一种变频器电压耐受能力的智能化测试平台的制作方法

1.本实用新型涉及电压耐受能力测试技术领域，尤其涉及一种变频器电压耐受能力的智能化测试平台。


背景技术：

2.变频器(variable frequency drive，vfd)被广泛应用于石油化工、药品生产及高端制造等工业过程中，但电压暂降常导致变频器跳闸而造成生产过程中断，成为影响用户优质电力服务满意度的关键因素。vfd的电压暂降耐受能力的量化是指导设备选型及电压暂降治理的第一步，国内外许多科研机构对其开展了大量研究与测试工作。然而，随着变频器调速技术的发展，vfd的类型和数量不断增加。由于原有的测试方案效率低下，难以快速高效获得不同类型变频器的电压暂降耐受能力，亟需更加快速高效的实用化设备耐受能力测试技术。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种变频器电压耐受能力的智能化测试平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种变频器电压耐受能力的智能化测试平台，包括变频器，包括程控电源、信号采集装置、主控系统、异步电机以及模拟负载装置，所述程控电源与所述变频器电性相连，所述变频器与所述异步电机电性相连，所述异步电机与所述模拟负载装置相连，所述信号采集装置分别采集程控电源、变频器的电压电流，所述信号采集装置与所述主控系统信号相连。
5.可选的，所述模拟负载装置包括负载电机、电机驱动器、耗能电阻，所述异步电机的旋转轴与所述负载电机的转动轴相连，所述负载电机与所述电机驱动器信号相连，所述耗能电阻接入所述电机驱动器的直流测。
6.可选的，所述信号采集装置包括第一信号采集单元、第二信号采集单元、第三信号采集单元、信号调理电路，所述第一信号采集单元设置于所述程控电源的输出端，所述第二信号采集单元与所述变频器的输出端并联，所述第三信号采集单元设置于所述异步电机的旋转轴处；
7.所述第一信号采集单元、第二信号采集单元、第三信号采集单元的输出端均与所述信号调理电路信号相连，所述信号调理电路与所述主控系统信号相连。
8.可选的，所述信号调理电路包括二阶有源低通滤波电路以及a/d转换电路，所述第一信号采集单元、第二信号采集单元、第三信号采集单元的输出端均与所述二阶有源低通滤波电路电性相连，所述二阶有源低通滤波电路与所述a/d转换电路、主控系统电性相连。
9.可选的，所述a/d转换电路选用ad7606作为转换芯片。
10.可选的，所述吸附装置包括第一底板、第二底板，所述第一底板、第二底板的一端均设有旋转接口，所述第一底板的另一端设有若干凸起，所述凸起端部设有第一磁体，所述
第二底板的另一端上设有筒体，所述筒体上设有若干容纳腔，所述容纳腔的底部设有第二磁体，所述第一磁体与所述第二磁体相吸。
11.与现有技术相比，本实用新型达到的有益效果如下：
12.本实用新型提供的一种变频器电压耐受能力的智能化测试平台，通过程控电源实现电压暂降信号的模拟，通过模拟负载装置实现异步电机的负载模拟，通过上述电压暂降信号以及负载的模拟，可对变频器在电压暂降状态下的运行情况进行模拟，可快速高效获得不同类型变频器的电压暂降耐受能力。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型提供的一种变频器电压耐受能力的智能化测试平台的结构图；
15.图2为本实用新型提供的信号采集装置的结构示意图；
16.图3为本实用新型提供的测试平台连接示意图；
17.图4为本实用新型提供的吸附装置结构示意图。
18.图中，1程控电源，2变频器，3信号采集装置，4主控系统，5第一信号采集单元，6第二信号采集单元，7第三信号采集单元，8异步电机，9二阶有源低通滤波电路，10a/d转换电路，11负载电机，12电机驱动器,13耗能电阻，14第一底板，15第二底板，16旋转接口，17凸起，18第一磁体，19筒体，20容纳腔，21第二磁体，22旋转轴，23转动轴。
具体实施方式
19.为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。
20.参见图1至图4，一种变频器电压耐受能力的智能化测试平台，包括变频器2，包括程控电源1、信号采集装置3、主控系统4、异步电机8以及模拟负载装置，所述程控电源1与所述变频器2电性相连，所述变频器2与所述异步电机8电性相连，所述异步电机8与所述模拟负载装置相连，所述信号采集装置3分别采集程控电源1、变频器2的电压电流，所述信号采集装置3与所述主控系统4信号相连。
21.本实用新型提供的自动测试平台，其通过主控系统4向所述程控电源1发出控制命令，通过程控电源1模拟电压暂降信号，并通过所述变频器2为所述异步电机8进行供电，使得异步电机8平稳运转，同时通过模拟负载装置来模拟异步电机8运行过程中所需的负载转矩；
