一种应用于多电机的综合试验系统的制作方法

文档序号:12189290阅读:307来源:国知局

本实用新型涉及电机试验技术领域,特别是涉及一种应用于多电机的综合试验系统。



背景技术:

目前国内电机制造生产行业生产的电机种类繁多,低压三相交流永磁同步电机,特别是低压新能源汽车永磁同步电动机的研发和生产是国内外研究的热门方向,与此同时,人们对于电机的相应测试设备也就提出了更高的要求,目前低压三相交流异步电机试验系统和低压三相交流永磁同步电机试验系统普遍形合而神不合(形式上是合成一个试验系统,但实际上相应功能没有实现),从而导致一个相应的电机研发及制造行业不得不需要准备两套不同的试验系统,成本高。

因此,如何提供一种解决上述技术问题的应用于多电机的综合试验系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种应用于多电机的综合试验系统,既能实现对三相交流异步电机的试验,也能实现对三相交流永磁同步电机包括新能源汽车永磁同步电动机的试验,节约了成本。

为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种应用于多电机的综合试验系统,包括:

用于接收并依据用户输入的电机类型和参数生成调压指令、电压参数指令以及交流接触器控制指令的控制装置;

输入端与市电连接的电源输入柜;

输入端与所述电源输入柜的输出端连接、控制端与所述控制装置连接、用于接收并依据所述调压指令对所述电源输入柜输出的三相交流电进行调压得到调压三相交流电的三相调压器;

输入端与所述三相调压器的输出端连接、输出端与直流母线连接、用于对所述调压三相交流电进行整流得到直流电的整流电源柜;

输入端与所述直流母线连接、控制端与所述控制装置连接、用于接收并依据所述电压参数指令对所述直流电进行逆变处理得到第一PWM波形电压的第一逆变器;

第一输入端与所述第一逆变器的输出端连接、输出端作为与被试电机连接的被测电机输出端口、控制端与所述控制装置连接的滤波器测量柜;所述滤波器测量柜包括输入端均作为所述滤波器测量柜的第一输入端、输出端连接且其公共端作为所述滤波器测量柜的输出端的第一三相交流异步电机选择电路以及第一三相交流永磁同步电机选择电路;所述第一三相交流异步电机选择电路包括第一交流接触器,所述第一三相交流永磁同步电机选择电路包括依次串联的第二交流接触器、交流滤波器以及第三交流接触器,所述交流接触器控制指令用于控制所述第一交流接触器或者所述第二交流接触器以及所述第三交流接触器的闭合;

输入端与所述直流母线连接,输出端与陪试电机连接的陪试逆变器。

优选地,所述控制装置包括:

用于接收并依据用户输入的电机类型和参数生成调压指令、电压参数指令以及交流接触器控制指令并将所述调压指令以及所述交流接触器控制指令发送至PLC、将所述电压参数指令发送至所述滤波器测量柜的工控机;

与所述工控机连接、用于将所述调压指令发送至所述三相调压器、将所述交流接触器控制指令发送至所述滤波器测量柜的所述PLC。

优选地,所述第一逆变器为输出频率在0-590Hz、额定输出电流为22A、额定输出电压为500V的逆变器。

优选地,该综合试验系统还包括:

输入端与所述直流母线连接、控制端与所述控制装置连接、输出端与所述滤波器测量柜的第二输入端连接、用于接收并依据所述电压参数指令对所述直流电进行逆变处理得到第二PWM波形电压的第二逆变器;

则所述滤波器测量柜还对应包括第二三相交流异步电机选择电路以及第二三相交流永磁同步电机选择电路连接,其中,所述第二三相交流异步电机选择电路的结构与所述第一三相交流异步电机选择电路的结构相同,所述第二三相交流永磁同步电机选择电路的结构比所述第一三相交流永磁同步电机选择电路的结构相同。

优选地,所述第二逆变器为输出频率在0-590Hz、额定输出电流为520A、额定输出电压为500V的逆变器。

优选地,所述陪试逆变器为输出频率在0-590Hz、额定输出电流为520A、额定输出电压为500V的逆变器。

优选地,该综合试验系统还包括:

输入端与所述直流母线连接、控制端与所述控制装置连接、输出端分别通过第四接触器与所述滤波器测量柜的输出端连接以及通过第五接触器作为与所述陪试电机连接的多电机输出端口、用于接收并依据所述电压参数指令对所述直流电进行逆变处理得到第三PWM波形电压的第三逆变器。

优选地,所述第三逆变器为输出频率在0-590Hz、额定输出电流为140A、额定输出电压为500V的逆变器。

优选地,该综合试验系统还包括:

