[發明專利]一種能量互饋式雙直線感應電機操動機構試驗裝置

無效

• 申請號: 201010263312.3
• 申請日: 2010-08-26
• 公開（公告）號: CN102004221A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 劉愛民;張紅奎;李永祥;楊光
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R31/34;H02P5/46
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 朱光林

技術領域：

本發明屬于電機操動機構技術領域，特別涉及一種能量互饋式雙直線感應電機操動機構試驗裝置。

背景技術：

斷路器用直線感應電機操動機構主要是通過電機次級運動驅動連桿機構來帶動滅弧室的絕緣拉桿運動，實現斷路器的分合閘操作。由于斷路器正常工作電壓在幾十千伏甚至更高的電壓環境下，常規驗證其操動機構性能是否滿足斷路器要求的實驗只能在空載條件下進行。而斷路器負載時分合閘曲線與空載條件下的分合閘曲線有些差距，常規的試驗裝置不能很好的驗證直線感應電機操動機構設計的合理性和有效性。另外，裝置沒有能量反饋功能，造成能量的浪費。

發明內容：

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種能量互饋式雙直線感應電機操動機構試驗裝置，一方面第一直線感應電機(LIM-1)作為操動機構帶動第二直線感應電機(LIM-2)動作，模擬斷路器分合閘操作；另一方面第二直線感應電機(LIM-2)作為發電機將發出的電回饋到電網，達到能量循環利用的目的。

該裝置包括第一直線感應電機(LIM-1)、第二直線感應電機(LIM-2)、控制單元、逆變單元和通信單元；

控制單元包括DSP控制板、IGBT驅動板、電壓傳感器、電流傳感器和速度傳感器；

逆變單元包括四象限變流器(REC)、第一逆變器(INV-1)、第二逆變器(INV-2)、第一電容(C1)和第二電容(C2)；

通信單元包括上位機和驅動芯片；

該裝置的連接：第一直線感應電機(LIM-1)和第二直線感應電機(LIM-2)通過聯接軸聯接在一起，組成雙直線感應電機，第一直線感應電機(LIM-1)和第二直線感應電機(LIM-2)共用一個次級反應板，構成了試驗裝置的核心，速度傳感器安裝在聯接軸上，速度傳感器的輸出端接到DSP控制板的輸入引腳；電網電壓接到四象限變流器(REC)的輸入端，將三相交流電整流成直流電，四象限變流器(REC)的輸出端經第一電容(C1)接入第一逆變器(INV-1)輸入端，第一逆變器(INV-1)將直流電轉換成交流電接入第一直線感應電機(LIM-1)的初級線圈繞組，第二直線感應電機(LIM-2)發出的交流電輸入第二逆變器(INV-2)整流成直流電經第二電容(C2)回饋到直流側，供給第一逆變器(INV-1)和第一直線感應電機(LIM-1)使用或回饋到電網；電壓傳感器和電流傳感器的輸入端均連接到四象限變流器(REC)、第一逆變器(INV-1)和第二逆變器(INV-2)的信號輸出側，輸出端均連接到DSP芯片的輸入引腳；IGBT驅動板的輸入端均與DSP芯片PWM信號輸出引腳相連，輸出端連接到四象限變流器(REC)、第一逆變器(INV-1)和第二逆變器(INV-2)的控制信號輸入端；DSP芯片的通信接口通過專用的驅動芯片連接到上位機。

所述的第一直線感應電機(LIM-1)和第二直線感應電機(LIM-2)均為單邊直線感應電機。

該試驗裝置的工作過程如下：四象限變流器(REC)將電網三相交流電整流成直流電，DSP控制板控制第一逆變器(INV-1)將符合要求三相交流電供給在電動狀態的第一直線感應電機(LIM-1)使用，第一直線感應電機(LIM-1)動作帶動聯軸的第二直線感應電機(LIM-2)一起運行；DSP控制板對第二逆變器(INV-2)進行適當控制，使第二直線感應電機(LIM-2)的初級定子頻率低于速度頻率在發電狀態運行，發出的三相交流電經第二逆變器(INV-2)整流成直流，回饋到直流側又供給第一直線感應電機(LIM-1)動作或回饋到電網，使得能量得到充分利用。通過調整第二直線感應電機(LIM-2)的轉差頻率，改變發電機推力的大小，從而達到模擬斷路器負載變化時分合閘特性的目的。DSP控制板將電壓傳感器、電流傳感器和速度傳感器采集的電機電壓、電機電流和電機速度信號進行處理，將處理后的數據發送到上位機上，將試驗裝置信息顯示出來，同時上位機對信息進行分析，并將試驗裝置下一步動作信息傳給DSP控制板。