CN112363055A - 一种三相电机的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三相电机的测试方法，利用测试装置对三相电机进行电压瞬间关断td的电机特性测试，td小于50ms，方法包括以下步骤：S1、测试装置接收参数设定指令和测试指令，参数设定指令包括测试装置输出电压的起始角和结束角，测试指令包括电压瞬间关断时长td、单次运行时长t0和测试总时长Ttest，td＜50ms；S2、测试装置按照设定的起始角输出电压与频率；S3、实时判断是否达到t0，若达到，则输出电压按结束角关断td时长后，并继续执行S4，否则执行S4；S4、实时判断是否达到Ttest，若达到，则等待接收下一次指令后返回执行S2‑S3；否则返回执行S3。本发明提供的测试方法能精确测试任意输出电压开启角、结束角下，电压瞬时中断小于20ms时间的电机特性。
Description
技术领域
本发明涉及三相电机测试领域，特别涉及一种三相电机的测试方法。
背景技术
三相变频电源以SPWM方式制作，用主动元件IGBT模块设计使本机容量可达200KVA，以隔离变压器输入及输出，来增加整机稳定性，特别适应感性，容性及特殊负载，负载测试和寿命试验可靠性高。原有的三相变频电源输出电压用接触器或者是空开控制，不能控制输出电压的起始角度与结束角度，电压的起始角与结束角度在0-360度随机开启与关断，额定电压输出短时中断是不能实现的。接触器的动作时间一般都有50ms的延时，因此短时10ms的中断是无法实现。
针对电机测试行业，开发专用的测试方法三相的变频电源需要实现以下功能：
1)开启角度0-360度任意设定，结束角度0-360度任意设定；
2)任意设定输出的额定电压与频率，瞬时中断测试总时间可以任意设定；
3)电压瞬时中断的间隔时间可设，瞬时中断的时间固定10ms。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种三相电机的测试方法，所述技术方案如下：
本发明提供了一种三相电机的测试方法，利用测试装置对三相电机进行测试，且所述测试装置输出电压至所述三相电机，测试电压瞬间关断td的电机特性，其中td小于50ms，包括以下步骤：
S1、测试装置接收参数设定指令和测试指令，所述参数设定指令包括预先设定的测试装置输出电压的起始角和结束角，所述测试指令包括预先设定的电压瞬间关断时长td、单次运行时长t0和测试总时长Ttest，其中，td＜50ms；
S2、所述测试装置按照设定的起始角输出电压与频率；
S3、实时判断是否达到单次运行时长t0，若达到，则输出电压按照设定的结束角关断td时长，并继续执行S4，若未达到，则执行S4；
S4、实时判断是否达到测试总时长Ttest，若达到，则等待接收下一次参数设定指令和/或测试指令后返回执行S2-S3；若未达到，则返回执行S3。
进一步地，在测试过程中，输出测试电压的波形图。
可选地，步骤S1中预先设定的电压瞬间关断时长td的设定值范围为5-20ms。
进一步地，步骤S1中预先设定的电压瞬间关断时长td的设定值为10ms。
进一步地，所述参数设定指令中预先设定的测试装置输出电压的起始角和结束角为任意设定值。
进一步地，步骤S1中通过与所述测试装置的主控板双向通信的触摸屏来设定所述参数设定指令和测试指令。
本发明执行上述测试方法的三相电机的测试装置包括输入电压单元、整流单元、第一逆变单元、第二逆变单元、第三逆变单元、第一逆变变压器、第二逆变变压器、第三逆变变压器和输出单元，
所述输入电压单元用于输入三相交流电压，所述整流单元用于对输入交流电进行整流，所述第一逆变变压器、第二逆变变压器、第三逆变变压器分别对整流后的直流电压进行逆变；
所述第一逆变变压器的输入侧与第一逆变单元连接，所述第二逆变变压器的输入侧与第二逆变单元连接，所述第三逆变变压器的输入侧与第三逆变单元连接，所述第一逆变变压器、第二逆变变压器、第三逆变变压器的输出端通过所述输出单元分别与待测试的电机的接线端子连接。
进一步地，所述输出单元的数量为三组并与所述第一逆变变压器、第二逆变变压器、第三逆变变压器一一对应；每一组的输出单元包括两个反向串联的IGBT和两个反向连接的二极管，所述二极管与IGBT一一对应并并联连接。
