CN109212411A - 电机试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机试验系统，包括：第一支路和第二支路，其中，第一支路包括第一变压器、第一开关、第二开关、第一陪试变流器和第一陪试电机；第一开关的第一端与电网相连，第一开关的第二端与第一变压器的原边相连，第二开关的第一端与第一变压器的次边相连，第二开关的第二端与第一陪试变流器相连，第一陪试变流器还与第一陪试电机相连；第二支路包括第二变压器、第三开关、第四开关和第二陪试变流器。当仅提供被试电机时，利用上述结构仍旧能够对被试电机进行试验，极大地满足了被试电机的试验需求。

Description

电机试验系统

技术领域

本发明涉及工业传动领域，尤其涉及一种电机试验系统。

背景技术

工业传动领域牵引系统主要包含变流器及电机等部分，为了验证牵引系统及其部件设计参数是否满足要求，需要按照相应的标准进行型式试验及组合试验，并且技术人员为了获取部分产品数据需要进行一些研究性试验。为了试验的顺利进行，设计一套结构简单、控制灵活、节能的试验系统是重中之重。

如图1所示为现有技术中的电机试验系统结构示意图，该试验系统由升压变压器、变压器1、变压器2、AC-DC-AC陪试变频器、AC-DC-AC被试变流器、第一陪试电机、被试电机组成。该试验系统可有效的完成工传领域的牵引系统的组合试验。但该试验系统正常开展的前提是被试品必须包含被试变流器和被试电机，且被试变流器必须是交流供电，当被试变流器是直流供电时，需另搭建直流供电试验系统，且当仅开展被试电机的试验时，该系统无法满足要求。

目前常用的试验系统，其功能均比较单一，无法同时满足交直流供电变频器的组合试验需求，且当客户仅提供电机却无法提供配套变频器时，无法满足电机试验需求。

发明内容

本发明提供一种电机试验系统，用以解决现有技术中的试验系统在无法提供配套变频器时，不能对电机进行试验的技术问题。

本发明一方面提供一种电机试验系统，包括：第一支路和第二支路，其中，第一支路包括第一变压器、第一开关、第二开关、第一陪试变流器和第一陪试电机；第一开关的第一端与电网相连，第一开关的第二端与第一变压器的原边相连，第二开关的第一端与第一变压器的次边相连，第二开关的第二端与第一陪试变流器相连，第一陪试变流器还与第一陪试电机相连；

第二支路包括第二变压器、第三开关、第四开关和第二陪试变流器；第三开关的第一端与电网相连，第三开关的第二端与第二变压器的原边相连，第四开关的第一端与第二变压器的第一次边相连，第四开关的第二端与第二陪试变流器相连；第二陪试变流器、第一陪试电机均与第一被试电机相连。

进一步的，第二陪试变流器包括第一整流模块、第一逆变模块和第五开关；

第四开关的第二端与第一整流模块相连，第五开关的第一端与第一整流模块相连，第五开关的第二端与第一逆变模块相连；第一逆变模块、第一陪试电机均与第一被试电机相连。

进一步的，第二陪试变流器包括第一整流模块、第一逆变模块和第五开关；

第四开关的第二端与第一整流模块相连，第五开关的第一端与第一整流模块相连，第五开关的第二端与第一逆变模块相连；第一逆变模块与第二陪试电机相连。

进一步的，上述系统还包括第六开关，其中，第一陪试变流器包括通过第一节点连接的第二整流模块和第二逆变模块，第二整流模块与第二开关相连，第二逆变模块与第一陪试电机相连；

第六开关的第一端与第一节点相连，第六开关的第二端与第五开关的第二端相连。

进一步的，上述系统还包括第七开关，第七开关的第一端与第五开关的第一端相连，第七开关的第二端用于与第一被试设备连接，第一被试设备包括被试逆变器和第二被试电机。

进一步的，上述系统还包括第八开关，第八开关的第一端与第二变压器的第二次边相连，第八开关的第二端与用于与第二被试设备连接，第二被试设备包括被试变流器和第三被试电机。

