一種用于變頻器的加載測試裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變頻器加載測試裝置及方法，包括相互連接的感應調壓器、供電操作柜、待測變頻器、負載操作柜、負載側部分、遠程控制柜、電源側部分、第一控制隔離模塊、第一反饋隔離模塊、第二控制隔離模塊、第二反饋隔離模塊和第三控制隔離模塊，裝置結構簡單，測試過程易控制，采用遠程控制柜隔離控制供電電壓升降、供電線路的選擇和負載線路的選擇，通過遠程和隔離操控方式，充分保證了在高壓測試環(huán)境下人員的安全，具有良好的應用前景。
【專利說明】一種用于變頻器的加載測試裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于變頻器的加載測試裝置及方法，屬于變頻器【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 隨著計算機科學技術、電力電子技術以及自動化控制技術等學科的日益成熟，氣 傳動技術已經進行了一場翻天覆地的變化。近代交流變頻傳動經過幾十年的發(fā)展，其已經 成為電氣傳動技術的主導。在電動機調速系統(tǒng)當中，工作性能最好、工作效率最高的是變頻 調速系統(tǒng)，所以說，對電動機變頻調速的研究是當前電氣傳動系統(tǒng)研究中最有實際應用價 值、最廣泛的工作，變頻器產業(yè)具有十分巨大的潛力。變頻器技術產業(yè)包括所有與變頻器技 術相關的產業(yè)，即包括驅動保護集成電路的生產電力電子器件的生產工業(yè)實際應用、交流 電氣傳動和系統(tǒng)控制技術等。隨著礦用變頻器在礦山企業(yè)的推廣應用，為了確保其應用的 安全可靠性，對變頻器自身的質量也有了更高的要求，因此，在變頻器在出廠時，必須對其 進行詳細性能測試，以保證變頻器出廠后能夠正常使用，加載測試也變的尤為重要，能夠保 證變頻器加載測試的質量和效率，直接關系到企業(yè)產品運行的成本，如何高效的完成對變 頻器的加載測試，所以制成一套加載測試裝置，用作變頻器的性能測試是必需的。
【發(fā)明內容】
[0003] 本發(fā)明的目的是高效的完成對變頻器的加載測試，以確保變頻器在出廠時，能夠 正常使用。本發(fā)明的用于變頻器的加載測試裝置及方法，結構簡單，加載測試過程易控制， 提高了加載測試的效率，同時提升了變頻器出廠品質，具有良好的應用前景。
[0004] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0005] -種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：包括感應調壓器、供電操作柜、待 測變頻器、負載操作柜、負載側部分、遠程控制柜、電源側部分、第一控制隔離模塊、第一反 饋隔離模塊、第二控制隔離模塊、第二反饋隔離模塊和第三控制隔離模塊；
[0006] 所述電源側部分的電源輸出端與感應調壓器的電源輸入端相連接，所述供電操作 柜的三相電壓輸入端與感應調壓器的三相電壓輸出端相連接，所述待測變頻器的電源輸入 端與供電操作柜的三相電壓輸出端相連接，所述待測變頻器的電源輸出端與負載操作柜的 三相電壓輸入端相連接，所述負載操作柜的電源輸出端外接負載側部分；
[0007] 所述遠程控制柜通過第一反饋隔離模塊與供電操作柜相連接，所述供電操作柜通 過第一控制隔離模塊與遠程控制柜相連接；
[0008] 所述遠程控制柜還通過第二反饋隔離模塊與負載操作柜相連接，所述負載操作柜 通過第二控制隔離模塊與遠程控制柜相連接；
[0009] 所述遠程控制柜還通過第三控制隔離模塊與感應調壓器相連接；
[0010] 所述遠程控制柜通過第一控制隔離模塊、第二隔離控制模塊、第三隔離控制模塊 分別實現對供電操作柜、負載操作柜和感應調壓器的隔離控制，用于測試電壓的調節(jié)、供電 線路測試和負載測試； toon] 所述供電操作柜和負載操作柜的各相電壓、電流的測量是通過第一反饋隔離模塊 和第二反饋隔離模塊給遠程控制柜進行實時測量。
