一种变流器的试验电路制造技术

本发明专利技术公开一种变流器的试验电路，该电路同时具有两台功能相同的变流器作为被试变流器，其中第一台的输出端通过感性元件耦合到第二台的输出端，第二台的输入端通过感性元件连接第一台的输入端；电源连接上述第一台变流器和第二台变流器的一个耦合端，向该电路提供试验中所需能量，未与电源连接的另一耦合端上的感性元件，为该试验电路的负载；试验时，两台变流器中，一台工作在正向状态，另一台工作在逆向状态，根据试验需要，对两台变流器工作进行脉冲宽度调制控制，使两台变流器相互之间通过耦合电路实现能量在两台变流器之间的循环，上述能量循环时产生的损耗部分通过电源获得补偿。该技术方案使电能获得充分利用，达到了良好的节能效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变流器技术，具体地说涉及一种变流器的试验电路。
技术介绍
在各种电机驱动场合下，大功率变流器得到广泛使用。这些变流器用于向电机提供驱动电源，在变流过程中，将供电网络提供的供电电压转化为合适电压和频率的供电电压，向电机提供。在上述应用场合的大功率变流器，需要通过试验方法测试变流器的工作状况。现有技术下，采用如图1a-1c或如图2a-2c所示的试验电路。图1a-1c示出的三种试验电路分别针对不同形式的变流器采用的同样的试验方法，其共同特征都是在变流器的输出端连接异步电机作为负载，在异步电动机后，可以进一步连接发电机、飞轮等装置连接，将试验功率由发电机回馈到电网中、转化存储为飞轮的动能或由电阻发热消耗。由于上述负载状况与变流器真实工作状况相近，使被试验的变流器可以获得类似于实际工作状态的试验状态。其中，图1a所示的电路中，被试验变流器为“三相交流-直流-三相交流”的变流器；图1b所示的电路中，被试验变流器为“直流-三相交流”变流器；图1c所示的电路中，被试验变流器为“单相交流-直流-三相交流”的变流器。图2示出的三种实验电路采用另外一种试验方法，其特征是，变流器的输出均连接接近实际电机功率因数(0.8左右)的电阻电抗作为负载，使所述变流器在类似于实际工作状态的试验状态下工作。变流器在试验过程中输出的电能在上述电阻电抗负载上消耗掉。其中图2a-2c所示的电路中的变流器形式分别与图1a-1c的变流器形式相同。上述两种试验方法本质上都是在变流器的输出端连接替代负载，以便获得与真实使用条件相近的工作状态，从而可以试验出变流器的正常工作电压、电流、功率等参数。这种方式能够较好的对变流器的工作状态进行试验，但是也存在若干问题。首先，两者的能量消耗都很高。图1所示的试验电路中，作为替代负载的电机可以通过连接法发电机将电能回馈电网，这样可以使一部分电能得到回收，但是，由于这种能量回馈方式的环节过多，造成电能在中间环节上已经消耗了大部分，能够回馈到电网的比例较小。图2所示的电路中，电能完全消耗在作为负载的电阻上，使电能白白损耗。其次，对于图1b、图2b等，针对使用单相交流电的变流器进行试验的电路中，由于变流器需要单相供电，导致电源三相不平衡。再次，上述电路对于具有不同供电要求的变流器，需要准备不同类型的供电电源，造成电源种类多而复杂。除了上述问题外，上述两种方法各自还存在一些特定的问题。其中，图1所示的方法由于需要设置若干组电机，使其存在系统复杂，占地面积大，试验设备成本高等问题；同时，传动设备易磨损，维护成本高；试验时作为负载的异步电机不断旋转，机械噪声大。图2所示的方法由于全部试验功率都通过电阻消耗，使电能无法回收，能量损耗巨大；该方法由于需要为负载配置大功率散热装备，使成本增高，当使用风扇等散热装备时，还会产生噪声。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，为变流器提供一种试验电路，该电路能够降低试验过程中产生的能量损耗，并便于采用进一步优化方案，使需要对单相供电的逆变器进行试验时，不会由于单相供电而造成三相电的不平衡；该电路同时具有所需供电电源种类简单的优点。同样，该电路可以简化试验系统，降低系统的维护成本，以及由于无需考虑散热等，不会产生噪声。本专利技术提供的变流器的试验电路同时具有两台功能相同的变流器作为被试变流器，其中第一台变流器的输出端通过感性元件耦合到第二台变流器的输出端，第二台变流器的输入端通过感性元件连接第一台变流器的输入端；电源连接上述第一台变流器和第二台变流器的一个耦合端，向该电路提供试验中所需能量，未与电源连接的另一耦合端上的感性元件，为该试验电路的负载；试验时，两台变流器中，一台工作在正向状态，另一台工作在逆向状态，根据试验需要，对两台变流器工作进行脉冲宽度调制控制，使两台变流器相互之间通过耦合电路实现能量在两台变流器之间的循环，上述能量循环时产生的损耗部分通过电源获得补偿。