[发明专利]一种可调压叠频的电压源

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压源，特别涉及电压源拓扑结构的改进。

背景技术

异步电机温升试验法有直接负载法和等效负载法。等效负载法又分为叠频法和降低电压负载法。采用叠频法进行异步电动机温升试验时不需要进行机械联接，所以该法特别适用于立式异步电动机、超设备容量的异步电机及低速异步电机而又没有合适陪试电机的温升试验，对于普通的异步电机，叠频法温升试验则可以减少对组装配的时间及减少试验时的能源消耗。

国标《GB/T 1032-2005 三相异步电动机试验方法》中，叠频温升试验传统方法采用的是发电机作为主电源和副电源，发电机由拖动机拖动发电，因此，传统的叠频试验方法占用的设备复杂庞大，调整繁琐，自动化程度不高。

现在随着电力电子及其相关技术的发展，变频试验电源在电机试验行业中被逐步应用，用变频试验电源实现异步电机叠频温升试验，既节约能源，又简便易行。现行的温升试验专用变频试验电源采用专用控制软件，试验时，要求先用主调制波控制变频器输出一个单一频率的正弦电压驱动被试电机空载运行，然后逐步增加副调制波的幅值直至达到温升试验的相应条件，其控制要求较高。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述缺陷，提供一种可调压叠频的电压源。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

可调压叠频的电压源，其特征在于包括：直流电源、PWM逆变器、三相滤波器、变压器，所述PWM逆变器的输入端接直流电源的输出端，PWM逆变器的输出端经三相滤波器后接所述变压器原边绕组的首端，所述变压器原边绕组的末端接入三相电网，所述直流电源正负极之间连接有滤波电容。

本发明还具有如下进一步的改进：

1、所述变压器为三相变压器或三个单相变压器组成的变压器组。

2、所述变压器的次边绕组为星形或角形连接方式。

3、所述PWM逆变器为两电平三相PWM逆变器或三电平三相PWM逆变器中的一种。

4、所述三相滤波器为LC三相滤波器，LC三相滤波器的三相电容呈星形连接或角形连接。

5、所述三相滤波器为LCL三相滤波器，LCL三相滤波器的三相电容呈星形连接或角形连接。

6、所述变压器原边绕组的第二端与三相电网之间接有调压器。

7、本发明还具有PWM控制器，所述PWM控制器的控制信号输出端与所述PWM逆变器连接。

本发明可调压叠频的电压源，采用一台三相逆变器，其输出电压给变压器原边绕组的首端供电，变压器原边绕组末端由电网电压供电。工频工况时，通过对逆变电路的输出三相电压进行幅值和相位等的控制，经过原边的滤波器滤波后，在变压器次边产生电压可调节的工频电压；当逆变器输出的频率与电网频率不一致，则为叠频输出，可用于异步电机的温升试验；该逆变器也可当作谐波发生器，在工频电压的基础上叠加谐波。

本发明有益效果如下：

1、电源的电压调节控制灵活，可以通过逆变器产生电压矢量，用矢量合成法进行电压调节。通过调节逆变器和电网的电压矢量夹角来进行电压控制。

2、变压器首末两端的输出电压一致时，可通过逆变器生成较大的电压矢量，然后通过两种电压矢量的夹角控制，生成较低的电压，直至零电压，因此本电压源在低电压输出时电压精度高、谐波小。

3、当逆变器输出不同于工频的频率，则可输出叠频电压，用小容量的逆变电源实现异步电机的温升试验。且使用本电压源进行异步电动机温升试验时，试验步骤简单，不需要专用的控制软件，对控制要求较低。

4、电网电压可做基波输出，逆变器做为谐波发生器，扩宽了本电压源的应用领域。

本发明涉及对电压源拓扑结构的改进，该拓扑结构所带来的有益效果不依赖于软件或逆变器控制方法而实现。

附图说明

图1是本发明实施例一电路原理框图。

图2是两电平三相PWM逆变器拓扑图。

图3是三电平三相PWM逆变器拓扑图。

图4是电容呈星形连接的LC三相滤波器电路原理图。

图5是电容呈角形连接的LC三相滤波器电路原理图。

图6是电容呈星形连接的LCL三相滤波器电路原理图。

图7是电容呈角形连接的LCL三相滤波器电路原理图。

图8-图11变压器原边绕组相电压矢量合成图。

图12为本发明实施例二电路原理图。

具体实施方式