一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统，包括进线变压器、整流器模块组、直流母线电容组、测试台控制器、陪试功率单元、负载电抗器和测试台控制器组网系统，进线变压器、整流器模块组、直流母线电容组依次连接并输出直流母线，陪试功率单元通过负载电抗器连接被测对象，同时连接在直流母线上，测试台控制器和测试台控制器组网系统用于对不同被测对象进行测试。本实用新型专利技术能够完成被试对象为任意品牌单个中压三电平功率单元、两个中压三电平功率单元和中压三电平逆变或整流系统的测试，提高了系统的测试效率并扩大了系统的测试范围，同时在对任意品牌的中压三电平逆变或整流系统测试时，为其提供直流电源和测试系统。测试系统。测试系统。

【技术实现步骤摘要】
一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统


[0001]本技术属于电力电子
，尤其是一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统。

技术介绍

[0002]中压大功率变频器在电气制造业中处于关键地位，国内市场多年来被国外品牌垄断。近几年，国产中压大功率变频器逐步开始抢占市场，主要应用于冶金、矿山、石油等工作环境较为恶劣的行业。因为中压大功率变频器应用行业的特殊性，可靠性高、维护率低是特别关键的指标。
[0003]为保证产品的质量，出厂试验是产品生产过程中的关键一环，出厂试验可以验证产品设计和生产的正确性和可靠性，尤其对于水冷中压大功率变频器类产品，测试项目比较多，包括对单个功率单元的测试、功率系统的测试、控制系统的测试以及整套变频系统的出厂测试。各测试项目下的测试数据也非常多，特别是水冷系统数据、功率元器件的热数据、关键元器件的电气特性波形和负载电流数据等。在对中压大功率变频产品的测试过程中，普遍存在着出厂测试难度大、测试条件不具备等问题，在以往的测试过程中，只能人为的、间断的利用手持热成像仪进行功率元器件的温度测量，需要手抄水冷系统各仪表数据，需要高压探头、电流线圈对电压和电流进行测试，存在测试效率低、耗费大量人力物力、安全系数低等缺点。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统，能够满足多种测试项目、建立数据采集和组网系统，使该测试系统具备完善的软硬件故障连锁保护系统，测试效率高、可操作性高并且安全性高。
[0005]本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0006]一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统，包括进线变压器、整流器模块组、直流母线电容组、测试台控制器、陪试功率单元、负载电抗器和测试台控制器组网系统，其中进线变压器的输入端连接电网，进线变压器的输出端连接整流器模块组的输入端，整流器模块组的输出连接直流母线，直流母线上并联直流母线电容组，用于提供平稳的直流母线电压；陪试功率单元的直流端连接直流母线，用于陪试作用；陪试功率单元的交流端连接负载电抗器，测试台控制器分别连接陪试功率单元、负载电抗、被试对象和测试台控制器组网系统。
[0007]而且，所述被试对象包括单个中压三电平功率单元、两个中压三电平功率单元和中压三电平逆变或整流系统。
[0008]而且，所述若被试对象为单个中压三电平功率单元时，则被试中压三电平功率单元的直流端连接直流母线，陪试功率单元的交流端通过负载电抗连接被试中压三电平功率单元的交流端，测试台控制器用于测试被试中压三电平功率单元。
[0009]而且，所述被试对象为两个中压三电平功率单元时，则两个被测试中压三电平功率单元的直流端分别连接直流母线，两个被测试中压三电平功率单元的交流端通过负载电抗连接，测试台控制器用于测试两个被试中压三电平功率单元。
[0010]而且，所述被试对象为中压三电平逆变或整流系统时，则被试中压三电平逆变或整流系统的直流母线通过柜间短接排连接测试系统的直流母线，测试台控制器用于测试系统的运行，使测试系统作为一台整流器进行使用，被试中压三电平逆变或整流系统的自有控制器用于进行被试中压三电平逆变或整流系统的测试。
[0011]而且，所述测试台控制器包括主控板和母板，其中主控板和母板通过直插式排针连接，主控板通过串口连接上位机，母板通过光纤连接陪试功率单元和被试对象，其输入信号为功率器件驱动与返回信号。
[0012]而且，所述测试台控制器组网系统包括：开关量输出板、模拟量输入板、模拟量输出板、开关量输入板、数据采集模块、DU/DT电压采集板、直流母线电压采集板、两个中压三电平功率单元电流反馈板、单个中压三电平功率单元电流反馈板、DP通讯板、PLC、触摸式液晶屏、温度采集系统、电脑、打印机、上位机和水循环系统；
[0013]其中，开关量输出板的输入端通过光纤连接母板，用于输出各个部分中指示灯的信号；
[0014]模拟量输入板的输入板的输出端连接水循环系统中的各个仪表，用于采集水循环系统中的各个参数，模拟量输入板的输出端通过光纤连接母板，用于对水循环系统进行故障连锁；
[0015]模拟量输出板的输入端连接母板，用于输出母板中个继电器节点和接触器结点的信号，模拟量输出板的输出端连接电脑，电脑连接打印机，用于测试数据、成像画面和测试报告的打印；