与所述直流母线连接、用于制动停机以及紧急停车时释放所述综合试验系统的多余能量的制动斩波单元。

优选地,所述交流滤波器为LC交流滤波器。

本实用新型提供了一种应用于多电机的综合试验系统,该系统中的控制装置可根据用户输入的电机类型和参数来生成调压指令、电压参数指令以及交流接触器控制指令,其中,通过调压指令来控制三相调压器进行调压,再通过电压参数指令来控制第一逆变器输出的第一PWM波形电压的电压及频率,再通过交流接触器控制指令来控制第一交流接触器或者第二交流接触器以及第三交流接触器的闭合,从而来确定是否要对第一PWM波形电压进行滤波,最终得到满足用户所选电机类型的电机输入电压,可以理解的是,当被试电机为三相交流异步电机时,则控制第一交流接触器闭合,当被试电机为三相交流永磁同步电机时,则控制第二交流接触器以及第三交流接触器闭合。可见,本实用新型提供的综合实验系统既能实现对三相交流异步电机的试验,也能实现对三相交流永磁同步电机包括新能源汽车永磁同步电动机的试验,节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种应用于多电机的综合实验系统的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种应用于多电机的综合试验系统,既能实现对三相交流异步电机的试验,也能实现对三相交流永磁同步电机包括新能源汽车永磁同步电动机的试验,节约了成本。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1,图1为本实用新型提供的一种应用于多电机的综合实验系统的结构示意图;该系统包括:

用于接收并依据用户输入的电机类型和参数生成调压指令、电压参数指令以及交流接触器控制指令的控制装置1;

可以理解的是,用户可将待测试的电机的类型以及参数输入至控制装置1,这里的电机类型可以为常见的低压三相交流异步电动机,也可以为低压三相交流永磁同步电机,还可以是低压新能源三相交流电动汽车永磁同步电机,具体根据实际情况来定,另外,这些参数可以是被试电机的功率以及电压。当然,本实用新型对于电机的类型和参数不做特别的限定,根据实际情况来定。

作为优选地,控制装置1包括:

用于接收并依据用户输入的电机类型和参数生成调压指令、电压参数指令以及交流接触器控制指令并将调压指令以及交流接触器控制指令发送至PLC 12、将电压参数指令发送至滤波器测量柜6的工控机11;

与工控机11连接、用于将调压指令发送至三相调压器3、将交流接触器控制指令发送至滤波器测量柜6的PLC 12。

具体地,这里的PLC 12的型号可为是S7-200,当然还可以是其他型号,能实现本实用新型的目的即可。

输入端与市电连接的电源输入柜2;

具体地,电源输入柜2用来为整个综合试验系统提供市电AC380V三相五线制电源,电源输入柜2中包括断路器(图中的1QF1),其能够在所在电路发生过流、短路时及时断开,提高了综合实验系统的安全性能。另外,电源输入柜2中还包括接触器,用来控制是否为三相调压器3提供市电。

输入端与电源输入柜2的输出端连接、控制端与控制装置1连接、用于接收并依据调压指令对电源输入柜2输出的三相交流电进行调压得到调压三相交流电的三相调压器3;

具体地,三相调压器3的额定容量为250kVA,额定输入电压为400V,额定输出电压为500V。当然,还可以选用其他规格的三相调压器3,根据实际情况来定。

三相调压器3为整流电源柜4提供0-500V可调三相电压,此电压为宽范围电压,为后续不同电压等级的被试电动机试验奠定了基础,三相调压器3具体输出多大的电压由调压指令决定。

输入端与三相调压器3的输出端连接、输出端与直流母线连接、用于对调压三相交流电进行整流得到直流电的整流电源柜4;

整流电源柜4把调压三相交流电整流变成直流电,为第一逆变器5以及陪试逆变器7提供不同电压等级的直流电源。

输入端与直流母线连接、控制端与控制装置1连接、用于接收并依据电压参数指令对直流电进行逆变处理得到第一PWM波形电压的第一逆变器5;

第一逆变器5会接收工控机11发送的电压参数指令并依据电压参数指令来调整输出的第一PWM波形的电压和频率,以满足被试电机的需求。

可以理解的是,第一逆变器5中包括控制模块、多个驱动模块以及IGBT模块,由第一逆变器5里面的控制模块根据不同被试电动机的电压参数从不同端口输出相应控制信号到对应的驱动模块产生相对应的PWM信号去驱动IGBT模块输出对应被试电动机的相应电压,如被试电机电压在200V-300V时,则从控制模块的PORT1口输出信号到1号驱动模块去控制IGBT模块输出所需被试电动机电压;电机电压在400-500V时则从控制模块的PORT2口输出信号到2号驱动模块去控制IGBT模块输出所需被试电动机电压;如电机电压在500-700则从控制模块的PORT3口输出信号到3号驱动模块去控制IGBT模块输出所需被试电动机电压),这样对于不同电压的电动机,就可以控制系统输出不同电压段电压,满足相应试验功能的试验。

作为优选地,第一逆变器5为输出频率在0-590Hz、额定输出电流为22A、额定输出电压为500V的逆变器。

当然,第一逆变器5还可以是其他规格的逆变器,本实用新型在此不做特别的限定。

第一输入端与第一逆变器5的输出端连接、输出端作为与被试电机连接的被测电机输出端口、控制端与控制装置1连接的滤波器测量柜6;滤波器测量柜6包括输入端均作为滤波器测量柜6的第一输入端、输出端连接且其公共端作为滤波器测量柜6的输出端的第一三相交流异步电机选择电路以及第一三相交流永磁同步电机选择电路;第一三相交流异步电机选择电路包括第一交流接触器,第一三相交流永磁同步电机选择电路包括依次串联的第二交流接触器、交流滤波器以及第三交流接触器,交流接触器控制指令用于控制第一交流接触器或者第二交流接触器以及第三交流接触器的闭合;

