CN200993666Y - 具节能效果的变频器动力负载测试设备 - Google Patents

Abstract

一种具节能效果的变频器负载测试设备，其主要是包含有一控制装置、一电源装置、一待测变频器及一负载装置，该测试装置是由一控制电路控制一待测变频器，该待测变频器用来驱动负载装置；此负载装置是包含由待测变频器供电的一只三相感应电动机及直接由电源装置供电的另一只三相感应电动机，该测试设备不仅可测试并获得该待测变频器所需数值，并将测试时由负载装置吸收待测变频器所产生的能量回送至电源装置而产生节能的效果。

Description

具节能效果的变频器动力负载测试设备

技术领域

本实用新型是与一种变频器测试设备有关，特别是指一种不需专用控制设备的负载装置且具回收待测变频器输出能量的具节能效果的变频器动力负载测试设备。

背景技术

已知的变频器测试设备，参阅图1所示，其主要有一测试控制装置2，一待测变频器3，一电源装置1，该电源装置1一端连接一负载驱动装置8另一端则连接待测变频器3，一负载装置4包含有一由待测变频器驱动的三相感应电动机5、一联轴器6及一负载7，该负载驱动装置8一端连接该负载7，另端则连接该电源装置1，该电源装置1进一步并有二开关9控制该负载驱动装置8及该待测变频器3；又，该待测变频器3与负载驱动装置8是接收该测试控制装置2的控制信号进行测试；该负载7可为一直流马达、一耦合机或一离合机等耗能的装置。

惟，已知的变频器测试设备，该待测变频器3测试时是驱动该三相感应电动机5，该三相感应电动机5并由该负载7而将其所产生的能量消耗，因此，使该变频器测试设备产生许多不必要的耗能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种具节能效果的变频器动力负载测试设备，其可使该变频器测试设备产生许多不必要的耗能。

本实用新型是提供一种具节能效果的变频器动力负载测试设备，其特征在于，其主要是包含有：

一测试控制装置，其主要包含一微电脑控制装置、一显示装置及一命令界面装置该微电脑控制装置接收、  处理运用预定连接的装置，其一端连接该命令界面装置，并也另端所连接的显示装置而显示预定显示的信息；

一待测变频装置，其一端连接该测试控制装置，主要包含有一变频控制电路及一待测变频器，该变频控制电路经由信号线与微电脑控制装置连接，而其另端并连接该待测变频器；

一负载装置，其一端连接于该待测变频装置，其中该负载装置主要包含两只三相感应电动机，该三相感应电动机并经由联轴器连接，其中一只三相感应电动机并经由电力线与待测变频器连接；

一电源装置，连接一外部的电源，其主要包含有两只相连接的开关所组成，其中一只开关经由电力线与待测变频装置的三相感应电动机连接，而另一只开关则经由另一电力线而与该负载装置的另一只三相感应电动机连接，该开关的另端并分别连接该测试控制装置，而其相互连接端并共同连接于共用的电源。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的具节能效果的变频器动力负载测试设备，其可使该变频器测试设备产生许多不必要的耗能。

附图说明

为进一步说明本实用新型的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是已知变频器动力负载测试设备的电路方块图。

图2是本实用新型较佳实施例的电路方块图。

图3是本实用新型较佳实施例的工作原理。

图4是本实用新型较佳实施例的工作原理示意图。

图5是本实用新型较佳实施例的第一测试例电源回送的方块示意图。

图6是本实用新型较佳实施例的第二测试例施用示意图。

具体实施方式

请参考图2所示，本实用新型是一种具节能效果的变频器动力负载测试设备，该设备的负载装置无需专用控制设备，其主要是是包含：

一电源装置10，其是为第一开关11及第二开关12所组成，该第一开关11经由电力线P1与待测变频装置30连接，一测试控制装置20经由一控制线C21来决定是否对待测变频装置30供电，该第二开关12经由一电力线P2连接一第二三相感应电动机42，再由该测试控制装置20经由一控制线C22来决定是否对该第二三相感应电动机42供电。

该测试控制装置20，其主要包含一微电脑控制装置21、一显示装置22、一命令界面装置23；该微电脑控制装置21内含存储器用来预先储存或经由一信号线C1接收命令界面装置23输入待测变频器32的相关信息，如输出额定电流、输出额定电压、过电压保护准位、过负载保护准位与过电流保护准位等等，当该测试控制装置20接受命令界面装置23下达测试开始、中断或结束等指令，会经由微电脑控制装置21的运算及处理后，经由该等信号线C2、C3分别控制待测变频装置30与电源装置10，测试中待测变频器32的相关信息如输出功率、输出电压、输出电流与保护作动等等，亦会经由信号线C3传回微电脑控制装置21；显示装置22经由信号线C11接受微电脑控制装置21传来的资料以适当的方式显示。