进一步的，第二变压器为有载调压变压器。

进一步的，第二陪试变流器为四象限整流柜。

进一步的，第一陪试电机与第一被试电机通过联轴器相连。

本实施例提供的电机试验系统，用于仅对被试电机进行试验，当仅提供被试电机却无法提供配套的变频器时，利用上述结构仍旧能够对被试电机进行试验，极大地满足了被试电机的试验需求。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为现有技术中的电机试验系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电机试验系统的第一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电机试验系统的第二种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电机试验系统的第三种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电机试验系统的第四种结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电机试验系统的第五种结构示意图；

图7为本发明实施例提供的电机试验系统的第六种结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电机试验系统的第七种结构示意图；

图9为根据图8所示结构进行试验时的一种能量流动示意图；

图10为根据图8所示结构进行试验时的另一种能量流动示意图；

图11为本发明实施例提供的电机试验系统的总体结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

图2为本发明实施例提供的电机试验系统的一结构示意图；如图2所示，本实施例提供一种电机试验系统，包括：第一支路和第二支路，其中，第一支路包括第一变压器TM1、第一开关QF1、第二开关QF2、第一陪试变流器B1和第一陪试电机D1；第一开关QF1的第一端与电网相连，第一开关QF1的第二端与第一变压器TM1的原边相连，第二开关QF2的第一端与第一变压器TM1的次边相连，第二开关QF2的第二端与第一陪试变流器B1相连，第一陪试变流器B1还与第一陪试电机D1相连。

第二支路包括第二变压器TM2、第三开关QF3、第四开关QF4和第二陪试变流器B2；第三开关QF3的第一端与电网相连，第三开关QF3的第二端与第二变压器TM2的原边相连，第四开关QF4的第一端与第二变压器TM2的第一次边相连，第四开关QF4的第二端与第二陪试变流器B2相连；第二陪试变流器B2、第一陪试电机D1均与第一被试电机D2相连。

第一开关QF1为第一变压器TM1的原边高压开关，第二开关QF2为第一变压器TM1的次边高压开关。第三开关QF3为第二变压器TM2原边高压开关。第四开关QF4为第二变压器TM2第一次边高压开关和第二陪试变流器B2输入侧开关。第一变压器TM1根据第一陪试变流器B1的要求，进行电压变换。

当仅需要进行电机试验时，可采用上述结构的电机试验系统，在该结构中，由第一变压器TM1和第一陪试变流器B1供电，并拖动第一陪试电机D1运行，第二变压器TM2向第二陪试变流器B2供电，并通过第二陪试变流器B2将三相交流电转换为恒压变频或恒频变压电源，来拖动被试电机，被试电机与第一陪试电机D1通过联轴器进行机械连接。

本实施例提供的电机试验系统，用于仅对被试电机进行试验，当仅提供被试电机却无法提供配套的变频器时，利用上述结构仍旧能够对被试电机进行试验，极大地满足了被试电机的试验需求。

在本发明另一个具体实施例中，第二陪试变流器B2包括第一整流模块B21、第一逆变模块B22和第五开关QF5；第四开关QF4的第二端与第一整流模块B21相连，第五开关QF5的第一端与第一整流模块B21相连，第五开关QF5的第二端与第一逆变模块B22相连；第一逆变模块B22、第一陪试电机D1均与第一被试电机D2相连，或者所述第一逆变模块B22与第二陪试电机D3相连。具体的，第一整流模块B21采用整流柜，第一逆变模块B22采用逆变柜。

如图3所示，在本发明一个具体实施例中，上述电机试验系统还包括第六开关QF6，其中，第一陪试变流器B1包括通过第一节点(图中未示出)连接的第二整流模块B11和第二逆变模块B12，第二整流模块B11与第二开关QF2相连，第二逆变模块B12与第一陪试电机D1相连。第六开关QF6的第一端与第一节点相连，第六开关QF6的第二端与第五开关QF5的第二端相连。

