，本发明第一较佳实施例可更具体的说，该输入端306接收一电力315，该电力315包含该参考交流电压306和一参考交流电流312。在图4中，一基准振幅300与该回授交流电压310的相位差为相位Φf，该基准振幅300与该参考交流电压306的相位差为相位Φr，该回授交流电压310的振幅Av_f和相位Φf与该参考交流电压306的振幅Av_r和相位Φr被调整成相同，该电子负载304与该变频电源装置301在该输入端305并接，从而使该参考交流电流312与从该电子负载304输出的一回授交流电流314混合以回收该电力315，其中该回授交流电流314的相位Φf与该参考交流电流312的相位Φr相同以进行两者之振幅的相加，该参考交流电流312的振幅Ai_r经过该变频电源装置301、该待测电动设备302、该量测装置303、以及该电子负载304之能量消耗后振幅减小而形成该回授交流电流314的振幅Ai_f。
在图3和图4中，在一较佳实施例中，当该回授交流电压310未输入到该输入端305时，该电网311提供的具有该振幅Ai_r的该参考交流电流312至该变频电源装置301的该输入端305，而当该回授交流电压310输入到该输入端305时，由于该电力315可通过该回授交流电流314回收，因此该电网311提供给该输入端305的电力315可大幅下降，具体的说，由该电网311提供给该变频电源装置301的该参考交流电流312之振幅Ai_r可大幅减少，因而可节省测试该待测电动设备302的电力315，亦即测试电动设备的装置30是以回收该电力315或能量的方式来节省测试该待测电动设备302的电力315。此种测试方法对该待测电动设备302长时间烧机测试时有特别显著的节能省电之功效。
请参见图5，其为本发明第一较佳实施例变频电源装置301与电子负载304的电路之示意图。在一较佳实施例中，该变频电源装置301包含一整流单元3011、一滤波电容器3012、以及一换流器(inverter) 3013。该换流器3013包含一换流单元3014以及一隔离变压器3015。该整流单元3011包括一组或多组二极管组件3016，并将该参考交流电压306转换成一第一涟波电压，该多组二极管组件3016的各组之间彼此并接。该装置30更包含一控制器3019，其可输出脉波P1~ P12，其可被调控以控制各开关的导通与关断，且利用脉波宽度调变的技术来控制。该滤波电容器3012与该整流单元3011耦合以对该第一涟波电压进行滤波而形成一直流电压VDC1，典型地为530伏特。该换流器3013与该滤波电容器3012耦合，并响应该直流电压VDC1而输出该第一交流电压307，典型地为208伏特或380伏特，该换流单元3014包括一第一组开关3017以及一第二组开关3018，该第一组开关3017包括一开关Q1与一开关Q2，该第二组开关3018包含一开关Q3与一开关Q4，该开关Q1, Q2, Q3, Q4的导通和关闭的时间分别由脉波P1, P2, P3, P4来控制，该换流单元3014响应该直流电压VDC1、脉波P1, P2, P3, P4而产生一第三交流电压VAC1。该开关Q1, Q2, Q3, Q4可为绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT）。
请参见图6，其为换流单元3014中控制各开关的脉波波形的示意图，横轴代表时间，纵轴代表电压的振幅。请同时参见图5和图6，该隔离变压器3015的一次侧3015a响应节点a至节点b之电压Vab而在其二次侧3015b输出该第一交流电压307，当在一第一期间T1与一第二期间T2，脉波P1为一疏密方波PCL1、脉波P4为疏密方波PCL1的互补疏密方波、脉波P3为一疏密方波PCL2、脉波P2为疏密方波PCL2的互补疏密方波，在图6中的节点a至节点g1的电压之波形相当于疏密方波PCL1的波形，节点b至节点g1的电压之波形相当于疏密方波PCL2的波形。当该疏密方波PCL1为高电位状态且该疏密方波PCL2为低电位状态时，在节点a至节点b之间会形成直流电压VDC1；而当该疏密方波PCL1为高电位状态且该疏密方波PCL2为高电位状态时，或当该疏密方波PCL1为低电位状态且该第二疏密方波PCL2为低电位状态时，则节点a至节点b之间的电压为节点g1的电压，也就是接地的电位。通过控制疏密脉波PCL1, PCL2之间的相互关系可在节点a至节点b之间生成疏密方波PCL3，如图6所示。在图6中，在第一期间T1疏密方波PCL3的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度PW1再渐减至零，在二次测3015b所生成的电压值相对应的从零渐增到相对最大值，然后再渐减至零，在第二期间T2也是类似的情况。开关Q1, Q2, Q3, Q4分别由脉波P1, P2, P3, P4控制以使其间歇性地导通，在第一期间T1在该隔离变压器3015的二次侧3015b产生一第一半波HW1+，在第二期间T2在该隔离变压器3015的二次侧3015b产生一第二半波HW1-。在第二期间T2的疏密方波PCL3产生的方式也是类似在第一期间T1，差别是在第一期间T1该疏密方波PCL1为高电位状态时的可变脉波宽度PV1大于该疏密方波PCL2为高电位状态时的可变脉波宽度PV2，以使在节点a与b之间形成电压值为正的直流电压VDC1的疏密方波PCL3；而在第二期间T2该疏密方波PCL1为高电位状态时的可变脉波宽度PV1小于该疏密方波PCL2为高电位状态时的可变脉波宽度PV2，以使在节点a与b之间形成电压值为负的直流电压- VDC1的疏密方波PCL3。脉波P1, P2, P3, P4用以控制该第一交流电压307的振幅与频率，例如当该第一交流电压307的振幅需要变大或变小时，则将该疏密方波PCL3的该特定脉波宽度PW1增加或减少，当该第一交流电压307的频率需变大时，则减少该疏密方波PCL3的脉波数量，当该第一交流电压307的频率需变小时，增加该疏密方波PCL3的脉波数量。该待测电动设备302例如为一交流马达，该量测装置303例如为一动力计，该动力计例如为一发电机，该发电机将该机械动能308转换成该第二交流电压309。
