[發明專利]多功能負載電路變頻器試驗平臺及其實驗方法

在審

• 申請號: 202010190392.8
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111337772A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 武治江;邵詩逸;烏云翔;岳凡;常國梅;趙紅品
• 申請（專利權）人: 無錫賽思億電氣科技有限公司;山西汾西重工有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R1/40;G01R31/52;G01R19/165
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

本發明公開了一種多功能負載電路變頻器試驗平臺，包括相連接的控制系統與上位機、以及與日用電網相連接的待測試變頻器，變頻器的輸出端連接有PWM濾波器，PWM濾波器的輸出端通過負載導線與外接負載相連接，負載導線上沿遠離PWM濾波器方向依次設有第一斷路器、短路裝置、與日用電網并網的并網連接裝置、第二斷路器；控制系統包括斷路器控制器、電流、電壓測量模塊、諧波檢測模塊、PPB調制器、示波器、溫度檢測模塊；直流母線上并聯有變頻斷路器；負載導線上在第一斷路器處通過導線與電流、電壓測量模塊相連接，導線上在第一斷路器處通過導線與諧波檢測模塊相連接。本發明還公開了平臺的試驗方法。

技術領域

本發明涉及一種多功能負載電路變頻器試驗平臺及其實驗方法。

背景技術

在傳統工業生產中,變頻器主要用于對電動機進行控制,而隨著科學技術的不斷進步,變頻器的應用范圍越來越廣泛，在船舶行業中也成為了不可或缺的部分。對用戶而言,想要保證變頻器能夠穩定運行,對變頻器的性能有著很高的要求。因此變頻器的各項性能檢測試驗是必不可少的。

當變頻器用作船舶電源時，一般需要提供故障選擇性的要求。具體地說，當船舶負載發生短路時，傳統的保護措施是通過斷路器來切斷短路點，但短路發生時會產生很大的電流，這個短路電流的大小雖然遠遠超過斷路器的額定電流，但實際的情況是，斷路器不會立刻跳閘，它需要在經過一個熱積累的過程后才能實現跳閘，切斷短路點。即便這個熱積累所需的時間非常短，但變頻電源不能立刻進行短路保護，短路時產生的巨大電流仍然會帶來燒毀船用設備的風險，不僅會造成經濟損失更會為船舶工作人員帶來危險。

故障短路電流支撐方法的原理在于：在負載發生短路時將系統電壓降低至零，以此避免巨大電流的產生，同時將系統電路中的電流提升至足夠將短路點之前的熔斷器熔斷或者斷路器進行過流保護的大小，一般而言，需要達到的最大的指標是2s內提供3倍額定電流的支撐，直至斷路器跳閘，排除短路故障。

變頻器的日用負載短路支撐能力對于如今的船舶行業來說是一項極為重要的性能，此外，變頻器直流母線短路支撐能力試驗、溫升試驗、諧波檢測試驗、并網試驗等，均是變頻器性能試驗的重要部分。在現代科學技術飛速發展的背景下，功能單一的試驗平臺已經不能滿足企業工廠的要求，利用率高、功能豐富的試驗平臺是現代設備的發展趨勢。

因此，開發一種能夠驗證變頻器故障短路電流支撐能力，同時又可以進行多種變頻器性能試驗的變頻器故障短路電流支撐試驗平臺顯得尤為重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種多功能負載電路變頻器試驗平臺。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：多功能負載電路變頻器試驗平臺，包括相連接的控制系統與上位機、以及與380V日用電網相連接的輸出的交流電壓為650V的待測試變頻器，變頻器的輸出端連接有PWM濾波器，PWM濾波器的輸出端通過負載導線與外接負載相連接，負載導線上沿遠離PWM濾波器方向依次設有第一斷路器、短路裝置、與380V日用電網并網的并網連接裝置、第二斷路器；

控制系統包括斷路器控制器、電流、電壓測量模塊、諧波檢測模塊、PPB調制器、示波器、溫度檢測模塊；短路裝置包括通過短路導線與負載導線相連接的第三斷路器；

變頻器包括通過導線與380V日用電網相連接的整流模塊，整流模塊的輸出端通過直流母線與逆變模塊相連接，直流母線上并聯有變頻斷路器；

第一斷路器、第三斷路器、變頻斷路器都與斷路器控制器電聯接并由斷路器控制器控制通斷；負載導線上在第一斷路器處通過導線與電流、電壓測量模塊相連接，導線上在第一斷路器處通過導線與諧波檢測模塊相連接。

作為一種優選的方案，所述并網連接裝置包括連接負載導線與380V日用電網的并網導線，并網導線上設有第四斷路器。