[发明专利]具有电能回馈功能的交流400Hz中频电源测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源测试系统领域，具体地说是一种具有将电能回馈至电网功能的交流400Hz中频电源测试系统。 

背景技术

目前，军用与民用的飞机地面供电电源均要求为200V 400Hz交流供电电源。电力电子技术的发展推动了电力电子变频电源类产品的普及，民航机场一般采用的是静止变频电源，即由地面50Hz市电来供电，经静止变频电源转化输出200V 400Hz交流电来供飞机使用。 

而军用飞机由于其特殊的环境要求，一般不采用市电而采用中频柴油机组来独立发电，输出200V 400Hz交流电源。 

无论军用还是民用飞机，由于其设备的特殊性，对中频电源的选择是相当严格的，这就要求静止变频电源与中频柴油机组的出厂必须经过严格的性能测试与长期带载实验。 

一般来讲，电源的性能测试与带载实验的传统方式是在电阻、电感和电容负载上进行，如图1所示，待测电源经过一系列接触器来连接到电阻丝组合、电抗器组合以及电容器组合。通过开关相应的接触器来的按档位投入和切出相应的负载。其中，有功功率在电阻丝上以热量的形式消耗散发，电抗器上消耗感性无功，电容器上消耗容性无功。再另外配合相关检测设备完成电源的性能试验，输出测试结果。 

以上方法优点在于电阻丝等负载成本很低，因而一次性投入较低，其明显的缺点在于之后每一次的试验成本高，发电机输出的电能变成热能消耗掉，当进行大功率实验时，由于电阻等负载体积很大，需配备专门的负载室进行散热。另外，由于电阻丝等负载由开关来控制，其加载精度很低，仅能按档位进行加载，增加档位精度需额外增加接触器等开关电路，增加了实验成本。 

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明采用回馈式电子负载来代替传统的电阻、电感和电容负载，通过独特的拓扑结构，在完成模拟阻性，阻感性或阻容性负载的同时，将电能回馈电网节省能源，能够有效降低试验成本，在长期带载实验中，节能效果更加明显，同时，测试控制平台本身具有测量电压、电流、功率等功能，能够将加减载动态过程中的试验数据及时保存，节省检测步骤与时间而提供的一种结构新颖、性能稳定、重量轻、体积小、测试成本低的400Hz中频电源测试系统。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种具有电能回馈功能的交流400Hz中频电源测试系统，其特征在于设有测试主电路和测试控制平台，测试主电路是由回馈式电子负载和直流母排组成，通过测试控制平台控制回馈式电子负载进行加减载操作，同时存储所测参数，并输出测试结果，测试控制平台实现了可编制加载流程，自动加载，自动输出测试结果的功能，同时回馈式电子负载又将测试过程中的电能回馈至电网，相对于传统的电阻负载，可以节省90%以上的能量，降低实验成本，减小排放和污染，

所述回馈式电子负载包括电流调节模块与能量回馈模块，电流调节模块与能量回馈模块并联在直流母排上，电流调节模块由PWM整流电路和滤波电感组成，由三相全桥电路组成PWM（脉宽调制）整流电路，由六只绝缘栅双极性功率管（IGBT）组成三组桥臂，电源控制器发出的三路PWM触发信号，经功率驱动模块后分成六路，分别来驱动6只IGBT的开关通断从而实现电流大小相位的调节，以利于将200V±15%， 400Hz±15%的输入交流电压由PWM整流电路整流升压至成750V直流，再根据测试控制平台的设定信号来精确调节通过整流电路的电流值，实现加载功能，同时，由滤波电感来滤波，滤除电流中高频的电流谐波，能量回馈模块由PWM逆变电路和LC滤波电路组成，由三相全桥电路组成PWM（脉宽调制）逆变电路，由六只绝缘栅双极性功率管（IGBT）组成三组桥臂，电源控制器发出的三路PWM触发信号，经功率驱动模块后分成六路，分别来驱动6只IGBT的开关通断从而实现能量的回馈电网，以使750V直流电压通过三相全桥逆变电路转换为380V、50Hz的三相交流电压，与电网进行并网，回馈电能，直流母排由三条铜排与直流滤波电容组成，对电流调节模块整流生成的750V直流电压进行滤波同时起到能量缓冲的作用，另外，直流母排可并联多个电流调节模块和能量回馈模块，来实现多路交流输入同时检测与多路并联回馈，