[0012] 前述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述電源側部分包括1600 型萬能式斷路器，所述1600型萬能式斷路器用于外接三相交流電網。
[0013] 前述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述供電操作柜包括兩組 相連接的真空接觸器、800型萬能斷路器構成，設有兩條三相供電線路，分別為主供電線路 和備用供電線路。
[0014] 前述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述負載操作柜為兩組相 連接的真空接觸器、630型萬能斷路器構成，形成兩條三相負載線路，分別為變頻器帶載選 擇使用。
[0015] 前述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述感應調壓器為可調節(jié) 輸出電壓變壓器。
[0016] 前述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述遠程控制柜包括12個 LED數碼管儀表，用于顯示變頻器的各相的輸入輸出電流電壓，還包括運行狀態(tài)指示燈、斷 路器分閘合閘的點動按鈕、急停按鈕和三位轉換開關。
[0017] 前述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述第一控制隔離模塊、第 二控制隔離模塊、第三控制隔離模塊是通過兩級電磁式繼電器的方式隔離遠程控制柜和操 作柜間的電氣連接。
[0018] 前述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述負載側部分分為模擬 電感負載和電機負載兩種，所述模擬電感、負載為500A電感，所述電機負載為三相異步交 流電機，所電機負載作為待測變頻器加載測試的負載電機，所述三相異步交流電機配備有 交流異步對拖電機。
[0019] 基于上述的一種用于變頻器的加載測試裝置的測試方法，其特征在于：包括以下 步驟，
[0020] 步驟（1)，按下遠程操作柜的調壓按鈕，通過第三控制隔離模塊控制感應調壓器的 輸出電壓，并給供電操作柜提供工作電壓；
[0021] 步驟（2)，供電操作柜通過第一反饋隔離模塊反饋加載到待測變頻器的測試電壓 給遠程操作柜；
[0022] 步驟（3)，根據遠程操作柜，調節(jié)饋加載到待測變頻器的測試電壓到合適的測試電 壓；
[0023] 步驟（4)，撥動遠程操作柜的供電接觸器對應的三位轉換開關，通過第一隔離控制 模塊選擇供電操作柜的供電線路；
[0024] 步驟（5)，按下遠程操作柜的供電合閘按鈕，通過第一隔離控制模塊合閘供電操作 柜中的斷路器對待測變頻器的輸入供電；
[0025] 步驟（6)，待測變頻器開機后自檢，若出現故障，供電操作柜自動斷開測試供電，以 保護待測變頻器和測試線路；
[0026] 步驟（7)，待測變頻器自檢完畢后，撥動遠程控制柜的負載接觸器的三位轉換開 關，通過第二控制隔離模塊控制負載操作柜的負載線路選擇；
[0027] 步驟（8)，通過遠程操作柜合閘負載操作柜中的斷路器，實現待測變頻器的帶載運 行，若帶載出現問題，負載操作柜會自動斷開負載線路，以保護待測變頻器和負載側部分。
[0028] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的用于變頻器的加載測試裝置及方法，加載測試裝 置結構簡單，測試方法過程易控制，提高了測試的效率，進一步增強了加載測試的安全性和 可靠性，同時通過隔離控制和隔離反饋的方式遠程控制變頻器的加載測試，降低了人員進 入高壓加載測試區(qū)的試驗風險，還存在一些有點，
[0029] (1)通過遠程和隔離操控方式，充分保證了在高壓測試環(huán)境下人員的安全；
[0030] (2)隔離采用兩級電磁式繼電器控制結構，完成對操作柜中的真空接觸器的控制， 以達到遠程控制柜隔離控制的目的，該方式具有結構簡單，操作方便，易于實施；
[0031] (3)反饋隔離采用霍爾式磁感應傳感器結構，利用測試高壓線路產生的磁場強度 間接測量其電氣特性，完成對供電操作柜輸出和負載操作柜輸入電壓電流的反饋測量，以 磁場為間接量完成了隔離測量，且易于實施；
