[发明专利]一种交流电机驱动系统再生制动能力测试装置和方法

说明书

本发明提供了一种交流电机驱动系统再生制动能力测试装置和方法，解决现有再生制动能力测试缺乏有效全面测试手段的技术问题。包括：测试设备，用于形成再生制动状态仿真环境，模拟交流电机驱动系统工况；控制设备，用于形成采集数据传输链路、控制数据传输链路和测试控制过程，在所述测试控制过程中根据采集数据形成所述测试控制过程中所述交流电机驱动系统和所述测试设备的控制数据；测量设备，用于建立采集拓扑结构形成所述交流电机驱动系统工况时各类型物理特征的数据采集。形成再生制动能力的通用测试结构。实现针对性的再生制动状态再现或实现，实现采集点和采集类型的良好扩展性。使得再生制动能力测试过程数据质量和测试效率得以保证。

技术领域

本发明涉及交流电测试技术领域，具体涉及一种交流电机驱动系统再生制动能力测试装置和方法。

背景技术

现有技术中，变频器的工作原理是将发电机组提供的三相交流电首先变为直流电，然后再将直流电变换为所需频率的交流电，驱动交流变频电机工作。在电机工作过程中，在电机减速或受外界因素影响时(比如顺风、下坡、轨道颠簸等)，电机实际运行速度会大于变频器输出控制速度，这个偏差速度会使电机处于再生制动状态，再生制动的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流回路。由于直流回路的电能无法通过整流桥回馈电网，仅能依靠制动电阻和变频器自身吸收，在驱动系统制动能力不足时，制动能量无法及时释放，会出现短时间的电荷堆积，形成泵升电压，使直流母线电压升高。当直流母线电压超过规定值(一般为800V)时，为了保护制动电阻与变频器本身安全，变频器会自动切断输出，终止电机工作，同时发出报警信息。

在设计基于三相异步交流电机的驱动控制系统时，设计者往往只关注驱动系统的驱动能力，而忽视驱动系统的再生制动能力。设计者一般根据使用场合计算电机及变频器额定功率，然后选用此额定功率变频器推荐匹配的制动电阻，并按照变频器推荐的参数设置制动电阻使用率。在正常工况下，这种设计方法并无问题，但是若驱动系统会长时间工作在再生制动状态下或工作过程不允许停机，就必须对驱动系统的再生制动能力进行全面校验以保证系统安全性。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种交流电机驱动系统再生制动能力测试装置和方法，解决现有再生制动能力测试缺乏有效全面测试手段的技术问题。

本发明实施例的交流电机驱动系统再生制动能力测试装置，包括：

测试设备，用于形成再生制动状态仿真环境，模拟交流电机驱动系统工况；

控制设备，用于形成采集数据传输链路、控制数据传输链路和测试控制过程，在所述测试控制过程中根据采集数据形成所述测试控制过程中所述交流电机驱动系统和所述测试设备的控制数据；

测量设备，用于建立采集拓扑结构形成所述交流电机驱动系统工况时各类型物理特征的数据采集。

本发明一实施例中，所述测试设备包括：

扭矩电机控制器，用于根据控制数据形成驱动功率信号驱动扭矩电机受控转动；

扭矩电机，用于受控形成输出轴的确定转速和确定扭矩。

防护断路器，用于根据所述扭矩电机电压承受阈值进行电路通断。

本发明一实施例中，所述控制设备包括：

测试计算机，用于按需建立测试控制过程，接收所述测试控制过程中的反馈数据，形成所述测试控制过程中变频器和扭矩电机的控制数据；

上位总线适配器，用于在所述变频器与所述测试计算机间建立交互数据通道，通过所述交互数据通道所述测试计算机获取所述变频器输出状态数据，通过所述交互数据通道所述测试计算机向所述变频器输出控制数据；

下位总线适配器，用于建立连接所述测试计算机的并行数据通道，通过所述并行数据通道实时接收采集数据和传输控制数据。