[实用新型]中大功率电机试验平台系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种试验平台系统，尤其涉及一种具有高度集成的、全开放式中大功率电机试验平台系统。

背景技术

在日益注重节能降耗的当今社会，电气技术领域的电机变频调速技术的开发创新已经日新月异，尤其是中大功率的电机变频调速的研发对节能降耗更为重要，节能效果更为明显。此外，中大功率的逆变器在运行时如不加技术处理会对工业电网产生极大的干扰，不符合目前提出的绿色电源的思想，需要进行高功率因数控制，防止变流设备对电网污染。中大功率的电机调速设备价格昂贵，并且各种商业变流器硬件完全不开放；自行设计相关变流产品，开发人员只是根据自己需要的研发内容进行样机设计和制造，完成开发后此样机很难进行其它控制策略技术研究，其它工作人员也很难再利用此样机。还有目前样机功能相对单一，例如只能完成四象限整流器功能、或只能完成电机的转差控制、或只能完成电机的矢量控制、或只能完成电机的转矩控制，另外，传统同类产品的设计没有考虑其它技术人员的后续研发，因此样机的硬件结构是“封闭式”的，控制硬件板上的相关接口没有引出，后续研发人员由于不熟悉样机的硬件的结构也就无法进行继续研发工作，即使熟悉硬件结构后操作起来也受很大的制约，信号难以采集、同时观测，其安全性也就难以保证等。在这种情况下，样机开发后就难以再利用，造成极大的浪费。因此，采用以前的开发模式，会有研发周期长、开发难度大、开发成本高、技术研发不全面等问题的存在。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，研制一种控制灵活，调试方便和功能齐全的中大功率电机试验平台系统。本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

一种中大功率电机试验平台系统，包括三相四象限整流器、逆变器、电机、电流电压传感器、控制电源系统、信号调理板和驱动板；通过控制信号调理板将控制PWM的信号输入驱动板中，由驱动板输出电平和功率放大的PWM信号来控制三相四象限整流器和逆变器进行试验；其特征在于还包括模拟数字信号检测孔和高速光藕隔离器；所述的电流电压传感器将三相四象限整流器、逆变器、电机的电流、电压信号传至信号调理板中，经处理后将电压信号、电流信号、CPU各I/O口信号、控制板供电电源信号等相关检测信号经高速光藕隔离器隔离后与模拟数字信号检测孔相连接。

所述的逆变器、电机及相应的控制和检测电路都为两组，其中两电机通过扭矩仪连接起来；所述的扭矩仪将转速、转矩信号传至信号调理板中。

所述的三相四象限整流器中的IGBT反并联了一个同样功率等级的二极管二极管。

所述的高速光藕隔离器包括线性光藕隔离器和数字光藕隔离器。

所述的三相四象限整流器、逆变器、电机的电流、电压、转速、转矩信号送入试验台上的显示仪表上。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的中大功率电机试验平台系统将三相四象限整流器、双逆变器集成在一个柜体，同时将各种控制需要的所有相关传感器接入，如需要进行逆变器矢量控制的研究，只需要将三相四象限整流器断开，并将双逆变器之一上电即可进行研究。整套系统具有结构简单，控制灵活，调试方便，系统易稳定等优点。通过此平台可以进行如下项目开发：单个三相四象限策略研发、单个逆变器转差控制、单个逆变器的矢量控制、单个逆变器直接转矩控制、不带三相四象限整流器的双逆变器互馈试验、带三相四象限整流器的双逆变器互馈试验。可以看出，此平台能进行电机调速领域的几乎所有开发工作；由于其结构简单，不仅便于生产，而且成本低廉适于广泛推广。

附图说明

图1为本实用新型的主电路结构示意图；

图2为本实用新型的控制系统中检测电路结构示意图；

图3为本实用新型的整体结构示意图；

图4为本实用新型的三相四象限整流器结构示意图。

图中：1、三相四象限整流器，2、逆变器，3、电机，4、控制电源系统，5、电流电压传感器，7、信号调理板，8、驱动板，9、高速光藕隔离器，10、模拟数字信号检测孔，11、二极管，12、显示仪表，13、扭矩仪。

具体实施方式