[0032] (4)待測變頻器加載測試的前后結構上，加入了供電操作柜和負載操作柜，通過兩 操作柜能夠對變頻器加載測試的電壓和負載做到遠程控制選擇，且在操作柜中加入了萬能 式斷路器，對測試線路過載、欠壓、短路等有較好的保護作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033] 圖1是本發(fā)明的用于變頻器的加載測試裝置的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面將結合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步說明。以下實施例僅用于更加清楚地 說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0035] 如圖1所示，本發(fā)明的用于變頻器的加載測試裝置，包括感應調壓器1、供電操作 柜2、待測變頻器3、負載操作柜4、負載側部分5、遠程控制柜6、電源側部分7、第一控制隔 離模塊8、第一反饋隔離模塊9、第二控制隔離模塊10、第二反饋隔離模塊11和第三控制隔 離模塊12 ;
[0036] 所述電源側部分7的電源輸出端與感應調壓器1的電源輸入端相連接，所述供電 操作柜2的三相電壓輸入端與感應調壓器1的三相電壓輸出端相連接，所述待測變頻器3 的電源輸入端與供電操作柜2的三相電壓輸出端相連接，待測變頻器3的電源輸出端與負 載操作柜4的三相電壓輸入端相連接，所述負載操作柜4的電源輸出端外接負載側部分5 ;
[0037] 所述遠程控制柜6通過第一反饋隔離模塊9與供電操作柜2相連接，供電操作柜 2通過第一控制隔離模塊8與遠程控制柜6相連接；
[0038] 所述遠程控制柜6還通過第二反饋隔離模塊11與負載操作柜4相連接，負載操作 柜4通過第二控制隔離模塊10與遠程控制柜6相連接；
[0039] 所述遠程控制柜6還通過第三控制隔離模塊12與感應調壓器1相連接；
[0040] 所述遠程控制柜6通過第一控制隔離模塊8、第二隔離控制模塊10、第三隔離控制 模塊12分別實現對供電操作柜2、負載操作柜4和感應調壓器1的隔離控制，用于測試電壓 的調節(jié)、供電線路測試和負載測試；
[0041] 所述供電操作柜2和負載操作柜4的各相電壓、電流的測量是通過第一反饋隔離 模塊9和第二反饋隔離模塊11給遠程控制柜6進行實時測量。
[0042] 所述電源側部分7包括1600型萬能式斷路器，1600型萬能式斷路器用于外接三相 交流電網380V電網，1600型萬能式斷路器，以達到對電網和負載可能出現的欠壓、過載、短 路等問題的實時保護。
[0043] 所述供電操作柜2包括兩組相連接的真空接觸器、800型萬能斷路器構成，設有兩 條三相供電線路，分別為主供電線路和備用供電線路，兩條主備線路，可以通過遠程操作柜 的隔離操作完成供電線路的切換，其中800型萬能斷路器，亦可實現對供電測試安全的保 護。
[0044] 所述負載操作柜4為兩組相連接的真空接觸器、630型萬能斷路器構成，形成兩條 三相負載線路，分別為變頻器帶載選擇使用，其中630型萬能斷路器，亦可實現對負載測試 安全的保護。
[0045] 所述感應調壓器1為可調節(jié)輸出電壓變壓器，其結構為調控電機改變次級線圈的 大小，以達到對輸出電壓升降壓的目的，通過遠程操作柜點動按鈕，隔離控制調節(jié)電機，實 現對380V電網的升壓。
[0046] 所述遠程控制柜6包括通過12個LED數碼管儀表顯示變頻器的各相的輸入輸出 電流電壓。并配有9個運行狀態(tài)指示燈（6綠3紅，綠色表示運行，紅色表示斷開），10個遠 程控制5個斷路器分閘合閘的點動按鈕，1個急停按鈕，2個三位轉換開關（一個用于選擇 變頻器的供電線路選擇，一個用于選擇負載），遠程控制柜6中的三位轉換開關控制初級低 功率繼電器，初級繼電器得電后控制后級中功率繼電器，以實現對操作柜中真空接觸器開 與斷的控制。
[0047] 所述第一控制隔離模塊8、第二控制隔離模塊10、第三控制隔離模塊12是通過兩 級電磁式繼電器的方式隔離遠程控制柜和操作柜間的電氣連接。