滤波器测量柜6的主要作用是根据交流接触器控制指令来决定是否把第一逆变器5输出的第一PWM波形电压变成正弦波电压,当交流接触器控制指令控制第一交流接触器(对应图1中K1)闭合(此时第二交流接触器对应图1中K2和第三交流接触器对应图1中K3断开)时,则此时第一逆变器5输出的第一PWM波形电压不经过交流滤波器,滤波器测量柜6将第一PWM波形电压直接输出,可满足低压三相交流永磁同步电机以及低压新能源三相交流电动汽车永磁同步电机的需求;当交流接触器控制指令控制第二交流接触器和第三交流接触器闭合(此时第一交流接触器断开)时,则此时第一逆变器5输出的第一PWM波形电压经过交流滤波器的滤波后变成正弦波电压,以供给普通三相交流异步电动机试验。可见,通过三相调压器3和第一逆变器5可输出符合被试电机要求的第一PWM波形电压,通过滤波器测量柜6能够满足为不同类型电机进行试验的需求。

作为优选地,交流滤波器为LC交流滤波器。

当然,这里的交流滤波器还可以为其他类型的滤波器,本实用新型在此不做特别的限定。

输入端与直流母线连接,输出端与陪试电机连接的陪试逆变器7。

作为优选地,陪试逆变器7为输出频率在0-590Hz、额定输出电流为520A、额定输出电压为500V的逆变器。

当然,陪试逆变器7还可以是其他规格的逆变器,本实用新型在此不做特别的限定。

作为优选地,该综合试验系统还包括:

输入端与直流母线连接、控制端与控制装置1连接、输出端与滤波器测量柜6的第二输入端连接、用于接收并依据电压参数指令对直流电进行逆变处理得到第二PWM波形电压的第二逆变器8;

则滤波器测量柜6还对应包括第二三相交流异步电机选择电路以及第二三相交流永磁同步电机选择电路连接,其中,第二三相交流异步电机选择电路的结构与第一三相交流异步电机选择电路的结构相同,第二三相交流永磁同步电机选择电路的结构比第一三相交流永磁同步电机选择电路的结构相同。

作为优选地,第二逆变器8为输出频率在0-590Hz、额定输出电流为520A、额定输出电压为500V的逆变器。

可以理解的是,因为不同的被试电机,其功率可能不同,为了能够满足多种被试电机的需要,该系统还可设置不同功率的逆变器。

作为优选地,该综合试验系统还包括:

输入端与直流母线连接、控制端与控制装置1连接、输出端分别通过第四接触器与滤波器测量柜6的输出端连接以及通过第五接触器作为与陪试电机连接的多电机输出端口、用于接收并依据电压参数指令对直流电进行逆变处理得到第三PWM波形电压的第三逆变器9。

作为优选地,第三逆变器9为输出频率在0-590Hz、额定输出电流为140A、额定输出电压为500V的逆变器。

具体地,第四接触器和第五接触器隶属于CJX测量柜,主要用于对被试电动机试验时的电压电流进行测量,并把动力电源提供给被试电机。

为了适应尽可能多的被试电机和陪试电机,该系统还设置了第三逆变器9,第三逆变器9不仅可以通过第五接触器与陪试电机连接,还可通过第四接触器与被试电机连接,也即第三逆变器9不仅可为被试电机提供动力电源还可以为陪试电机提供动力电源。

作为优选地,该综合试验系统还包括:

与直流母线连接、用于制动停机以及紧急停车时释放综合试验系统的多余能量的制动斩波单元10。

制动斩波单元10主要用于制动停机和紧急停车时,释放多余能量,抑制母线电压上升,保护各个逆变器。

本实用新型提供了一种应用于多电机的综合试验系统,该系统中的控制装置可根据用户输入的电机类型和参数来生成调压指令、电压参数指令以及交流接触器控制指令,其中,通过调压指令来控制三相调压器进行调压,再通过电压参数指令来控制第一逆变器输出的第一PWM波形电压的电压及频率,再通过交流接触器控制指令来控制第一交流接触器或者第二交流接触器以及第三交流接触器的闭合,从而来确定是否要对第一PWM波形电压进行滤波,最终得到满足用户所选电机类型的电机输入电压,可以理解的是,当被试电机为三相交流异步电机时,则控制第一交流接触器闭合,当被试电机为三相交流永磁同步电机时,则控制第二交流接触器以及第三交流接触器闭合。可见,本实用新型提供的综合实验系统既能实现对三相交流异步电机的试验,也能实现对三相交流永磁同步电机包括新能源汽车永磁同步电动机的试验,节约了成本。

需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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