CN206248790U - 一种用于城轨牵引交流电机的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于城轨牵引交流电机的试验装置，包括用以提供电能的电源输入柜，还包括依次连接的升压变压器、测量接线柜、变频器以及两个并联的交流接触器，两个所述交流接触器分别连接牵引异步电机与永磁同步电机，且所述牵引异步电机与所述永磁同步电机之间连接测功机。上述试验装置，能够对牵引异步电机和永磁同步电机进行测试，实现了利用一台试验装置对牵引异步电机以及对永磁同步电机进行试验的目的。

Description

一种用于城轨牵引交流电机的试验装置

技术领域

本实用新型涉及交流电机的试验装置领域，特别涉及一种用于城轨牵引交流电机的试验装置。

背景技术

随着电力电子技术的发展，电力牵引交流传动系统逐步替代了早期的直流牵引传动系统，在轨道交通领域得到了广泛应用，成为铁路实现高速和重载运输的唯一选择和主要发展方向。而交流传动控制系统是交传机车和电动车组的核心部件，是列车运行的神经中枢系统。

现有的城轨电机试验系统通常包含升压变压器、相应的控制单元、二极管整流、逆变器和异步牵引电机。通过升压变压器进行升压，通过不同的档位可以选择变更电压，然后通过二极管十二脉冲整流，从而将交流变为直流，供电给逆变器，然后通过逆变器对异步电机实现控制，从而完成空载试验；轻载试验；连续启动试验；超速试验等项目。

采用上述方式，由于其主要是通过用户的逆变器进行驱动试验，而且采用二极管的脉冲整流给逆变器进行供电，二极管整流因为二极管是单相导通而且是不可控的元器件，所以在试验过程中会存在电流波动大的问题。而且目前城轨电机逐渐形成用永磁电机来代替异步电机的趋势，此套系统如果驱动永磁电机存在同样的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于城轨牵引交流电机的试验装置，该试验装置可以实现对牵引异步电机以及对永磁同步电机进行试验。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于城轨牵引交流电机的试验装置，包括用以提供电能的电源输入柜，还包括依次连接的升压变压器、测量接线柜、变频器以及两个并联的交流接触器，两个所述交流接触器分别连接牵引异步电机与永磁同步电机，且所述牵引异步电机与所述永磁同步电机之间连接测功机。

相对于上述背景技术，本实用新型提供的试验装置，利用电源输入柜提供电能，升压变压器用来进行升压，从而满足变频器前端供电要求，测量接线柜用来进行对变频器前端的电压和电流进行实时监控，变频器用来控制牵引异步电机或永磁同步电机的转速调节以及启停等；测功机与牵引异步电机与永磁同步电机相连，并通过两个并联的交流接触器，能够实现牵引异步电机或永磁同步电机的启动，进而能够利用试验装置对牵引异步电机和永磁同步电机进行测试，实现了对牵引异步电机以及对永磁同步电机进行试验的目的。

优选地，还包括用以控制所述测功机运行的测功机控制器。

优选地，还包括用以测量所述变频器输出的变频测量柜。

优选地，还包括用以控制所述测功机控制器的控制端，且所述控制端连接所述变频器和所述变频测量柜。

优选地，所述交流接触器的输出端还设置正弦滤波器。

优选地，所述测功机与所述牵引异步电机之间、并且所述测功机与所述永磁同步电机之间设置联轴器。

优选地，还包括用以检测所述牵引异步电机扭矩的第一扭矩传感器以及用以检测所述永磁同步电机扭矩的第二扭矩传感器。

优选地，所述电源输入柜设置开关总闸。

优选地，所述电源输入柜连接于50Hz/400V的进线电源。

优选地，所述变频器具体为四象限变频器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的用于城轨牵引交流电机的试验装置的示意图。

其中：

1-电源输入柜、2-升压变压器、3-测量接线柜、4-变频器、5-变频测量柜、6-正弦滤波器、7-牵引异步电机、8-第一扭矩传感器、9-联轴器、10-测功机、11-第二扭矩传感器、12-永磁同步电机、13-控制端、14-测功机控制器、15-进线电源。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的用于城轨牵引交流电机的试验装置的示意图。

本实用新型提供的一种用于城轨牵引交流电机的试验装置，主要包括电源输入柜1、升压变压器2、测量接线柜3、变频器4、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3、测功机10、牵引异步电机7和永磁同步电机12，如说明书附图1所示。

电源输入柜1与进线电源15相连，用以将电能用于试验装置；升压变压器2用来对电源输入柜1的输出电压进行升压，从而满足变频器4前端供电要求。

测量接线柜3连接于升压变压器2的输出端，且与变频器4的输入端相连，用来进行对变频器4前端的电压和电流进行实时监控。

变频器4用来控制牵引异步电机7或永磁同步电机12的转速调节以及启停等；测功机10连接于牵引异步电机7与永磁同步电机12，第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3能够分别实现牵引异步电机7和永磁同步电机12的启动，进而能够利用试验装置对牵引异步电机7和永磁同步电机12进行测试。

