CN114460391A - 一种便于调试的高压变频器测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于调试的高压变频器测试系统，包括仿真测试系统和检测箱，所述仿真测试系统包括预设检测模块、数据分析模块和后处理模块，所述预设检测模块包括温升模块、扫描模块和仿尘模块，所述温升模块包括加热单元和测温单元，所述仿尘模块包括抽吸单元，所述数据分析模块包括数据采集模块、参数判断模块和方案设定模块，所述后处理模块包括净化模块、调试模块、警示模块和断电模块，所述警示模块包括启动单元和报警单元，所述预设检测模块通过数据分析模块与后处理模块信号连接，检测箱的内部放置有移动架，该装置实现了对变频器在温度与灰尘仿真工作模式下散热效果的检测。

Description

一种便于调试的高压变频器测试系统

技术领域

本发明涉及变频器测试技术领域，具体为一种便于调试的高压变频器测试系统。

背景技术

高压变频器被广泛地应用于大型矿业生产厂、石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。随着经济的发展和自动化，智能化程度的提高，采用高压变频器对泵类负载进行速度控制，不但对改进工艺、提高产品质量有好处，又是节能和设备经济运行的要求，是可持续发展的必然趋势。

现有的高压变频器的散热效果对周围的空气温度以及空气洁净度有较高要求，但高压变频器是否能在高温高尘的环境下使用，一直未在调试时进行精准检测，并且如何精准调试参数以适应高温高尘环境一直是本领域人员未解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于调试的高压变频器测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种便于调试的高压变频器测试系统，包括仿真测试系统和检测箱，所述仿真测试系统包括预设检测模块、数据分析模块和后处理模块，所述预设检测模块包括温升模块、扫描模块和仿尘模块，所述温升模块包括加热单元和测温单元，所述仿尘模块包括抽吸单元，所述数据分析模块包括数据采集模块、参数判断模块和方案设定模块，所述后处理模块包括净化模块、调试模块、警示模块和断电模块，所述警示模块包括启动单元和报警单元，所述预设检测模块通过数据分析模块与后处理模块信号连接。

本发明进一步说明，所述检测箱的内部放置有移动架，所述移动架上安装有变频器，所述变频器包括有显示屏，所述变频器的上表面固定有若干散热扇，所述变频器的前表面上安装有若干防尘网，所述移动架前侧且位于检测箱的内部底面上开设有滑道，所述滑道内滑动连接有若干支架，若干所述支架上均固定有测试纸，所述测试纸分别位于相应防尘网前侧，所述测试纸的上侧均固定有扫描头，所述移动架的右侧下表面上固定有伸缩块，所述伸缩块的内部滑动连接有内框，所述伸缩块的内部中间固定有接电头，所述伸缩块的前侧设置有固定块，所述固定块的内部开设有接电口，且接电口的四周固定有伸缩杆，所述接电口处设置有接电电源；

所述加热单元安装于检测箱的内壁上，所述测温单元安装于变频器的内部，所述扫描模块与扫描头电连接，所述断电模块与接电电源信号连接。

本发明进一步说明，所述检测箱上开设有若干通风口，所述检测箱的前侧设置有调控箱，所述检测箱的前侧表面的右上角固定有警报灯，所述检测箱的上侧管道连接有风机，所述风机的另一侧管道连接有静电集尘箱，所述检测箱的右侧管道连接有仿灰箱，所述仿灰箱内部设置有模拟颗粒；

所述抽吸单元安装于仿灰箱的管道上，所述净化模块与风机和静电集尘箱电连接，所述警示模块与警报灯电连接。

本发明进一步说明，所述仿真测试系统的运行方法如下：

S1：工作人员先在显示屏处设置调试参数，以及在调控箱处设置多种仿真检测模式；

S2：将变频器放置于检测箱内，接通电源，变频器运行，预设检测模块根据多种仿真检测模式并借助检测箱进行温度测试以及高温下的仿尘测试，测温单元与加热单元将相应的温度数据传输至数据采集模块；