该待测变频装置30，其主要是包含有一变频控制电路31及该待测变频器32，该变频控制电路31经由一信号线C3与该微电脑控制装置21连接用来接受或回传测试过程相关信息，另端则控制该待测变频器32；另，该待测变频器32是经由一电力线P1经由该第一开关11而与该电源200连接，当变频控制电路31启动测试后，该待测变频器32会经由电力线L1将预定的电力传送至第一三相感应电动机41。

一负载装置40，其主要是包含有一第一三相感应电动机41、一第二三相感应电动机42及一联轴器43，该第一三相感应电动机41经由电力线L1与该待测变频器32连接，其轴端M1则经由联轴器43与该第二三相感应电动机42的轴端M2耦合；联轴器43是连接两只第一、第二三相感应电动机41、42使其具有相同的转速并传递动力；该第二三相感应电动机42轴端与联轴器43相接并经由电力线P2与第二开关12连接，当第二开关12闭合时第二三相感应电动机42可经由电源200供电，或将第一三相感应电动机41传递的机械能转换为电能传送回电源200而达到节能的效果。

请参阅图3所示来说明本实用新型的工作原理，依据已知的三相感应电动机的滑差特性，当送进该电动机的电源频率f大于或等于电动机轴端的时，该电动机是将电能转为机械能来输出动力；当送进该电动机的电源频率f小于电动机轴端的转动频率f_r时，该电动机将机械能转为电能经由该电动机的电源线回送能量。由于第二三相感应电动机42送电后，其电源输入端是连接到固定电压与频率的电源200，因此本实用新型是经由待频变频器32驱动第一三相感应电动机41来改变第二三相感应电动机42的轴端M2转动频率达到该待测变频器32测试及节能的目的，此创作的实施需待测变频器32驱动第一三相感应电动机41的轴端M1转动方向与第二三相感应电动机42的轴端M2转动方向相同。前述的转动频率f_r＝电动机轴端转动速度ω_r乘以电动机的极数。

请参阅图4为本实用新型工作原理的进一步说明，图4中符号说明如后：

f₁：待测变频器32的输出电源频率

ω_r1：第一三相感应电动机41的输出转速

ω_r2：第二三相感应电动机42的输出转速，由于联轴器43的连接因此ω_r1＝ω_r2

f_r2：第二三相感应电动42的转动频率(＝ω_r2×第二三相感应电动机42的极数)

f：电源频率

当待测变频器32推动第一三相感应电动机41，该电动机输出转速ω_r1与第二三相感应电动机42的转速ω_r2相等，此时依据第二三相感应电动机42的转动频率f_r2与该电动机的输入电源频率f的关系可归纳出：

1、第二三相感应电动机42的转动频率大于或等于其原本输入的电源频率时，亦即f_r2≥f，此时第一三相感应电动机41带动第二三相感应电动机42，将待测变频器32的输出电能大部份转为电能回传至电源200达到测试及节能的目的。此时待测变频器32是在执行过电流、过负载、过温度等测试。

2、第二三相感应电动机42的转动频率小于其原本输入的电源频率时，亦即f_r2＜f，此时第二三相感应电动机42带动第一三相感应电动机41。此时，待测变频器32可执行过电压、回生发电等测试。

为进一步了解本实用新型构造特征、运用技术手段及所预期达成的功效，兹将本实用新型使用方式加以叙述，相信当可由此而对本实用新型有更深入且具体的了解，如下所述：

请参阅图5所示，其是为本实用新型较佳实施例的第一测试例，本例的目的是测试待测变频器32的输出功能，分别进行过电流、过负载、过温度与输出功率的测试并达到节能的目标。其中，电源200为三相220V_rms，频率f＝60Hz，该测试控制装置20的微电脑控制装置21接收该命令界面装置23输入的设定值并启动测试，经微电脑控制装置21处理后，首先，经由信号线C22将第二开关12闭合对第二三相感应电动机42供电，随后再经信号线C21将第一开关11闭合对待测变频器30供电，此时由于待测变频装置30的待测变频器32尚未输出能量，因此第一三相感应电动机41是由第二三相感应电动机42带动，当负载装置40稳定后，第二三相感应电动机42的轴端M2转动频率小于但接近60Hz；随后，微电脑控制装置21将测试项目所须的控制命令传至待测变频器30的变频控制电路31，促使变频器31输出频率等于65Hz，限电压由0V_rms渐次加大直到第一三相感应电动机41的轴端M1转动频率大于第二三相感应电动机42的供电频率(f＝60Hz)后，此时待测变频器32开始以预先设定的控制命令进行测试，同时由该待测变频器32输出的能量大部份会经由负载装置40回收至电源200而达到节能的效果。