当需要对牵引异步电机7进行测试时，驱动测功机10运行，使得测功机10达到所需的转速点；然后将电源输入柜1的开关总闸KM1闭合，升压变压器2得电，进行升压操作，达到变频器4的输入电压；再通过闭合第三交流接触器KM3，变频器4输出合闸，通过变频器4的转矩模式来实现加载调节，此时第二交流接触器KM2是处于分闸状态。

与上述相类似地，当需要对永磁同步电机12进行测试时，驱动测功机10运行，使得测功机10达到所需的转速点；然后将电源输入柜1的开关总闸KM1闭合，升压变压器2得电，进行升压，达到变频器4的输入电压；再通过闭合第二交流接触器KM2，变频器4输出合闸，通过变频器4的转矩模式来实现加载调节，此时第三交流接触器KM3是处于分闸状态。

本实用新型所提供的试验装置，还包括用以控制测功机10运行的测功机控制器14。测功机控制器14可以对测功机10进行控制，比如控制方式改变，转速调节，启停等。

针对测功机控制器14的设置方式，可以采用如说明书附图1所示的设置方式，也可以参考现有技术中测功机控制器14的设置形式。

变频器4的输出端还可以设置变频测量柜5，用以对变频器4输出端的电流和电压进行测试，如说明书附图1所示。

为了方便控制试验装置的相关试验参数，还可以设置控制端13，控制端13与测功机控制器14相连，利用控制端13调节测功机控制器14的转速等试验参数。

控制端13还与变频器4和变频测量柜5相连；控制端13对变频器4输出相应的控制信号，用以调节变频器4的工作参数，并且控制端13能够采集变频测量柜5的测量信号，便于数据的采集与后期的处理。当然，控制端13的具体设置方式及其与上述相关部件的通讯方式均可以参考现有技术，本文不再赘述。

交流接触器的输出端还设置正弦滤波器6，由说明书附图1所示；正弦滤波器6用于对变频器4的输出端进行滤波，使得变频器4所输出的谐波影响减小。

在测功机10与牵引异步电机7之间、并且在测功机10与永磁同步电机12之间设置联轴器9，如说明书附图1所示。上述连接方式可以根据实际需要而定，本文并不作出具体限制。

在测功机10与牵引异步电机7之间还可以设置第一扭矩传感器8，在测功机10与永磁同步电机12之间还可以设置第二扭矩传感器11；如此设置，利用第一扭矩传感器8能够检测牵引异步电机7的扭矩和转速值等运行参数，利用第二扭矩传感器11能够检测永磁同步电机12的扭矩和转速值等运行参数。

第一扭矩传感器8与第二扭矩传感器11还可以与控制端13连接，用于将检测到的扭矩和转速值等运行参数传输至控制端13，方便后续数据处理等操作。

电源输入柜1设置开关总闸KM1，起到总开关的作用，能够对试验装置起到保护作用。电源输入柜1连接于50Hz/400V的进线电源15；当然，根据实际条件，进线电源15还可以为其他参数的进线电源。

本实用新型的变频器3最好采用四象限变频器，可以对能量回馈至电网，实现节能效果。

本实用新型提供的试验装置，可以满足为各种不同负载试验。此试验装置针对牵引异步电机设置正弦滤波器，滤波效果好，输出电压波形好满足试验要求；对于牵引异步电机的变频电源的输出电压和频率单独可调，输出波形为正弦波；针对永磁同步电机可以实现反电动势的测量、短路以及假负载的例行试验等。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的用于城轨牵引交流电机的试验装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于城轨牵引交流电机的试验装置，包括用以提供电能的电源输入柜，其特征在于，还包括依次连接的升压变压器、测量接线柜、变频器以及两个并联的交流接触器，两个所述交流接触器分别连接牵引异步电机与永磁同步电机，且所述牵引异步电机与所述永磁同步电机之间连接测功机。

2.根据权利要求1所述的用于城轨牵引交流电机的试验装置，其特征在于，还包括用以控制所述测功机运行的测功机控制器。

3.根据权利要求2所述的用于城轨牵引交流电机的试验装置，其特征在于，还包括用以测量所述变频器输出的变频测量柜。

4.根据权利要求3所述的用于城轨牵引交流电机的试验装置，其特征在于，还包括用以控制所述测功机控制器的控制端，且所述控制端连接所述变频器和所述变频测量柜。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的用于城轨牵引交流电机的试验装置，其特征在于，所述交流接触器的输出端还设置正弦滤波器。

6.根据权利要求5所述的用于城轨牵引交流电机的试验装置，其特征在于，所述测功机与所述牵引异步电机之间、并且所述测功机与所述永磁同步电机之间设置联轴器。

7.根据权利要求6所述的用于城轨牵引交流电机的试验装置，其特征在于，还包括用以检测所述牵引异步电机扭矩的第一扭矩传感器以及用以检测所述永磁同步电机扭矩的第二扭矩传感器。

8.根据权利要求5所述的用于城轨牵引交流电机的试验装置，其特征在于，所述电源输入柜设置开关总闸。

9.根据权利要求8所述的用于城轨牵引交流电机的试验装置，其特征在于，所述电源输入柜连接于50Hz/400V的进线电源。

10.根据权利要求5所述的用于城轨牵引交流电机的试验装置，其特征在于，所述变频器具体为四象限变频器。