S3：扫描模块实时进行测试纸的角度扫描，并将检测到的偏角数据传输至数据采集模块，数据采集模块对采集到温度以及偏角数据进行分析；

S4：参数判断模块对分析结果对散热扇原定散热参数进行判断；

S5：方案设定模块根据上述判断结果制定相应的解决方案；

S6：后处理模块对相应的解决方案进行执行，完成仿真测试。

本发明进一步说明，所述检测箱的左侧滑动连接有箱门，所述移动架的左侧转动连接有斜板，所述斜板的下侧固定有若干减震块。

本发明进一步说明，所述伸缩杆为电动伸缩杆，所述断电模块与伸缩杆信号连接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，采用仿真测试系统，通过预先设置四种工作环境，使得变频器在多种环境下进行散热效果检测，由此得出变频器能够适应的极限工作环境结果，同时在允许条件下进行相关参数调试，使得变频器内的散热参数进行调试，以此扩大使用环境范围。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的检测箱外部结构示意图；

图2是本发明的检测箱内部安装示意图；

图3是本发明的伸缩块与固定块结构示意图；

图4是本发明的系统示意图；

图中：1、检测箱；2、箱门；3、调控箱；4、警报灯；5、仿灰箱；6、风机；7、静电集尘箱；8、散热扇；9、变频器；10、移动架；11、斜板；12、支架；13、测试纸；14、显示屏；15、防尘网；16、固定块；17、伸缩块；18、接电头；19、内框；20、伸缩杆。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种便于调试的高压变频器测试系统，包括仿真测试系统和检测箱1，仿真测试系统包括预设检测模块、数据分析模块和后处理模块，预设检测模块包括温升模块、扫描模块和仿尘模块，温升模块包括加热单元和测温单元，仿尘模块包括抽吸单元，数据分析模块包括数据采集模块、参数判断模块和方案设定模块，后处理模块包括净化模块、调试模块、警示模块和断电模块，警示模块包括启动单元和报警单元，预设检测模块通过数据分析模块与后处理模块信号连接。温升模块用于模拟高温状态下机器的散热状态运行及检测，仿尘模块用于模拟灰尘增多状态下机器的散热状态运行与检测，扫描模块用于借助测试纸13进行平均偏转角度计算并将数据传输至数据采集模块，数据采集模块用于检测数据的采集与分析，参数判断模块根据分析数据进行原定参数合理性判断，以及是否进行参数调整，方案设定模块进行新方案的设定，后处理模块用于完成方案设定。

检测箱1的内部放置有移动架10，移动架10上安装有变频器9，变频器9 包括有显示屏14，变频器9的上表面固定有若干散热扇8，变频器9的前表面上安装有若干防尘网15，移动架10前侧且位于检测箱1的内部底面上开设有滑道，滑道内滑动连接有若干支架12，若干支架12上均固定有测试纸13，测试纸13分别位于相应防尘网15前侧，测试纸13的上侧均固定有扫描头，移动架10的右侧下表面上固定有伸缩块17，伸缩块17的内部滑动连接有内框19，伸缩块17的内部中间固定有接电头18，伸缩块17的前侧设置有固定块16，固定块16的内部开设有接电口，且接电口的四周固定有伸缩杆20，接电口处设置有接电电源；

加热单元安装于检测箱1的内壁上，测温单元安装于变频器9的内部，扫描模块与扫描头电连接，断电模块与接电电源信号连接。

检测箱1上开设有若干通风口，检测箱1的前侧设置有调控箱3，检测箱1 的前侧表面的右上角固定有警报灯4，检测箱1的上侧管道连接有风机6，风机 6的另一侧管道连接有静电集尘箱7，检测箱1的右侧管道连接有仿灰箱5，仿灰箱5内部设置有模拟颗粒；

抽吸单元安装于仿灰箱5的管道上，净化模块与风机6和静电集尘箱7电连接，警示模块与警报灯4电连接。

变频器放置于移动架上，推动移动架，移动架沿滑道移动，并使前侧下方伸缩块不断靠近固定块，固定块四周伸缩杆对不断靠近并接触的内框施加向左推力，内框移到伸缩块内部，且接电头漏出并与接电口相接，进而实现通电效果，且移动架停止移动，防尘网分别对应一张测试纸，静置中的测试纸与防尘网所在平面平行，通过设置有仿真测试系统，通过预先设置四种工作环境，使得变频器在多种环境下进行散热效果检测，由此得出变频器能够适应的极限工作环境结果，同时在一定条件允许下进行相关参数调试，使得变频器内的散热参数进行调试，以此扩大使用环境范围。

仿真测试系统的运行方法如下：

S1：工作人员先在显示屏14处设置调试参数，以及在调控箱3处设置多种仿真检测模式；

S2：将变频器9放置于检测箱1内，接通电源，变频器9运行，预设检测模块根据多种仿真检测模式并借助检测箱1进行温度测试以及高温下的仿尘测试，测温单元与加热单元将相应的温度数据传输至数据采集模块；