进一步地，所述装置还包括与所述第一逆变单元、第二逆变单元、第三逆变单元、输出单元连接的主控板，所述主控板向所述第一逆变单元、第二逆变单元、第三逆变单元发送预设的电压和频率指令，并控制所述输出单元的开启角和结束角。
进一步地，所述装置还包括与主控板双向通信的触摸屏，所述触摸屏用于预设所述电压和频率指令。
进一步地，所述触摸屏与主控板之间通过RS485连接。
进一步地，所述第一逆变单元、第二逆变单元、第三逆变单元中的每一个均包括4个IGBT，且所述IGBT采用全桥方式连接。
进一步地，所述待测试的电机为三相步进电机或伺服电机。
进一步地，所述装置还包括储能单元，所述储能单元并联设置在所述整流单元的两端。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
1)本测试方法输出采用IGBT串联控制电压的开与关，能精确控制输出电压开启角度，输出电压结束角与电压瞬时中断的时间；输出开启角度，输出结束角设定范围0-360℃，误差±1℃；输出电压设定范围0-310V，输出频率范围45-500Hz；
2)本测试方法通过任意设定电压与频率，设定输出电压开启角与输出电压结束角，以及瞬时中断的总时间与瞬时中断的间隔时间，来测试三相步进电机与伺服电机，在不同的开启角时启动，不同的结束角关闭与电压瞬间关断10ms的电机特性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的三相电机的测试方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的执行测试方法的测试装置的主回路结构图；
图3是本发明实施例提供的三相电机的测试方法的控制框图；
其中，附图标记包括：1-输入电压单元，2-整流单元，31-第一逆变单元，32-第二逆变单元，33-第三逆变单元，41-第一逆变变压器，42-第二逆变变压器，43-第三逆变变压器，5-输出单元，6-电机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明的一个实施例中，提供了一种三相电机的测试装置，参见图2，所述三相电机的测试方法包括输入电压单元1、整流单元2、第一逆变单元31、第二逆变单元32、第三逆变单元33、第一逆变变压器41、第二逆变变压器42、第三逆变变压器43和输出单元5；所述输出单元5的数量为三组并与所述第一逆变变压器41、第二逆变变压器42、第三逆变变压器43一一对应，每一组的输出单元5包括两个反向串联的IGBT和两个反向连接的二极管，所述二极管与IGBT一一对应并并联连接；所述第一逆变单元31、第二逆变单元32、第三逆变单元33中的每一个均包括4个IGBT，且所述IGBT采用全桥方式连接；所述第一逆变变压器41的输入侧与第一逆变单元31连接，所述第二逆变变压器42的输入侧与第二逆变单元32连接，所述第三逆变变压器43的输入侧与第三逆变单元33连接，所述第一逆变变压器41、第二逆变变压器42、第三逆变变压器43的输出端通过所述输出单元5分别与待测试的电机6的接线端子连接，所述待测试的电机6为三相步进电机或伺服电机。
所述输入电压单元1用于输入三相交流电压，所述整流单元2用于对输入交流电进行整流，采用不可控整流，所述第一逆变变压器41、第二逆变变压器42、第三逆变变压器43分别对整流后的直流电压进行逆变，进行电气上的隔离与滤波，以实现快速的开启与关断；
在本实施例中，所述装置还包括与所述第一逆变单元31、第二逆变单元32、第三逆变单元33、输出单元5连接的主控板；所述装置还包括与主控板双向通信的触摸屏和储能单元，所述储能单元并联设置在所述整流单元2的两端，所述触摸屏与主控板之间通过RS485连接。
在本实施例中，参见图3，通过触摸屏人机界面将运行的控制参数比如电压和频率预设好，再通过RS485通讯下发到电源的主控板，主控板接收到运行的命令，所述主控板向所述第一逆变单元31、第二逆变单元32、第三逆变单元33发送预设的电压和频率指令，控制输出单元精确开启角输出电压值，主控板接收到停止命令时，控制输出单元精确结束角关闭输出。在电源额定运行时，收到测试的指令，根据设定的测试的间隔时间，以精确的结束关断输出10ms后再开启电源。