优选地，所述被试变流器为“直流-三相交流”变流器；所述第一台变流器的输出端通过感性元件耦合到第二台变流器的输出端，具体是第一台变流器的一组或多组交流输出端通过电抗器或者变压器耦合到第二台变流器的一组或多组交流输出端；所述第二台变流器的输入端通过感性元件连接第一台变流器的输入端，具体是第二台变流器的一组或多组直流输入端通过电抗器耦合到第一台变流器的一组或多组直流输入端；所述电源为从三相交流电源整流后获得的直流电；所述电源连接上述第一台变流器和第二台变流器的一个耦合端，具体是该直流电连接所述第一台变流器和第二台变流器相互耦合的输入端。优选地，所述被试变流器为“三相交流-直流-三相交流”变流器；所述第一台变流器的输出端通过感性元件耦合到第二台变流器的输出端，具体是第一台变流器的一组或多组交流输出端通过电抗器或者变压器耦合到第二台变流器相应的一组或多组交流输出端；所述第二台变流器的输入端通过感性元件连接第一台变流器的输入端，具体是第二台变流器的一组或多组三相交流输入端通过电抗器耦合到第一台变流器的相应的一组或多组三相交流输入端；所述电源为三相交流电源；所述电源连接第一台变流器和第二台变流器的一个耦合端，具体是该三相交流电源连接所述第一台变流器和第二台变流器相互耦合的输入端。优选地，所述被试变流器为“单相交流-直流-三相交流”变流器，所述第一台变流器的输出端通过感性元件耦合到第二台变流器的输出端，具体是所述第一台变流器的一组或多组三相交流输出端通过电抗器耦合到第二台变流器相应的一组或多组三相交流输出端；所述第二台变流器的输入端通过感性元件连接第一台变流器的输入端，具体是第二台变流器的一组或多组单相交流输入端通过电抗器或者变压器耦合到第一台变流器的一组或多组单相交流输入端；所述电源为三相交流电源；所述电源连接上述第一台变流器和第二台变流器的一个耦合端，具体是该三相交流电源连接所述第一台变流器和第二台变流器的一组或多组相互耦合的三相交流输出端。优选地，所述被试变流器为“直流一直流”变流器，所述第一台变流器的输出端通过感性元件耦合到第二台变流器的输出端，具体是所述第一台变流器的一组或多组直流输出端通过电抗耦合到第二台变流器的一组或多组直流输出端；所述第二台变流器的输入端通过感性元件连接第一台变流器的输入端，具体是第二台变流器的一组或多组直流输入端通过电抗耦合到第一台变流器的一组或多组直流输入端；所述电源为直流电源；所述电源连接上述第一台变流器和第二台变流器的一个耦合端，具体是该直流电源连接所述第一台变流器和第二台变流器的相互耦合的输出端或者输入端。优选地，所述电源连接第一台变流器和第二台变流器的一个耦合端，具体是连接在该耦合端上相对两台变流器具有对称输入电抗的位置。优选地，该试验电路中，在两台变流器之间实现能量循环的具体方法是，通过联合控制所述第一台变流器和第二台变流器的输出电压，调节作为负载的电抗器或变压器上的电流大小和方向，以控制试验功率的大小和能量流动方向。本专利技术的基本技术方案，采用两台变流器通过变压器或者电抗器耦合组成的变流环路，使电能在环路中不断循环，实现在额定的电压、电流和频率下的额定功率在两台变流器之间的电能循环，外部电源只需要补充环路中的电能损耗，即可完成试验。环路中，变压器或电抗器起耦合和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变流器的试验电路，其特征在于，同时具有两台功能相同的变流器作为被试变流器，其中第一台变流器的输出端通过感性元件耦合到第二台变流器的输出端，第二台变流器的输入端通过感性元件连接第一台变流器的输入端；电源连接上述第一台变流器和第二台变流器的一个耦合端，向该电路提供试验中所需能量，未与电源连接的另一耦合端上的感性元件，为该试验电路的负载；试验时，两台变流器中，一台工作在正向状态，另一台工作在逆向状态，根据试验需要，对两台变流器工作进行脉冲宽度调制控制，使两台变流器相互之间通过耦合电路实现能量在两台变流器之间的循环，上述能量循环时产生的损耗部分通过电源获得补偿。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁荣军，陈高华，冯江华，杨文昭，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]