[實用新型]用于變頻電機電磁線耐電暈測試的重復高壓方波發生器

有效

• 申請號: 201520167586.0
• 申請日: 2015-03-24
• 公開（公告）號: CN204439681U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 王鵬;王劍
• 申請（專利權）人: 成都海沃爾電氣有限責任公司
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊軍

技術領域

本實用新型涉及一種高壓方波發生器，具體地說，是涉及一種用于變頻電機電磁線耐電暈測試的重復高壓方波發生器。

背景技術

基于脈寬調制(PWM)技術的變頻驅動的迅猛發展推動了變頻電機在各行業的廣泛應用，變頻驅動電機在國民經濟中扮演著越來越重要的角色。然而，變頻電機絕緣受高頻、快速變化的重復脈沖作用，電應力對絕緣壽命的影響較正弦工頻電應力更加嚴酷，大量變頻電機出現未達到設計壽命就提前損壞的現象。利用重復高壓方波，測試變頻電機絕緣壽命并改進變頻電機絕緣系統，對提高變頻電機運行穩定性具有重要的現實意義。

變頻器輸出ns級變化的脈沖電壓，連接電機后遇到波阻抗不匹配，會發生波折射和反射。陡上升沿在變頻電機端部產生尖峰反射電壓并疊加在高壓方波脈沖上，連續的方波脈沖對定子繞組絕緣具有很強的沖擊，脈沖電壓下產生的局部放電侵蝕絕緣系統的部分區域，加快了變頻電機絕緣失效進程。

開展絕緣系統在高頻脈沖下的耐電暈測試需要具有高頻高壓脈沖輸出的重復高壓方波系統。IEC60034-18-41和IEC?60034-18-42標準中，要求在研究旋轉電機絕緣材料電老化實驗和測試分析局部放電時，使用重復高壓方波電壓對變頻電機絕緣系統進行耐電暈和局部放電起始電壓測試，同時對重復高壓方波電壓的波形參數（峰峰值、占空比、頻率、上升時間、波形對稱）做了說明。GB/T21707-2008變頻調速專用三相異步電動機絕緣規范，也對材料耐電暈測試的脈沖波形做了說明和建議。

現有脈沖方波發生器存在不能同時滿足標準所有要求（如滿足上升沿則不滿足波形對稱、滿足波形對稱則電壓過零存在死區、滿足電壓上升連續則負載容量小等等），從而不同脈沖方波發生器對同一材料進行電老化實驗、局部放電測試、耐電暈壽命測試等測試時，其測試數據往往具有很大的分散性，測試對照不充分結果不具有說服力。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于變頻電機電磁線耐電暈測試的重復高壓方波發生器，主要解決現有技術中存在輸出波形不標準，不能同時滿足標準所有要求的問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種用于變頻電機電磁線耐電暈測試的重復高壓方波發生器包括可調正高壓直流電源、可調負高壓直流電源、220V交流電源、輔助電源、第一充電電阻、第二充電電阻、TTL觸發信號電路和半導體高壓固態開關，220V交流電源的輸出端分別與可調正高壓直流電源的輸入端、可調負高壓直流電源的輸入端和輔助電源的輸入端連接，第一充電電阻的兩端分別與可調正高壓直流電源的輸出端和半導體高壓固態開關的正輸入端連接，第二充電電阻的兩端分別與可調負高壓直流電源的輸出端和半導體高壓固態開關的負輸入端連接，輔助電源的輸出端分別與半導體高壓固態開關的電源端和TTL觸發信號電路的電源端連接，TTL觸發信號電路的信號輸出端與半導體高壓固態開關驅動信號輸入端連接。

進一步的，可調正高壓直流電源與第一充電電阻之間和電源可調負高壓直流電源與第二充電電阻之間均連接有過流保護電路，過流保護電路的電源端與輔助電源連接。

本實用新型的電路拓撲為半橋電路，以半導體高壓固態開關為核心，高壓方波從半橋上、下橋臂中心輸出。

具體地，充電電阻由多個依次連接的無感電阻構成，且所有無感電阻排列為“弓”型，減小充電回路的電感干擾；所有無感電阻的排列形狀也可為其他使本實用新型具有結構緊湊、體積小特點的連接形狀。

具體地，可調正高壓直流電源最高輸出+8kV直流，容量1kVA；可調負高壓直流電源最高輸出-8kV直流，容量1kVA。

具體地，半導體高壓固態開關為金屬氧化物半導體場效應管MOSFET。

具體地，輔助電源為低噪高效的開關電源；輔助電源也可為其他開關電源。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

（1）本實用新型為以半導體高壓固態開關為核心元件的半橋電路，高壓方波從半橋上、下橋臂中心輸出方波，方波對稱，且無電壓過零死區，采用本實用新型測試變頻電機電磁線耐電暈壽命將會更準確。