CN109642918A - 脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置 - Google Patents

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Abstract

通过使与被试验机对应的电源容量变小，提供针对大容量的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器提供额定电压、额定电流下的上电评价试验装置。一种被试验机的输入滤波器的上电评价试验装置，该被试验机具备连接至交流电源的输出端子的所述输入滤波器、以及连接至该输入滤波器的输出端子并将交流电源转换成直流电源的脉冲宽度调制转换器，其特征在于，所述上电评价试验装置具备：输入滤波器以及脉冲宽度调制转换器，构成为与所述被试验机的输入滤波器以及脉冲宽度调制转换器相同；直流电抗器，与所述被试验机并联连接，并且，连接在被试验机的脉冲宽度调制转换器的输出端子与该上电评价试验装置的输出端子之间；以及脉冲宽度调制控制部，对所述被试验机的脉冲宽度调制转换器进行电压控制，对所述上电评价试验装置的脉冲宽度调制转换器进行电流控制。

Description

脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置
技术领域
本发明的实施方式涉及脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置。
背景技术
一般而言，在脉冲宽度调制转换器中，为抑制高次谐波而设有输入滤波器。可是，有时在作为通用转换器使用的大容量的脉冲宽度调制转换器中，由于电源设备容量的制约，针对输入滤波器的额定电压、额定电流下的上电评价会很困难。
图5为表示以往的负载上电方式的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电试验方法的图。图示的例子表示由变压器10、脉冲宽度调制转换器用滤波器21C、脉冲宽度调制转换器22C、脉冲宽度调制控制部50以及负载40等构成的情形。
变压器10将由系统供给的交流电压转换成适于驱动负载40的交流电压。
脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21C抑制由变压器10供给的交流电压的高次谐波分量。
脉冲宽度调制转换器22C构成为具有多个开关元件(例如，IGBT等)、二极管等，受后述的脉冲宽度调制控制部50控制，将由脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21C抑制了高次谐波分量的交流电压转换成直流电压。
脉冲宽度调制控制部50控制构成脉冲宽度调制转换器的开关元件(例如，IGBT等)的栅极G，将上述的交流电压转换成直流电压。
在图示的例子的情况下，为进行脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21C的上电评价试验，对该负载40供给额定电压、额定电流，进行该脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21C的上电评价试验。
在评价方法中，在对负载40供给额定电压、额定电流时，测量该脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21C的例如温度上升。
在脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21C的温度上升落入规定的范围内时，判定为“正常”。另一方面，在该温度上升未落入规定的范围内时，判定为有某种异常。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：特开2003-168778号公报
发明内容
发明要解决的问题
可是，存在如下问题：在作为通用转换器使用的大容量的脉冲宽度调制转换器中，有时由于电源设备容量的制约，针对输入滤波器的额定电压、额定电流下的上电评价变得困难。
本发明是为解决上述的问题而做出的，其目的在于，提供即使在不能保证电源设备的容量时，也能够针对大容量的脉冲宽度调制转换器的输入滤波器进行额定电压、额定电流下的上电评价试验的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置。
用于解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明的权利要求书所述的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置为一种被试验机的所述脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置，该被试验机具备连接至交流电源的输出端子的输入滤波器、以及连接至该输入滤波器的输出端子并将交流电源转换成直流电源的脉冲宽度调制转换器，所述上电评价试验装置的特征在于，所述上电评价试验装置具备：脉冲宽度调制转换器用输入滤波器以及脉冲宽度调制转换器，构成为与所述被试验机的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器以及脉冲宽度调制转换器相同；直流电抗器，与所述被试验机并联连接，并且，连接在被试验机的脉冲宽度调制转换器的输出端子与该上电评价试验装置的输出端子之间；以及脉冲宽度调制控制部，对所述被试验机的脉冲宽度调制转换器进行电压控制，对所述上电评价试验装置的脉冲宽度调制转换器进行电流控制。
发明效果
根据本发明，能够提供即使在不能保证电源设备的容量时，也能够针对大容量的脉冲宽度调制转换器的输入滤波器进行额定电压、额定电流下的上电评价试验的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置。
附图说明
图1为表示实施例1所涉及的有效电流上电方式的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置的试验方法的图。
