CN106597173A - 一种高压变频器满载微功率损耗测试方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压变频器满载微功率损耗测试方法、装置及系统，该装置包括：功率电源、模块隔离电源、输出保险、微功耗负载；所述功率电源将输入市电电压进行电压调整后，将调整后电压输入待测高压变频器移相变压器一次侧；所述模块隔离电源，将输入市电分组隔离及变压处理后输入到所述待测高压变频器的各单元模块控制板接口；所述输出保险，一端接所述待测高压变频器输出端，另一端接所述微功耗负载一端；所述微功耗负载另一端接地，用于模拟实际不同容量高压电机功率阻抗。采用本发明的测试方案不但结构简单、制作成本低，而且采用能量损耗小的微功率损耗负载，配合低压380V电源、控制软件便可实现变频器全载试验、老化过程。

Description

一种高压变频器满载微功率损耗测试方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种高压变频器满载微功率损耗测试方法、装置及系统。

背景技术

近年来，随着电力电子技术的不断发展，各类电子产品层出不穷。变频器是将固定频率的电能转变为可调频率的电能的装置，级联式高压变频器主要由控制、功率、变压器三部分构成。其中功率部分由若干个低压功率模块级联而成，控制器经过核算，通过光纤给各模块逆变绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)下达动作指令，并接受各模块回传的状态指令，控制算法非常复杂。高压变频器多根据行业特点、负载特性、现场工艺工况等实际需求定制生产，因此高压变频器出厂前带载与老化试验是考验变频器性能与可靠性的关键步骤。

然而，现有技术中高压变频器带载与老化试验必须具备两个条件：电源和负载。受电源(容量、电压等级)条件限制，大部分高压变频器生产厂家只做电抗无功带载试验。变频器整机试验时，采用380V低压供电，经过380V/10kV升压变压器将电压升压，再通过串联其中的调压器调整变频器输入电压满足实际带载、老化试验需求。此方案变频器输出负载采用电抗器并联方阵作为负载。带电抗器方阵试验时，后端仅能提供无功负载，负载电流在电抗器方阵、变频器单元逆变部分、直流滤波电容之间流动。带载试验过程仅能验证及老化功率单元IGBT逆变、直流滤波两部分，功率单元整流、整机移相变压器无法得到带载、老化验证。

发明内容

本发明提供了一种高压变频器满载微功率损耗测试方法、装置及系统，以解决现有技术中整机移相变压器无法得到带载、老化验证的问题。

本发明的一个方面，提供了一种高压变频器满载微功率损耗测试装置，该装置包括：功率电源、模块隔离电源、输出保险、微功耗负载；

所述功率电源将输入市电电压进行电压调整后，将调整后电压输入待测高压变频器移相变压器一次侧；

所述模块隔离电源，将输入市电分组隔离及变压处理后输入到所述待测高压变频器的各单元模块控制板接口；

所述输出保险，一端接所述待测高压变频器输出端，另一端接所述微功耗负载一端；所述微功耗负载另一端接地，用于模拟实际不同容量高压电机功率阻抗。

根据本发明的一个方面，提供了一种高压变频器满载微功率损耗测试方法，该方法包括：

当待测高压变频器上电，启动后，获取待测试高压变频器信息；

根据所述待测试高压变频器信息，调节功率电源中的调压器；

获取所述待测高压变频器功能状态信息；

根据所述待测高压变频器功能状态信息，判断所述待测高压变频器功能是否正常；

如果正常，则继续进行测试；如果不正常，则结束测试。

根据本发明的另一个方面，提供了一种高压变频器满载微功率损耗测试系统，该系统包括：待测高压变频器和如上所述的高压变频器满载微功率损耗测试装置。

本发明的有益效果是：通过由功率电源、模块隔离电源、输出保险、微功耗负载组成的高压变频器满载微功率损耗测试装置，不但简化了高压变频器满载微功率测试工装的结构、降低测试工装制作成本、还能够实现能量损耗小的微功率损耗负载，配合低压380V电源、控制软件实现变频器全载试验、老化过程。

附图说明

图1是本发明一个实施例的一种高压变频器满载微功率损耗测试装置结构示意图；

图2是本发明一个实施例的一种高压变频器满载微功率损耗测试方法流程图；

图3是本发明一个实施例的一种高压变频器满载微功率损耗测试电路示意图；

图4是本发明一个实施例的一种高压变频器满载微功率损耗测试系统的框图；

1 功率电源；2 模块隔离电源；3 输出保险；4 微功耗负载；

5 待测高压变频器的移相变压器；6 待测高压变频器单元模块；

7 待测高压变频器中性点接地。

具体实施方式

实施例一

图1是本发明一个实施例的一种高压变频器满载微功率损耗测试装置的结构框图，参见图1，该装置10包括：功率电源101、模块隔离电源102、输出保险103、微功耗负载104；

所述功率电源101将输入市电电压进行电压调整后，将调整后电压输入待测高压变频器移相变压器一次侧；

所述模块隔离电源102，将输入市电分组隔离及变压处理后送输入到所述待测高压变频器的各单元模块控制板接口；

所述输出保险103，一端接所述待测高压变频器输出端，另一端接所述微功耗负载104一端；所述微功耗负载另一端接地，用于模拟实际不同容量高压电机功率阻抗。

基于以上实施例，如图3所示，为所述高压变频器满载微功率损耗测试装置电路结构图；其中，所述功率电源101包括：电源开关柜、进线柜、调压器、测试柜、控制台及开关盒；所述电源开关柜接所述进线柜一端；所述进线柜另一端接所述调压器一端；所述调压器另一端接所述测试柜；所述控制台，用于控制所述电源开关柜、进线柜、调压器、测试柜及开关盒工作；所述开关盒，用于根据所述控制台的指示，接入所述待测高压变频器。