S3：扫描模块实时进行测试纸13的角度扫描，并将检测到的偏角数据传输至数据采集模块，数据采集模块对采集到温度以及偏角数据进行分析；

S4：参数判断模块对分析结果对散热扇8原定散热参数进行判断；

S5：方案设定模块根据上述判断结果制定相应的解决方案；

S6：后处理模块对相应的解决方案进行执行，完成仿真测试。

调试参数包括散热参数，用于设定散热扇8的多级运行功率，包括一级功率Q₁和二级功率Q₂，且Q₁<Q₂，在常温环境下工作时，散热扇8以Q₁状态运行，进行内部散热，在高温环境下工作时，散热扇8以Q₂状态运行，常温与高温的温度分界值W由人为设置并存入散热参数中，其中30≤W≤40；

多种仿真检测模式具体设置为常温、高温、高温-低尘和高温-高尘四大模式，预设检测模块依次进行四种模式测试。

四种模式的具体运行内容如下：

常温模式为加热单元从20℃加热到W的过程，散热扇8以Q₁状态运行，测温单元将检测到的变频器9内的实际温度T_s1传输至数据采集模块；

高温模式为加热单元从W加热到55℃的过程，散热扇8以Q₂状态运行，测温单元将实际温度T_s2传输至数据采集模块；

高温-低尘模式为加热单元维持55℃的加热温度，散热扇8以Q₂状态运行，抽吸单元控制仿灰箱5内的颗粒以总量V进入检测箱1的内部，通过控制抽吸单元的工作时间决定颗粒的进入总量，颗粒排入完毕后，测温单元将实际温度T_s3传输至数据采集模块；

高温-高尘模式为加热单元维持55℃的加热温度，散热扇8以Q₂状态运行，抽吸单元控制颗粒以总量2V进入检测箱1的内部，测温单元将实际温度T_s4传输至数据采集模块。

S3的进一步内容如下：

S31：将常温模式下测试纸13的偏转角度记为角度θ_b；测试纸13原平行于变频器9的前侧表面，并设定此时偏转角为0°，后在常温模式下，测试纸13受防尘网15处的吸力影响，以支架12为原点发生顺时针转动，扫描模块记录下最大偏转角度，进行平均值计算，并记为θ_b，θ_b＝30°且30°≤θ_b<45°；

S32：在完成常温模式的温度与角度检测后，获取常温模式下的温差ΔT₁与θ_b对应关系；温差为加热单元与测温单元检测到温度差，ΔT₁＝T_s1-W；

S33：在获取上述数据后，预设检测模块依次进行高温模式、高温-低尘模式与高温-高尘模式测试，并采集对应模式下温差ΔT_i与θ_i数据，进行与ΔT₁和θ_b的比较，判断对应模式下变化度合理性，若是合理，则继续下一测试模式，若是不合理，则停止直接进行下一模式测试。变化度指的是在切换模式后，高频器9的ΔT_i与θ_i的对应关系是否维持在一定合理范围内，若是超出合理范围，说明设定的散热参数并不能实现在高温或有一定灰尘量空间内的正常散热，应当立即对调试参数作出一定修改，ΔT_i，θ_i分别为高温、高温-低尘与高温-高尘模式下测试单元获取的温度与加热温度间的温差和测试纸13的偏差平均角度，分别设定为ΔT₂、ΔT₃、ΔT₄和θ₂、θ₃、θ₄，且ΔT₂＝T_s2-55，ΔT₃＝T_s3-55，ΔT₄＝ T_s4-55；

S33的具体步骤如下：

根据ΔT₁和θ_b建立温-角标准对比系数值μ，

以方便其他模式进行变化度合理性判断；

A1：针对高温模式下获取的ΔT₂与θ₂，数据采集模块将

与μ进行比较，当进入高温模式时，散热扇8进行内部散热时，Q₂状态下使得θ₂的理论值应为2θ_b，因此当

时，说明高温模式下内部散热标准，但考虑到变频器9在高温环境下，其散热效果会降低，因此当

时，设定为变化度在合理范围，若是

时，说明高温下散热效果变差；

A2：针对高温-低尘下获取的ΔT₃与θ₃，数据采集模块将

与μ进行比较，低尘状态下，少量灰尘会堵塞在防尘网15上，相比于A1中的测试纸13的角度变化，θ₃<2θ_b，因此设定当

变化度在合理范围内，若是

说明散热效果差；

A3：针对高温-高尘下获取的ΔT₄与θ₄，数据采集模块将

与μ进行比较，高尘状态下，大量灰尘会堵塞在防尘网15上，设定当

时，变化度在合理范围内，若是

散热效果差。

S4的具体内容如下：

参数判断模块对正在测试模式的变化度合理性进行分析，若是在合理范围内，则直接进行下一测试模式，若是不在合理范围内，则停止直接进入下一测试模式，并根据相应结果设定问题情境编号。