图2为表示实施例2所涉及的无效电流上电方式的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置的试验方法的图。
图3为图2所示的结构下的仿真的解析波形。
图4为图2所示的结构下的实机的波形。
图5为表示以往的负载上电方式的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验方法的图。
具体实施方式
以下，参照附图描述本发明的实施例。
(实施例1)
图1为表示实施例1所涉及的有效电流上电方式的脉冲宽度调制(PWM)转换器用输入滤波器的上电评价试验系统1A的试验方法的图。图1所示的有效电流上电方式的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验系统1A由被试验机20A、上电评价试验装置30A以及脉冲宽度调制控制部50等构成。另外，也可以是脉冲宽度调制控制部50的功能被包含在被试验机20A以及试验装置30A中的任何一方或双方中的结构。
本实施例所涉及的被试验机20A以及上电评价试验装置30A并联连接至变压器10的输出。
被试验机20A由脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21A、脉冲宽度调制转换器22A构成。脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21A以及脉冲宽度调制转换器22A与背景技术中描述过的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21C以及脉冲宽度调制转换器22C相同。
上电评价试验装置30A具备与被试验机20A相同构成的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21A以及脉冲宽度调制转换器22A。另外，相同容量的直流电抗器DCL分别连接至被试验机20A的输出以及上电评价试验装置30A的输出。这些直流电抗器DCL因为是在脉冲宽度调制转换器用输入滤波器上电评价试验时使用的，所以在图1中，包含在上电评价试验装置中。
被试验机的脉冲宽度调制转换器22以及上电评价试验装置的脉冲宽度调制转换器32分别受脉冲宽度调制控制部50控制。具体而言，构成脉冲宽度调制转换器22以及32的开关元件(IGBT等)的栅极受由脉冲宽度调制控制部50输出的栅极信号控制，输入至脉冲宽度调制转换器22、32的交流电压被转换成直流电压。
被试验机20A的脉冲宽度调制转换器22被电压控制，上电评价试验装置30A的脉冲宽度调制转换器32被电流控制，据此能够在脉冲宽度调制转换器中流通与额定负载对应的有效电流。
根据该方法，只要能够从系统侧进行与损失量相当的能量供给，就能够针对被试验机使电源容量变小。
如以上的描述，根据本发明的实施例1，因为能够针对被试验机使电源容量变小，所以能够针对大容量的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器提供额定电压、额定电流下的上电评价试验装置。
(实施例2)
图2为表示实施例2所涉及的无效电流上电方式的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验系统1B的试验方法的图。
在图2所示的无效电流上电方式的试验方法中，被试验机20B以及上电评价试验装置30B并联连接至变压器10的输出，被试验机20B的脉冲宽度调制转换器22A的直流输出以及上电评价试验装置30B的脉冲宽度调制转换器22A的直流输出在实施例1中由直流电抗器DCL连接，但在本实施例中不进行连接，而是断开来使用。另外，在本实施例2中，因为上述的断开构成以外的部分与实施例1相同，因此对相同部分赋予相同标记，省略其说明。
在本实施例中，在被试验机20B中，流通滞后无效电流Id1，在上电评价试验装置30B中，流通与滞后无效电流Id1同等的超前无效电流Id2，相互抵消。另外，由脉冲宽度调制控制部50进行滞后无效电流Id1以及超前无效电流Id2的控制。
图3为图2所示的结构下的仿真的解析波形。可知，若将成为无效电流指令值的超前电流Id2(图中I(MASTERa、b、c))给予上电评价试验装置30B，将滞后电流Id1(图中I(SLAVEa、b、c))给予上电评价试验装置20B，则Id1跟踪Id2。
图4为图2所示的结构下的实机的波形。纵轴为电流值I[A]，横轴为时间t[s]。
电流波形A为通过上电评价试验装置30B的脉冲宽度调制转换器22A的超前电流控制而流经脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21A的超前电流Id2。
电流波形B为通过被试验机20B的脉冲宽度调制转换器22A的滞后电流控制而流经脉冲宽度调制转换器用输入滤波器21A的滞后电流Id1。
电流波形A以及电流波形B均表示频率使用50[Hz]的情况，由图可知，相对于电流波形A，电流波形B的相位为反相，相位差原则上是180°。能够确定实现了图2所示的试验方法。另外，电流波形B相对于电流波形A的相位差相较180°有些许偏差(相位滞后)可解释为直流电压控制的有效电流分量所致的。
该结果是，不会发生向系统侧的电流流出，与图1所示的实施例1所述的试验方法相同，从系统侧只供给损失量即可，能够针对被试验机使电源容量变小。
另外，由于断开了被试验机的脉冲宽度调制转换器22A的直流输出以及上电评价试验装置30B的脉冲宽度调制转换器22A的直流输出，因此不需要直流电抗器DCL，空间成本方面相较实施例1也有优势。
如以上的描述，根据本发明的实施例2，因为能够针对被试验机使电源容量变小，所以能够针对大容量的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器提供额定电压、额定电流下的上电评价试验装置。
附图标记说明：
Id1 滞后电流
Id2 超前电流
10 变压器
20A 被试验机
20B 被试验机
21 脉冲宽度调制转换器用输入滤波器
22 脉冲宽度调制转换器
30A 上电评价试验装置
30B 上电评价试验装置
31 脉冲宽度调制转换器用输入滤波器
31B 脉冲宽度调制转换器用输入滤波器
32 脉冲宽度调制转换器
32A 脉冲宽度调制转换器
32B 脉冲宽度调制转换器。