本实施例提供的测试装置能精确控制输出电压开启角，输出电压结束角与电压瞬时中断的时间，其执行的三相电机测试方法能精确测试任意输出电压开启角、结束角下，电压瞬时中断小于20ms时间的电机特性。如图1所示，所述测试方法包括以下流程：
S1、测试装置接收参数设定指令和测试指令，所述参数设定指令包括预先设定的测试装置输出电压的起始角和结束角，且所述起始角和结束角为0-360℃任意设定，所述测试指令包括预先设定的电压瞬间关断时长td、单次运行时长t0和测试总时长Ttest，其中，td＜50ms；
S2、所述测试装置按照设定的起始角输出电压与频率，具体电压值和频率值可以设定在所述参数设定指令中，也可以选择额定参数；
S3、实时判断是否达到单次运行时长t0，若达到，则输出电压按照设定的结束角关断td时长，并继续执行S4，若未达到，则执行S4；
S4、实时判断是否达到测试总时长Ttest，若达到，则等待接收下一次参数设定指令和/或测试指令后返回执行S2-S3；若未达到，则返回执行S3。
在以上测试过程中，输出测试电压的波形图。
步骤S1中预先设定的电压瞬间关断时长td的设定值范围为5-20ms，在一个具体实施例中，电压瞬间关断时长td的设定值为10ms。
本测试方法通过任意设定电压与频率，设定输出电压开启角与输出电压结束角，以及瞬时中断的总时间与瞬时中断的间隔时间，来测试三相步进电机与伺服电机，在不同的开启角时启动，不同的结束角关闭与电压瞬间关断10ms的电机特性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种三相电机的测试方法，利用测试装置对三相电机进行电压瞬间关断td的电机特性测试，所述测试装置输出电压至所述三相电机，其特征在于，电压瞬间关断时长td小于50ms，包括以下步骤：
S1、测试装置接收参数设定指令和测试指令，所述参数设定指令包括预先设定的测试装置输出电压的起始角和结束角，所述测试指令包括预先设定的电压瞬间关断时长td、单次运行时长t0和测试总时长Ttest，其中，td＜50ms；
S2、所述测试装置按照设定的起始角输出电压与频率；
S3、实时判断是否达到单次运行时长t0，若达到，则输出电压按照设定的结束角关断td时长，并继续执行S4，若未达到，则执行S4；
S4、实时判断是否达到测试总时长Ttest，若达到，则等待接收下一次参数设定指令和/或测试指令后返回执行S2-S3；若未达到，则返回执行S3。
2.根据权利要求1所述的三相电机的测试方法，其特征在于，在测试过程中，输出测试电压的波形图。
3.根据权利要求1所述的三相电机的测试方法，其特征在于，步骤S1中预先设定的电压瞬间关断时长td的设定值范围为5-20ms。
4.根据权利要求1所述的三相电机的测试方法，其特征在于，步骤S1中预先设定的电压瞬间关断时长td的设定值为10ms。
5.根据权利要求1所述的三相电机的测试方法，其特征在于，所述参数设定指令中预先设定的测试装置输出电压的起始角和结束角为任意设定值。
6.根据权利要求1所述的三相电机的测试方法，其特征在于，步骤S1中通过与所述测试装置的主控板双向通信的触摸屏来设定所述参数设定指令和测试指令。
7.根据权利要求1所述的三相电机的测试方法，其特征在于，所述测试装置包括输入电压单元、整流单元、第一逆变单元、第二逆变单元、第三逆变单元、第一逆变变压器、第二逆变变压器、第三逆变变压器和输出单元，
所述输入电压单元用于输入三相交流电压，所述整流单元用于对输入交流电进行整流，所述第一逆变变压器、第二逆变变压器、第三逆变变压器分别对整流后的直流电压进行逆变；
所述第一逆变变压器的输入侧与第一逆变单元连接，所述第二逆变变压器的输入侧与第二逆变单元连接，所述第三逆变变压器的输入侧与第三逆变单元连接，所述第一逆变变压器、第二逆变变压器、第三逆变变压器的输出端通过所述输出单元分别与待测试的电机的接线端子连接；
所述测试装置的主控板根据所述参数设定指令来控制所述输出单元的开启角和结束角。
8.根据权利要求7所述的三相电机的测试方法，其特征在于，所述测试装置的第一逆变单元、第二逆变单元、第三逆变单元中的每一个均包括4个IGBT，且所述IGBT采用全桥方式连接。
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