在图5中，该电子负载304包含一整流单元3020、一滤波电容器3021、以及一换流器3022。该整流单元3020响应该第二交流电压309而输出一第二涟波电压，该第二交流电压309包含一第一半波HW2+与一第二半波HW2-，该第二涟波电压包括一子涟波电压Vrip3以及一子涟波电压Vrip4，如图7所示。该整流单元3020包括一换流单元3024，该换流单元3024包括一第一组开关3025以及一第二组开关3026，该第一组开关3025包括一开关Q5与一开关Q6，该第二组开关包3026含一开关Q7与一开关Q8，该开关Q5, Q6, Q7, Q8的导通和关闭的时间分别由脉波P5、脉波P6、脉波P7、以及脉波P8控制，该换流单元3024响应该第二交流电压309、脉波P5、脉波P6、脉波P7、以及脉波P8而产生该第二涟波电压。
请参见图7，其为换流单元3024中控制各开关的脉波波形的示意图，横轴代表时间，纵轴代表振幅。请同时参见图5与图7，在一第一期间T3，脉波P5为一疏密方波PCL4、脉波P8为疏密方波PCL4的互补疏密方波、脉波P7为一疏密方波PCL5、脉波P6为疏密方波PCL5的互补疏密方波。在图7中的节点c至节点g2的电压之波形相当于疏密方波PCL4的波形，节点d至节点g2的电压之波形相当于疏密方波PCL5的波形。当该疏密方波PCL4为高电位状态且该疏密方波PCL5为低电位状态时，该第二交流电压309经过该储能装置3029后，在节点c至节点d之间形成直流电压VDC2；而当该疏密方波PCL4为高电位状态且该疏密方波PCL5为高电位状态时，或当该疏密方波PCL4为低电位状态且该第二疏密方波PCL5为低电位状态时，则节点c至节点d之间的电压为节点g2的电压，也就是接地电位。因此通过控制疏密脉波PCL4, PCL5之间致能与非致能的相互关系可在节点c至节点d之间生成疏密方波PCL6，并且可生成交流电流Icd，其包含正半波IHW+与负半波IHW-，如图7所示，且其振幅会小于参考交流电流312的振幅Ai_r，大于回授交流电流314的振幅Ai_f。在图7中，疏密方波PCL6的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度PW2，然后渐减至零，在节点c至d之间所生成的电流值相对应的从零渐增到相对最大值，然后再渐减至零。该开关Q5, Q6, Q7, Q8分别由脉波P5, P6, P7, P8控制以使其间歇性地导通，以形成该子涟波电压Vrip3，在一第二期间T4也是类似的方式来形成子涟波电压Vrip3与交流电流Icd的负半波IHW-，差别是在第一期间T3该疏密方波PCL4为高电位状态时的可变脉波宽度PV4大于该疏密方波PCL5为高电位状态时的可变脉波宽度PV5，以使在节点c与d之间形成电压值为正的疏密方波PCL6；而在第二期间T4该疏密方波PCL4为高电位状态时的可变脉波宽度PV4小于该疏密方波PCL5为高电位状态时的可变脉波宽度PV5，以使在节点c与d之间形成电压值为负的疏密方波PCL6。该滤波电容器3021与该整流单元3020耦合以对该子涟波电压Vrip3和该子涟波电压Vrip4进行滤波而形成一直流电压VDC2。
在图5中，该换流器3022与该滤波电容器3021耦合，并响应该直流电压VDC2而输出一第三交流电压VAC2，该换流器3022包括一换流单元3027、以及一隔离变压器3028。该电子负载304更包含一第一储能装置3029以及一第二储能装置3030用以短路保护或软启动的功能，可耐受较大的启动电流冲击，特别适用于马达测试，该第一储能装置3029耦接于该整流单元3020与该量测单元303之间，该第二储能装置3030耦接于该换流单元3027与该隔离变压器3028之间。该电子负载304更包含一缓启动器3031，该缓启动器3031耦接于该第二换流单元3030和该隔离变压器3028之间，并包含一开关3032、一开关3033、以及一电阻器3034，该开关3032与该电阻器3034串接而形成一阻尼装置3035，该阻尼装置3035与该开关3033并接，当该换流单元3027进行换流时，该开关3032在一第三期间导通，且该开关3033关断，且该开关3033在一第四期间导通。
请参见图8，其为该换流单元3027中控制各开关的脉波波形的示意图，横轴代表时间，纵轴代表电压的振幅。请同时参阅图5与图8，该换流器3022与该滤波电容器3021耦合，并响应该直流电压VDC2而输出该回授交流电压310。该换流单元3027包括一第三组开关3036以及一第四组开关3037，该第三组开关3036包括一开关Q1’与一开关Q2’，该第四组开关包含一开关Q3’与一开关Q4’，该开关Q1’, Q2’, Q3’, Q4’的导通和关闭的时间分别由脉波P9, P10, P11, P12控制，该换流单元3027响应该直流电压VDC2、脉波P9、脉波P10、脉波P11、以及脉波P12而在节点e至节点f之间输出电压Vef。该隔离变压器3028的一次侧3028a响应节点e至节点f之电压Vef而在该隔离变压器3028的二次侧3028b输出该回授交流电压310，当在一第三期间T5与一第二期间T6，脉波P9为一疏密方波PCL7、脉波P12为疏密方波PCL7的互补疏密方波、脉波P11为一疏密方波PCL8、脉波P10为疏密方波PCL8的互补疏密方波。当该疏密方波PCL7为高电位状态且该疏密方波PCL8为低电位状态时，在节点e至节点f之间会形成直流电压VDC2；而当该疏密方波PCL7为高电位状态且该疏密方波PCL8为低电位状态时，或当该疏密方波PCL7为低电位状态且该第二疏密方波PCL8为低电位状态时，则节点e至节点f之间的电压为节点g2的电压，也就是接地电位。藉由控制疏密脉波PCL7, PCL8之间的相互关系可在节点e至节点f之间生成疏密方波PCL9，如图8所示。在图8中，疏密方波PCL9的脉波宽度从零渐增至该特定脉波宽度PW3再渐减至零，在二次测3028b所生成的电压值也相应地从零渐增至相对最大值，然后渐减至零。该开关Q1’, Q2’, Q3’, Q4’分别由脉波P9, P10, P11, P12控制以使其间歇性地导通，以在第三期间T5在该隔离变压器3028的二次侧3028b产生一第三半波HW3+，当在一第四期间T6，，在该隔离变压器3028的二次侧3028b产生一第四半波HW3-，该第三半波HW3+与该第四半波HW3-形成该回授交流电压310的全波。在第二期间T6的疏密方波PCL9产生的方式也是类似在第一期间T5，差别是在第一期间T5该疏密方波PCL7为高电位状态时的可变脉波宽度PV7大于该疏密方波PCL8为高电位状态时的可变脉波宽度PV8，以使在节点e与f之间形成电压值为正的直流电压VDC2的疏密方波PCL9；而在第二期间T6该疏密方波PCL7为高电位状态时的可变脉波宽度PV7小于该疏密方波PCL8为高电位状态时的可变脉波宽度PV8，以使在节点e与f之间形成电压值为负的直流电压-VDC2的疏密方波PCL9。
