[发明专利]一种输出电压超宽范围可调的大功率变频电源装置

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种输出电压超宽范围可调的大功率变频电源装置，适用于各大中型电机生产企业的电机试验站，用以对各种型号、各种电压等级的电机进行质量和性能的检查试验。

背景技术

我国几乎所有大中型电机生产企业，对其生产并广泛应用于电力、建材、石油、化工、煤炭、冶金、航天、军工等行业中的大、中型三相交流异步电动机、三相交流同步电机、变频电机等诸多品种和型号的电机，在出厂前都是要按照国家相关标准及用户提出的技术要求对每台电机进行质量和性能的检查试验的，这种检查试验是电机研究、生产和维修过程中不可缺少的重要环节，关系到电机生产企业产品的质量、性能，在市场经济条件下，电机的性能直接关系到电机生产企业的生存、发展和前途。而各电机生产企业对每台电机进行质量和性能的检查试验都是在电机试验站进行的。

传统的电机试验方法十分复杂且工作效率低，试验效果不十分理想。随着功率器件的制造水平和现代变频技术的高速发展，为电机试验系统的设计、电机试验提供了良好的技术条件。多功能高压变频电源构成了现代电机测试系统和电机试验站的关键和核心设备。

由于现代电机的品种和型号规格多样，其工作电压及功率等级可以相差很大，要能够满足各种型号、各种电压等级的电机的综合性能试验，这给电机试验站和变频电源提出了挑战。

现在比较流行的一种方法是采用具有公共直流母线的变频电源，即把给被试电机和陪试电机供电的逆变器的直流侧接在同一个公共的直流母线上，自成功率闭环，处于发电状态的电机通过逆变器向公共直流母线回馈能量，这种方法的优点是试验系统效率高、节能环保，试验所消耗的能量只相当于被试电机额定容量的15％左右。但这种方法只适用于较低电压等级和较大功率的电机试验，因为限于器件的耐压水平，接于公共直母线上的逆变器不易输出较高电压和较大功率等级。

另一种比较流行的方法是采用交-直-交电压型高-高变频电源，这种方法适合于各种高电压、大功率电机的试验，但很难兼顾满足电压等级相差很大的不同电机的试验，特别是很难满足较低电压等级较大功率的电机的试验。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供了一种输出电压超宽范围可调的大功率变频电源装置，该装置能适应13000V及以下电压、10MW及以下功率的电机的试验。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种输出电压超宽范围可调的大功率变频电源装置，其特征在于：包括监控操作台和变频电源，变频电源包括第一变频电源和第二变频电源，第一变频电源和第二变频电源均包括切换装置、移相变压器、三相模块装置和均流装置，第一变频电源的移相变压器和第二变频电源的移相变压器均接入10KV三相供电系统，380V控制电源给监控操作台提供电源并通过监控操作台分别与第一变频电源的切换装置和第二变频电源的切换装置连接。

如上所述的切换装置包括6×M个交流接触器；所述的三相模块装置包括2×M个三相模块，三相模块包含引脚A、引脚B、引脚C、引脚R、引脚S和引脚T，三相模块包括3N个功率单元，第1～N个功率单元的输出端串联，串联后的第1～N个功率单元两端分别为三相模块的引脚A和引脚R；第N+1～2N个功率单元的输出端串联，串联后的第N+1～2N个功率单元两端分别为三相模块的引脚B和引脚S；第2N+1～3N个功率单元的输出端串联，串联后的第2N+1～3N个功率单元两端分别为三相模块的引脚C和引脚T；所述的移相变压器包括Y形连接的三相原边绕组，三相原边绕组与10KV三相供电系统相连，移相变压器还包括6×M×N个三相付边绕组；所述的均流装置包括6×M个独立的铁芯电感或者耦合铁芯电感；其中M、N为正整数。