本發(fā)明屬于變頻器維修試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)，適用于試驗(yàn)條件所限的變頻器各等級(jí)電源輸入以及變頻器低頻大電流負(fù)載試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

冶金礦山行業(yè)應(yīng)用了大量的電動(dòng)機(jī)，尤其是中高壓電動(dòng)機(jī)，而電動(dòng)機(jī)的主要?jiǎng)恿?lái)源是變頻器，變頻器為礦山行業(yè)節(jié)省了大量能源。廠礦的變頻器電壓規(guī)格種類多樣繁雜，有380V輸入、690V輸入、直流550V輸入等多種變頻器，尤其是中高壓變頻器。變頻器的價(jià)格昂貴，變頻器出現(xiàn)故障后很少更換新的設(shè)備，需要對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行維修，但維修后的變頻器需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后才能應(yīng)用于原來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，否則一旦故障被擴(kuò)大，將得不償失，在傳統(tǒng)的維修試驗(yàn)時(shí)，必須要有與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境同樣規(guī)格的電機(jī)才能進(jìn)行試驗(yàn)，而廠礦現(xiàn)場(chǎng)的電機(jī)規(guī)格幾十種，而且冶金廠礦的電機(jī)功率都很大，且價(jià)格昂貴。

在傳統(tǒng)的試驗(yàn)系統(tǒng)中，變頻器在維修試驗(yàn)調(diào)試過(guò)程中的低、中、高壓電源輸入均采用電網(wǎng)電源，電源電壓等級(jí)單一，不能夠滿足低、中、高壓變頻器的需求。

在傳統(tǒng)的試驗(yàn)系統(tǒng)中，各功率等級(jí)的變頻器在大電流負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，需要不同等級(jí)的電機(jī)負(fù)載，電機(jī)數(shù)量繁多、冗余，對(duì)于100KW以上的電機(jī)負(fù)載價(jià)格高，大功率負(fù)載及試驗(yàn)設(shè)備成本投入很高并且效率很低，一般修理單位都不具備大功率電源條件供變頻器、逆變器維修調(diào)試，造成有時(shí)修復(fù)故障不能及時(shí)確認(rèn)，對(duì)維修后的質(zhì)量不能保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)，克服背景技術(shù)中的不足，解決了冶金廠礦內(nèi)變頻器電壓等級(jí)繁多，無(wú)法試驗(yàn)的難題；解決了變頻器驅(qū)動(dòng)各種負(fù)載電機(jī)試驗(yàn)的難題，尤其是解決了大功率變頻器驅(qū)動(dòng)大負(fù)載的難題，使得低中高壓變頻器維修試驗(yàn)投入的成本極大降低，并且設(shè)備效率得到很大提高，減小了變頻器使用中二次故障的發(fā)生。

系統(tǒng)包括干式變壓器TC1、TC2，變頻器試驗(yàn)控制柜G1、G2。通過(guò)調(diào)節(jié)干式變壓器T1的抽頭，變換輸出給變頻器試驗(yàn)控制柜G1、G2的輸入電源，TC1采用自耦合方式輸出電壓，變頻器試驗(yàn)控制柜G1、G2提供變頻器試驗(yàn)多樣類型電源，并提供變頻器維修試驗(yàn)過(guò)程中的保護(hù)措施，干式變壓器TC2為變頻器提供大電流負(fù)載，提供低頻大電流負(fù)載依據(jù)。該系統(tǒng)解決了低中高壓變頻器調(diào)試過(guò)程中的多輸入電源、直流電源、控制電源獲取困難以及無(wú)法大電流負(fù)載試驗(yàn)的難題，本發(fā)明電路穩(wěn)定、可靠，只需一套系統(tǒng)便可滿足各電壓等級(jí)的變頻器試驗(yàn)需求，尤其適用于試驗(yàn)條件有限的大功率變頻器帶大電流負(fù)載低頻調(diào)試試驗(yàn)，而且耗能較小，節(jié)約能源。

本發(fā)明包括干式變壓器TC1、TC2，變頻器試驗(yàn)控制柜G1、G2；對(duì)于被測(cè)變頻器大負(fù)載試驗(yàn)，變頻器試驗(yàn)控制柜G1、G2連接被測(cè)變頻器輸入，干式變壓器TC1、TC2連接被測(cè)變頻器輸出。