在本发明的各实施例中，变频电源装置301与电子负载304中只列出一个相位所需的装置，与所需的控制讯号，然可依需求增加装置，例如若变频电源装置可输出三相电力，则在变频电源装置301中可包含1组整流单元3011、3组滤波电容器3012、以及3组换流器3013，该电子负载304可包含3组整流单元3020以及3组换流器3022。在本发明的各实施例中之变频电源装置301的换流单元3014采用最新的第六代IGBT开关器件及最稳定模块化设计，变频电源装置301的输出电压典型地在5~300伏特，典型地输出电压的频率在47~63赫兹，变频电源装置301的电功率转换效率可达90%以上，在待测电动设备302加上量测装置303的相同负载的情况下，旧型的变频电源装置之转换效率只达80%，因此本发明之变频电源装置301可更加省电。同时，在本发明各实施例中的电子负载304之内部采用高效率的IGBT整流、IGBT逆变及LCL滤波技术，具有高达92%的馈网效率，极低的自身损耗，其仅为内部元器件的发热损耗。电子负载304将前端的量测装置303之动力计发出的电能的92%馈回电网311，以供循环利用。
请参阅图9，其为本发明实施例一种测试一电动设备的方法的示意图。步骤S101：响应具有一振幅Av_r和一相位Φr的一参考交流电压306而输出具有一可调整参数的一第一交流电压307。步骤S102：响应该第一交流电压307而产生一机械动能308。步骤S103：将该机械动能308转换成一第二交流电压309，并通过该第二交流电压309测量该机械动能308。步骤S104：响应该第二交流电压309而产生具有振幅Av_f和相位Φf的一回授交流电压310，其中振幅Av_f和相位Φf分别被锁定到振幅Av_r和相位Φr。
在实施例一中，该可调整参数包含该第一交流电压307的振幅与频率。测试该电动设备的方法更包含：响应该第一参考交流电压306，并将该第一参考交流电压306转换成一涟波电压。对该涟波电压进行滤波而形成直流电压VDC1。在一第一期间T1，产生脉波P1、脉波P2、脉波P3、以及脉波P4，脉波P1为一疏密方波PVW1、脉波P2的电压维持一导通电位VQ_ON、以及脉波P3和脉波P4的电压维持一关断电位VQ_OFF，其中该疏密方波PVW1的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度PW1再渐减至零。在一第二期间T2，脉波P3为该疏密方波PVW1、脉波P4的电压维持一导通电位VQ_ON、以及脉波P1和脉波P2的电压维持一关断电位VQ_OFF，其中该疏密方波PVW1的脉波宽度从零渐增至该特定脉波宽度PW1再渐减至零。响应直流电压VDC1、脉波P1、脉波P2、脉波P3、以及脉波P4而产生一第三交流电压VAC1。响应该第三交流电压VAC1而输出该第一交流电压307。
在本发明第一较佳实施例中，测试该电动设备的方法更包含：产生脉波P5、脉波P6、脉波P7、脉波P8、脉波P9、脉波P10、脉波P11、以及脉波P12，并侦测该参考交流电压306的相位Φr及振幅Av_r而输出脉波P9、脉波P10、脉波P11、以及脉波P12。在一第一期间T3，脉波P5为一第一疏密方波PVW2、脉波P6的电压维持一导通电位VQ_ON、以及脉波P7和脉波P8的电压维持一关断电位VQ_OFF，其中该第一疏密方波PVW2的脉波宽度从一特定脉波宽度PW2渐减至零再渐增至特定脉波宽度PVW2。在一第二期间T4，脉波P7为该第一疏密方波PVW2、脉波P8的电压维持一导通电位VQ_ON、以及脉波P5和脉波P6的电压维持一关断电位VQ_OFF，其中该第一疏密方波PVW2的脉波宽度从该特定脉波宽度PW2渐减至零再渐增至该特定脉波宽度PW2。响应该第二交流电压309、脉波P5、脉波P6、脉波P7、以及脉波P8而输出该第二涟波电压，该第二涟波电压包括一子涟波电压Vrip3以及一子涟波电压Vrip4，该第二交流电压309具有一第一半波HW2+和一第二半波HW2-，该第一半波HW2+被转换成该子涟波电压Vrip3，该第二半波HW2-被转换成该子涟波电压Vrip4。对该子涟波电压Vrip3以及该子涟波电压Vrip4进行滤波而形成直流电压VDC2。侦测该回授交流电压310的相位Φf与振幅Av_f而产生脉波P9、脉波P10、脉波P11、以及脉波P12。当在一第三期间T5，脉波P9为一第二疏密方波PVW3、脉波P10的电压维持该导通电位VQ_ON、以及脉波P11和脉波P12的电压维持该关断电位VQ_OFF，该第二疏密方波PVW3的脉波宽度从零渐增至该特定脉波宽度PW3再渐减至零，以产生一第三半波HW3+。当在一第四期间T6，脉波P11为该第二疏密方波PVW3、脉波P12的电压维持该导通电位VQ_ON、以及脉波P9和脉波P10的电压维持该关断电位VQ_OFF，以产生一第四半波HW3-，该第三半波HW3+与该第四半波HW3-形成该回授交流电压310的全波，用以使该回授交流电压310的相位Φf与该参考交流电压306的相位Φr同步，且使该回授交流电压310的振幅Av_f与该参考交流电压306的振幅Av_r相同。响应该直流电压VDC2、脉波P9、脉波P10、脉波P11、以及脉波P12而产生一第三交流电压VAC2。响应该第三交流电压VAC2而输出该参考交流电压306。
在一较佳实施例中，该回授交流电压310的相位Φf与该参考交流电压306的相位Φr同步的方式如下：当回授交流电压310的相位Φf落后该参考交流电压306的相位Φr时，该控制器3019增加或减少该第二疏密方波PVW3之数量，直到回授交流电压310的相位Φf与该参考交流电压306的相位Φr同步。当回授交流电压310的相位Φf超前该参考交流电压306的相位Φr时，亦可使用此方式来同步。该回授交流电压310的振幅Av_f的调整则与该第二疏密方波PVW3的脉波宽度有关，该特定脉波宽度PW3用来调整该回授交流电压310的振幅Av_f，以使该振幅Av_f与该参考交流电压306的振幅Av_r相同，在实际的实作上，该回授交流电压310的振幅Av_f会略大于该参考交流电压306的振幅Av_r，以避免该参考交流电压306馈入到该电子负载304。
在本发明第一较佳实施例中，从量测装置303输出的该第二交流电压309可直接转成直流电压而馈入该换流器3013，毋需经过电网311。
