[实用新型]模块化功率因数可调型加载装置

说明书

本实用新型提出了一种模块化功率因数可调型加载装置，包括发电机及其连接的两组IPS组件，以及设置在两组IPS组件上的控制结构，所述控制结构包括电压电流调节器、功率因数调节器；所述两组IPS组件完全相同且镜像连接，分别为调节模拟载荷的功率因数属性及载荷电流的大小的IPS组件A，和完成有源逆变将直流端的电能馈回电网的IPS组件B。本实用新型采用了AFE技术解决了功率因数及电流载荷连续可调的技术难题，简化了特种发电机试验流程。模块化的IPS可采用多重直流串联、直流并联技术，在相同交流电源输入下、形成多规格直流输出。

技术领域

本实用新型涉及发电机领域，特别是指一种模块化功率因数可调型加载装置。

背景技术

在一些航空、能源设备中，其发电机为特殊定制。在进行设备研制、出厂试验时，需要对发电设备进行载荷试验，使其工作电流及功率因数达到特定值，以模拟其在使用环境中的实际工况。现有的通用做法为直接加载法，即通过在其输出端接多组电阻、电感、电容等真实负载，通过接触器切换其不同的组别，并进行组合，从而改变其载荷的电流大小及功率因数。这些负载元件的组别、切换时序由计算机程序控制。

现有方法存在以下缺点：

1.设备体积庞大，组成设备复杂，为了达到一定的加载精度，需要多组电阻、电容、电感进行组合，系统比较复杂；

2.无法完成无极调节的工况。无论对电流还是对功率因数的调节，都是通过接触器有级调节。尽管可以通过不同编码方式进行细分，通常达到2％的精度，特别是功率因数，代价较大。

3.发热严重。被试件的发热能量通过真实负载而消耗，形成巨大发热，经济性差。

4.组别调节时有电流突变，对试验的动态结果有较大的影响。

5.参数的漂移。电阻会随着温度的变化而变化，电容会随着设备使用时间变化，这导致了加载精度无法稳定。

6.响应速度慢，无法频繁快速响应。

实用新型内容

本实用新型提出一种模块化功率因数可调型加载装置，能够简化特种发电机试验流程，在相同交流电源输入下、形成多规格直流输出。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种模块化功率因数可调型加载装置，包括发电机及其连接的两组IPS组件，以及设置在两组IPS组件上的控制结构，所述控制结构包括电压电流调节器、功率因数调节器；所述两组IPS组件完全相同且镜像连接，分别为调节模拟载荷的功率因数属性及载荷电流的大小的IPS组件A，和完成有源逆变将直流端的电能馈回电网的IPS组件B，所述IPS组件A连接发电机，IPS组件B通过LCL滤波器连接电网，所述单组IPS采用全控式开关器件IGBT。

作为优选，所述单组IPS由三相全桥构成，直流侧设置连接中间电容，交流侧及直流侧均连接进行电流电压信号的读取并送至由DSP构成的调节器中的霍尔传感器。

作为优选，所述IPS组件A直接连接发电机，IPS组件B在电网侧连接设置使注入电网的电流波形呈成正弦波形的LCL滤波器。

作为优选，所述IPS组件A和IPS组件B上均设有DSP，IPS组件A上的DSP为电压电流调节器，IPS组件B上的DSP为功率因数调节器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用了AFE技术解决了功率因数及电流载荷连续可调的技术难题，简化了特种发电机试验流程。模块化的IPS可采用多重直流串联、直流并联技术，在相同交流电源输入下、形成多规格直流输出。无切换冲击的高精度的加载模式。提供丰富的数据接口(以太网、MODBUS)，使载荷谱的自动化试验成为可能。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式