[发明专利]多绕组电机温升试验系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气技术领域，尤其是涉及一种应用于多绕组电机温升试验的装置及其控制方法。

背景技术

双绕组电机作为工程应用中最成熟和广泛的多相电机，其结构是包括两套三相对称的电枢绕组，在电机定子空间内相距一定的角度放置。目前，应用较多的双绕组电机通常采用六相双Y移30°绕组结构。实际就是两套三相对称的电枢绕组，在电机定子空间相距30°电角度放置。如附图1中所示，以A、B、C表示第一套三相电枢绕组，以R、S、T表示在空间落后30°电角度的第二套三相电枢绕组，两套绕组分别由两套变流器供电。

与传统三相电机系统相比，双绕组电机在大功率、高可靠性场合有更加突出的优势，主要表现在以下几个方面：

(1)以较小的每相绕组电流和功率来实现大功率的输出；

(2)可以实现冗余控制，大大提高了系统的可靠性；

(3)减小了空间谐波磁势和电机转矩脉动，降低了电机噪音，提高了电机效率。

双绕组电机以其突出的优势在船舶及潜艇电力推进系统、宇航推进系统、矿井提升系统等领域得到了越来越广泛的应用。

而在双绕组电机出厂前，对电机进行温升试验是保证双绕组电机质量和性能的关键环节。在现有技术中，传统的双绕组电机温升试验系统如附图2所示，系统包括被试的双绕组电机2、陪试电机9、联轴器13、被试电机的变频试验电源一10和变频试验电源二11、陪试电机的变频试验电源三12、用于进线的第一开关柜7、第二开关柜8，以及连接电缆等。被试的双绕组电机2被变频试验电源一10和变频试验电源二11驱动到额定频率下电动运行，陪试电机9在变频试验电源三12的驱动下发电运行，能量由电网经第一开关柜7输入到被试侧，陪试侧再将能量由第二开关柜8回馈至电网。试验过程中，通过增加陪试电机9的输出转矩，使被试的双绕组电机2工作于额定电流和额定功率，测试人员实时测量被试的双绕组电机2的温度，并依据测量结果确定其温升。

传统的双绕组电机温升试验方法，每次试验均需选择一台功率配套的陪试电机9，并与之通过联轴器13相连，安装费时费力、灵活性不高、试验效率低。同时，传统的温升试验方法需要配套的两台满容量的进线开关柜、三套试验电源及大量连接电缆，大大增加了试验的设备和成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多绕组电机温升试验系统及其控制方法，能够对不同型号的双绕组电机进行单机组温升试验，避免了繁琐的两电机联轴对组工装，减少了试验配套装置、同时减少了相关损耗、节约了大部分的时间和成本。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种多绕组电机温升试验系统的技术实现方案，多绕组电机温升试验系统，包括：

多绕组电机，包括两套以上的电枢绕组；

两套以上与所述多绕组电机绕组数量对应的变频试验电源，由所述变频试验电源分别驱动对应的电枢绕组，使其中某一套或几套所述电枢绕组运行于电动状态，另外某一套或几套所述电枢绕组运行于发电状态；

开关柜，设置在变频试验电源与电网之间，用于所述变频试验电源与电网之间的隔离，以及对所述温升试验系统进行保护。

优选的，所述电机温升试验系统通过转速闭环控制所述多绕组电机的某一套或几套电枢绕组运行于电动状态，并保证所述多绕组电机工作于额定转速，通过向所述多绕组电机另外的某一套或几套所述电枢绕组施加负向转矩使其运行于发电状态。

优选的，所述温升试验系统通过控制所述多绕组电机某一套或几套运行于电动状态的所述电枢绕组控制所述多绕组电机的转速，通过另外某一套或几套运行于发电状态的所述电枢绕组控制所述多绕组电机的功率，使所述多绕组电机定子的电枢绕组电流、电压达到额定值，以满足温升试验的要求。

本发明还具体提供了另一种多绕组电机温升试验系统的技术实现方案，多绕组电机温升试验系统，包括：

双绕组电机，包括两套电枢绕组，分别为电枢绕组一和电枢绕组二；

两套变频试验电源，分别为第一变频试验电源和第二变频试验电源，其中一套变频试验电源拖动所述电枢绕组一运行于电动状态，另一套变频试验电源拖动所述电枢绕组二运行于发电状态；

开关柜，设置在变频试验电源与电网之间，用于所述变频试验电源与电网之间的隔离，以及对所述温升试验系统进行保护。

本发明还具体提供了第三种多绕组电机温升试验系统的技术实现方案，多绕组电机温升试验系统，包括：

双绕组电机，包括两套电枢绕组，分别为电枢绕组一和电枢绕组二；