实施例二：请参见图10，其为本发明第二较佳实施例测试电动设备的装置40之示意图。该装置40包含该变频电源装置301、该待测电动设备302、该量测装置303、以及整流单元3020。变频电源装置301包含整流单元3011以及换流器3013。该变频电源装置301具有一输入端305，该输入端305接收一电力401，该整流单元3011响应该电力401的参考交流电压306而输出直流电压VDC1。该换流器3013包含换流单元3014，并响应直流电压VDC1而输出具有一可调整参数的第一交流电压307。该待测电动设备302响应该第一交流电压307而产生机械动能308。该量测装置303将该机械动能308转换成第二交流电压309，并藉由该第二交流电压测量该机械动能。该整流单元3020响应该第二交流电压309而产生一直流电压VDC2，其中该整流单元3011、该整流单元3020、以及该换流单元3014并接，且该直流电压VDC2与该直流电压VDC1被调整成相同以回收该电力401。
在图10中，该可调整参数包含该第一交流电压307的振幅与频率，该装置40更包含控制器3019，该控制器3019输出脉波P1、脉波P2、脉波P3、以及脉波P4来控制该换流单元3014，该控制器3019输出脉波P5、脉波P6、脉波P7、以及脉波P8来控制该换流单元3024。该变频电源装置301包含整流单元3011、滤波电容器3012、换流器3013。该换流器3013包括换流单元3014与隔离变压器3015。整流单元3011包括一组或多组二极管组件3016，并将该参考交流电压306转换成该第一涟波电压，该多组二极管组件3016的各组之间彼此并接。滤波电容器3012与该整流单元3011耦合以对该第一涟波电压进行滤波而形成直流电压VDC1。换流器3013与该滤波电容器3012耦合，并响应该直流电压VDC1而输出该第一交流电压307。
在图10中的装置40是将图5中的装置30的换流器3022移除，直接将换流单元3024与滤波电容器3012并接，以使换流单元3024所输出的该第二涟波电压经由该滤波电容器3012滤波，此省电装置与其省电方法可回收该电力401再利用。
实施例三：请参阅图11，其为本发明实施例三中测试一能量转换设备的省电装置50的示意图。该省电装置50包含一变频电源装置501、该能量转换设备502、以及一电子负载503。该变频电源装置501响应一第一电力504而输出一第二电力505。该能量转换设备502响应该第二电力505而产生一动能，并将该动能转换成一第三电力506，并藉由该第三电力506测量该动能。该电子负载503响应该第三电力506而产生一第四电力507，其中该第四电力507与该第一电力504进行混合以回收该第一电力504。
本发明实施例三中，该第一电力504从电网508送出，该能量转换设备502包括一待测电动设备以及一量测装置。该待测电动设备响应该第二电力505而产生该动能。该量测装置将该动能转换成该第三电力506，并藉由该第三电力506测量该动能。该待测电动设备为一交流马达，该量测装置为一动力计，该动力计将该动能转换成该第三电力506。
实施例四：在另一较佳实施例中，该变频电源装置501可不需要，在装置50中可直接从电网508馈入第一电力504到待测装置，如图12所示。请参阅图12，其为本发明第四较佳实施例测试一装置的省电装置60的示意图。该省电装置60包含一电动设备601以及一电子负载602。该电动设备601响应一第一电力603而输出一动能604，该电动设备601可为一直流马达，而该第一电力603具有一直流电压。该电子负载602响应该动能604而产生一第二电力605，其中该第二电力605与该第一电力603进行混合以回收该第一电力603。
在实施例四中，该负载602包含该量测装置303与该整流单元3020，如图10与图13所示，图13为本发明实施例四负载602的示意图，在图13中的量测装置303所输出的第三电力606具有交流电压，其交流电压的波形与在图7中的第二交流电压波型一样。请同时参阅图7、图10、图12、以及图13，该整流单元3020包括第一组开关3025以及第二组开关3026，该第一组开关3025包括开关Q5与开关Q6，该第二组开关3026包含开关Q7与开关Q8，该第一、该第二、该第三、以及该第四开关Q5, Q6, Q7, Q8的导通和关闭的时间分别由脉波P5、脉波P6、脉波P7、以及脉波P8控制。该量测装置303响应该动力604而输出一第三电力606，该整流单元3020响应该第三电力606、该脉波P5, P6 , P7, P8而产生该第二涟波电压，其中在期间T3与期间T4，脉波P5为疏密方波PCL4、脉波P8为该疏密方波PCL4的互补疏密方波、脉波P7为疏密方波PCL5、以及该脉波P6为该疏密方波PCL5的互补疏密方波，疏密方波PCL4与疏密方波PCL5的差值形成疏密方波PCL6，该疏密方波PCL6的脉波宽度从零渐增至特定脉波宽度PW2，然后再渐减至零，通过控制疏密方波PCL4, PCL5之间的相互关系可在节点c至节点d之间生成疏密方波PCL6，并且可生成交流电流Icd，其包含正半波IHW+与负半波IHW-，如图7所示，也就是疏密方波PCL4的电压减去疏密方波PCL5的电压等于疏密方波PCL6的电压。在实施例四中交流转换直流的方式与上文提到的方式相同。在图13中，整流单元3020更包含一滤波电容器，子涟波电压Vrip3, Vrip4经由该滤波电容器的滤波后形成该第一电力603的直流电压，以回收该第一电力603。
在另一较佳实施例中，如图12所示，该第一电力603具有一交流电压，在此实施例中，负载602相当于在图3与图5中的负载304，且更包含一转换装置可将动能604转为电力，因此该负载602可将该动能604转换后，再经该负载602的处理而输出第二电力605，请参阅图4，该第二电力605之交流电压310的相位Φf亦与该第一电力603之交流电压306的相位Φr同步，该电子负载602输出的第二电力605之交流电压310的振幅Av_f亦与该第一电力603之交流电压306的振幅Av_r相同，该电子负载602输出的第二电力605之交流电流314的相位Φf亦与该第一电力603之交流电流312的相位Φr同步，以回收该第一电力603。
请参见图14，其为本发明实施例四用于一测试装置60的省电方法的示意图，该方法包含步骤S201，提供一第一电力603，以驱动该测试装置60。步骤S202，响应该第一电力603而产生一第二电力605。步骤S203，混合该第一电力603与该第二电力605。步骤S204，回收该第一电力603。