本实施例提供的电机试验系统，利用上述结构仍旧能够对被试电机进行试验，极大地满足了被试电机的试验需求。

如图4所示，在本发明另一个具体实施例中，上述电机试验系统还包括第七开关QF7，第七开关QF7的第一端与第五开关QF5的第一端相连，第七开关QF7的第二端用于与第一被试设备连接，第一被试设备包括被试逆变器N1和第二被试电机D4。

当被试逆变器N1为直流供电逆变器时，可对被试逆变器N1和第二被试电机D4采用图4中的结构进行试验，由第二变压器TM2向整流柜供电，调节整流柜输出电压使其达到被试逆变器N1的试验电压需求，但是该电压不得超过逆变柜的工作电压范围。图4中，逆变柜与第二陪试电机D3相连。

当被试逆变器N1为直流供电逆变器时，除了采用图4中的结构进行试验，还可采用图5所示结构进行试验。在该试验线路中，由第一变压器TM1为第一陪试变流器B1供电，并拖动第一陪试电机D1为第二被试电机D4提供负载，第一陪试变流器B1可实现能量的双向流动，满足第二被试电机D4牵引、制动工况需求；第二变压器TM2向整流柜提供电源，实现将三相交流电转换为直流电，并向被试逆变器N1供电，从而拖动第二被试电机D4，第二被试电机D4与第一陪试电机D1通过联轴器进行机械连接。

如图6所示，在本发明一个具体实施例中，上述电机试验系统还包括第八开关QF8，第八开关QF8的第一端与第二变压器TM2的第二次边相连，第八开关QF8的第二端与用于与第二被试设备连接，第二被试设备包括被试变流器B3和第三被试电机D5。

被试变流器B3采用三相交流供电变流器，当进行三相交流供电变流器与第三被试电机D5的组合试验时，采用图6所示的结构对其进行试验。该试验线路中，由第一变压器TM1为第一陪试变流器B1供电，并拖动第一陪试电机D1为第三被试电机D5提供负载，第一陪试变流器B1可实现能量的双向流动，满足第三被试电机D5牵引、制动工况需求；第二变压器TM2的三相交流电源侧为被试变流器B3提供电源，通过调节第二变压器TM2的输出电压，使其满足被试变流器B3的电源需求，被试变流器B3拖动第三被试电机D5，第三被试电机D5与第一陪试电机D1通过联轴器进行机械连接。

如图7所示，在本发明又一个具体实施例中，当客户需要进行三相交流供电变流器的供电电压范围在整流柜的供电电压范围内的试验时，可以采用图7所示的试验线路。该试验线路中，由第二变压器TM2同时为整流桥、被试变流器B3供电，通过整流桥将三相交流电变为直流电后为逆变柜供电，逆变柜拖动第二陪试电机D3运行，被试变流器B3拖动第三被试电机D5运行，第三被试电机D5与第二陪试电机D3通过联轴器进行机械连接。被试变流器B3包括第三整流模块B31和第三逆变模块B32。

进一步的，如图8所示，整流柜(即第一整流模块B21)和逆变柜(即第一逆变模块B22)可以是一个交直交变流器，第二陪试变流器B2a为四象限整流柜，可实现电流的双向流动，当第三被试电机D5运行在牵引工况下时，能量由第二变压器TM2调压器经被试变流器B3、第三被试电机D5转换为机械能，再经第二陪试电机D3转化为电能，经第二陪试变流器B2a回馈至第二变压器TM2，能量流动图如图9所示(图中箭头为能量流动方向)；当被试电机运行在制动工况下时，能量由第二变压器TM2调压器经第二陪试变流器B2a拖动第二陪试电机D3，并将电能转变为机械能，第三被试电机D5将机械能转变为电能后，经被试变流器B3回馈至第二变压器TM2，能量流动图如图10所示(图中箭头为能量流动方向)。

