[发明专利]一种变频器试验系统

说明书

技术领域

本发明属于电力拖动系统技术领域，具体涉及一种特别适用于能量回馈，被试变频器功率等级多样性的变频器试验系统。

背景技术

随着电气传动技术的发展及节能的需求，变频器在各类电气传动领域得到广泛的应用。变频器在进行设计开发或出厂试验过程中，需进行大量的试验，其中包含变频器空载试验、容量试验及匹配性负载连续运行试验等。

传统的容量试验采用阻感负载试验法，即通过变频器输出功率加载至阻感负载，通过能耗的方式进行变频器的容量试验，该方法由于将电能通过能耗的方式消耗掉，对电能造成极大的浪费，试验运行成本高。

随着变频器广泛的应用，其需求的形式也逐渐变化多样，在不同的场合需要不同功率等级的变频器。如此以来，对于大型的变频器试验平台，其被试对象的功率等级也呈现多样化，从数百kW到数千kW不等，功能等级跨度较大。若仅仅设计一套最大功率等级的试验系统，则对于中小功率等级变频器来说，陪试系统的无功分量比例增加，导致被试设备的功率因数降低，无法完成试验考核。

因此，现有试验系统无法满足多类型、多功率等级变频器试验的需求，同时也无法满足节能的需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多台陪试变频器并联、驱动多相陪试电机电动运行或回馈运行的变频器试验系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变频器试验系统，包括被试变频器BP1以及由被试变频器BP1驱动作电动机运行的一台高压变频陪试电机，还包括与所述高压变频陪试电机同轴连接、由高压变频陪试电机拖动作发电机运行的一台中压变频陪试电机，所述的中压变频陪试电机上依次连接有陪试变频器以及陪试变压器陪试变频器驱动中压变频陪试电机并将被试变频器BP1输出的能量回馈至电网。

所述的一种变频器试验系统，其高压变频陪试电机为三相异步电机M1，所述的中压变频陪试电机为九相异步电机M2，所述的陪试变频器包括相同的中压变频器U1、中压变频器U2和中压变频器U3，所述的陪试变压器包括相同的陪试变压器T1、陪试变压器T2、陪试变压器T3，所述的中压变频器U1、中压变频器U2和中压变频器U3分别连接九相异步电机M2的三个通道，采用协调控制技术并联运行共同驱动九相异步电机M2，将被试变频器BP1输出的能量回馈至电网。

所述的一种变频器试验系统，其高压变频陪试电机为三相异步电机M3，所述的中压变频陪试电机为三相异步电机M4，所述的陪试变频器为一台中压变频器U1，所述的陪试变压器为一台陪试变压器T1。

所述的一种变频器试验系统，其陪试变压器采用干式整流变压器，将高压供电电压变为中压电压，为陪试变频器供电。

所述的一种变频器试验系统，其陪试变频器采用中压四象限变频器，其主拓扑结构采用三电平结构，开关器件采用IGCT或IGBT，由滤波单元、PWM整流单元及逆变单元组成。

所述的一种变频器试验系统，其变频器采用矢量控制技术，将输出电流分解为励磁电流和转矩电流，以实现转矩电流的闭环控制，进而控制电机转矩。

本发明的有益效果是：

1）该试验系统为背靠背回馈型试验平台，试验损耗小，仅为试验回路中的陪试电机和变流器的损耗，试验费用经济；而且可以根据试验需要动态调节被试变频器的负载功率，考核其动态性能；

2）陪试变频器采用高频PWM整流技术，电网侧功率因数高、谐波小，对电网的污染很小；

3）陪试变频器可多台并联运行，也可单台独立运行，提高了试验系统的组合性和灵活性，降低了系统成本。当被试对象为大功率时，采用多台陪试变频器并联运行，提供试验所需的负载；当被试对象为中小功率时，采用其中一台陪试变频器独立运行，提供试验所需的负载。

附图说明

图1是本发明大功率试验系统原理图；

图2是本发明中小功率试验系统原理图；

图3是本发明陪试变频器主回路三电平拓扑图；

图4是本发明陪试变频器三电平高频PWM整流控制框图；

图5是本发明陪试变频器三电平逆变器矢量控制框图。

各附图标记为：BP1—被试变频器，M1—三相异步电机，M2—九相异步电机，M3—三相异步电机，M4—三相异步电机，U1—中压变频器，U2—中压变频器，U3—中压变频器，T1—陪试变压器，T2—陪试变压器，T3—陪试变压器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。