[实用新型]交流调速实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交流调速实验装置。

背景技术

交流调速实验装置是国内外工科大中专院校电机、电气工程和电气自动化等专业必须装备和应用的实验实训设备，服务于上述专业电机、拖动控制、变频器交流调速技术等实验教学应用。到目前为止，广泛应用的交流调速实验装置还是传统电动机与发电机组结构，电动机任意负载下调速控制实验的过程，都是电动机消耗电能驱动发电机发电接电热等能耗设备耗电的过程，构成电动机的负载状态；传统的电机拖动实验系统中，通过正常消耗电能实现该拖动系统的负载状态下测试相关性能参数的过程，这无疑是一个纯电能消耗的过程，存在较大负载的能耗。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型旨在于提供一种可解决上述技术问题的交流调速实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种交流调速实验装置，其包括整流器、第一逆变器、第二逆变器、控制电路、第一电机和第二电机；

一三相交流电源连接整流器的输入端，整流器的输出端通过直流母线连接第一逆变器和第二逆变器的输入端；控制电路的第一控制端和第二控制端分别连接第一逆变器和第二逆变器的驱动端，以分别发送第一频率调节电信号和第二频率调节电信号至第一逆变器和第二逆变器；第一逆变器和第二逆变器的输出端分别连接第一电机和第二电机，第一逆变器根据第一频率调节电信号输出第一变频电压至第一电机，第二逆变器根据第二频率调节电信号输出第二变频电压至第二电机；第一电机和第二电机的转轴同轴线相连接，第一变频电压的频率大于第二变频电压的频率。

优选地，该整流器为三相整流桥。

本实用新型的有益效果至少如下：

本实用新型通过控制两个逆变器各自输出变频电压实现同轴的第一电机和第二电机在再生能量回馈状态下的四象限运行，从而在任一时刻使其中一台电动机工作在电动状态，而另一台电动机则工作在发电状态。如此，在电动机轴上产生一种发电再生能量回馈作用下的电磁转矩方式的负载形式，实验装置上不需要发电机外接负载，也就没有了外接负载的能耗。本装置不仅仅简化调速系统结构，还能实现几乎无功耗负载下交流调速实验过程的各项性能指标，达到节能环保的效果。

附图说明

图1为本实用新型交流调速实验装置的较佳实施方式的电气结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

请参见图1，本实用新型涉及一种交流调速实验装置，其较佳实施方式包括整流器10、第一逆变器20、第二逆变器30、控制电路40、第一电机M1和第二电机M2。

一三相交流电源AC连接整流器10的输入端，整流器10的输出端通过直流母线连接第一逆变器20和第二逆变器30的输入端；控制电路的第一控制端和第二控制端分别连接第一逆变器20和第二逆变器30的驱动端，以分别发送第一频率调节电信号和第二频率调节电信号至第一逆变器20和第二逆变器30；第一逆变器20和第二逆变器30的输出端分别连接第一电机M1和第二电机M2，第一逆变器20根据第一频率调节电信号输出第一变频电压至第一电机M1，第二逆变器30根据第二频率调节电信号输出第二变频电压至第二电机M2。第一电机M1和第二电机M2的转轴同轴线相连接，第一变频电压的频率大于第二变频电压的频率，以使得第一电机M1的转速大于第二电机M2的转速。

本实施例的工作原理如下：

第一逆变器20和第二逆变器30分别输出频率为f1的第一变频电压和频率为f2的第二变频电压至第一电机M1和第二电机M2，且频率f1大于频率f2。根据电机转速公式可知，在此差频状态下第一电机M1的转速大于第二电机M2的转速，故，同轴上第一电动机M1拖动第二电机M2超同步旋转，此时，第一电机M1工作在电动状态，第二电机M2工作在发电状态，根据交流电动机四象限工作特性原理，此时两台电动机分别在轴上产生相反的电磁转矩，对处于电动状态的第一电动机M1在轴上获得了一种基于电磁转矩方式的负载形式，即实现了一种没有实际负载功耗的交流调速负载实验过程。通过改变频率f1和频率f2之间的频率差值，就能控制电动机的负载大小和运行状态的转变，实现交流调速实验装置四象限无功耗负载特性。