[实用新型]一种基于双PWM变流器四象限运行的鼠笼式异步电机对拖试验平台

说明书

本实用新型为一种基于双PWM变流器四象限运行的鼠笼式异步电机对拖试验平台，包括第一双PWM变流调速系统和第二双PWM变流调速系统；其中第一双PWM变流调速系统和第二双PWM变流调速系统结构相同，二者通过电机启动同步信号和联轴器相连；所述第一双PWM变流调速系统包括第一可控整流装置、第一逆变装置、第一中央处理单元、第一鼠笼式异步电机。本实用新型实现了输入电压和电流的同相位控制，电流为标准正弦波，两个双PWM变流调速系统可以互为负载，从而达到高功率因数、无谐波产生、减小能源消耗的目的。

技术领域

本实用新型涉及电力电子应用技术领域，尤其涉及能量直接回馈电网的一种基于双PWM变流器四象限运行的鼠笼式异步电机对拖试验平台。

背景技术

随着工业的不断发展，三相鼠笼式异步电机在工业及船舶领域有着广泛的应用。根据中华人民共和国国家标准GB/T1032-2012(三相异步电动机试验方法)，任何一种新开发的变频驱动器或异步电机都需要进行长时间的性能检验。目前市面上已研发出多种电机对拖测试平台，可对电机性能进行测试。

目前已有测试平台主要是以不可控整流方式供电，以共直流母线方式连接的电机对拖试验平台，如图1所示。其主要由普通整流二极管两两首尾相连后并联构成的三相不可控整流模块、直流母线电容、第一逆变器、第二逆变器组成，两个逆变器并联接入直流母线上，构成共直流母线的电机对拖系统。此平台的优势在于它使两台电机在机械上和电气上互相耦合，两台电机互为负载，从而解决了能源消耗以及系统复杂等问题。但是，此平台仍然存在一定的不足：首先，该系统使用的电机大都为三相电机，因此系统只能使用三相电源，在某些特定场合不适用。其次，本系统使用的不可控整流方式会向电网注入谐波，使电网电能质量下降；再次，系统功率因数受电机参数的影响，系统无法在高功率因数下运行。

实用新型内容

本实用新型的目的为针对当前技术存在的不足，提供一种基于双PWM变流器四象限运行的鼠笼式异步电机对拖试验平台，可对异步电机的性能进行测试。本实用新型将传统的不可控普通整流二极管改进为全控器件如IGBT，并于整流桥的前端串联电抗器，后端并联电容器构成可控整流装置，即将当前电机对拖技术中的不可控整流装置改进为可控整流装置，并且本实用新型设计的两异步电机对拖试验装置采用非共直流母线、制动能量直接回馈至电网的连接方式。本实用新型实现了输入电压和电流的同相位控制，电流为标准正弦波，两个变流调速系统可以互为负载，从而达到高功率因数、无谐波产生、减小能源消耗的目的。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种基于双PWM变流器四象限运行的鼠笼式异步电机对拖试验平台，包括第一双PWM变流调速系统和第二双PWM变流调速系统；其中第一双PWM变流调速系统和第二双PWM变流调速系统结构相同，二者通过电机启动同步信号和联轴器相连；

所述第一双PWM变流调速系统包括第一可控整流装置、第一逆变装置、第一中央处理单元、第一鼠笼式异步电机；所述第二双PWM变流调速系统包括第二可控整流装置、第二逆变装置、第二中央处理单元、第二鼠笼式异步电机；其中，第一可控整流装置和第二可控整流装置相同；第一逆变装置和第二逆变装置相同；第一中央处理单元和第二中央处理单元相同，二者通过电机启动同步信号相连；第一鼠笼式异步电机和第二鼠笼式异步电机相同，二者通过联轴器相连。

其中，所述第一双PWM变流调速系统中的第一可控整流装置包括滤波器FL、电抗器L、IGBT构成的单相全桥可控整流模块、直流电容器C、网侧电流霍尔传感器H1、网侧电压霍尔传感器H2、直流电压霍尔传感器H3；