参阅图6所示，其是为本实用新型较佳实施例的第二测试例，本例的目的是测试待测变频器32的过电压、回生发电功能。其中，电源200为三相220 V_rms，频率f＝60Hz，该测试控制装置20的微电脑控制装置21接收该命令接口装置23输入的设定值并启动测试，经微电脑控制装置21处理后，首先，经由信号线 C22将第二开关12闭合对第二三相感应电动机42供电，随后再经信号线C21将第一开关11闭合对待测变频器30供电，此时由于待测变频装置30的待测变频器32尚未输出能量，因此，第一三相感应电动机41是由第二三相感应电动机42带动供电，当负载装置稳定后，微电脑控制装置21将测试项目所须的控制命令传至待测变频装置30的变频控制电路31，促使该待测变频器32输出频率等于55Hz，限电压由0V_rms渐次加大值，此时待测变频器32开始以预先设定的控制命令进行测试。

再将本实用新型的特征及其可达成的预期功效整理陈述如下：

1、本实用新型的具节能效果的变频器动力负载测试设备，当第二三相感应电动机42的转动频率大于或等于该电动机的输入电源频率，此时第一三相感应电动机41带动第二三相感应电动机42，将待测变频器的输出电能大部份转为电能回送至该电源并再利用达到测试及节能的目的。

2、本实用新型的具节能效果的变频器动力负载测试设备，当该待测变频器输入至该第一三相感应电动机41的电压及频率使该电动机轴端转动频率大于第二三相感应电动机42的输入电源频率时，该第二三相感应电动机42轴端会被第一三相感应电动机41的 轴端所带动，随后可持续提升该待测变频器对第一三相感应电动机41的输入电压及频率，由其电压和电流彼此所产生的电功率关系，而量测出该待测变频器的过负载的数值及过负载时的过电流数值。

3、本实用新型的具节能效果的变频器动力负载测试设备，当该第二三相感应电动机42的轴端转动频率大于待测变频器送入第一三相感应电动机41电源频率时，可由测出该待测变频器的过电压值与过电压保护功能。

4、本实用新型的具节能效果的变频器动力负载测试设备，当该第二三相感应电动机42的轴端转动频率大于待测变频器送入第一三相感应电动机41电源频率时，可量测出该待测变频器的回生发电功能。

5、本实用新型的具节能效果的变频器动力负载测试设备，其是可量测出该待测变频的过电压、过负载及过电流的数值，而不需要再增加其它负载装置的控制装置，因此，节省该变频器动力负载测试设备的设备成本。

综上所述，本实用新型在同类产品中实有其极佳的进步实用性，同时遍查国内外关于此类结构的技术资料，文献中亦未发现有相同的构造存在在先，是以，本实用新型实已具备新型专利条件，故依法提出专利申请。

惟，以上所述的，仅是本实用新型的一较佳可行实施例而已，故凡是应用本实用新型说明书及申请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本实用新型的专利范围内。

Claims (1)

1、一种具节能效果的变频器动力负载测试设备，其特征在于，其主要是包含有：

一测试控制装置，其主要包含一微电脑控制装置、一显示装置及一命令界面装置该微电脑控制装置接收、处理运用预定连接的装置，其一端连接该命令界面装置，并也另端所连接的显示装置而显示预定显示的信息；

一待测变频装置，其一端连接该测试控制装置，主要包含有一变频控制电路及一待测变频器，该变频控制电路经由信号线与微电脑控制装置连接，而其另端并连接该待测变频器；

一负载装置，其一端连接于该待测变频装置，其中该负载装置主要包含两只三相感应电动机，该三相感应电动机并经由联轴器连接，其中一只三相感应电动机并经由电力线与待测变频器连接；

一电源装置，连接一外部的电源，其主要包含有两只相连接的开关所组成，其中一只开关经由电力线与待测变频装置的三相感应电动机连接，而另一只开关则经由另一电力线而与该负载装置的另一只三相感应电动机连接，该开关的另端并分别连接该测试控制装置，而其相互连接端并共同连接于共用的电源。

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