专利名称：异步电动机试验用电源装置(系统)的制作方法
技术领域：
本发明涉及异步电动机试验用电源装置。
在进行异步电动机型式试验及出厂试验时，其中主要试验项目都需要电源，如空载、堵转、超速、匝间等试验要求有一个向被试机供电的电源系统;温升、转矩、噪声、振动等试验，除要有供电系统外，还需要一个能量返馈系统。为保证试验结果的准确性，对试验电源的电压波形正弦度、三相电压对称度、电源电压、频率稳定度等，国家标准都有严格的要求。当被试品有50赫芝、60赫芝两类产品时，则要求试验电源具有相应频率。
目前，国内外较为常见的试验电源装置(系统)的电气系统图见
图1，调压器〔1〕由电网取电向被试机〔2〕供电，即为供电系统;由同步发电机〔3〕、直流电动机〔4〕、直流电动机〔5〕、同步发电机〔6〕以及作为被试机负载用的陪试机〔7〕组成能量返馈系统，此种形式的电源装置常称为“四机组”试验电源。空载、堵转、匝间等试验时，被试机与陪试机的轴联接脱开，调压器由电网取电，经调节向被试机供电。负载、温升等试验时，被试机与陪试机轴联接，调压器向被试机供电，陪试机作为被试机的负载处发电状态，并驱动同步发电机〔3〕;同步发电机〔3〕处电动机状态，直流电动机〔4〕处发电机状态，直流电动机〔5〕处电动机状态，同步发电机〔6〕处发电机状态。调节直流电动机转速及同步发电机的励磁，可调整同步发电机〔6〕发出的电源频率、电压、功率，使被试机输出的能量通过反馈系统返馈回电网。“四机组”试验电源，由于其调压器直接由电网取电，因受电网影响，电源的正弦度、对称性，电压和频率的稳定性，难以满足试验要求，因电网及电机的参数变化，负载不能自动稳定，影响试验结果的准确性;此外，电源频率取决于电网，50赫芝的电网，不能满足60赫芝产品的试验。
对于50赫芝电网，为满足60赫芝的产品试验，已有技术是用上述“四机组”中的两台同步发电机和两台直流电动机取代调压器，即所谓“八机组”试验电源，同步发电机接电网，通过变更两台直流电动机的电压和转速，使另一台同步发电机发出60赫芝的电源，向被试机供电。“八机组”试验电源，大大增加设备投资，尤其是系统调节困难，操作极不方便。
近年研究的常规稳频稳压试验电源，其温升等试验时的电气系统图见图2，由调压器向被试机供电，返馈系统由同步发电机〔8〕、直流电动机〔9〕、可控硅装置〔10〕和陪试机组成。由于采用调压器对被试机供电，电源电压、频率仍受电网影响，难以稳定;温升试验不能自动稳定负载，必须手动调节;由于能量通过电网进行大循环，可控硅装置的调控而对电网产生谐波污染;对于50赫芝电网，用于60赫芝产品试验时，机组及控制系统需增加一倍，投资增加。
本发明的目的是提供一种可自动稳定电压、频率，稳定负载，满足50赫芝和60赫芝产品试验的试验电源装置(系统)。
本发明的技术方案见图3，由可控硅装置〔11〕向电网取电，经直流电动机〔12〕和同步发电机〔13〕组成供电系统向被试机〔14〕供电;由陪试机〔15〕、同步发电机〔16〕、直流电动机〔17〕和直流电动机〔12〕组成能量返馈系统。本装置(系统)运行时，由可控硅装置〔11〕向电网取电，构成直流电动机〔12〕、同步发电机〔13〕、被试机〔14〕、陪试机〔15〕、同步发电机〔16〕、直流电动机〔17〕和直流电动机〔12〕闭环系统。当被试机和陪试机互换位置时，上述系统可逆。
指定图3为说明书摘要附图。