就经济效益而言，通过本发明的测试装置60与省电方法，可节省电力如下：
E= C×PF×T×η，
E代表节约的电能单位：kwh C代表马达加载容量单位：VA
PF 代表电子负载的功率因子 T代表老化时常单位：小时
η代表电子负载的馈网效率
若以一台66KW电力驱动的马达为例，满载老化，按照一年52周、每周5个工作日、每日测试4小时计算，一年就可为企业节约电能：
E = 66×0.98×（52×5×4）×92%= 61886 kwh
若平均电价按照3.64元台币/度计算，则可节省电费是： 61886× 3.64= 225265新台币。
就社会效益而言，每度电需燃烧0.343Kg标准煤，每度电燃煤会产生0.779Kg CO2排放，一棵成年大树每年可吸收CO2量为18Kg，所以，以一台66KW电力驱动的马达为例，满载老化，一年可以：减少61886×0.343= 21227 kg标准煤燃烧，减少排放61886×0.779= 48209 kg 的CO2，此相当于：48209÷18=2678 棵大树一整年的CO2吸收量。
当今世界随着工业化进程的加快，过多的燃烧了煤炭\石油\天然气等化石燃料，人类生产生活过程中产生的大量的有毒有害气体排放到大气当中，使我们生存的环境遭受了严重破坏。能源短缺、环境污染是全世界国家共同面临的问题。能效型马达测试装置的应用，在为企业节约能源，节省电费开支的同时，亦让企业为保护人类共同生存的地球家园贡献了一份力量。
以上对本发明做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种测试电动设备的装置，包括：
变频电源装置，其具有一输入端，所述输入端接收一参考交流电压，所述变频电源装置响应所述参考交流电压而输出具有一可调整参数的第一交流电压；
待测电动设备，响应所述第一交流电压而产生一机械动能；
量测装置，将所述机械动能转换成第二交流电压，并通过所述第二交流电压测量所述机械动能；
电子负载，响应所述第二交流电压而提供一回授交流电压到所述输入端。
2.根据权利要求1所述的测试电动设备的装置，其特征在于：所述可调整参数包含所述第一交流电压的振幅与频率；
所述参考交流电压具有一第一振幅和一第一相位，所述回授交流电压具有一第二振幅和一第二相位，且所述第二振幅和所述第二相位分别被锁定到所述第一振幅和所述第一相位；
所述输入端接收一电力，所述电力包含所述参考交流电压和一参考交流电流，所述回授交流电压的第二振幅和第二相位与所述参考交流电压的第一振幅和第一相位被调整成相同，所述电子负载与所述变频电源装置在所述输入端并接，以使所述参考交流电流与从所述电子负载输出的一回授交流电流混合以回收电力，其中所述回授交流电流的相位与该参考交流电流的相位相同以进行两者的振幅的相加，所述参考交流电流经过所述变频电源装置、所述待测电动设备、所述量测装置、以及所述电子负载后能量消耗，振幅减小，从而形成所述回授交流电流的振幅；
所述变频电源装置包含：
一整流单元，包括一组或多组二极管组件，并将所述参考交流电压转换成一涟波电压，所述多组二极管组件的各组之间彼此并接；
一滤波电容器，与所述整流单元耦合以对涟波电压进行滤波而形成一第一直流电压；
一换流器(inverter)，与所述滤波电容器耦合，并响应第一直流电压而输出第一交流电压，所述换流器包括：
一换流单元，包括一第一组开关以及一第二组开关，所述第一组开关包括一第一开关与一第二开关，所述第二组开关包含一第三开关与一第四开关，所述第一、第二、第三、以及第四开关的导通和关闭的时间分别由一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波控制，所述换流单元响应所述第一直流电压、第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生一第一疏密方波；
一隔离变压器，在其一次侧响应该第一疏密方波而在其二次侧输出所述第一交流电压，在一第一期间与第二期间所述第一脉波为一第二疏密方波，所述第四脉波为第二疏密方波的互补疏密方波，所述第三脉波为一第三疏密方波，所述第二脉波为所述第三疏密方波的互补疏密方波，当所述第二疏密方波为高电位状态且所述第三疏密方波为低电位状态时，在所述一次侧的第一节点至第二节点之间产生所述第一直流电压，而当所述第二疏密方波为高电位状态且所述第三疏密方波为高电位状态时，或当所述第二疏密方波为低电位状态且所述第三疏密方波为低电位状态时，则所述第一节点至所述第二节点之间的电压为所述第二节点的电压，通过控制第二疏密脉波和第三疏密脉波之间的相互关系可在所述第一节点至所述第二节点之间生成所述第一疏密方波，所述第一疏密方波的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度再渐减至零，所述第一交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零，所述第一、第二、第三、第四开关分别由所述第一、第二、第三、第四脉波控制以使其间歇性地导通，以在所述第一期间在所述隔离变压器的二次侧产生一第一半波，并在一第二期间在所述隔离变压器的二次侧产生一第二半波，其中：
在第一期间所述第二疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度大于所述第三疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度，以使在第一节点与第二节点之间形成电压值为正的第一疏密方波，并形成所述第一半波；
在第二期间所述第二疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度小于所述第三疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度，以使在第一节点与第二节点之间形成电压值为负的所述第一疏密方波，并形成所述第二半波；
所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波用以控制所述第一交流电压的振幅与频率，调整所述第一疏密方波的该特定脉波宽度以调整所述第一交流电压的振幅，调整所述第一疏密方波的脉波数量以调整所述第一交流电压的频率；
所述待测电动设备为一交流马达；
所述第一、第二、第三、第四开关为绝缘栅双极晶体管；以及