问题情境编号的设定过程如下：

B1：当高频器9依次完成了四种模式的测试时，即数据依次为

时，高频器9的变化度一直在合理范围内，说明测试的高频器9散热性能高，标记为问题情境编号GI；

B2：若高频器9不能依次完成了四种模式的测试时，具体标记如下：

当

说明在高温高尘情境下散热效果差，其余模式下散热正常，标记为问题情境编号GII；

当

说明在高温低尘情境下散热效果差，标记为问题情境编号DI；

当

说明在高温情境下散热效果就差，标记为问题情境编号DII。

S5的方案设定模块根据不同的问题情境编号进行不同的解决方案设定，包括警示、调试以及断电方式。

S51：当参数判断模块显示问题情境编号GI，在测试结束后，断电模块使得接电电源信号断开，净化模块使得风机6与静电集尘箱7运行，加快内部散热的同时，将模拟颗粒收集到静电集尘箱7内，方便回收与再利用，高频器9可适应于高温高尘环境；

S52：当显示问题情境编号GII，说明高温高尘的工作环境下，高频器9的散热效果将会不佳，警示模块在获取GII信号后，报警单元控制警报灯4闪烁，工作人员在调试模块端提高Q₂值，并直接存入调试参数中，之后继续高温高尘模式，直至变化度达到合理范围，重复S51；

S53：当显示问题情境编号DI，说明在高温低尘环境下，高频器9的散热效果就不佳，报警单元控制警报灯4闪烁频率增加，因此净化模块预先打开，对检测箱1内灰尘进行收集，若在收集过程中，变化度可快速达到合理范围，说明该高频器9可在灰尘较低或是有吸尘机工作的环境内工作，若是变化度不能快速达到合理范围，说明高频器9只能适应无尘环境的工作，对环境要求较高，得出结果后，重复S51；

S54：当显示问题情境编号DII，断电模块直接断开电源，工作人员对高频器9进行检修。

检测箱1的左侧滑动连接有箱门2，移动架10的左侧转动连接有斜板11，斜板11的下侧固定有若干减震块。

抽拉箱门2，方便移动架10的移动移出，在将移动架10上的变频器9推进检测箱1内时，逆时针扳动斜板11，使减震块与检测箱1的内部底面相接触，借助减震块底面的摩擦力，增强检测中变频器9的稳定性，结束测试后，扳动斜板11，使得斜板11恢复初始位置，方便移动架10的移动。

伸缩杆20为电动伸缩杆，断电模块与伸缩杆20信号连接，当伸缩杆20接收到断电模块传输的断电信号时，伸缩杆20伸出，并对内框19的四周施加向左推力，内框19带动移动架10向左移动一段距离，有效使得接电头18与与接电口断开。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种便于调试的高压变频器测试系统，包括仿真测试系统和检测箱(1)，其特征在于：所述仿真测试系统包括预设检测模块、数据分析模块和后处理模块，所述预设检测模块包括温升模块、扫描模块和仿尘模块，所述温升模块包括加热单元和测温单元，所述仿尘模块包括抽吸单元，所述数据分析模块包括数据采集模块、参数判断模块和方案设定模块，所述后处理模块包括净化模块、调试模块、警示模块和断电模块，所述警示模块包括启动单元和报警单元，所述预设检测模块通过数据分析模块与后处理模块信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种便于调试的高压变频器测试系统，其特征在于：所述检测箱(1)的内部放置有移动架(10)，所述移动架(10)上安装有变频器(9)，所述变频器(9)包括有显示屏(14)，所述变频器(9)的上表面固定有若干散热扇(8)，所述变频器(9)的前表面上安装有若干防尘网(15)，所述移动架(10)前侧且位于检测箱(1)的内部底面上开设有滑道，所述滑道内滑动连接有若干支架(12)，若干所述支架(12)上均固定有测试纸(13)，所述测试纸(13)分别位于相应防尘网(15)前侧，所述测试纸(13)的上侧均固定有扫描头，所述移动架(10)的右侧下表面上固定有伸缩块(17)，所述伸缩块(17)的内部滑动连接有内框(19)，所述伸缩块(17)的内部中间固定有接电头(18)，所述伸缩块(17)的前侧设置有固定块(16)，所述固定块(16)的内部开设有接电口，且接电口的四周固定有伸缩杆(20)，所述接电口处设置有接电电源；

