[发明专利]同步电机温升测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及同步电机测试领域，更具体地说，涉及一种同步电机温升测试系统及方法。

背景技术

在对电机进行温升测试时，通常采用直接负载法温升实验，其以一对刚性连接的机组来做对拖实验，其中一个电机作为被测电机，另一个作为陪测电机来实现负载加载。

如图1所示，当被测电机为同步电机11、陪测电机为异步电机12时，在测试同步电机额定负载情况下的性能时，通常第二变频器14采用矢量控制模式来控制异步电机12运行，以实现负载加载，而同步电机11则通过第一变频器13采用矢量控制模式使其频率达到额定频率。

上述在试验开始时，先通过第一变频器13将被测的同步电机11拖动至额定转速，然后通过第二变频器14调节其负载，即异步电机12，使被测的同步电机11的电流达到额定电流，此时即可得到被测的同步电机11的额定温升结果，从而实现直接负载温升实验。

然而，受设备容量的限制，当第一变频器13的容量和同步电机11的容量相差比较大，即第一变频器13的容量远大于被测的同步电机11的容量时，同步机采用矢量控制中，采样得到三相电流由于精度不够，从而造成直接负载法温升试验失败。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述温升实验在变频器容量和同步电机容量相差较大时无法操作的问题，提供一种基于VF分离控制的同步电机温升测试系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种同步电机温升测试系统，包括温升显示单元、与同步电机刚性连接的异步电机、第一变频器及第二变频器；所述第一变频器包括电流检测单元、启动控制单元和降压控制单元；所述第二变频器包括运转控制单元；所述电流检测单元，用于检测第一变频器输出电流；所述启动控制单元，用于通过VF分离控制模式使同步电机运行到额定频率和额定电压；所述运转控制单元，用于通过矢量控制模式使异步电机运行到额定频率；所述降压控制单元，用于逐步降低第一变频器的输出电压；所述温升显示单元，用于在第一变频器输出电流达到同步电机额定电流时，显示同步电机的额定温升。

本发明还提供一种同步电机温升测试系统，所述同步电机由第一变频器驱动并与由第二变频器驱动的异步电机刚性连接，包括控制单元且该控制单元包括电机启动子单元、降压控制子单元、电流检测子单元及温升显示子单元，其中：所述电流检测子单元，用于检测第一变频器输出电流；所述电机启动子单元，用于通过VF分离控制模式使同步电机运行到额定频率和额定电压，然后通过矢量控制模式使异步电机运行到额定频率；所述降压控制子单元，用于在所述异步电机运行到额定频率时逐步降低第一变频器的输出电压；所述温升显示单元，用于在第一变频器输出电流达到同步电机额定电流时，显示同步电机的额定温升。

在本发明所述的同步电机温升测试系统中，所述控制单元还包括停机控制子单元，用于在停机时先使第一变频器停止输出，然后使第二变频器停止输出。

在本发明所述的同步电机温升测试系统中，所述控制单元为DSP或ARM的控制器。

在本发明所述的同步电机温升测试系统中，所述降压控制子单元在降低第一变频器的输出电压到同步电机的反电动势后逐步降低第一变频器的输出电压，并使电流检测子单元开始检测第一变频器的输出电流。

本发明还提供一种同步电机温升测试方法，所述同步电机由第一变频器驱动并与由第二变频器驱动的异步电机刚性连接，包括以下步骤：

（a）第一变频器通过VF分离控制模式使同步电机运行到额定频率和额定电压；

（b）第二变频器通过矢量控制模式使异步电机运行到额定频率；

（c）所述第一变频器逐步降低输出电压，并将该第一变频器的输出电流达到同步电机的额定电流时的温升显示为同步电机额定温升。

在本发明所述的同步电机温升测试方法中，所述步骤（c）之后包括：第一变频器停止输出，然后第二变频器停止输出。

在本发明所述的同步电机温升测试方法中，所述步骤（c）包括：

（c1）所述第一变频器降低输出电压到同步电机的反电动势；

（c2）所述第一变频器逐步降低输出电压并持续检测第一变频器的输出电流；

（c3）在所述第一变频器的输出电流达到同步电机的额定电流时，检测同步电机的定子绕组、铁心及转自绕组的温升并将该温升作为同步电机额定温升显示。