專利名稱：一種變頻器負載測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于變頻器測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種變頻器負載測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變頻器作為一種調(diào)速裝置以其多用途、高可靠性和出色的節(jié)能效果而廣泛地應用于各種馬達控制上，如冶金、造紙、紡織、裝配生產(chǎn)線等。隨著國內(nèi)變頻器技術(shù)的飛速發(fā)展， 變頻器生產(chǎn)廠家的迅速崛起，變頻器的應用大戶、制造廠家迫切需要一種變頻器負載性能測試設(shè)備。如何選擇有效的測試機組成為一個值得研究的課題。當前，測試變頻器負載性能的過程中，主要的測試系統(tǒng)有以下兩種。一種是模擬負載測試系統(tǒng)，就是在變頻器的三相輸出上接電阻絲，此方法及其簡單、方便，設(shè)備造價也非常便宜，但耗電非?！翱捎^”，變頻器輸出的電能全部用于發(fā)熱。一種是滑差電機堵轉(zhuǎn)法測試系統(tǒng)，即異步電機和滑差電機對拖法，此測試系統(tǒng)是直接采用單臺滑差電機，將滑差電機主軸輸出，通過機械與機座硬連接，此時，輸出主軸的速度一直為零。通過在勵磁線圈上加載直流電壓來調(diào)節(jié)勵磁電流的大小和輸出轉(zhuǎn)矩大小，從而用于調(diào)節(jié)負載的大小，與前一種模擬負載測試方法相比較為節(jié)能。但隨著被測試變頻器功率的加大，耗電非常嚴重，對整個區(qū)域電網(wǎng)容量也會產(chǎn)生影響。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在上述問題，提出了一種變頻器負載測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)能夠節(jié)約電能、加載性能好，測試全面。本實用新型通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)一種變頻器負載測試系統(tǒng)，用于連接被測變頻器的電源接線、輸出接線、控制接線、PLC控制器、對被測變頻器供電的變頻電源和作為被測變頻器負載的電動機，電源接線一端連接變頻電源，輸出線一端連接電動機，控制接線一端連接PLC控制器，其特征在于，該系統(tǒng)還包括與PLC控制器連接的人機界面、與電動機同軸連接的電動發(fā)電兩用電機和回饋變頻器，回饋變頻器分別連接電動發(fā)電兩用電機和變頻電源，人機界面向PLC控制器發(fā)送測試指令，PLC控制器發(fā)出電信號控制被測變頻器和回饋變頻器工作，被測變頻器控制電動機轉(zhuǎn)動并帶動電動發(fā)電兩用電機發(fā)電，電動發(fā)電兩用電機將產(chǎn)生的電能送入到回饋變頻器中，回饋變頻器將電能進行轉(zhuǎn)換后存儲到變頻電源中，回饋變頻器控制電動發(fā)電兩用電機產(chǎn)生不同的阻抗和感抗，PLC控制器接收被測變頻器的性能參數(shù)并輸送給人機界面顯示。被測變頻器為需要檢測的變頻器，進行測試前先將被測變頻器分別通過電源接線、輸出接線、控制接線分別連接到變頻電源、PLC控制器和電動機上。在上述的變頻器負載測試系統(tǒng)中，所述的變頻電源包括直流電路和電流轉(zhuǎn)換電路，直流電路用于接收回饋變頻器輸送來的直流電流，電流轉(zhuǎn)換電路用于將市電轉(zhuǎn)換為平穩(wěn)的電流。在上述的變頻器負載測試系統(tǒng)中，所述電動機的功率比被測變頻器的功率略大或者兩者功率相等。在上述的變頻器負載測試系統(tǒng)中，所述電動發(fā)電兩用電機的功率大于被測變頻器的最大功率。在上述的變頻器負載測試系統(tǒng)中，所述的電動機和電動發(fā)電兩用電機均為異步電機，且功率相同。在上述的變頻器負載測試系統(tǒng)中，所述的變頻器負載測試系統(tǒng)還包括用于采集信息的主板端子，PLC控制器和被測變頻器均連接于主板端子上，被測變頻器的信息通過主板端子提供給信息運算的PLC控制器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本變頻器負載測試系統(tǒng)具有以下優(yōu)點1、本實用新型通過回饋變頻器對電動發(fā)電兩用電機的勵磁線圈上加載直流電壓來調(diào)節(jié)勵磁電流的大小和輸出轉(zhuǎn)矩大小，從而用于調(diào)節(jié)負載的大小，并且將測試時產(chǎn)生的電能回饋到變頻電源，節(jié)能顯著，較前兩種方法節(jié)能超過70%之多，尤其對測試大功率變頻器，節(jié)能極為明顯。