CN201122907Y - 电子内回馈变频电源 - Google Patents
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Abstract
一种电子内回馈变频电源，包括有输入端与三相电源相连的三相整流单元；分别与三相整流单元的输出端相连的第一逆变单元和第二逆变单元；以及与第一逆变单元相连控制其运行的第一控制单元，与第二逆变单元相连控制其运行的第二控制单元，第一控制单元还与第二控制单元相连；还设置有与第一控制单元相连的键盘输入及显示单元；第一逆变单元的三相输出端通过变压器连接被试电机，第二逆变单元的三相输出连接培试电机。变压器的三相输出端中的相邻两端之间相应连接有电容C1、C2。本实用新型电功率回馈的方式是在电源内部进行，不回馈电网，不采用负载消耗，可以节能70％以上，占地面积小，无噪音；安装调试简单，使用方便。负载可以锁定，没有漂移。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机试验用电源。特别是涉及一种节能、占地小、无噪音、频率可调、安装调试简单的电机试验用的电子内回馈变频电源。
背景技术
众所周知，在电机行业，电机试验用电源系统比较复杂，不仅要求被试电机的电源失真度要小于2％，而且还要求频率可变(例如50Hz电机和60Hz电机)。在做电机的温升试验和负载试验时，需要对电机加载，耗电大。目前加载采用的方法大致可以分为两类：
一是把负载的能量消耗掉：方法1，采用直流电动机加电阻箱作为负载，把被试电机输出的轴功率通过直流电机转为直流电，通过电阻放掉，当功率较大时，电阻箱还需要风冷或水冷；方法2，采用磁粉制动器和电涡流制动器。一般在功率较小时(一般小于10KW)采用磁粉制动器，或功率较大时采用电涡流制动器。与直流机加载方法一样，均需采用风冷和水冷的方式，而且能量被白白的浪费掉了。不仅如此，而且由于直流电机或磁粉制动器(电涡流制动器)中心高与被试电机不一样，安装时非常的不方便。另外还存在磁粉制动器失磁的问题，造成负载不稳定。
二是把负载的能量回馈电网，采用发电机组回馈电网。一般要采用4~6台电动机、发电机及控制屏，组成变频发电机组，造价高，占地大，效率低(4～6台电机发热损耗)。
综上所述，目前大家所使用的加负载的方法，存在的问题是显而易见的。
随着微机技术及电力电子技术的进步，研制新一代的电子式电机试验电源成为可能。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种节能、占地小、无噪音、频率可调、安装调试简单的电机试验用的电子内回馈变频电源。
本实用新型所采用的技术方案是：一种电子内回馈变频电源，包括有输入端与三相电源相连的三相整流单元；分别与三相整流单元的输出端相连的第一逆变单元和第二逆变单元；以及与第一逆变单元相连控制其运行的第一控制单元，与第二逆变单元相连控制其运行的第二控制单元，其中，第一控制单元还与第二控制单元相连；还设置有与第一控制单元相连的键盘输入及显示单元；所述的第一逆变单元的三相输出端通过变压器连接被试电机，所述的第二逆变单元的三相输出连接培试电机。
变压器的三相输出端中的相邻两端之间相应连接有电容C1、C2。
三相整流单元包括有二极管D1～D6，电阻R1～R3，电解电容C3、C4，其中，二极管D1与D4相串联、二极管D2与D5相串联、二极管D3与D6相串联；二极管D4、D5、D6的负极连接电阻R1的一端，二极管D1、D2、D3的正极与电解电容C4的一端及电阻R3的一端构成低电压端；电解电容C4与电阻R3的另一端连接电解电容C3与电阻R2并联后的一端；电解电容C3与电阻R2并联后的另一端连接电阻R1的另一端，并与上述低电压端共同构成三相整流单元的输出端；而在二极管D1与D4之间和二极管D2与D5之间以及二极管D3与D6之间分构成三相电源的三个输入端。
所述的电阻R1的两端还设置有开关J1。
第一逆变单元是由三极管T1～T6构成，其中，三极管T1、T3、T5的集电极连接三相整流单元的高电压输出端；三极管T2、T4、T6的发射极连接三相整流单元的低电压输出端；三极管T1的发射极与三极管T2的集电极的连接点、三极管T3的发射极与三极管T4的集电极的连接点、三极管T5的发射极与三极管T6的集电极的连接点分别构成第一逆变单元的三相输出端，而三极管T1～T6的基极接第一控制单元。
第二逆变单元是由三极管T7～T12，二极管D7～D12构成，其中三极管T7、T9、T11的集电极与二极管D7、D9、D11的负极连接三相整流单元的高电压输出端；三极管T8、T10、T12的发射极与二极管D8、D10、D12的正极连接三相整流单元的低电压输出端；而三极管T7的发射极与二极管D7的正极以及三极管T8的集电极与二极管D8的负极的共同连接点构成第二逆变单元的输出端N1；三极管T9的发射极与二极管D9的正极以及三极管T10的集电极与二极管D10的负极的共同连接点构成第二逆变单元的输出端V1；三极管T11的发射极与二极管D11的正极以及三极管T12的集电极与二极管D12的负极的共同连接点构成第二逆变单元的输出端W1；三极管T7～T12的基极接第二控制单元。