所述量测装置为一动力计，所述动力计将所述机械动能转换成所述第二交流电压。
3.根据权利要求1所述的测试电动设备的装置，其特征在于：
所述的测试电动设备的装置还包含一控制器，所述控制器输出一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、一第四脉波、一第五脉波、一第六脉波、一第七脉波、以及一第八脉波而控制所述电子负载，并侦测所述参考交流电压的第一相位及第一振幅而输出所述第五、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波；
所述控制器使用一脉波宽调变，以使所述回授交流电压的第二相位与所述参考交流电压的第一相位同步，且所述回授交流电压的第二振幅与所述参考交流电压的第一振幅相等；
所述电子负载包含：
一整流单元，响应所述第二交流电压而输出一涟波电压，所述涟波电压包括一第一子涟波电压以及一第二子涟波电压，所述整流单元包括：
一第一换流单元，包括一第一组开关以及一第二组开关，所述第一组开关包括一第一开关与一第二开关，所述第二组开关包含一第三开关与一第四开关，所述第一开关与所述第四开关在一第一节点连接，所述第三开关与所述第二开关在一第二节点连接，所述第一、第二、第三、以及第四开关的导通和关闭的时间分别由一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波控制，所述第一换流单元响应所述第二交流电压、所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生所述涟波电压，其中在一第一期间与一第二期间，所述第一脉波为一第一疏密方波，所述第四脉波为所述第一疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第二疏密方波、所述第二脉波为所述第二疏密方波的互补疏密方波，当所述第一疏密方波为一高电位状态且所述第二疏密方波为低电位状态时，形成一第一直流电压，而当所述第一疏密方波为高电位状态且所述第二疏密方波为高电位状态时，或当所述第一疏密方波为低电位状态且所述第二疏密方波为低电位状态时，则所述第一节点至所述第二节点之间的电压为所述第二节点的电压，其等于接地电位，从而由控制所述第一疏密方波和所述第二疏密方波之间的相互关系可在所述第一节点至所述第二节点之间生成一第三疏密方波，并且可生成一第一交流电流，其包含一电流正半波与一电流负半波，且所述第一交流电流的振幅小于所述参考交流电流的第一振幅，所述第一交流电流的振幅大于所述回授交流电流的第二振幅，所述第三疏密方波的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度后再渐减至零，在所述第一节点至所述第二之间所生成的电流值相对应的从零渐增到相对最大值，然后再渐减至零，所述第一、第二、第三、以及第四开关分别由所述第一、第二、第三、以及第四脉波控制，从而在所述第一期间形成第一子涟波电压，在一第二期间形成第二子涟波电压；
一滤波电容器，与所述整流单元耦合从而对所述第一子涟波电压和所述第二子涟波电压进行滤波而形成所述第一直流电压；
一换流器，与所述滤波电容器耦合，并响应所述第一直流电压从而输出一第三交流电压，所述换流器包括：
一第二换流单元，包括一第三组开关以及一第四组开关，所述第三组开关包括一第五开关与一第六开关，所述第二组开关包含一第七开关与一第八开关，所述第五、第六、第七、以及第八开关的导通和关闭的时间分别由所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波控制，所述第二换流单元响应所述第一直流电压、所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波而输出一第四疏密方波；
一隔离变压器，响应所述第三交流电压而输出所述回授交流电压，在一第三期间与一第四期间，所述第五脉波为一第五疏密方波、所述第八脉波为所述第五疏密方波的互补疏密方波、所述第七脉波为一第六疏密方波、所述第六脉波为所述第六疏密方波的互补疏密方波，当所述第五疏密方波为高电位状态且所述第六疏密方波为低电位状态时，在所述隔离变压器的一次侧的一第三节点至一第四节点之间产生所述第二直流电压，而当所述第五疏密方波为高电位状态且所述第六疏密方波为高电位状态时，或当所述第五疏密方波为低电位状态且该第六疏密方波为低电位状态时，则所述第三节点至所述第四节点之间的电压为所述第四节点的电压，其等于接地电位，通过控制第五疏密脉波和第六疏密脉波之间的相互关系从而在所述第三节点至所述第四节点之间生成所述第四疏密方波，所述第四疏密方波的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度再渐减至零，所述回授交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零，所述第一、第二、第三、第四开关分别由所述第一、第二、第三、第四脉波控制以使其间歇性地导通，从而在所述第三期间在所述隔离变压器的二次侧产生一第一半波，并在一第四期间在所述隔离变压器的二次侧产生一第二半波，其中：
在所述第一期间所述第二疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度大于所述第三疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度，从而使在所述第一节点与所述第二节点之间形成电压值为正的第一疏密方波，并形成电流正半波；
在第二期间所述第二疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度小于所述第三疏密方波为高电位状态时的可变脉波宽度，从而使在所述第一节点与所述第二节点之间形成电压值为负的第一疏密方波，并形成电流正半波；
所述电子负载更包含一第一储能装置以及一第二储能装置用以短路保护，所述第一储能装置耦接于所述整流单元与所述量测单元之间，所述第二储能装置耦接于所述第二换流单元与所述隔离变压器之间；
所述电子负载更包含一缓启动器，所述缓启动器耦接于所述第二换流单元和所述隔离变压器之间，并包含一第五开关、一第六开关、以及一电阻器，所述第五开关与所述电阻器串接而形成一阻尼装置，所述阻尼装置与所述第六开关并接，当所述该第二换流单元进行换流时，所述第五开关在一第三期间导通，且所述第六开关关断，且所述第六开关在一第四期间导通；以及