进一步的，第二变压器TM2为有载调压变压器。第二变压器TM2选用有载调压变压器，次边采用第一次边与第二次边的双绕组输出，其中一组输出为整流柜提供电源，另一路输出用于提供三相交流电源。如表1所示为上述实施例中各部件的名称和对应的功能表。

表1

如图11所示为上述各实施例中电机试验系统的总结构图，该结构图中，采用双绕组输出变压器进行变流器“背靠背”对拖试验系统，该系统较传统试验线路减少1-2个变压器，降低了台位建设成本及能源损耗；通过不同的线路的巧妙组合方式，可实现多种试验线路，满足不同产品的试验需求。另外，逆变柜可采用双控制程序，满足第二陪试电机转速、转矩控制要求，以及可以实现牵引/制动不同运行工况要求，通过选择不同的程序，可以实现恒压变频、恒频变压模拟电源输出等功能，实现不同的用途，提升设备通用性。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种电机试验系统，其特征在于，包括：第一支路和第二支路，其中，所述第一支路包括第一变压器、第一开关、第二开关、第一陪试变流器和第一陪试电机；所述第一开关的第一端与电网相连，所述第一开关的第二端与所述第一变压器的原边相连，所述第二开关的第一端与所述第一变压器的次边相连，所述第二开关的第二端与所述第一陪试变流器相连，所述第一陪试变流器还与所述第一陪试电机相连；

所述第二支路包括第二变压器、第三开关、第四开关和第二陪试变流器；所述第三开关的第一端与电网相连，所述第三开关的第二端与所述第二变压器的原边相连，所述第四开关的第一端与所述第二变压器的第一次边相连，所述第四开关的第二端与所述第二陪试变流器相连；所述第二陪试变流器、所述第一陪试电机均与第一被试电机相连。

2.根据权利要求1所述的电机试验系统，其特征在于，所述第二陪试变流器包括第一整流模块、第一逆变模块和第五开关；

所述第四开关的第二端与所述第一整流模块相连，所述第五开关的第一端与所述第一整流模块相连，所述第五开关的第二端与所述第一逆变模块相连；所述第一逆变模块、所述第一陪试电机均与第一被试电机相连。

3.根据权利要求1所述的电机试验系统，其特征在于，所述第二陪试变流器包括第一整流模块、第一逆变模块和第五开关；

所述第四开关的第二端与所述第一整流模块相连，所述第五开关的第一端与所述第一整流模块相连，所述第五开关的第二端与所述第一逆变模块相连；所述第一逆变模块与第二陪试电机相连。

4.根据权利要求2或3所述的电机试验系统，其特征在于，还包括第六开关，其中，所述第一陪试变流器包括通过第一节点连接的第二整流模块和第二逆变模块，所述第二整流模块与所述第二开关相连，所述第二逆变模块与所述第一陪试电机相连；

所述第六开关的第一端与所述第一节点相连，所述第六开关的第二端与所述第五开关的第二端相连。

5.根据权利要求2或3所述的电机试验系统，其特征在于，还包括第七开关，所述第七开关的第一端与所述第五开关的第一端相连，所述第七开关的第二端用于与第一被试设备连接，所述第一被试设备包括被试逆变器和第二被试电机。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电机试验系统，其特征在于，还包括第八开关，所述第八开关的第一端与所述第二变压器的第二次边相连，所述第八开关的第二端与第二被试设备连接，所述第二被试设备包括被试变流器和第三被试电机。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的电机试验系统，其特征在于，所述第二变压器为有载调压变压器。

8.根据权利要求1所述的电机试验系统，其特征在于，所述第二陪试变流器为四象限整流柜。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的电机试验系统，其特征在于，所述第一陪试电机与第一被试电机通过联轴器相连。