空载、堵转等试验时，被试机〔14〕与陪试机〔15〕脱开。第一种运行方式为合上开关〔18〕、〔19〕，可控硅装置〔11〕向电网取电，经直流电动机〔12〕、同步发电机〔13〕向被试机供电;第二种运行方式为合上开关〔20〕、〔21〕，则由可控硅装置〔11〕向电网取电，经直流电动机〔17〕、同步发电机〔16〕向被试机供电，此时的陪试机〔15〕则为被试机。第三种运行方式为合上系统中所有开关，则形成双回路并联方式向被试机〔14〕供电，这种形式的供电，试验容量可提高一倍。
负载、温升等试验时，被试机〔14〕与陪试机〔15〕联轴，合上开关〔18〕、〔19〕、〔20〕、〔21〕，由可控硅装置〔11〕，经直流电动机〔12〕、同步发电机〔13〕向被试机〔14〕供电，通过可控硅装置对直流电动机调速、实现自动稳频;通过调节同步发电机励磁装置，实现稳压。陪试机〔15〕作为被试机〔14〕的负载，所发出的能量通过同步发电机〔16〕、直流电动机〔17〕、直流电动机〔12〕实现返馈，本发明的能量返馈不经电网，而是在系统内部返馈，构成闭环返馈系统，可大大减少对电网的谐波污染。通过控制直流电动机〔17〕和同步发电机〔16〕的励磁，实现稳定负载。全部稳压、稳频、稳定负载的调节过程，都是通过电子线路自动进行，因此具有反应快、精度高的特点。满足国家标准的要求。
进行60赫芝的产品试验时，通过调节可控硅装置的输出电压和直流电动机的励磁电流，而实现对直流电动机〔12〕、〔17〕的调速，使得同步发电机发出不同频率的电源，由于直流电动机调速范围宽，可使同步发电机发出约10～72赫芝的电源，以满足60赫芝产品试验的需要，而不需增加任何其他设备。
实施例系统中可控硅装置参数为200千瓦、230伏、900安;两台直流电动机参数均为190千瓦、230伏、880安;两台同步发电机为正弦波发电机，参数为360千伏安、400伏，1000安。本实施例试验能力，负载试验380伏、160千瓦;满压堵转试验380伏、75千瓦。本实施例选用正弦波发电机，可保证电源的正弦度、对称性。通过调节，可连续获得10～72赫芝的电源。
本发明可自动稳定电源电压、频率、自动稳定负载，提高测试精度，在不增加设备的情况下，可满足50赫芝、60赫芝的产品试验。系统运行方式灵活方便，单回路的小型被试机试验可节能，双回路并联，可增大试验容量。
由于能量返馈是在系统内部循环，电网只需补充少量损耗，并可大大减少因可控硅装置的调控而产生的对电网的谐波污染。
权利要求
1.一种异步电动机试验用电源装置(系统)，包括供电系统和能量返馈系统，其特征是供电系统由可控硅装置[11]、直流电动机[12]、同步发电机[13]组成，能量返馈系统由陪试机[15]、同步发电机[16]、直流电动机[17]和直流电动机[12]组成，所说的可控硅装置[11]接电网，构成其直流电动机[12]、同步发电机[13]、被被机[14]、陪试机[15]、同步发电机[16]、直流电动机[17]和直流电动机[12]闭环系统。
全文摘要
异步电动机试验用电源装置(系统)，可控硅装置(11)由电网取电、构成直流电动机(12)和同步发电机(13)供电系统，构成直流电动机(12)、同步发电机(13)、被试机(14)、陪试机(15)、同步发电机(16)、直流电动机(17)和直流电动机(12)的闭环系统，装置运行灵活方便，可自动稳压、稳频、稳定负载，提高测试精度，满足国家标准要求，满足50赫芝、60赫芝产品试验，可大大减少对电网的谐波污染。
文档编号G01R31/34GK1042012SQ8810579
公开日1990年5月9日 申请日期1988年10月21日 优先权日1988年10月21日
发明者罗丁, 李松光, 蒋士林, 胡光肃, 邓盛春, 钟慈云 申请人:国家机械工业委员会第八设计研究院