CN201955405U - 一种变频器负载测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变频器负载测试系统，属于变频器测试技术领域。它解决了现有技术中随着被测试变频器功率的加大而造成耗电非常严重的问题。本实用新型包括电源接线、输出接线、控制接线、PLC控制器、变频电源和电动机、人机界面、电动发电两用电机和回馈变频器，PLC控制器发出电信号控制被测变频器和回馈变频器工作，被测变频器控制电动机转动并带动电动发电两用电机发电，将产生的电能送入到回馈变频器中，回馈变频器将电能进行转换后存储到变频电源中，回馈变频器控制电动发电两用电机产生不同的阻抗和感抗，PLC控制器接收被测变频器的性能参数并输送给人机界面显示。该测试系统能够节约电能、加载性能好，测试全面。

Description

一种变频器负载测试系统

技术领域

本实用新型属于变频器测试技术领域，涉及一种变频器负载测试系统。

背景技术

变频器作为一种调速装置以其多用途、高可靠性和出色的节能效果而广泛地应用于各种马达控制上，如冶金、造纸、纺织、装配生产线等。随着国内变频器技术的飞速发展，变频器生产厂家的迅速崛起，变频器的应用大户、制造厂家迫切需要一种变频器负载性能测试设备。如何选择有效的测试机组成为一个值得研究的课题。

当前，测试变频器负载性能的过程中，主要的测试系统有以下两种。一种是模拟负载测试系统，就是在变频器的三相输出上接电阻丝，此方法及其简单、方便，设备造价也非常便宜，但耗电非常“可观”，变频器输出的电能全部用于发热。一种是滑差电机堵转法测试系统，即异步电机和滑差电机对拖法，此测试系统是直接采用单台滑差电机，将滑差电机主轴输出，通过机械与机座硬连接，此时，输出主轴的速度一直为零。通过在励磁线圈上加载直流电压来调节励磁电流的大小和输出转矩大小，从而用于调节负载的大小，与前一种模拟负载测试方法相比较为节能。但随着被测试变频器功率的加大，耗电非常严重，对整个区域电网容量也会产生影响。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在上述问题，提出了一种变频器负载测试系统，该测试系统能够节约电能、加载性能好，测试全面。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种变频器负载测试系统，用于连接被测变频器的电源接线、输出接线、控制接线、PLC控制器、对被测变频器供电的变频电源和作为被测变频器负载的电动机，电源接线一端连接变频电源，输出线一端连接电动机，控制接线一端连接PLC控制器，其特征在于，该系统还包括与PLC控制器连接的人机界面、与电动机同轴连接的电动发电两用电机和回馈变频器，回馈变频器分别连接电动发电两用电机和变频电源，人机界面向PLC控制器发送测试指令，PLC控制器发出电信号控制被测变频器和回馈变频器工作，被测变频器控制电动机转动并带动电动发电两用电机发电，电动发电两用电机将产生的电能送入到回馈变频器中，回馈变频器将电能进行转换后存储到变频电源中，回馈变频器控制电动发电两用电机产生不同的阻抗和感抗，PLC控制器接收被测变频器的性能参数并输送给人机界面显示。

被测变频器为需要检测的变频器，进行测试前先将被测变频器分别通过电源接线、输出接线、控制接线分别连接到变频电源、PLC控制器和电动机上。

在上述的变频器负载测试系统中，所述的变频电源包括直流电路和电流转换电路，直流电路用于接收回馈变频器输送来的直流电流，电流转换电路用于将市电转换为平稳的电流。

在上述的变频器负载测试系统中，所述电动机的功率比被测变频器的功率略大或者两者功率相等。

在上述的变频器负载测试系统中，所述电动发电两用电机的功率大于被测变频器的最大功率。

在上述的变频器负载测试系统中，所述的电动机和电动发电两用电机均为异步电机，且功率相同。

在上述的变频器负载测试系统中，所述的变频器负载测试系统还包括用于采集信息的主板端子，PLC控制器和被测变频器均连接于主板端子上，被测变频器的信息通过主板端子提供给信息运算的PLC控制器。

与现有技术相比，本变频器负载测试系统具有以下优点：

1、本实用新型通过回馈变频器对电动发电两用电机的励磁线圈上加载直流电压来调节励磁电流的大小和输出转矩大小，从而用于调节负载的大小，并且将测试时产生的电能回馈到变频电源，节能显著，较前两种方法节能超过70％之多，尤其对测试大功率变频器，节能极为明显。

2、本实用新型采用两台同功率的异步电机同轴连接，电动机通过被测试变频器驱动，电动发电两用电机通过具有精确转矩控制功能的闭环矢量控制变频器来驱动，改变转矩的大小和方向，就可以实现作为被测电机的负载，验证测试变频器的性能。可以实现反向电动运行的加载，也可以实现同相发电运行的加载。由于为闭环转矩控制，可以实现零速、低速和高速的高转矩高精度的加载，加载性能优良。

3、本实用新型的电动机和电动发电两用电机直接机械连接，异步电机的转矩响应相比滑差电机较快，加载响应速度较快，可以满足大多数场合的测试要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图中，1、被测变频器；2、PLC控制器；3、变频电源；4、电动机；5、人机界面；6、电动发电两用电机；7、回馈变频器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，变频器负载测试系统，包括被测变频器1，PLC控制器2、变频电源3、电动机4、人机界面5、电动发电两用电机6和回馈变频器7。

