[发明专利]一种自定义电气环境下的电机综合试验设备

说明书

本发明公开了一种自定义电气环境下的电机综合试验设备，包括电机测试台架、开放变流器机箱、PWM控制机箱、实时仿真器、上位机和对拖机组；所述实时仿真器的两端分别通过太网通信模块与上位机和PWM控制机箱进行通信；所述开放变流器机箱内设置有第一变流器、第二变流器和第三变流器；所述PWM控制机箱通过PWM信号分别与第一变流器、第二变流器和第三变流器进行通信；所述对拖机组包括笼型电机和绕线转子电机，且笼型电机和绕线转子电机分别通过螺栓与电机测试台架上端面固定连接；本发明简单高效，性能优良，可实现多种功能，具有电气环境参数完全可控，控制模型图形化效率较高。

技术领域

本发明涉及交直流变频技术和电机矢量控制技术以及发电机并网技术领域，具体为一种自定义电气环境下的电机综合试验设备。

背景技术

旋转电机是电气工程领域的重要设备。近年来，风力发电快速发展,风电设备市场活跃。相对于其他类型的变速恒频风力发电机组，双馈异步风力发电机组因其技术成熟、性价比高等优点，在当前的风电市场中占据了主要的份额。该类机组中的核心部件——双馈发电机，已在风电场大规模投运。风电机组的现场运行工况十分恶劣，为了保证双馈发电机在使用年限内正常工作，制造厂商在出厂前必须按照国家标准对产品进行严格的试验，所以如何更经济可靠地对电机的各项性能进行测试也是一项问题，为此需要建设双馈发电机对拖试验平台。常见的电机对拖系统一般用于电机控制和性能测试，功能比较单一，不方便进行电机控制策略的改变，电机的并网环境参数固定，不易模拟多种电网工况。目前，既能用于电机控制和性能测试试验，又能模拟双馈电机并网时电网正常和故障等工况的综合试验平台还未发现，而同时满足电气环境参数完全可控，控制模型图形化的要求的综合试验平台更是没有。基于此本发明设计了该电机对拖系统综合试验平台，有效解决了上述难题，试验结果表明该综合试验平台经济可靠、性能优良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自定义电气环境下的电机综合试验设备，通用性好、可观测性高，不但可以实现电机的机械特性测试、效率特性测试、力矩控制精度试验测试等基本性能测试，又能完成电机各种调节控制方案，而且可以满足双馈电机的启动方式、并网控制以及变速运行控制的试验验证，还能用于研究电网正常和故障等工况下的并网策略，是一种既经济又高效的测试平台；以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自定义电气环境下的电机综合试验设备，包括电机测试台架、开放变流器机箱、PWM控制机箱、实时仿真器、上位机和对拖机组；所述实时仿真器的两端分别通过太网通信模块与上位机和PWM控制机箱进行通信；所述开放变流器机箱内设置有第一变流器、第二变流器和第三变流器；所述PWM控制机箱通过PWM信号分别与第一变流器、第二变流器和第三变流器进行通信；所述对拖机组包括笼型电机和绕线转子电机，且笼型电机和绕线转子电机分别通过螺栓与电机测试台架上端面固定连接；所述笼型电机的第一转动轴和绕线转子电机的第二转动轴分别通过联轴器连接；所述笼型电机通过定子绕组开关与第一变流器电性连接；所述绕线转子电机分别通过转子励磁开关和并网开关与第二变流器和第三变流器电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述笼型电机通过速度传感器与实时仿真器电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述联轴器上设置有扭力传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一变流器、第二变流器和第三变流器结构一致。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一变流器、第二变流器和第三变流器分别通过导线与外部供电电网电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）电机测试台架能够保证两台电机精确可靠的同轴连接，保证高速运转时电机能抵抗抖动、位移、强扭矩等风险，并且能方便地进行拆卸、更换、维修等。