所述参考交流电压来自于一电网。
4.一种测试电动设备的方法，包含：
响应具有一第一振幅和一第一相位的一参考交流电压而输出具有一可调整参数的一第一交流电压；
响应所述第一交流电压而产生一机械动能；
将所述机械动能转换成一第二交流电压，并通过所述第二交流电压测量所述机械动能；以及
响应所述第二交流电压而产生具有一第二振幅和一第二相位的一回授交流电压，其中所述第二振幅和所述第二相位分别被锁定到所述第一振幅和所述第一相位。
5.根据权利要求4所述的测试电动设备的方法，其特征在于：其中所述可调整参数包含所述第一交流电压的振幅与频率，所述输入端接收一电力，所述电力包含所述参考交流电压和一参考交流电流，所述回授交流电压的第二振幅和第二相位与所述参考交流电压的第一振幅和第一相位被分别调整成相同，所述电子负载与所述变频电源装置在所述输入端并接，以使所述参考交流电流与从所述电子负载输出的一回授交流电流混合以回收所述电力，其中所述回授交流电流的相位与所述参考交流电流的相位相同，从而使两者的振幅进行相加，所述参考交流电流的振幅经过所述变频电源装置、所述待测电动设备、所述量测装置、以及所述电子负载后能量消耗，振幅减小，从而形成所述回授交流电流的振幅，且该方法更包含：
响应所述参考交流电压，并将所述参考交流电压转换成一涟波电压；
对所述涟波电压进行滤波而形成一第一直流电压；
在一第一期间与一第二期间产生一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波，所述第一脉波为一第一疏密方波、所述第四脉波为所述第一疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第二疏密方波、以及所述第二脉波为该所述二疏密方波的互补疏密方波，所述第一疏密方波和所述第二疏密方波的差值形成一第三疏密方波，其中所述第三疏密方波的脉波宽度从零渐增至一特定脉波宽度再渐减至零，所述第一交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零；
响应所述第一直流电压、所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生所述第三疏密方波；以及
响应所述第三疏密方波而输出所述第一交流电压。
6.根据权利要求4所述的测试电动设备的方法，其特征在于：产生一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、一第四脉波、一第五脉波、一第六脉波、一第七脉波、以及一第八脉波，并侦测该参考交流电压的第一相位及第一振幅而输出所述第五、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波；
在一第一期间与所述第二期间，所述第一脉波为一第一疏密方波、所述第四脉波为所述第一疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第二疏密方波、以及所述第二脉波为所述第二疏密方波的互补疏密方波，所述第一疏密方波和所述第二疏密方波的差值形成一第三疏密方波，通过控制所述第三疏密方波从而形成一第一交流电流，其包含一电流正半波与一电流负半波，且所述第一交流电流的振幅小于一参考交流电流的振幅，所述第一交流电流的振幅大于一回授交流电流的振幅，其中所述第三疏密方波的脉波宽度从一特定脉波宽度渐减至零再渐增至特定脉波宽度，所述第一交流电流的电流值相对应地从零渐增到相对最大值，然后再渐减至零；
响应所述第二交流电压、所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而输出一涟波电压，该涟波电压包括一第一子涟波电压以及一第二子涟波电压，该第二交流电压具有一第一半波和一第二半波，所述第一半波被转换成所述第一子涟波电压，所述第二半波被转换成所述第二子涟波电压；
对所述第一子涟波电压以及所述第二子涟波电压进行滤波而形成一第一直流电压；
侦测所述回授交流电压的第二相位与第二振幅而产生所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波；
在一第三期间与一第四期间，所述第五脉波为一第四疏密方波、所述第八脉波为所述第四疏密方波的互补疏密方波、所述第七脉波为一第五疏密方波、所述第六脉波为所述第五疏密方波的互补疏密方波，所述第四疏密方波和所述第五疏密方波的差值形成一第六疏密方波，所述第六疏密方波的脉波宽度从零渐增至所述特定脉波宽度再渐减至零，所述第三交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零，以在所述第三期间形成一第三半波，在所述第四期间形成一第四半波；
所述第三半波与所述第四半波形成所述回授交流电压的全波，从而使所述回授交流电压的第二相位与所述参考交流电压的第一相位同步，且使所述回授交流电压的第二振幅与所述参考交流电压的第一振幅相同；
响应所述第一直流电压、所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波而产生所述第六疏密方波；
当回授交流电压的第二相位落后所述参考交流电压的第一相位时，增加或减少所述第二疏密方波之脉波数量，直到回授交流电压的所述第二相位与所述参考交流电压的所述第一相位同步；
调整所述第三疏密方波的特定脉波宽度，以调整所述第一交流电压的振幅，以及响应所述第六疏密方波而输出所述回授交流电压。
7.一种测试一电动设备的装置，包含：
一变频电源装置，具有一输入端，所述输入端接收一电力，所述变频电源装置包括：
一第一整流单元，响应所述电力的一参考交流电压而输出一第一直流电压；以及
一换流器，包含一换流单元，并响应所述第一直流电压而输出具有一可调整参数的一第一交流电压；
一待测电动设备，响应所述第一交流电压而产生一机械动能；
一量测装置，将所述机械动能转换成一第二交流电压，并通过所述第二交流电压测量该机械动能；以及
一第二整流单元，响应所述第二交流电压而产生一第二直流电压，其中所述第二整流单元、第一整流单元、以及所述换流单元并接，且所述第二直流电压与所述第一直流电压被调整成相同以回收所述电力。
8.根据权利要求7所述的测试电动设备的装置，其特征在于：
所述可调整参数包含所述第一交流电压的振幅与频率；
