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变频器负载试验台原理

发布者:发布时间:2020-08-13
一、单台滑差电机堵转法

   本方法是直接采用单台滑差电机,将滑差电机主轴输出(图1所示),通过机械与机座硬连接,此时,输出主轴的速度一直为零。通过在励磁线圈上加载直流电压来调节励磁电流的大小和输出转矩大小,从而用于调节负载的大小,如图2所示。

该方法需要用户自备一个0~60~90v/2~8a(****)的直流可调电压源。如果无合适的电源,可以采用调压器加整流滤波电路来实现,如图3所示。另外,由于购买滑差电机的时候,一般附带了调速器,因此可以通过取消原滑差电机调速器中的电压闭环控制部分改制成单相scr调压电路来实现。但是这种方法的缺点是电压输出为非线性,在起始段,输出电压变化缓慢,加载较慢,在高输出电压的时候,输出电压变化较快,负载调整比较困难。

 该方法的优点是简单,成本低,适用于中小功率变频器中高速加载试验场合。由于通过励磁不能够实现快速的加卸载,故不能实现动态性能的测试,也不能实现发电状态的性能测试。另外,由于低速时,滑差电机滑差头相对运行速度低,不能够实现低速加载。

二、两台异步电机通过滑差电机对拖法
        本方法是采用一台滑差电机与另外一台异步电机同轴连接, 两台电机可以通过两台变频器分别来驱动, 如图4所示。

本方法可以通过在励磁线圈上加载直流电压来调节负载大小,也可以通过调节两台电机的相对速度来调整负载大小。即可以实现反向电动运行的加载,也可以实现同相发电运行的加载。由于存在相对速度,相比以上三种单滑差电机的方案,可以实现零速或者低速的加载。缺点是由于滑差电机加载采用电磁感应和滑差实现,加载响应速度慢,不能够实现快速加载,因此还不能够满足高精度、快速的性能测试。
三、两个交流电机对拖法
        本方法是采用两台同功率的异步电机同轴连接,两台电机通过两台变频器分别来驱动,如图5所示。其中一台电机通过测试变频器驱动,另外一台电机通过具有****转矩控制功能的闭环矢量控制变频器来驱动,如emerson的td3000系列产品。改变转矩的大小和方向,就可以实现作为被测电机的负载,就可以验证测试变频器的性能。

 本方法可以实现反向电动运行的加载,也可以实现同相发电运行的加载。由于为闭环转矩控制,可以实现零速、低速和高速的高转矩高精度的加载。由于电机连接为机械硬连接,异步电机的转矩响应相比滑差电机较快,加载响应速度较快,可以满足大多数场合的测试要求,但是对于高精度、快速的性能测试还不能够完全满足。
四、 交直流机组对拖法
        本方法是采用一台直流电机和另外一台异步电机同轴连接,如图6所示。其中异步交流电机通过被测变频器来驱动,直流电机通过一台可以四象限运行的直流调速器来驱动。直流电机通过****的转矩控制,改变测试转矩的大小和方向,就可以实现被测电机的负载任意变化,就可以验证测试变频器的性能。

本方法可以实现反向电动运行的加载,也可以实现同相发电运行的加载。由于为直流电机闭环转矩控制,可以实现零速、低速和高速的高转矩高精度的加载。由于电机连接为机械硬连接,直流电机的转矩响应快,加载响应速度就快,基本可以满足绝大多数场合的测试要求,是目前**理想的测试方法。
7 结束语
        通过对以上四种变频器负载试验方法的分析,可以看出各种方法都有优缺点。至于用户需要选择什么样的测试方案,需要根据测试目的,选用不同的测试方案。需要强调的一点是,如果用户在以上4、5、6节描述的机组中间,加入转矩传感器,就可以****知道电机的输出转矩。