[发明专利]一种基于隔离变压器的变流器功率考核试验系统

说明书

本发明公开了一种基于隔离变压器的变流器功率考核试验系统，包括电源、一级隔离变压器和多个被试变流器，所述一级隔离变压器的原边绕组采用三角形连接方式与所述电源相连，所述一级隔离变压器包括多个次边绕组，多个次边绕组采用星形连接方式与多个被试变流器相连。本发明的基于隔离变压器的变流器功率考核试验系统具有结构简单、稳定可靠、通用性强、试验效率高等优点。

技术领域

本发明主要涉及变流技术领域，特指一种基于隔离变压器的变流器功率考核试验系统。

背景技术

伴随电力电子技术的高速发展，变流器凭借显著的技术优势，在电传动行业的应用普及率也稳步提高，且单台功率越来越大，功率密度也越来越高。伴随单台功率的增大，以及功率密度的提升；系统的复杂性以及电磁环境恶劣程度的提升，这都给变流器的质控提出了新的挑战。为达成将品质隐患提前暴露，业界通常的方法为在变流器出厂前对其进行功率考核测试，以确保品质。理论上说，高考核覆盖率对应更可靠的产品出厂质量；但同时也意味着更高的系统搭建成本和人力成本。

变流器出厂功率考核主要是对变流器的主电路通一定时间的大电流（一般是额定电流），用以验证变流器（特别是大功率变流器）在通以大电流工作情况下的电流输出是否稳定以及温升情况是否稳定。目前业界针对变流器出厂功率考核测试系统的搭建方式和考核方法虽不尽相同；但综合质量、效率、成本和可操作性来看，以变压器作模拟负载的能馈式变流器功率考核系统（具体描述如图1所示）的成效最优，该试验系统的基本功能和主电路拓扑结构描述如下：

如图1所示，该功率考核试验系统为以变压器作模拟负载的能馈型变流器功率考核试验系统，以具有公共直流母线的双级式PWM变换器为核心，两PWM变换器在直流电容的缓冲作用下传递有功功率如图1所示，系统由5部分组成：被试电源（电网）、三绕组隔离变压器（TM1）、直流母线电容（C）、双级式PWM变流器（被试变流器DUT）与陪试电抗器（L2）。此能馈型变流器功率考核试验系统主要实现两个基本功能，即被试变流器负载功率考核特性的模拟以及将被试变流器释放能量的环回和回馈电网。这两个功能分别是通过控制输入、输出两个PWM变换器的交流侧电流来实现的，前级PWM变换器为负载特性模拟器，三绕组隔离变压器（TM1）的一个次边绕组与其相连；后级PWM变换器为能量回馈部分，与三绕组隔离变压器（TM1）的另一个次边绕组相连，一方面要控制输出电流与电网电压同频、同相，实现单位功率因数逆变，达到环回和并网节能的目的；另一方面还要控制直流电压恒定，以使得整个系统稳定。中间直流电压的控制则体现了输入、输出之间的有功功率平衡。

但在实际应用中，图1所示的以变压器作模拟负载的能馈型变流器功率考核试验系统在进行满功率考核时对电网干扰较大（有时需要对电网进行适当治理）；同时，电网的受扰也对系统试验过程中的同步信号采样、并网电流的适时跟随等控制带了困难，并最终导致系统的不稳定。其次，该系统只能满足单个变流器的功率考核试验要求，效率较低，难以满足批量产品的功率考核试验需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单、稳定可靠、通用性强、试验效率高的基于隔离变压器的变流器功率考核试验系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于隔离变压器的变流器功率考核试验系统，包括电源、一级隔离变压器和多个被试变流器，所述一级隔离变压器的原边绕组采用三角形连接方式与所述电源相连，所述一级隔离变压器包括多个次边绕组，多个次边绕组采用星形连接方式与多个被试变流器相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述一级隔离变压器的多个次边绕组采用多级隔离变压器级联的方式与各被试变流器相连。

所述一级隔离变压器的多个次边绕组均连接有二级隔离变压器，各所述二级隔离变压器的原边绕组与所述一级隔离变压器的各次边绕组相连，各所述二级隔离变压器的次边绕组与各被试变流器直接相连。