所述装置更包含一控制器，所述控制器输出一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波来控制所述第一换流单元，所述控制器输出一第五脉波、一第六脉波、一第七脉波、以及一第八脉波来控制所述第二换流单元；
所述变频电源装置包含：
第一整流单元，包括一组或多组二极管组件，并将所述参考交流电压转换成一第一涟波电压，所述多组二极管组件的各组之间彼此并接；
一滤波电容器，与所述第一整流单元耦合以对所述第一涟波电压进行滤波而形成一第一直流电压；
一换流器(inverter)，与所述滤波电容器耦合，并响应所述第一直流电压而输出所述第一交流电压，所述换流器包括：
一第一换流单元，包括一第一组开关以及一第二组开关，所述第一组开关包括一第一开关与一第二开关，所述第二组开关包含一第三开关与一第四开关，所述第一、第二、第三、以及第四开关的导通和关闭的时间分别由一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波控制，所述第一换流单元响应所述第一直流电压、第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生一第一疏密方波；
一隔离变压器，响应所述第一疏密方波而输出所述第一交流电压，在一第一期间与一第二期间，所述第一脉波为一第二疏密方波、所述第四脉波为所述第二疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第三疏密方波、以及所述第二脉波为该第三疏密方波的互补疏密方波，所述第一疏密方波的脉波宽度从零渐增至一第一特定脉波宽度再渐减至零，所述第一交流电压的电压值相对应地从零渐增到一相对最大值，然后再渐减到零，所述第一、第二、第三、以及第四开关分别由所述第一、第二、第三、以及第四脉波控制以使其间歇性地导通，从而在该隔离变压器的二次测在所述第一期间产生一第一半波，在所述第二期间产生一第二半波，所述第一半波与所述第二半波形成所述第一交流电压的全波，其中所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波用以控制所述第一交流电压的振幅与频率，控制器通过调整所述第一疏密方波的脉波宽度以调整所述第一交流电压的振幅，通过调整该第一疏密方波的脉波数量以调整所述第一交流电压的频率；
所述待测电动设备为一交流马达；
所述第一、第二、第三、第四开关为绝缘栅双极晶体管；
所述量测装置为一动力计，所述动力计将所述机械动能转换成所述第二交流电压；
所述第二整流单元，响应所述第二交流电压而输出一第二涟波电压，所述第二涟波电压包括一第三子涟波电压以及一第四子涟波电压，所述第二整流单元包括：
一第二换流单元，包括一第三组开关以及一第四组开关，所述第二组开关包括一第五开关与一第六开关，所述第四组开关包含一第七开关与一第八开关，所述第五、第六、第七、以及第八开关的导通和关闭的时间分别由所述第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波控制，所述第二换流单元响应所述第二交流电压、第五脉波、第六脉波、第七脉波、以及第八脉波而产生所述第二涟波电压，其中在一第三期间与一第四期间，所述第五脉波为一第四疏密方波、所述第八脉波为所述第四疏密方波的互补疏密方波、所述第七脉波为一第五疏密方波、以及所述第六脉波为所述第五疏密方波的互补疏密方波，所述第四疏密方波的电压与所述第五疏密方波的电压之差值形成一第六疏密方波的电压，所述第六疏密方波的脉波宽度从零渐增至一第二特定脉波宽度后，再渐减至零，所述第五、第六、第七、以及第八开关分别由所述第五、第六、第七、第八脉波控制以使其间歇性地导通，以在所述第三期间形成所述第三子涟波电压，在所述第四期间形成所述第四子涟波电压。
9.一种测试一能量转换设备的装置，包含：
一变频电源装置，响应一第一电力而输出一第二电力；
一能量转换设备，响应所述第二电力而输出一动能，将所述动能转换成一第三电力，并通过所述第三电力测量动能；以及
一电子负载，响应所述第三电力而产生一第四电力，其中所述第四电力与所述第一电力进行混合以回收所述第一电力。
10.根据权利要求9所述的测试一能量转换设备的装置，其特征在于：所述能量转换设备包括：
一待测电动设备，响应所述第二电力而产生动能；以及
一量测装置，将所述动能转换成所述第三电力，并通过所述第三电力测量所述动能；
所述待测电动设备为一交流马达；以及
所述量测装置为一动力计，所述动力计将所述动能转换成所述第三电力。
11.一种测试一设备的省电装置，包含：
一电动设备，响应一第一电力而输出一动能；以及
一负载，响应所述动能而产生一第二电力，其中所述第二电力与所述第一电力进行混合以回收所述第一电力。
12.根据权利要求11所述的测试一设备的省电装置，其特征在于：
所述省电装置更包含一控制器，所述控制器输出一第一脉波、一第二脉波、一第三脉波、以及一第四脉波来控制所述电子负载；
所述负载包含一量测装置与一整流单元，所述单整流单元包括一第一组开关以及一第二组开关，所述第一组开关包括一第一开关与一第二开关，所述第二组开关包含一第三开关与一第四开关，所述第一、第二、第三、以及第四开关的导通和关闭的时间分别由所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波控制，所述量测装置响应所述动力而输出一第三电力，所述整流单元响应所述第三电力的一交流电压，所述第一脉波、第二脉波、第三脉波、以及第四脉波而产生一涟波电压，其中在一第一期间与一第二期间，所述第一脉波为一第一疏密方波、所述第四脉波为所述第一疏密方波的互补疏密方波、所述第三脉波为一第二疏密方波、以及所述第二脉波为所述第二疏密方波的互补疏密方波，所述第三疏密方波的脉波宽度从一特定脉波宽度渐减至零再渐减至所述特定脉波宽度，所述第一、第二、第三、第四开关分别由所述第一、第二、第三、第四脉波控制以使其间歇性地导通，从而在所述第一期间形成所述第一子涟波电压，在所述第二期间形成所述第二子涟波电压。
13.一种用于一测试装置的省电方法，包含：
提供一第一电力，以驱动所述测试装置；
响应所述第一电力而产生一第二电力；
混合所述第一电力与所述第二电力；
回收所述第一电力。
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