第一控制单元是由单片机U1构成，第二控制单元是由单片机U2构成，其中，单片机U1的第45、48、49、51脚与单片机U2的第45、48、49、51脚相互连接；单片机U1的第94、95、96、97、98、99脚分别对应连接第一逆变单元的三极管T1、T2、T3、T4、T5、T 6的基极；单片机U2的第94、95、96、97、98、99脚分别对应连接第二逆变单元的三极管T7、T8、T9、T10、T11、T12的基极。
本实用新型的电子内回馈变频电源，电功率回馈的方式是在电源内部进行，并不回馈电网，也不采用负载消耗，因此可以节能70％以上，占地面积小，无噪音；频率可调，解决了60HZ电机的测试电源问题；用小容量的电力变压器(变电所)即可以扩大4倍做大电机的型式试验；安装调试简单，使用方便。负载可以锁定，没有漂移。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图；
图2是图1中三相整流单元、第一逆变器、第二逆变器的电路原理图；
图3是图1中第一控制单元和第二控制单元的电路原理图；
图4是本实用新型的应用举例。
其中：
1：三相整流单元 2：第一逆变单元
3：第二逆变单元 4：第一控制单元
5：第二控制单元 6：键盘输入及显示单元
7：被试电机 8：培试电机
9：电子内回馈变频电源
具体实施方式
下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型的电子内回馈变频电源。
如图1所示，本实用新型的电子内回馈变频电源，包括有输入端与三相电源A、B、C相连的三相整流单元1；分别与三相整流单元1的输出端相连的第一逆变单元2和第二逆变单元3；以及与第一逆变单元2相连控制其运行的第一控制单元4，与第二逆变单元3相连控制其运行的第二控制单元5，其中，第一控制单元4还与第二控制单元5相连；还设置有与第一控制单元4相连的键盘输入及显示单元6；所述的第一逆变单元2的三相输出端a、b、c通过变压器T连接被试电机，所述的第二逆变单元3的三相输出N1、V1、W1连接培试电机。
所述的变压器T的三相输出端N、V、W中的相邻两端之间相应连接有电容C1、C2。
如图2所示，所述的三相整流单元1包括有二极管D1～D6，电阻R1～R3，电解电容C3、C4，其中，二极管D1与D4相串联、二极管D2与D5相串联、二极管D3与D6相串联；二极管D4、D5、D6的负极连接电阻R1的一端，二极管D1、D2、D3的正极与电解电容C4的一端及电阻R3的一端构成低电压端；电解电容C4与电阻R3的另一端连接电解电容C3与电阻R2并联后的一端；电解电容C3与电阻R2并联后的另一端连接电阻R1的另一端，并与上述低电压端共同构成三相整流单元1的输出端；而在二极管D1与D4之间和二极管D2与D5之间以及二极管D3与D6之间分构成三相电源A、B、C的三个输入端。在电阻R1的两端还设置有开关J1。
所述的第一逆变单元2是由三极管T1～T6构成，其中，三极管T1、T3、T5的集电极连接三相整流单元1的高电压输出端；三极管T2、T4、T6的发射极连接三相整流单元1的低电压输出端；三极管T1的发射极与三极管T2的集电极的连接点、三极管T3的发射极与三极管T4的集电极的连接点、三极管T5的发射极与三极管T6的集电极的连接点分别构成第一逆变单元2的三相输出端(a、b、c)，而三极管T1～T6的基极接第一控制单元4。
所述的第二逆变单元3是由三极管T7～T12，二极管D7～D12构成，其中三极管T7、T9、T11的集电极与二极管D7、D9、D11的负极连接三相整流单元1的高电压输出端；三极管T8、T10、T12的发射极与二极管D8、D10、D12的正极连接三相整流单元1的低电压输出端；而三极管T7的发射极与二极管D7的正极以及三极管T8的集电极与二极管D8的负极的共同连接点构成第二逆变单元3的输出端N1；三极管T9的发射极与二极管D9的正极以及三极管T10的集电极与二极管D10的负极的共同连接点构成第二逆变单元3的输出端V1；三极管T11的发射极与二极管D11的正极以及三极管T12的集电极与二极管D12的负极的共同连接点构成第二逆变单元3的输出端W1；三极管T7～T12的基极接第二控制单元5。
如图3所示，所述的第一控制单元4是由单片机U1构成，第二控制单元5是由单片机U2构成，其中，单片机U1的第45、48、49、51脚与单片机U2的第45、48、49、51脚相互连接；单片机U1的第94、95、96、97、98、99脚分别对应连接第一逆变单元2的三极管T1、T2、T3、T4、T5、T6的基极；单片机U2的第94、95、96、97、98、99脚分别对应连接第二逆变单元3的三极管T7、T8、T9、T10、T11、T12的基极。
如图4所示，本实用新型的电子内回馈变频电源的一组三相输出端N、V、W与被试电机7的三个电源输入端相连；另一组三相输出端N1、V1、W1与培试电机8的三个电源输入端相连，被试电机7与培试电机8对拖。
本实用新型的电子内回馈变频电源的基本工作原理是：把市电整流为直流电，再经过逆变单元，变为正弦波，经过滤波，变压器隔离产生纯正的正弦波(失真度＜2％)，频率范围47～63HZ。回馈单元为一个智能控制同步整流，当陪试电机工作在第四象限时(发电状态)，经DSP采用特殊算法控制该单元把交流电整流为直流电，回馈到直流母线(因为是直流回馈，对电网无污染)。使用时只需要两台相同型号的异步电机对拖即可。