所述的干式變壓器TC1、TC2初次級(jí)線圈的變比在25：1，功率為630KVA，以適應(yīng)500KW以內(nèi)變頻器試驗(yàn)；所述的變頻器試驗(yàn)控制柜G1實(shí)現(xiàn)被測(cè)變頻器輸入電源的控制，G1柜內(nèi)配有電壓檢測(cè)、電流檢測(cè)裝置，并配有保護(hù)裝置。所述的變頻器試驗(yàn)控制柜G2輸出直流電壓550V、交流電壓690V，用于被測(cè)變頻器輸入電源，G2內(nèi)部有電流電壓保護(hù)裝置。

干式變壓器TC1、TC2作為變頻器的大負(fù)載，其低壓側(cè)采用三角形連接，高壓側(cè)采用星型連接，兩個(gè)干式變壓器的高壓側(cè)通過(guò)接觸器順次連接。干式變壓器TC1的GD1、GD2、GD3端與干式變壓器TC2的GD1、GD2、GD3端通過(guò)由變頻器試驗(yàn)控制柜G1控制的接觸器GYJ連接，在負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，GYJ閉合，變頻器試驗(yàn)控制柜G1通過(guò)霍爾電流傳感器LH1、LH2、LH3與電壓傳感器VH1實(shí)時(shí)檢測(cè)電流電壓數(shù)據(jù)。

對(duì)于通過(guò)調(diào)節(jié)干式變壓器TC1的抽頭，變換輸出給變頻器試驗(yàn)控制柜G1、G2的輸入電源，干式變壓器TC1采用自耦合方式輸出電壓，變頻器試驗(yàn)控制柜G1、G2提供被測(cè)變頻器試驗(yàn)電源，并提供被測(cè)變頻器維修試驗(yàn)過(guò)程中的保護(hù)措施，干式變壓器TC1、TC2作為被測(cè)變頻器大負(fù)載，提供低頻大電流負(fù)載依據(jù)。

所述的一種變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)，其干式變壓器容量為630KVA，通過(guò)反向輸入調(diào)節(jié)高壓側(cè)線圈匝數(shù)實(shí)現(xiàn)電壓可調(diào)，為中高壓變頻器提供電源輸入；

所述的一種變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)，其對(duì)于無(wú)整流單元中高壓變頻器的試驗(yàn)，通過(guò)變頻器試驗(yàn)控制柜G2內(nèi)的整流單元電路，其輸出直流電壓550V，通過(guò)干式變壓器TC1增加輸入電壓，則變頻器試驗(yàn)控制柜G2可輸出550V～1000V直流電壓，實(shí)現(xiàn)被測(cè)變頻器逆變系統(tǒng)獨(dú)立供電調(diào)試。

所述的變頻器試驗(yàn)控制柜G2內(nèi)的整流單元電路，采用可控硅全橋可控整流；

本發(fā)明對(duì)于大負(fù)載電流變頻器的調(diào)試試驗(yàn)，采用變頻器所帶負(fù)載電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)大電流、低頻率的負(fù)載特點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。

所述的大電流、低頻率負(fù)載特點(diǎn)檢測(cè)方法是，被測(cè)變頻器輸出側(cè)接干式變壓器TC2的低壓側(cè)，將干式變壓器TC2的高壓側(cè)與干式變壓器TC1的高壓側(cè)并聯(lián)，利用變壓器功率不變?cè)?，變壓器高壓?cè)將形成高電壓、小電流，被測(cè)變頻器低壓側(cè)將形成低電壓、大電流的特性，可等效檢驗(yàn)變頻器啟動(dòng)電機(jī)5Hz內(nèi)低頻運(yùn)行時(shí)的電流是否達(dá)到要求；

所述的干式變壓器TC1，其低壓側(cè)采用三角形連接方式，高壓側(cè)采用星形連接方式；

所述的干式變壓器TC2，其低壓側(cè)采用三角形連接方式，高壓側(cè)采用星形連接方式

所述的一種變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)，由于是被測(cè)變頻器的維修試驗(yàn)，則沒(méi)必要考慮型式熱穩(wěn)定性試驗(yàn)，只需驗(yàn)證被測(cè)變頻器空載運(yùn)行正常、在低頻大電流啟動(dòng)能達(dá)到要求即可；

所述的被測(cè)變頻器空載運(yùn)行，干式變壓器TC2的高壓側(cè)開(kāi)路，干式變壓器的TC2低壓側(cè)接被測(cè)變頻器，形成變頻器的空載，利用此方式可以對(duì)被測(cè)變頻器進(jìn)行60Hz內(nèi)的空載試驗(yàn)，被測(cè)大容量變頻器試驗(yàn)時(shí)取消電流輸出開(kāi)路報(bào)警控制。