所述模块隔离电源采用二次侧多抽头隔离变压器，将市电分组隔离，经独立开关电源变压为24V后输入到所述待测高压变频器的各单元模块控制板接口，代替所述待测高压变频器的各单元模块控制板的控制电源。

所述微功耗负载包括：微量电感和电阻；

所述微量电感与所述电阻串联，连接在所述输出保险与地之间。所述微量电感由电缆螺旋形成。

实施例二

图2是本发明一个实施例的一种高压变频器满载微功率损耗测试方法流程图，该流程包括：

201：当待测高压变频器上电，启动后，获取待测试高压变频器信息；例如：所述待测试高压变频器信息包括：变频器额定输入电压、变频器额定输出电流、变频器级联回路估计阻抗。

202：根据所述待测试高压变频器信息，调节功率电源中的调压器。该步骤具体包括：粗调调压器，以待测试高压变频器输出额定电流*60％为目标，通过比例环节环P快速粗调调压器输出电压至待测试高压变频器输出电流为额定电流60％±5％；细调调压器，以待测试高压变频器输出额定电流*100％为目标，通过闭环PID动态自动细调调压器输出电压至待测试高压变频器输出电流为额定电流100％±1％。

203：获取所述待测高压变频器功能状态信息；所述待测高压变频器状态信息包括：主控制器自检信息、功率单元状态信息、变频器电气逻辑状态信息。

204：根据所述待测高压变频器功能状态信息，判断所述待测高压变频器功能是否正常；

如果正常，则继续进行测试；如果不正常，则结束测试。

本发明的有益效果是：通过以上所述高压变频器满载微功率损耗测试方法不但可以实现待测高压变频器出厂前全载系统试验、老化，降低变频器现场运行风险，而且同时还简化了所述高压变频器满载微功率损耗测试方法对应的所述高压变频器满载微功率损耗测试装置的试验工装，降低初始投资及高压耗电、占容费用，可以方便根据被测变频器容量等级，核算匹配。

实施例三

图3是本发明一个实施例的一种高压变频器满载微功率损耗测试系统的结构框图，参见图3，该系统包括：待测高压变频器和如上所述的高压变频器满载微功率损耗测试装置。

需要说明的是，以上所述高压变频器满载微功率损耗测试装置中微功耗负载可以调节微量电感和电阻位置，先三相输出形成Y星后再接微功率损耗负载，或者各相输出串入微电感与电阻后，分别单独与地连接等电路形式。

本发明的有益效果是：通过由功率电源、模块隔离电源、输出保险、微功耗负载组成的高压变频器满载微功率损耗测试装置，不但简化了高压变频器满载微功率测试工装的结构、降低测试工装制作成本，而且还能够利用能量损耗小的微功率损耗负载，配合低压380V电源、控制软件实现变频器全载试验、老化过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高压变频器满载微功率损耗测试装置，其特征在于，该装置包括：功率电源、模块隔离电源、输出保险、微功耗负载；

所述功率电源将输入市电电压进行电压调整后，将调整后电压输入待测高压变频器移相变压器一次侧；

所述模块隔离电源，将输入市电分组隔离及变压处理后输入到所述待测高压变频器的各单元模块控制板接口；

所述输出保险，一端接所述待测高压变频器输出端，另一端接所述微功耗负载一端；所述微功耗负载另一端接地，用于模拟实际不同容量高压电机功率阻抗。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述功率电源包括：电源开关柜、进线柜、调压器、测试柜、控制台及开关盒；

所述电源开关柜接所述进线柜一端；所述进线柜另一端接所述调压器一端；所述调压器另一端接所述测试柜；

所述控制台，用于控制所述电源开关柜、进线柜、调压器、测试柜及开开关盒工作；

所述开关盒，用于根据所述控制台的指示，接入所述待测高压变频器。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述模块隔离电源采用二次侧多抽头隔离变压器，将市电分组隔离，经独立开关电源变压为24V后输入到所述待测高压变频器的各单元模块控制板接口，代替所述待测高压变频器的各单元模块控制板的控制电源。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微功耗负载包括：微量电感和电阻；

所述微量电感与所述电阻串联，连接在所述输出保险与地之间。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述微量电感由电缆螺旋形成。

6.一种高压变频器满载微功率损耗测试方法，其特征在于，该方法包括：

当待测高压变频器上电，启动后，获取待测试高压变频器信息；

根据所述待测试高压变频器信息，调节功率电源中的调压器；

获取所述待测高压变频器功能状态信息；

根据所述待测高压变频器功能状态信息，判断所述待测高压变频器功能是否正常；

如果正常，则继续进行测试；如果不正常，则结束测试。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述待测试高压变频器信息包括：变频器额定输入电压、变频器额定输出电流、变频器级联回路估计阻抗。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述待测高压变频器状态信息包括：主控制器自检信息、功率单元状态信息、变频器电气逻辑状态信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测试高压变频器信息，调节功率电源中的调压器步骤，具体包括：

粗调调压器，以待测试高压变频器输出额定电流*60％为目标，通过比例环节环P快速粗调调压器输出电压至待测试高压变频器输出电流为额定电流60％±5％；

细调调压器，以待测试高压变频器输出额定电流*100％为目标，通过闭环PID动态自动细调调压器输出电压至待测试高压变频器输出电流为额定电流100％±1％。

10.一种高压变频器满载微功率损耗测试系统，其特征在于，该系统包括：待测高压变频器和如权利要求1至5中任意一项所述的高压变频器满载微功率损耗测试装置。