[發明專利]多繞組電機溫升試驗系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201410230929.3
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN105223500B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 羅仁俊;彭勃;曹洋;吳強;黃歡;李嘉;張志;陳孟君;秦燦華;陳志新;肖偉;王龍;楊磊;梁文超;劉永豐;黃迪;何偉;孫茂;王世平;鄧飛
• 申請（專利權）人: 株洲變流技術國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G05B19/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明涉及電氣技術領域，尤其是涉及一種應用于多繞組電機溫升試驗的裝置及其控制方法。

背景技術

雙繞組電機作為工程應用中最成熟和廣泛的多相電機，其結構是包括兩套三相對稱的電樞繞組，在電機定子空間內相距一定的角度放置。目前，應用較多的雙繞組電機通常采用六相雙Y移30°繞組結構。實際就是兩套三相對稱的電樞繞組，在電機定子空間相距30°電角度放置。如附圖1中所示，以A、B、C表示第一套三相電樞繞組，以R、S、T表示在空間落后30°電角度的第二套三相電樞繞組，兩套繞組分別由兩套變流器供電。

與傳統三相電機系統相比，雙繞組電機在大功率、高可靠性場合有更加突出的優勢，主要表現在以下幾個方面：

(1)以較小的每相繞組電流和功率來實現大功率的輸出；

(2)可以實現冗余控制，大大提高了系統的可靠性；

(3)減小了空間諧波磁勢和電機轉矩脈動，降低了電機噪音，提高了電機效率。

雙繞組電機以其突出的優勢在船舶及潛艇電力推進系統、宇航推進系統、礦井提升系統等領域得到了越來越廣泛的應用。

而在雙繞組電機出廠前，對電機進行溫升試驗是保證雙繞組電機質量和性能的關鍵環節。在現有技術中，傳統的雙繞組電機溫升試驗系統如附圖2所示，系統包括被試的雙繞組電機2、陪試電機9、聯軸器13、被試電機的變頻試驗電源一10和變頻試驗電源二11、陪試電機的變頻試驗電源三12、用于進線的第一開關柜7、第二開關柜8，以及連接電纜等。被試的雙繞組電機2被變頻試驗電源一10和變頻試驗電源二11驅動到額定頻率下電動運行，陪試電機9在變頻試驗電源三12的驅動下發電運行，能量由電網經第一開關柜7輸入到被試側，陪試側再將能量由第二開關柜8回饋至電網。試驗過程中，通過增加陪試電機9的輸出轉矩，使被試的雙繞組電機2工作于額定電流和額定功率，測試人員實時測量被試的雙繞組電機2的溫度，并依據測量結果確定其溫升。

傳統的雙繞組電機溫升試驗方法，每次試驗均需選擇一臺功率配套的陪試電機9，并與之通過聯軸器13相連，安裝費時費力、靈活性不高、試驗效率低。同時，傳統的溫升試驗方法需要配套的兩臺滿容量的進線開關柜、三套試驗電源及大量連接電纜，大大增加了試驗的設備和成本。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種多繞組電機溫升試驗系統及其控制方法，能夠對不同型號的雙繞組電機進行單機組溫升試驗，避免了繁瑣的兩電機聯軸對組工裝，減少了試驗配套裝置、同時減少了相關損耗、節約了大部分的時間和成本。

為了實現上述發明目的，本發明具體提供了一種多繞組電機溫升試驗系統的技術實現方案，多繞組電機溫升試驗系統，包括：

多繞組電機，包括兩套以上的電樞繞組；

兩套以上與所述多繞組電機繞組數量對應的變頻試驗電源，由所述變頻試驗電源分別驅動對應的電樞繞組，使其中某一套或幾套所述電樞繞組運行于電動狀態，另外某一套或幾套所述電樞繞組運行于發電狀態；

開關柜，設置在變頻試驗電源與電網之間，用于所述變頻試驗電源與電網之間的隔離，以及對所述溫升試驗系統進行保護。

優選的，所述電機溫升試驗系統通過轉速閉環控制所述多繞組電機的某一套或幾套電樞繞組運行于電動狀態，并保證所述多繞組電機工作于額定轉速，通過向所述多繞組電機另外的某一套或幾套所述電樞繞組施加負向轉矩使其運行于發電狀態。

優選的，所述溫升試驗系統通過控制所述多繞組電機某一套或幾套運行于電動狀態的所述電樞繞組控制所述多繞組電機的轉速，通過另外某一套或幾套運行于發電狀態的所述電樞繞組控制所述多繞組電機的功率，使所述多繞組電機定子的電樞繞組電流、電壓達到額定值，以滿足溫升試驗的要求。

本發明還具體提供了另一種多繞組電機溫升試驗系統的技術實現方案，多繞組電機溫升試驗系統，包括：

雙繞組電機，包括兩套電樞繞組，分別為電樞繞組一和電樞繞組二；

兩套變頻試驗電源，分別為第一變頻試驗電源和第二變頻試驗電源，其中一套變頻試驗電源拖動所述電樞繞組一運行于電動狀態，另一套變頻試驗電源拖動所述電樞繞組二運行于發電狀態；

開關柜，設置在變頻試驗電源與電網之間，用于所述變頻試驗電源與電網之間的隔離，以及對所述溫升試驗系統進行保護。

本發明還具體提供了第三種多繞組電機溫升試驗系統的技術實現方案，多繞組電機溫升試驗系統，包括：

雙繞組電機，包括兩套電樞繞組，分別為電樞繞組一和電樞繞組二；