具体来说，电动机4主要用于负责给被测变频器1提供测试环境。电机发电电机主要用于负责拖拉主动电机，在负载加载稳定后发电，产生电能，并输送电能到回馈变频器7。电动机4的功率比被测变频器1的功率略大或者两者功率相等。电动发电两用电机6的功率大于被测变频器1的最大功率。电动机4和电动发电两用电机6均为异步电机，且功率相同。

回馈变频器7主要用于负责改变转矩的大小和方向，作为被测电机的负载，验证测试变频器的性能。根据测试的需要，对电动发电电机分别选择反向电动运行的加载，同相发电运行的加载。由于为闭环转矩控制，实现零速、低速和高速的高转矩高精度的加载。

变频电源3主要用于负责给被测变频器1和各部分电路供电，及吸收回馈变频器7给予的直流电流，自动调节输出所需的平稳电压。变频电源3包括直流电路和直流转换电路，直流电路用于接收回馈变频器7输送来的直流电流，直流转换电路用于将市电转换为平稳的电能。

PLC控制器2主要用于负责测试被测变频器1的相关数据，控制被测变频器1、回馈变频器7的相关动作，如转矩、频率，将测试的数据录入服务器，以及与人机界面5的数据通信。

人机界面5用于负责显示测试结果，负载加载情况，及负载运行稳定后变频器的温升，电流，电压变化，动作指令的发出。

被测变频器1分别连接变频电源3和电动机4，变频电源3对被测变频器1供电，PLC控制器2与被测变频器1连接，本系统还包括用于采集信息的主板端子，PLC控制器2和被测变频器1均连接于主板端子上，被测变频器1的信息通过主板端子提供给信息运算的PLC控制器2。电动机4与电动发电两用电机6同轴连接，回馈变频器7分别连接电动发电两用电机6和变频电源3，人机界面5向PLC控制器2发送测试指令，PLC控制器2发出电信号控制被测变频器1和回馈变频器7工作，被测变频器1控制电动机4转动并带动电动发电两用电机6发电，电动发电两用电机6将产生的电能送入到回馈变频器7中，回馈变频器7将电能进行转换后存储到变频电源3中，回馈变频器7控制电动发电两用电机6产生不同的阻抗和感抗，PLC控制器2接收被测变频器1的性能参数并输送给人机界面5显示。

本实用新型的测试系统能够在非常节能的情况下满负载的测试被测变频器1。可实现快速加载，动态加载，刚启动加载。在用户设定系统参数以及电机参数后，根据所测的变频器型号，实时计算出变频器输出的电压、电流值，并显示于人机界面5。因此，可以全方位支持变频器生产过程中的调试与测试，提高测试效率，降低能耗

测试系统与服务器联网，系统在测试的同时会自动对每一个测试的物理量进行记录，并送储于服务器。便于技术人员对数据做批量分析及故障发生后原因的追查。同时人机见面还会显示测试的总台数、合格台数、不合格台数，合格率等数据，给测试人员提过了很大的帮助。

Claims (6)

1.一种变频器负载测试系统，包括用于连接被测变频器(1)的电源接线、输出接线、控制接线、PLC控制器(2)、对被测变频器(1)供电的变频电源(3)和作为被测变频器(1)负载的电动机(4)，电源接线一端连接变频电源(3)，输出线一端连接电动机(4)，控制接线一端连接PLC控制器(2)，其特征在于，该系统还包括与PLC控制器(2)连接的人机界面(5)、与电动机(4)同轴连接的电动发电两用电机(6)和回馈变频器(7)，回馈变频器(7)分别连接电动发电两用电机(6)和变频电源(3)，人机界面(5)向PLC控制器(2)发送测试指令，PLC控制器(2)发出电信号控制被测变频器(1)和回馈变频器(7)工作，被测变频器(1)控制电动机(4)转动并带动电动发电两用电机(6)发电，电动发电两用电机(6)将产生的电能送入到回馈变频器(7)中，回馈变频器(7)将电能进行转换后存储到变频电源(3)中，回馈变频器(7)控制电动发电两用电机(6)产生不同的阻抗和感抗，PLC控制器(2)接收被测变频器(1)的性能参数并输送给人机界面(5)显示。

2.根据权利要求1所述的变频器负载测试系统，其特征在于，所述的变频电源(3)包括直流电路和电流转换电路，直流电路用于接收回馈变频器(7)输送来的直流电流，电流转换电路用于将市电转换为平稳的电流。

3.根据权利要求1或2所述的变频器负载测试系统，其特征在于，所述电动机(4)的功率比被测变频器(1)的功率略大或者两者功率相等。

4.根据权利要求3所述的变频器负载测试系统，其特征在于，所述电动发电两用电机(6)的功率大于被测变频器(1)的最大功率。

5.根据权利要求4所述的变频器负载测试系统，其特征在于，所述的电动机(4)和电动发电两用电机(6)均为异步电机，且功率相同。

6.根据权利要求5所述的变频器负载测试系统，其特征在于，所述的变频器负载测试系统还包括用于采集信息的主板端子，PLC控制器(2)和被测变频器(1)均连接于主板端子上，被测变频器(1)的信息通过主板端子提供给信息运算的PLC控制器(2)。

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