所述加热单元安装于检测箱(1)的内壁上，所述测温单元安装于变频器(9)的内部，所述扫描模块与扫描头电连接，所述断电模块与接电电源信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种便于调试的高压变频器测试系统，其特征在于：所述检测箱(1)上开设有若干通风口，所述检测箱(1)的前侧设置有调控箱(3)，所述检测箱(1)的前侧表面的右上角固定有警报灯(4)，所述检测箱(1)的上侧管道连接有风机(6)，所述风机(6)的另一侧管道连接有静电集尘箱(7)，所述检测箱(1)的右侧管道连接有仿灰箱(5)，所述仿灰箱(5)内部设置有模拟颗粒；

所述抽吸单元安装于仿灰箱(5)的管道上，所述净化模块与风机(6)和静电集尘箱(7)电连接，所述警示模块与警报灯(4)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种便于调试的高压变频器测试系统，其特征在于：所述仿真测试系统的运行方法如下：

S1：工作人员先在显示屏(14)处设置调试参数，以及在调控箱(3)处设置多种仿真检测模式；

S2：将变频器(9)放置于检测箱(1)内，接通电源，变频器(9)运行，预设检测模块根据多种仿真检测模式并借助检测箱(1)进行温度测试以及高温下的仿尘测试，测温单元与加热单元将相应的温度数据传输至数据采集模块；

S3：扫描模块实时进行测试纸(13)的角度扫描，并将检测到的偏角数据传输至数据采集模块，数据采集模块对采集到温度以及偏角数据进行分析；

S4：参数判断模块对分析结果对散热扇(8)原定散热参数进行判断；

S5：方案设定模块根据上述判断结果制定相应的解决方案；

S6：后处理模块对相应的解决方案进行执行，完成仿真测试。

5.根据权利要求4所述的一种便于调试的高压变频器测试系统，其特征在于：所述调试参数包括散热参数，用于设定散热扇(8)的多级运行功率，包括一级功率Q₁和二级功率Q₂，且Q₁<Q₂；

所述多种仿真检测模式具体设置为常温、高温、高温-低尘和高温-高尘四大模式，预设检测模块依次进行四种模式测试。

6.根据权利要求5所述的一种便于调试的高压变频器测试系统，其特征在于：所述S3的进一步内容如下：

S31：将常温模式下测试纸(13)的偏转角度记为角度θ_b；

S32：在完成常温模式的温度与角度检测后，获取常温模式下的温差ΔT₁与θ_b对应关系；

S33：在获取上述数据后，预设检测模块依次进行高温模式、高温-低尘模式与高温-高尘模式测试，并采集对应模式下温差ΔT_i与θ_i数据，进行与ΔT₁和θ_b的比较，判断对应模式下变化度合理性，若是合理，则继续下一测试模式，若是不合理，则停止直接进行下一模式测试。

7.根据权利要求6所述的一种便于调试的高压变频器测试系统，其特征在于：所述S4的具体内容如下：

所述参数判断模块对正在测试模式的变化度合理性进行分析，若是在合理范围内，则直接进行下一测试模式，若是不在合理范围内，则停止直接进入下一测试模式，并根据相应结果设定问题情境编号。

8.根据权利要求7所述的一种便于调试的高压变频器测试系统，其特征在于：所述S5的方案设定模块根据不同的问题情境编号进行不同的解决方案设定，包括警示、调试以及断电方式。

9.根据权利要求2所述的一种便于调试的高压变频器测试系统，其特征在于：所述检测箱(1)的左侧滑动连接有箱门(2)，所述移动架(10)的左侧转动连接有斜板(11)，所述斜板(11)的下侧固定有若干减震块。

10.根据权利要求2或8所述的一种便于调试的高压变频器测试系统，其特征在于：所述伸缩杆(20)为电动伸缩杆，所述断电模块与伸缩杆(20)信号连接。

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