[0016]开关量输入板的输入端连接中压三电平逆变或整流系统以及温度采集系统的I/O端口，开关量输入板的输出端通过光纤连接母板，用于中压三电平逆变或整流系统以及温度采集系统的故障连锁；
[0017]DU/DT电压采集板和直流母线电压采集板通过排线连接母板，用于采集不同位置的高电压；
[0018]两个中压三电平功率单元电流反馈板和单个中压三电平功率单元电流反馈板通过多绞屏蔽线连接母板，用于两个中压三电平功率单元或单个中压三电平功率单元的负载电流采集和过流保护；
[0019]DP通讯板通过DP快速连接标准电缆连接主控板和PLC，PLC通过以太网连接触摸式液晶屏，用于系统的保护。
[0020]而且，所述温度采集系统包括交换机、热成像仪和I/O模块，其中交换机、热成像仪和I/O模块串行连接，用于故障连锁以及画面的实时监控。
[0021]本技术的优点和积极效果是：
[0022]1、本技术包括进线变压器、整流器模块组、直流母线电容组、测试台控制器、陪试功率单元、负载电抗器和测试台控制器组网系统，进线变压器、整流器模块组、直流母线电容组依次连接并输出直流母线，陪试功率单元通过负载电抗器连接被测对象，同时连接在直流母线上，测试台控制器和测试台控制器组网系统用于对不同被测对象进行测试。
本技术能够完成被试对象为任意品牌单个中压三电平功率单元、两个中压三电平功率单元和中压三电平逆变或整流系统的测试，提高了系统的测试效率并扩大了系统的测试范围，同时在对任意品牌的中压三电平逆变或整流系统测试时，为其提供直流电源和测试系统。
[0023]2、本技术的温度采集系统包括交换机、热成像仪和I/O模块，能够对任何一个功率单元的整体进行在线式红外测温成像，成像可实时的在液晶屏显示，并且具有I/O端口反馈温度预警信号，避免人力测温的断续性，提高了安全性。
[0024]3、本技术的模拟量输入板连接水循环系统中具有模拟量反馈的温度表、压力表、流量计、水离子电导率测量仪等设备，全部信号经过模拟量输入板接入母板，实现系统在线实时监控，可有效进行故障保护，更加方便对水冷系统的压力、流量和温度等进行测量，同时能够对被试功率单元的热损耗进行估算。
[0025]4、本技术母板通过光纤连接陪试功率单元和被试对象，其输入信号为功率器件驱动与返回信号，本技术能够实现对于中高压以及大电流的测量，通过中高压以及大电流测量电路转化为0
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5V电压接入系统，系统通过高速的信号处理和波形记录功能，自动对测试电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统，其特征在于：包括进线变压器、整流器模块组、直流母线电容组、测试台控制器、陪试功率单元、负载电抗器和测试台控制器组网系统，其中进线变压器的输入端连接电网，进线变压器的输出端连接整流器模块组的输入端，整流器模块组的输出连接直流母线，直流母线上并联直流母线电容组，用于提供平稳的直流母线电压；陪试功率单元的直流端连接直流母线，用于陪试作用；陪试功率单元的交流端连接负载电抗器，测试台控制器分别连接陪试功率单元、负载电抗、被试对象和测试台控制器组网系统。2.根据权利要求1所述的一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统，其特征在于：所述被试对象包括单个中压三电平功率单元、两个中压三电平功率单元和中压三电平逆变或整流系统。3.根据权利要求1或2所述的一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统，其特征在于：若所述被试对象为单个中压三电平功率单元时，则被试中压三电平功率单元的直流端连接直流母线，陪试功率单元的交流端通过负载电抗连接被试中压三电平功率单元的交流端，测试台控制器用于测试被试中压三电平功率单元。4.根据权利要求1或2所述的一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统，其特征在于：所述被试对象为两个中压三电平功率单元时，则两个被测试中压三电平功率单元的直流端分别连接直流母线，两个被测试中压三电平功率单元的交流端通过负载电抗连接，测试台控制器用于测试两个被试中压三电平功率单元。5.根据权利要求1或2所述的一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统，其特征在于：所述被试对象为中压三电平逆变或整流系统时，则被试中压三电平逆变或整流系统的直流母线通过柜间短接排连接测试系统的直流母线，测试台控制器用于测试系统的运行，使测试系统作为一台整流器进行使用，被试中压三电平逆变或整流系统的自有控制器用于进行被试中压三电平逆变或整流系统的测试。6.根据权利要求1所述的一种满足多工况的中压三电平大功率测试系统，其特征在于：所述测试台控制器包括主控...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙传杰，张旭东，侯树旺，姜一达，
申请(专利权)人：天津电气科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：