2、本實用新型采用兩臺同功率的異步電機同軸連接，電動機通過被測試變頻器驅(qū)動，電動發(fā)電兩用電機通過具有精確轉(zhuǎn)矩控制功能的閉環(huán)矢量控制變頻器來驅(qū)動，改變轉(zhuǎn)矩的大小和方向，就可以實現(xiàn)作為被測電機的負載，驗證測試變頻器的性能?？梢詫崿F(xiàn)反向電動運行的加載，也可以實現(xiàn)同相發(fā)電運行的加載。由于為閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，可以實現(xiàn)零速、 低速和高速的高轉(zhuǎn)矩高精度的加載，加載性能優(yōu)良。3、本實用新型的電動機和電動發(fā)電兩用電機直接機械連接，異步電機的轉(zhuǎn)矩響應相比滑差電機較快，加載響應速度較快，可以滿足大多數(shù)場合的測試要求。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，1、被測變頻器；2、PLC控制器；3、變頻電源；4、電動機；5、人機界面；6、電動
發(fā)電兩用電機；7、回饋變頻器。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例，并結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。如圖1所示，變頻器負載測試系統(tǒng)，包括被測變頻器1，PLC控制器2、變頻電源3、 電動機4、人機界面5、電動發(fā)電兩用電機6和回饋變頻器7。具體來說，電動機4主要用于負責給被測變頻器1提供測試環(huán)境。電機發(fā)電電機主要用于負責拖拉主動電機，在負載加載穩(wěn)定后發(fā)電，產(chǎn)生電能，并輸送電能到回饋變頻器 7。電動機4的功率比被測變頻器1的功率略大或者兩者功率相等。電動發(fā)電兩用電機6 的功率大于被測變頻器1的最大功率。電動機4和電動發(fā)電兩用電機6均為異步電機，且功率相同。回饋變頻器7主要用于負責改變轉(zhuǎn)矩的大小和方向，作為被測電機的負載，驗證測試變頻器的性能。根據(jù)測試的需要，對電動發(fā)電電機分別選擇反向電動運行的加載，同相發(fā)電運行的加載。由于為閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，實現(xiàn)零速、低速和高速的高轉(zhuǎn)矩高精度的加載。[0022]變頻電源3主要用于負責給被測變頻器1和各部分電路供電，及吸收回饋變頻器7 給予的直流電流，自動調(diào)節(jié)輸出所需的平穩(wěn)電壓。變頻電源3包括直流電路和直流轉(zhuǎn)換電路，直流電路用于接收回饋變頻器7輸送來的直流電流，直流轉(zhuǎn)換電路用于將市電轉(zhuǎn)換為平穩(wěn)的電能。PLC控制器2主要用于負責測試被測變頻器1的相關(guān)數(shù)據(jù)，控制被測變頻器1、回饋變頻器7的相關(guān)動作，如轉(zhuǎn)矩、頻率，將測試的數(shù)據(jù)錄入服務器，以及與人機界面5的數(shù)據(jù)
ififn。人機界面5用于負責顯示測試結(jié)果，負載加載情況，及負載運行穩(wěn)定后變頻器的溫升，電流，電壓變化，動作指令的發(fā)出。被測變頻器1分別連接變頻電源3和電動機4，變頻電源3對被測變頻器1供電， PLC控制器2與被測變頻器1連接，本系統(tǒng)還包括用于采集信息的主板端子，PLC控制器2 和被測變頻器1均連接于主板端子上，被測變頻器1的信息通過主板端子提供給信息運算的PLC控制器2。電動機4與電動發(fā)電兩用電機6同軸連接，回饋變頻器7分別連接電動發(fā)電兩用電機6和變頻電源3，人機界面5向PLC控制器2發(fā)送測試指令，PLC控制器2發(fā)出電信號控制被測變頻器1和回饋變頻器7工作，被測變頻器1控制電動機4轉(zhuǎn)動并帶動電動發(fā)電兩用電機6發(fā)電，電動發(fā)電兩用電機6將產(chǎn)生的電能送入到回饋變頻器7中，回饋變頻器7將電能進行轉(zhuǎn)換后存儲到變頻電源3中，回饋變頻器7控制電動發(fā)電兩用電機6產(chǎn)生不同的阻抗和感抗，PLC控制器2接收被測變頻器1的性能參數(shù)并輸送給人機界面5顯
