[发明专利]能量双向传输整流方式变频器功率考核系统及其试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及变频器，具体是一种采用能量双向传输整流方式变频器功率考核系统及其试验方法。

背景技术

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率电源的电能控制装置。把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现对电机变速运行控制的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。

随着我国变流技术的飞速发展，变频器在高压输电、工业变传动、电力牵引等领域的应用普及率已经越来越广；其功率也越来越大，目前兆瓦级的变频器已经很常见。变频器出厂电流功率考核主要是对变频器的主电路通一定时间的大电流(一般是额定电流)，用以验证变频器(特别是大功率变频器)在通以大电流工作情况下的电流输出是否稳定以及温升情况是否稳定。为了确保产品出厂后质量和性能的稳定，制造商一般都需要对变频器进行一定时间的电流功率考核测试；而市场上针对变频器出厂电流功率考核测试系统的搭建方式和考核方法却不尽相同。究其根源，很大一部分原因是由于变频器出厂电流功率考核测试耗电功率大(有的甚至与变频器的额定功率等大)，如果采用阻感负载作为大功率考核负载(有的甚至是满功率考核)，其发热量和电能的浪费可想而知；如果采用背靠背电机对拖回馈负载考核系统，其搭建成本也相当昂贵。

目前通用的背靠背对拖电机负载出厂功率考核系统及方法存在的主要问题是：测试系统搭建成本昂贵，检修和保养复杂、成本高以及通用性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种采用能量双向传输整流方式变频器功率考核系统及其试验方法，保证测试质量、提升测试效率、提高设备利用率、节约设备投入成本，节能减排、简化试验员的操作入门门槛，降低安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种能量双向传输整流方式变频器功率考核系统，包括交流电源、调压器、变压器、整流电源柜、直流电源输出接线柜、交流电源输出接线柜、被试变频器整流系统、被试变频器逆变系统，其特征在于，交流电源、调压器、变压器依次连接之后分两路：一路经整流电源柜接直流电源输出接线柜，直流电源输出接线柜并接到低压大电流功率考核系统的被试变频器整流系统和被试变频器逆变系统之间的中间直流电压的正负端口，整流系统和逆变系统组成被试变频器，低压大电流功率考核系统由两套电感负载、一套被试变频器整流系统和一套被试变频器逆变系统组成，电感负载由三个电感星形连接组成，整流系统和逆变系统串联，整流系统和逆变系统的输出端分别接一套电感负载；另一路经交流电源输出接线柜接被试变频器输入端，轻载联调功率考核系统由被试变频器整流系统、被试变频器逆变系统、阻感负载依次连接构成，阻感负载由电阻和电感串联组成的支路星形连接组成。

作为优选方案，所述的变压器为高压交流变压器；所述的电感负载为微阻抗大电流负载；所述的阻感负载为高阻抗小电流负载。

能量双向传输整流方式变频器功率考核系统的试验方法包括低压大电流功率考核和轻载联调功率考核两部分：

(1)低压大电流功率考核步骤如下：

第一步：将被试变频器的相关主电路和控制线路接好，在交流负载输出端接电感负载作为考核负载；

第二步：通过PWM或PAM方式控制变频器电力电子功率器件的开通和关断，使逆变输出端产生可变频变压的交流电进行输出，以调节达到交流输出端负载可以通过稳定的大电流为止，使负载大电流导通稳定；

第三步：负载大电流导通稳定后，使被试变频器维持该工作状态一段时间，将部件及部件连接口温升情况稳定作为被试变频器达到出厂低压大电流功率考核要求的判据；

(2)被试变频器的系统轻载联调功率考核步骤如下：

第一步：将被试变频器的相关主电路和控制线路接好，在负载输出端接阻感负载作为考核负载；

第二步：通过PWM或PAM方式控制变频器电力电子功率器件的开通和关断，使变频器输出端产生可变频变压的交流电进行输出，以调节达到交流输出端负载可以维持输出稳定的额定交流电压为止，使负载端电压和电流稳定；

第三步：负载端电压和电流稳定后，使被试变频器维持该工作状态一段时间，将各部件绝缘性能稳定作为被试变频器达到出厂轻载联调功率考核要求的判据。