22.当所述程控电源1输出电压暂降信号时，所述变频器2的输出电压频率发生改变，同时异步电机8的转速也随之发生改变，通过信号采集装置3分别采集程控电源1的输出电压信号、变频器2的输出电压信号、异步电机8的转速信号，并将上述信号传递至所述主控系统4中，主控系统4通过分析变频器2的输出电压信号判断在本次电压暂降下，所述变频器2是否产生故障；
23.若变频器2未故障，则程控电源1输出正常电压信号并使得变频器2平稳运行一定时间后，重新向所述变频器2输出新的电压暂降信号，直至得到变频器2的临界故障点，在此过程中，通过异步电机8的转速信号调节模拟负载装置，使模拟负载装置能模拟出最合适的负载转矩。
24.需要说明的是，程控电源1可实现输出电压波形的编辑用于模拟电压暂降，该电源可提供电压暂降特征因子任意组合的电压暂降波形，包括但不限于电压暂降幅值、电压暂降持续时间、波形起始点。程控电源1的精度会直接影响到测试的准确性，其误差应小于标准ieee std 1668
‑
2017的规定，测试前需校验其实际发出波形的准确性，若不符合标准ieee std 1668
‑
2017要求，则应更换精度符合要求的电源。
25.具体的，所述信号采集装置3包括第一信号采集单元5、第二信号采集单元6、第三信号采集单元7、信号调理电路，所述第一信号采集单元5设置于所述程控电源1的输出端，所述第二信号采集单元6与所述变频器2的输出端并联，所述第三信号采集单元7设置于所述异步电机8的旋转轴22处；
26.所述第一信号采集单元5、第二信号采集单元6、第三信号采集单元7的输出端均与所述信号调理电路信号相连，所述信号调理电路与所述主控系统4信号相连。
27.其中第一信号采集单元5仅包括lctv31ce电流型电压互感器，所述第二信号采集单元6包括lctv31ce电流型电压互感器以及lcta2dcc型电流互感器，所述第三信号采集单元7包括转速传感器，通过第一信号采集单元5、第二信号采集单元6采集的电压信号以及第三信号采集单元7采集的转速信号，经信号调理电路8进行滤波整理以及a/d转换后传输至主控系统4中，由主控系统4进行数据分析。
28.具体的，在本技术的一个实施方式中，所述信号调理电路8包括二阶有源低通滤波电路9以及a/d转换电路10，所述第一信号采集单元5、第二信号采集单元6、第三信号采集单元7的输出端均与所述二阶有源低通滤波电路9电性相连，通过二阶有源低通滤波电路9进行滤波整理，所述二阶有源低通滤波电路9与所述a/d转换电路10、主控系统4电性相连。
29.具体的，在本技术的一个实施方式中，所述a/d转换电路10选用ad7606作为转换芯片。
30.优选的，在本技术的一个实施方式中，所述主控系统4为控制主机。
31.具体的，在本实施方式中，所述模拟负载装置包括负载电机11、电机驱动器12、耗能电阻13，所述异步电机8的旋转轴22通过吸附装置与所述负载电机11的转动轴23相连，所述负载电机11与所述电机驱动器12信号相连，所述耗能电阻13接入所述电机驱动器12的直流测。
32.其中负载电机11可采用标准的三相nema b级逆变式电机，其电机驱动器12用于实现负载电机11的控制，在使用时，主控系统4根据转速传感器的信号，向电机驱动器12发送相应的控制命令，该控制命令包括望的负载系数和期望的负载惯性，电机驱动器12根据该控制命令控制负载电机11向异步电机8施加相应的负载转矩，从而模拟异步电机8在正常使用过程中应当承受的负载。
33.需要说明的是，由于异步电机8带动负载电机11转动，因此负载电机11处于发电状态，为消耗产生的能量，需要在电机驱动器12的直流侧接入电阻13以消耗多余的能量。
34.优选的，所述吸附装置包括第一底板14、第二底板15，所述第一底板14、第二底板
15的一端均设有旋转接口16，所述第一底板14的另一端设有若干凸起17，所述凸起17端部设有第一磁体18，所述第二底板15的另一端上设有筒体19，所述筒体19上设有若干容纳腔20，所述容纳腔20的底部设有第二磁体21，所述第一磁体18与所述第二磁体21相吸。
35.在使用时，将异步电机8的旋转轴22插入第一底板14上的旋转接口16并旋紧，同时将负载电机11的转动轴23插入第二底板15上的旋转接口16并旋紧，将第一底板14上的凸起17插入第二底板15上的容纳腔20内，由于第一磁体18、第二磁体21相吸，因此凸起17被吸附至所述容纳腔20中，通过上述设置，即可实现异步电机8的旋转轴22与负载电机11的转动轴23之间的连接。
36.需要说明的是，所述主控系统4、二阶有源低通滤波电路9、a/d转换电路10、交流接触器1、电压暂降发生器2均为本领域技术人员的常用电力元件设备，本领域技术人员可根据需要自由选择其特定的元件型号用以实施本实施例。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。