CN203259607U - 变频器的老化测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种变频器的老化测试装置，包括待测变频器和变压器，待测变频器的转子侧接线端连接变压器的输入端，待测变频器的定子侧接线端连接变压器的输出端，电网进线输入至待测变频器，为待测变频器供电。本实用新型具有电路拓扑结构简单、控制策略更简化、能耗小及实验成本较低等突出优点。
Description
技术领域
本实用新型属于变频器的老化测试领域，尤其是涉及一种风电用双馈变频器的老化测试装置。
背景技术
在现有技术中，对双馈变频器进行长时间性能测试时，通常会将变频器的转子侧接线端与发电机的转子相连，变频器的定子侧接线端与发电机的定子相连，通过控制变频器对发电机转子进行励磁，使得发电机定子上感应出对应于同步转速的工频电压，当定子电压的频率、幅值和相位均与电网电压相等时，即达到并网条件，能够顺利并网。这种方式对于一般的性能测试是完全可行的，但当需要对变频器进行CE认证或一些极限测试时，为了校验变频器在短路瞬间封锁脉冲的灵敏性及开关保护器件的性能，需要对双馈变频器实施短路测试，如果实施短路，虽然能够达到测试变频器性能的目的，但由于短路电流过大会有损坏电机绝缘层的可能，这样会对电机造成很大的损伤，对成本上也会造成很大的损失。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种变频器的老化测试装置，尤其适合用于对长时间运行的风电用双馈变频器进行性能测试或短路测试。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：变频器的老化测试装置，包括待测变频器和变压器，所述待测变频器的转子侧接线端连接所述变压器的输入端，所述待测变频器的定子侧接线端连接所述变压器的输出端，电网进线输入至所述待测变频器，为所述待测变频器供电。
本实用新型还可以采用以下技术措施：
所述待测变频器的转子侧接线端和所述变压器的输入端之间接有正弦波滤波电路，使到达所述变压器的输入端的电压波形为正弦波。
所述变压器的输入端电压为400V，输出端电压为690V，所述电网进线电压为690V。
所述正弦波滤波电路包括第一电感、第二电感、第三电感、相互串联的第一电阻和第一电容、相互串联的第二电阻和第二电容以及相互串联的第三电阻和第三电容；
所述第一电感的一端与所述待测变频器转子侧的A相输出端相连，另一端与所述变压器的A相输入端相连；所述第二电感的一端与所述待测变频器转子侧的B相输出端相连，另一端与所述变压器的B相输入端相连；所述第三电感的一端与所述待测变频器转子侧的C相输出端相连，另一端与所述变压器的C相输入端相连；
所述第一电阻和所述第一电容组成的串联电路的一端接在所述第一电感和所述变压器的A相输入端之间；所述第二电阻和所述第二电容组成的串联电路的一端连接在所述第二电感和所述变压器的B相输入端之间；所述第三电阻和所述第三电容组成的串联电路的一端连接在所述第三电感和所述变压器的C相输入端之间；所述第一电阻和所述第一电容组成的串联电路的另一端、所述第二电阻和所述第二电容组成的串联电路的另一端以及所述第三电阻和所述第三电容组成的串联电路的另一端相互连接。
本实用新型具有的优点和积极效果是：上述技术方案，根据双馈变频器本身的特性，能量主要在待测变频器内部流动，对电网能量的需求比较少。从电网吸收的能量仅包含待测变频器的开关损耗、变压器的铜损和铁损及一些器件的热损耗，对电网容量的要求较小。该方案具有电路拓扑结构简单、控制策略更简化、能耗小及实验成本较低等突出优点。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图
图2是本实用新型的工作过程示意图
图中：
1、电网进线 2、待测变频器 3、正弦波滤波电路
4、变压器
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种变频器的老化测试装置，包括待测变频器2和变压器4，待测变频器2的转子侧接线端与变压器4的输入端之间接有正弦波滤波电路3，待测变频器2的定子侧接线端连接变压器4的输出端，电网进线1输入至待测变频器2，为待测变频器2供电。变压器4作为一台静止的电机，与待测变频器2构成一个环网连接到电网。能量便在由待测变频器2和变压器4组成的环网中流动，开始运行后，从电网吸收的能量仅包含待测变频器2的开关损耗、变压器4的铜耗和铁耗及一些器件的热损耗，对电网容量的要求较小。
待测变频器2的网侧滤波部分不做改变，但对于转子侧滤波部分，现有技术中，转子侧滤波电抗的作用是为了抑制过高的
