[发明专利]一种电机试验变频电源控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源系统控制方法，尤其是涉及一种应用于能量回馈型电机试验的变频电源系统控制方法。

背景技术

电动机广泛应用在电厂、油田、石化、矿山、冶金、化工、建材等行业。近年来，随着我国国民经济的快速发展，对电机的市场需求日益旺盛，对电机质量的要求也越来越高。电机试验是检验电机质量的重要手段之一，其准确性和可靠性与电机试验电源的好坏密切相关。在电机行业中，以往主要采用发电机组作为电机试验设备进行电机试验，这种方法受设备容量的制约，在大容量低频情况下无法满足电机试验要求。随着电力电子技术的发展，变频电源在电机试验中逐步得到应用。采用变频电源的电机试验装置解决了传统机组方案在低频时功率小的难点，与传统机组电源相比具有节能、噪声小、功率大等优点。

在现有技术中，主要有以下三篇文献与本发明相关：

如附图1所示，现有技术1为盛君、张敏于2007年5月发表在《变流技术与电力牵引》2007年第五期上的论文《变频试验电源在电机试验中的应用》。现有技术1采用“输入变压器+相控整流器+逆变器+升压变压器”的变频电源方案。三相电网输入电压，经过输入变压器输出三相交流可调电压送入晶闸管整流器，晶闸管整流器输出的直流电压经过滤波后通过升压变压器输出变压变频的电压供给电机。但是，现有技术1由于相控整流桥采用的元器件晶闸管属于半控器件，在进行能量回馈时，输出电压谐波丰富，对电网污染严重。而在多电压等级输出时，全靠输出变压器实现，对输出变压器要求高，制造难度大成本高。

如附图2所示，现有技术2为康乐、姬凯等人于2010年3月25日发表在《通信电源技术》2010年第2期第27卷上的论文《能量回馈式电机试验平台的系统研究》。现有技术3为姬凯、康乐等人于2009年12月发表在《变频器世界》2009年第12期上的论文《变频器在通用大容量电机试验系统的应用》。现有技术2和现有技术3采用共直流母线的能量循环方案，电机驱动和能量回馈的逆变单元采用公直流母线的方式，有效利用公共直流母线来进行电能量的循环。整流部分提供稳定的直流母线电压，电网只需提供系统损耗的能量，这种节能控制方式比较简单，较容易实现。但是，现有技术2和3采用共直流母线的能量循环方案，其输出谐波含量大，需要增加专门的输出滤波装置，且不能实现多电压等级的额定容量输出。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机试验变频电源控制方法，该方法可以大大提高电源系统的驱动能力，能双机并联驱动或独立单独驱动，从而满足不同电压等级不同容量电机的相关试验要求，并可以实现电机的四象限传动。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种电机试验变频电源系统控制方法的技术实现方案，一种电机试验变频电源系统控制方法，所述电机试验变频电源系统包括：两台四象限级联型变频器、电机和接触器；

所述两台四象限级联型变频器分别拖动一台所述电机工作或同时拖动两台刚性共轴联接的电机进行对拖试验；

当所述的两台四象限级联型变频器独立运行时，所述接触器断开，分别完成不同电压等级的电机试验；

当所述的两台四象限级联型变频器独立运行，所述接触器断开，所述的两台电机刚性共轴联接时，完成不同电压等级的电机对拖试验；

当所述两台四象限级联型变频器并联运行时，所述接触器闭合，完成更高容量等级的电机试验。

优选的，当所述接触器断开，两台四象限级联型变频器独立运行时，完成最大2500KVA容量，不同电压等级电机包括空载特性试验、叠频温升试验在内的相关试验；

当所述接触器断开，两台电机刚性共轴联接时，进行最大2500kVA容量，不同电压等级电机包括对拖温升试验、负载特性测试在内的相关试验；

当两台四象限级联型变频器并联运行时，所述接触器闭合，完成最大5000KVA容量，不同电压等级电机包括空载特性试验、叠频温升试验在内的相关试验。

优选的，所述四象限级联型变频器进一步包括移相变压器、高压充电电路、变频模块和接触器组合。所述变频模块的每相进一步包括2n个基础变流链，n≥1，所述基础变流链包括功率单元和均流电抗器。通过改变接触器组合中各接触器的开关状态改变每个基础变流链的串、并联方式，实现最大分别为3.45KV、6.9KV、13.8KV三个电压等级额定容量的输出。

优选的，所述功率单元进一步包括三相PWM整流器、中间直流环节和H桥逆变器。所述电机试验变频电源系统控制方法进一步包括三相PWM整流器控制过程，所述三相PWM整流器控制过程包括电压外环控制过程和电流内环控制过程；