7J\ ο本實用新型的測試系統(tǒng)能夠在非常節(jié)能的情況下滿負載的測試被測變頻器1?？蓪崿F(xiàn)快速加載，動態(tài)加載，剛啟動加載。在用戶設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)以及電機參數(shù)后，根據(jù)所測的變頻器型號，實時計算出變頻器輸出的電壓、電流值，并顯示于人機界面5。因此，可以全方位支持變頻器生產(chǎn)過程中的調(diào)試與測試，提高測試效率，降低能耗測試系統(tǒng)與服務器聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)在測試的同時會自動對每一個測試的物理量進行記錄，并送儲于服務器。便于技術(shù)人員對數(shù)據(jù)做批量分析及故障發(fā)生后原因的追查。同時人機見面還會顯示測試的總臺數(shù)、合格臺數(shù)、不合格臺數(shù)，合格率等數(shù)據(jù)，給測試人員提過了很大的幫助。
權(quán)利要求1.一種變頻器負載測試系統(tǒng)，包括用于連接被測變頻器(1)的電源接線、輸出接線、控制接線、PLC控制器O)、對被測變頻器⑴供電的變頻電源(3)和作為被測變頻器⑴負載的電動機G)，電源接線一端連接變頻電源(3)，輸出線一端連接電動機G)，控制接線一端連接PLC控制器O)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括與PLC控制器( 連接的人機界面(5)、 與電動機⑷同軸連接的電動發(fā)電兩用電機(6)和回饋變頻器(7)，回饋變頻器(7)分別連接電動發(fā)電兩用電機(6)和變頻電源(3)，人機界面(5)向PLC控制器⑵發(fā)送測試指令， PLC控制器⑵發(fā)出電信號控制被測變頻器⑴和回饋變頻器(7)工作，被測變頻器⑴控制電動機⑷轉(zhuǎn)動并帶動電動發(fā)電兩用電機(6)發(fā)電，電動發(fā)電兩用電機(6)將產(chǎn)生的電能送入到回饋變頻器(7)中，回饋變頻器(7)將電能進行轉(zhuǎn)換后存儲到變頻電源C3)中，回饋變頻器(7)控制電動發(fā)電兩用電機(6)產(chǎn)生不同的阻抗和感抗，PLC控制器( 接收被測變頻器(1)的性能參數(shù)并輸送給人機界面( 顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器負載測試系統(tǒng)，其特征在于，所述的變頻電源(3)包括直流電路和電流轉(zhuǎn)換電路，直流電路用于接收回饋變頻器(7)輸送來的直流電流，電流轉(zhuǎn)換電路用于將市電轉(zhuǎn)換為平穩(wěn)的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變頻器負載測試系統(tǒng)，其特征在于，所述電動機(4)的功率比被測變頻器(1)的功率略大或者兩者功率相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻器負載測試系統(tǒng)，其特征在于，所述電動發(fā)電兩用電機 (6)的功率大于被測變頻器(1)的最大功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變頻器負載測試系統(tǒng)，其特征在于，所述的電動機(4)和電動發(fā)電兩用電機(6)均為異步電機，且功率相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變頻器負載測試系統(tǒng)，其特征在于，所述的變頻器負載測試系統(tǒng)還包括用于采集信息的主板端子，PLC控制器(2)和被測變頻器(1)均連接于主板端子上，被測變頻器(1)的信息通過主板端子提供給信息運算的PLC控制器O)。
專利摘要本實用新型提供了一種變頻器負載測試系統(tǒng)，屬于變頻器測試技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中隨著被測試變頻器功率的加大而造成耗電非常嚴重的問題。本實用新型包括電源接線、輸出接線、控制接線、PLC控制器、變頻電源和電動機、人機界面、電動發(fā)電兩用電機和回饋變頻器，PLC控制器發(fā)出電信號控制被測變頻器和回饋變頻器工作，被測變頻器控制電動機轉(zhuǎn)動并帶動電動發(fā)電兩用電機發(fā)電，將產(chǎn)生的電能送入到回饋變頻器中，回饋變頻器將電能進行轉(zhuǎn)換后存儲到變頻電源中，回饋變頻器控制電動發(fā)電兩用電機產(chǎn)生不同的阻抗和感抗，PLC控制器接收被測變頻器的性能參數(shù)并輸送給人機界面顯示。該測試系統(tǒng)能夠節(jié)約電能、加載性能好，測試全面。
文檔編號G01R31/00GK201955405SQ20102065822
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者鐘志兵 申請人:臺州富凌電氣有限公司