Claims (3)

1.一种脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置，是被试验机的所述脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置，该被试验机具备连接至交流电源的输出端子的输入滤波器、以及连接至该输入滤波器的输出端子并将交流电源转换成直流电源的脉冲宽度调制转换器，所述上电评价试验装置的特征在于，
所述上电评价试验装置具备：
脉冲宽度调制转换器用输入滤波器以及脉冲宽度调制转换器，构成为与所述被试验机的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器以及脉冲宽度调制转换器相同；
直流电抗器，与所述被试验机并联连接，并且，连接在被试验机的脉冲宽度调制转换器的输出端子与所述上电评价试验装置的输出端子之间；以及
脉冲宽度调制控制部，对所述被试验机的脉冲宽度调制转换器进行电压控制，对所述上电评价试验装置的脉冲宽度调制转换器进行电流控制。
2.一种脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置，是被试验机的所述脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置，该被试验机具备连接至交流电源的输出端子的输入滤波器、以及连接至该输入滤波器的输出端子并将交流电源转换成直流电源的脉冲宽度调制转换器，所述上电评价试验装置的特征在于，
所述上电评价试验装置具备：
脉冲宽度调制转换器用输入滤波器以及脉冲宽度调制转换器，构成为与所述被试验机的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器以及脉冲宽度调制转换器相同，
所述上电评价试验装置的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的输入端子连接于所述交流电源的输出端子，所述被试验机的脉冲宽度调制转换器的输出端子与该上电评价试验装置的脉冲宽度调制转换器的输出端子之间为非连接；
所述上电评价试验装置还具备：
脉冲宽度调制控制部，对所述被试验机的脉冲宽度调制转换器进行滞后电流控制，对所述上电评价试验装置的脉冲宽度调制转换器进行超前电流控制。
3.如权利要求2所述的脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的上电评价试验装置，其特征在于，
通过所述上电评价试验装置的脉冲宽度调制转换器的超前电流控制而流经脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的超前电流、与通过所述被试验机的脉冲宽度调制转换器的滞后电流控制而流经脉冲宽度调制转换器用输入滤波器的滞后电流之间的相位是反相的，相位差原则上是180°。
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