所述的一種變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)380V、、690V等可調(diào)的交流電壓輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)正負(fù)5V、12V、24V、550V的直流電壓輸出，可以為各種變頻器提供輸入電源、檢測(cè)電源，大功率電感性負(fù)載。

所述的一種變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)，其提供被測(cè)變頻器啟動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，為被測(cè)變頻器上電試驗(yàn)機(jī)提供可靠保護(hù)，不受電壓、電流變化的影響。

所述的一種變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了用干式變壓器TC1與TC2組合替代異步電動(dòng)機(jī)，為各型被測(cè)變頻器提供可靠的輸出電感性負(fù)載。

所述的一種變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)，其解決了修理場(chǎng)地電源容量小的難題，空載和大電流負(fù)載試驗(yàn)都不需大功率電源。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于為低中高壓變頻器的調(diào)試試驗(yàn)提供了一種簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)。利用變壓器的高低壓線圈產(chǎn)生的電磁感應(yīng)原理類似于電動(dòng)機(jī)內(nèi)定子和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電磁感應(yīng)，變壓器的電磁模型可以等效為三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁模型。變頻器維修調(diào)試實(shí)驗(yàn)時(shí)低電耗、結(jié)構(gòu)合理、明確，電路接線調(diào)試方便，是對(duì)傳統(tǒng)低、中、高壓變頻器維修調(diào)試方案的一種創(chuàng)新。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)施例一試驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)施例二試驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)施例二中干式變壓器TC1實(shí)現(xiàn)原理圖

圖4為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)負(fù)載連接原理圖

圖5為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)的變頻器試驗(yàn)控制柜G2原理圖

圖6為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)的變頻器試驗(yàn)控制柜G1原理圖

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，如下所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)施例1試驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖，實(shí)施例包括變頻器試驗(yàn)控制柜G1、變頻器試驗(yàn)控制柜G2、被測(cè)變頻器U、被測(cè)無(wú)整流單元的大功率變頻器逆變系統(tǒng)I、干式變壓器TC1、干式變壓器TC2，該實(shí)施例適用于低壓變頻器以及無(wú)整流單元的大功率變頻器逆變系統(tǒng)維修后驅(qū)動(dòng)大負(fù)載或空載試驗(yàn)，被測(cè)變頻器U可為大功率等級(jí)變頻器，也可為中小功率等級(jí)的變頻器，可通過(guò)變頻器試驗(yàn)控制柜G1調(diào)節(jié)。

被測(cè)變頻器驅(qū)動(dòng)大負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，變頻器試驗(yàn)控制柜G1工作，干式變壓器TC1、TC2通過(guò)變頻器試驗(yàn)控制柜G1控制的接觸器GYJ接入電路，此時(shí)調(diào)節(jié)被測(cè)變頻器由0Hz慢慢調(diào)大電流輸出至額定電流，通過(guò)變頻器試驗(yàn)控制柜G1內(nèi)霍爾檢測(cè)電流表查看輸出三相電流是否平衡；變頻器試驗(yàn)控制柜G1控制的接觸器GYJ斷開(kāi)，則實(shí)現(xiàn)被測(cè)變頻器空載試驗(yàn)，通過(guò)變頻試驗(yàn)柜G1操作臺(tái)指針表觀察變頻器輸出的三相電壓是否正常。

被測(cè)無(wú)整流單元的大功率變頻器逆變系統(tǒng)試驗(yàn)時(shí)，變頻器試驗(yàn)控制柜G1控制變頻器試驗(yàn)控制柜G2切入整流單元工作，干式變壓器TC1、TC2通過(guò)變頻器試驗(yàn)控制柜G1控制的接觸器GYJ接入電路，此時(shí)調(diào)節(jié)被測(cè)變頻器由0Hz慢慢調(diào)大電流輸出至額定電流，通過(guò)變頻器試驗(yàn)控制柜G1內(nèi)霍爾檢測(cè)電流表查看輸出三相電流是否平衡；變頻器試驗(yàn)控制柜G1控制的接觸器GYJ斷開(kāi)，則實(shí)現(xiàn)被測(cè)變頻器空載試驗(yàn)，通過(guò)變頻器試驗(yàn)控制柜G1操作臺(tái)指針表觀察變頻器輸出的三相電壓是否正常。

實(shí)施例2

如圖2所示，為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)施例2試驗(yàn)結(jié)構(gòu)圖，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上做了結(jié)構(gòu)變動(dòng)，該實(shí)施例適用于中高壓變頻器以及無(wú)整流單元高壓直流母線變頻器逆變系統(tǒng)維修后的驅(qū)動(dòng)大負(fù)載或空載試驗(yàn)。

