[發明專利]高壓電機能效計量檢測平臺

在審

• 申請號: 201410767364.2
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN105738691A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 殷小東;周峰;雷民;陳松
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R21/133
• 分類號: G01R21/133
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種電機能效計量檢測平臺，具體涉及一種高壓電機能效計量檢測平臺。

背景技術

高壓電機是指額定電壓在10000V以上電動機。常使用的是6000V和10000V電壓，由于國外的電網不同，也有3300V和6600V的電壓等級。高壓電機產生是由于電機功率與電壓和電流的乘積成正比，因此低壓電機功率增大到一定程度(如300KW/380V)電流受到導線的允許承受能力的限制就難以做大，或成本過高。需要通過提高電壓實現大功率輸出。高壓電機優點是功率大，承受沖擊能力強；缺點是慣性大，啟動和制動都困難。

高壓電動機可用于驅動各種不同機械之用。如壓縮機、水泵、破碎機、切削機床、運輸機械及其它設備，供礦山、機械工業、石油化工工業、發電機等各種工業中作原動機用。用以傳動鼓風機、磨煤機、軋鋼機、卷揚機的電動機應在訂貨時注明用途及技術要求，采用特殊的設計以保障可靠運行。因此，高壓電機的用電量約占工業用電的60％左右，其降損節能在開展節能減排，提升電氣設備能效的大環境下尤為重要。開展高壓電機能效計量第三方檢測，產電機品性能升級，電機再制造以及低效電機淘汰方面均涉及效率測量，電機效率的普通工程測試方法、不確定度評定和測量系統量值溯源體系無法滿足需求，尤其是在高壓電機能效計量檢測第三方獨立實驗室處于空白階段，直接影響高壓電機能源效率測試及各項具體損耗參數的準確計量，直接影響相關檢查監督管理政策落實和節能減排工作開展。

因此，需要提供一種能夠針對高壓電機能效計量的實驗室用檢測平臺。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種高壓電機能效計量檢測平臺，所述平臺包括數字變頻電源、寬頻功率測量系統、電機操作系統和量值溯源系統；

所述數字變頻電源，用于向高壓電機輸出0～660V交流電壓；

所述寬頻功率測量系統，用于測量所述高壓電機的輸出功率；

所述電機操作系統，用于監控所述數字變頻電源、寬頻功率測量系統和高壓電機的運行狀態。

優選的，所述數字變頻電源包括依次連接的整流器、逆變器和濾波器；

所述整流器，將外部發送的380V交流電壓轉換為400V直流電壓；

所述逆變器，將所述400V直流電壓轉換為690V交流電壓；

所述濾波器，將所述690V交流電壓轉換為660V交流電壓，并將所述660V交流電壓發送到高壓電機和寬頻功率測量系統；

優選的，所述寬頻功率測量系統包括寬帶功率傳感器和功率分析儀；

所述寬帶功率傳感器，用于采集高壓電機輸入端的電壓信號和電流信號，以及數字變頻電源輸出端的電壓信號和電流信號；

所述功率分析儀，依據所述高壓電機輸入端的電壓信號和電流信號計算高壓電機的輸出功率；依據所述輸出功率，以及數字變頻電源輸出端的電壓信號和電流信號計算高壓電機的能效；

優選的，所述寬帶功率傳感器包括第一傳感器支路和第二傳感器支路；所述第一傳感器支路和第二傳感器支路均通過光纖與功率分析儀連接；

所述第一傳感器支路包括隔離電源，以及依次連接的信號調理電路、A/D轉換模塊、MCU和光纖通信接口，所述信號調理電路的數目為二；電流傳感器和電壓傳感器分別與一個信號調理電路連接，采集高壓電機輸出端的電流信號和電壓信號；所述隔離電源，用于向所述信號調理電路、A/D轉換模塊和MCU供電；

所述第二傳感器支路包括隔離電源，以及依次連接的信號調理電路、A/D轉換模塊、MCU和光纖通信接口，所述信號調理電路的數目為二；電流傳感器和電壓傳感器分別與一個信號調理電路連接，采集數字變頻電源輸出端的電流信號和電壓信號；所述隔離電源，用于向所述信號調理電路、A/D轉換模塊和MCU供電；

優選的，所述功率分析儀包括分別與MCU連接的光纖通信接口、USB通信模塊和扭矩儀接口；

所述MCU通過光纖通信接口與寬帶功率傳感器連接，接收高壓電機輸出端的電壓信號和電流信號計算高壓電機的輸出功率，接收數字變頻電源輸出端的電壓信號和電流信號計算高壓電機的能效；

所述MCU通過扭矩儀接口與設置在高壓電機輸出端的扭矩儀連接，采集高壓電機的轉矩信號；

所述MCU通過USB通信模塊與電機操作系統連接，將所述輸出功率、能效和轉矩信號發送到電機操作系統；

優選的，所述電機操作系統包括數字變頻電源操作單元、高壓電機操作單元和運行狀態監控單元；

所述數字變頻電源操作單元，用于調整所述數字變頻電源輸出交流電壓的大小；