对发电机绕组绝缘的损伤，而本方案中用变压器4替代了发电机，因待测变频器2转子侧输出电压波形为PWM波，经过变压器4之后仍为PWM波，为了能够顺利并网，不对电网造成谐波污染，需要对待测变频器2转子侧滤波回路进行改进。因此在待测变频器2的转子侧接线端和变压器4的输入端之间接有正弦波滤波电路3，使到达变压器4的输入端的电压波形为正弦波，能够顺利并入电网，且待测变频器2转子侧加装的正弦波滤波电路3对待测变频器2来说只是负载，而不会影响对变频器性能的测试。对硬件结构进行替代改进的同时，还在控制策略上进行了改进优化，采用单闭环控制，去掉了传统控制中的功率环，使得控制更加简单化。采用电流闭环，控制逆变器输出电压的相位和幅值，来实现变频器的四象限运行。
变压器4的输入端电压为400V，输出端电压为690V，电网进线1电压为690V。
正弦波滤波电路3包括第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、相互串联的第一电阻R1和第一电容C1、相互串联的第二电阻R2和第二电容C2以及相互串联的第三电阻R3和第三电容C3；
第一电感L1的一端与待测变频器2转子侧的A相输出端相连，另一端与变压器4的A相输入端相连；第二电感L2的一端与待测变频器2转子侧的B相输出端相连，另一端与变压器4的B相输入端相连；第三电感L3的一端与待测变频器2转子侧的C相输出端相连，另一端与变压器4的C相输入端相连；
第一电阻R1和第一电容C1组成的串联电路的一端接在第一电感L1和变压器4的A相输入端之间；第二电阻R2和第二电容C2组成的串联电路的一端连接在第二电感L2和变压器4的B相输入端之间；第三电阻R3和第三电容C3组成的串联电路的一端连接在第三电感L3和变压器4的C相输入端之间；第一电阻R1和第一电容C1组成的串联电路的另一端、第二电阻R2和第二电容C2组成的串联电路的另一端以及第三电阻R3和第三电容C3组成的串联电路的另一端相互连接。
如图2所示，本实例的工作过程为：用变压器4替代发电机，在待测变频器2转子侧接线端加装了正弦波滤波电路3，使得到达变压器4的400V输入端的电压波形为正弦波，能够顺利并入电网，待测变频器2的定子侧接线端连接变压器4的690V输出端。首先690V电网进线1输入，然后控制待测变频器2网侧上电、网侧控制，待测变频器2从电网吸收能量，当直流母线电压稳定后，达到并网条件，控制待测变频器2并网，这样能量便在由待测变频器2和变压器4组成的环网中流动，开始运行后，从电网吸收的能量仅包含待测变频器2的开关损耗、变压器4的铜耗和铁耗及一些器件的热损耗，对电网容量的要求较小，完成测试时，便可进行正常停机。这样便可实现双馈变频器的长时运行，完成对双馈变频器的性能测试。
本实用新型的目的是为了避免在一些变频器极限测试过程中对发电机造成的可能性损伤，同时很大程度上减少测试成本，即提供变频器的一种老化测试方案。在对变频器进行如上的一些测试时，使用变压器4替代发电机，此时变压器4相当于一台静止的电机，和待测变频器2组合成一个环网连接到电网。以此来实现对变频器的性能测试，弥补了先前测试方法中的不足。同时为了适应硬件结构上的改变，本实用新型优化了控制策略，使控制更加简单化。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.一种变频器的老化测试装置，其特征在于：包括待测变频器和变压器，所述待测变频器的转子侧接线端连接所述变压器的输入端，所述待测变频器的定子侧接线端连接所述变压器的输出端，电网进线输入至所述待测变频器，为所述待测变频器供电。
2.根据权利要求1所述的老化测试装置，其特征在于：所述待测变频器的转子侧接线端和所述变压器的输入端之间接有正弦波滤波电路，使到达所述变压器的输入端的电压波形为正弦波。
3.根据权利要求2所述的老化测试装置，其特征在于：所述变压器的输入端电压为400V，输出端电压为690V，所述电网进线电压为690V。
4.根据权利要求2所述的老化测试装置，其特征在于：所述正弦波滤波电路包括第一电感、第二电感、第三电感、相互串联的第一电阻和第一电容、相互串联的第二电阻和第二电容以及相互串联的第三电阻和第三电容；
所述第一电感的一端与所述待测变频器转子侧的A相输出端相连，另一端与所述变压器的A相输入端相连；所述第二电感的一端与所述待测变频器转子侧的B相输出端相连，另一端与所述变压器的B相输入端相连；所述第三电感的一端与所述待测变频器转子侧的C相输出端相连，另一端与所述变压器的C相输入端相连；
所述第一电阻和所述第一电容组成的串联电路的一端接在所述第一电感和所述变压器的A相输入端之间；所述第二电阻和所述第二电容组成的串联电路的一端连接在所述第二电感和所述变压器的B相输入端之间；所述第三电阻和所述第三电容组成的串联电路的一端连接在所述第三电感和所述变压器的C相输入端之间；所述第一电阻和所述第一电容组成的串联电路的另一端、所述第二电阻和所述第二电容组成的串联电路的另一端以及所述第三电阻和所述第三电容组成的串联电路的另一端相互连接。
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