通過(guò)控制干式變壓器TC1的中間抽頭，利用自耦合原理，可輸出690V交流電壓，經(jīng)過(guò)變頻器試驗(yàn)控制柜G1可對(duì)被測(cè)變頻器690V輸入電壓進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)調(diào)節(jié)干式變壓器TC2的高壓側(cè)電路狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)空載以及大電流負(fù)載試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)變頻試驗(yàn)柜G2可實(shí)現(xiàn)直流輸出550～1000V直流輸出，為無(wú)整流單元高壓直流母線變頻器逆變系統(tǒng)提供動(dòng)力，并通過(guò)TC2的高壓側(cè)電路狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)空載以及大電流負(fù)載試驗(yàn)。

該實(shí)例所述的干式變壓器TC1通過(guò)調(diào)節(jié)中間抽頭輸出電壓并不局限于690V交流電壓，可以實(shí)現(xiàn)更高電壓輸出，如1000V。變頻器試驗(yàn)控制柜G2輸出直流電壓并不局限于1000V，可以實(shí)現(xiàn)更高直流電壓輸出，如1350V。

如圖3所示，為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)施例2中干式變壓器TC1實(shí)現(xiàn)原理圖，干式變壓器TC1的A、B、C三相輸入均為高壓側(cè)輸入，U、V、W輸出亦為高壓側(cè)輸出，高壓側(cè)線圈6短接，抽頭2作為三相輸入，抽頭3作為輸出，干式變壓器TC1每相抽頭1、抽頭2短接，如此形成干式變壓器TC1高壓側(cè)星形自耦合變壓電路，此時(shí)輸入為380V三相交流電壓，輸出為690V三相交流電壓，通過(guò)控制調(diào)節(jié)輸出抽頭可實(shí)現(xiàn)多種高壓電壓輸出。

如圖4所示，為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)負(fù)載連接原理圖，干式變壓器TC1、TC2低壓側(cè)采用角形連接，高壓側(cè)采用星形連接，干式變壓器TC1的GD1、GD2、GD3與干式變壓器TC2的GD1、GD2、GD3通過(guò)由變頻器試驗(yàn)控制柜G1控制的接觸器GYJ，在負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，GYJ閉合，變頻器試驗(yàn)控制柜G1通過(guò)霍爾電流傳感器LH1、LH2、LH3與電壓傳感器VH1實(shí)時(shí)檢測(cè)電流電壓數(shù)據(jù)?？蛰d試驗(yàn)時(shí)，斷開(kāi)GYJ即可。

如圖5所示，為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)的變頻器試驗(yàn)控制柜G2內(nèi)原理圖，圖中A、B、C三相為交流電壓輸入，總開(kāi)關(guān)DZ1控制總輸入狀態(tài)，接觸器GZJ為變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)軟啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，接觸器DJ為變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)直啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，在軟啟動(dòng)電路中采用三相各串聯(lián)一支1KW碘鎢燈R1、R2、R3做軟送電保護(hù)，通過(guò)碘鎢燈的亮度可以看出電流減小的程度，還可以有效避免負(fù)載有短路故障的影響。通過(guò)旋鈕開(kāi)關(guān)LW可實(shí)現(xiàn)三相輸入的電壓檢測(cè)?？煽毓鑅R1-UR6組成全橋可控整流電路，對(duì)于大功率無(wú)整流單元變頻器逆變系統(tǒng)可直接由P、N接入，LW3為接入按鈕，霍爾傳感器PA與電壓傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)直流母線電流與電壓。變頻器維修試驗(yàn)可直接由R、S、T接入。

如圖6所示，為本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)的變頻器試驗(yàn)控制柜G1原理圖，變頻器試驗(yàn)控制柜G1提供對(duì)變頻器試驗(yàn)控制柜G2中接觸器GZJ、接觸器DJ以及圖4中接觸器GYJ的組合控制，提供高壓區(qū)域短路保護(hù)門禁開(kāi)關(guān)，并顯示變頻維修試驗(yàn)系統(tǒng)中對(duì)輸入輸出電壓電流的檢測(cè)，柜內(nèi)設(shè)置獨(dú)立正負(fù)15V電源、24V開(kāi)關(guān)電源，可對(duì)變頻器內(nèi)控制板、驅(qū)動(dòng)板提供獨(dú)立檢測(cè)試驗(yàn)。

最后應(yīng)特別說(shuō)明的是：上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實(shí)施例，本發(fā)明變頻器維修試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)變頻器維修試驗(yàn)具有靈活性、多變性，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，可以做出若干變形和改進(jìn)，但這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。