Claims (7)
1. 一种电子内回馈变频电源，其特征在于，包括有输入端与三相电源(A、B、C)相连的三相整流单元(1)；分别与三相整流单元(1)的输出端相连的第一逆变单元(2)和第二逆变单元(3)；以及与第一逆变单元(2)相连控制其运行的第一控制单元(4)，与第二逆变单元(3)相连控制其运行的第二控制单元(5)，其中，第一控制单元(4)还与第二控制单元(5)相连；还设置有与第一控制单元(4)相连的键盘输入及显示单元(6)；所述的第一逆变单元(2)的三相输出端(a、b、c)通过变压器(T)连接被试电机，所述的第二逆变单元(3)的三相输出(N1、V1、W1)连接培试电机。
2. 根据权利要求1所述的电子内回馈变频电源，其特征在于，所述的变压器(T)的三相输出端N、V、W中的相邻两端之间相应连接有电容C1、C2。
3. 根据权利要求1所述的电子内回馈变频电源，其特征在于，所述的三相整流单元(1)包括有二极管D1～D6，电阻R1～R3，电解电容C3、C4，其中，二极管D1与D4相串联、二极管D2与D5相串联、二极管D3与D6相串联；二极管D4、D5、D6的负极连接电阻R1的一端，二极管D1、D2、D3的正极与电解电容C4的一端及电阻R3的一端构成低电压端；电解电容C4与电阻R3的另一端连接电解电容C3与电阻R2并联后的一端；电解电容C3与电阻R2并联后的另一端连接电阻R1的另一端，并与上述低电压端共同构成三相整流单元(1)的输出端；而在二极管D1与D4之间和二极管D2与D5之间以及二极管D3与D6之间分构成三相电源(A、B、C)的三个输入端。
4. 根据权利要求3所述的电子内回馈变频电源，其特征在于，所述的电阻R1的两端还设置有开关J1。
5. 根据权利要求1所述的电子内回馈变频电源，其特征在于，所述的第一逆变单元(2)是由三极管T1～T6构成，其中，三极管T1、T3、T5的集电极连接三相整流单元(1)的高电压输出端；三极管T2、T4、T6的发射极连接三相整流单元(1)的低电压输出端；三极管T1的发射极与三极管T2的集电极的连接点、三极管T3的发射极与三极管T4的集电极的连接点、三极管T5的发射极与三极管T6的集电极的连接点分别构成第一逆变单元(2)的三相输出端(a、b、c)，而三极管T1～T6的基极接第一控制单元(4)。
6. 根据权利要求1所述的电子内回馈变频电源，其特征在于，所述的第二逆变单元(3)是由三极管T7～T12，二极管D7～D12构成，其中三极管T7、T9、T11的集电极与二极管D7、D9、D11的负极连接三相整流单元(1)的高电压输出端；三极管T8、T10、T12的发射极与二极管D8、D10、D12的正极连接三相整流单元(1)的低电压输出端；而三极管T7的发射极与二极管D7的正极以及三极管T8的集电极与二极管D8的负极的共同连接点构成第二逆变单元(3)的输出端N1；三极管T9的发射极与二极管D9的正极以及三极管T10的集电极与二极管D10的负极的共同连接点构成第二逆变单元(3)的输出端V1；三极管T11的发射极与二极管D11的正极以及三极管T12的集电极与二极管D12的负极的共同连接点构成第二逆变单元(3)的输出端W1；三极管T7～T12的基极接第二控制单元(5)。
7. 根据权利要求1所述的电子内回馈变频电源，其特征在于，所述的第一控制单元(4)是由单片机U1构成，第二控制单元(5)是由单片机U2构成，其中，单片机U1的第45、48、49、51脚与单片机U2的第45、48、49、51脚相互连接；单片机U1的第94、95、96、97、98、99脚分别对应连接第一逆变单元(2)的三极管T1、T2、T3、T4、T5、T6的基极；单片机U2的第94、95、96、97、98、99脚分别对应连接第二逆变单元(3)的三极管T7、T8、T9、T10、T11、T12的基极。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106093776A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-11-09 | 国网江西省电力科学研究院 | 一种基于变频器的模拟电机负载特性低电压测试系统 |
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2007
- 2007-02-15 CN CNU2007200953135U patent/CN201122907Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN106093776A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-11-09 | 国网江西省电力科学研究院 | 一种基于变频器的模拟电机负载特性低电压测试系统 |
| CN106093776B (zh) * | 2016-07-25 | 2023-06-16 | 国网江西省电力科学研究院 | 一种基于变频器的模拟电机负载特性低电压测试系统 |
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