[0048] 所述負載側部分5分為模擬電感負載和電機負載兩種，所述模擬電感、負載為 500A電感，所述電機負載為三相異步交流電機，所電機負載作為待測變頻器（3)加載測試 的負載電機，所述三相異步交流電機配備有交流異步對拖電機。
[0049] 基于用于變頻器的加載測試裝置的測試方法，包括以下步驟，
[0050] 步驟（1)，按下遠程操作柜6的調壓按鈕，通過第三控制隔離模塊12控制感應調壓 器1的輸出電壓，并給供電操作柜2提供工作電壓；
[0051] 步驟（2)，供電操作柜2通過第一反饋隔離模塊9反饋加載到待測變頻器3的測試 電壓給遠程操作柜6 ;
[0052] 步驟（3)，根據遠程操作柜6,調節(jié)饋加載到待測變頻器3的測試電壓到合適的測 試電壓；
[0053] 步驟（4)，撥動遠程操作柜6的供電接觸器對應的三位轉換開關，通過第一隔離控 制模塊8選擇供電操作柜2的供電線路；
[0054] 步驟（5)，按下遠程操作柜6的供電合閘按鈕，通過第一隔離控制模塊8合閘供電 操作柜2中的斷路器對待測變頻器3的輸入供電；
[0055] 步驟（6)，待測變頻器3開機后自檢，若出現故障，供電操作柜2自動斷開測試供 電，以保護待測變頻器3和測試線路；
[0056] 步驟（7)，待測變頻器3自檢完畢后，撥動遠程控制柜6的負載接觸器的三位轉換 開關，通過第二控制隔離模塊10控制負載操作柜4的負載線路選擇；
[0057] 步驟（8)，通過遠程操作柜6合閘負載操作柜4中的斷路器，實現待測變頻器3的 帶載運行，若帶載出現問題，負載操作柜4會自動斷開負載線路，以保護待測變頻器3和負 載側部分5。
[0058] 綜上所述，變頻器加載測試裝置結構簡單，測試方法過程易控制，提高了測試的效 率，進一步增強了加載測試的安全性和可靠性，同時通過隔離控制和隔離反饋的方式遠程 控制變頻器的加載測試，降低了人員進入高壓加載測試區(qū)的試驗風險。
[0059] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該 了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原 理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進 都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界 定。
【權利要求】
1. 一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：包括感應調壓器（1)、供電操作柜 (2)、待測變頻器（3)、負載操作柜（4)、負載側部分（5)、遠程控制柜￠)、電源側部分（7)、第 一控制隔離模塊（8)、第一反饋隔離模塊（9)、第二控制隔離模塊（10)、第二反饋隔離模塊 (11)和第三控制隔離模塊（12); 所述電源側部分（7)的電源輸出端與感應調壓器（1)的電源輸入端相連接，所述供電 操作柜（2)的三相電壓輸入端與感應調壓器（1)的三相電壓輸出端相連接，所述待測變頻 器⑶的電源輸入端與供電操作柜⑵的三相電壓輸出端相連接，所述待測變頻器⑶的 電源輸出端與負載操作柜（4)的三相電壓輸入端相連接，所述負載操作柜（4)的電源輸出 端外接負載側部分（5); 所述遠程控制柜（6)通過第一反饋隔離模塊（9)與供電操作柜（2)相連接，所述供電 操作柜（2)通過第一控制隔離模塊（8)與遠程控制柜（6)相連接； 所述遠程控制柜（6)還通過第二反饋隔離模塊（11)與負載操作柜（4)相連接，所述負 載操作柜⑷通過第二控制隔離模塊（10)與遠程控制柜（6)相連接； 所述遠程控制柜（6)還通過第三控制隔離模塊（12)與感應調壓器（1)相連接； 所述遠程控制柜（6)通過第一控制隔離模塊（8)、第二隔離控制模塊（10)、第三隔離控 制模塊（12)分別實現對供電操作柜（2)、負載操作柜（4)和感應調壓器（1)的隔離控制，用 于測試電壓的調節(jié)、供電線路測試和負載測試； 所述供電操作柜（2)和負載操作柜（4)的各相電壓、電流的測量是通過第一反饋隔離 模塊（9)和第二反饋隔離模塊（11)給遠程控制柜（6)進行實時測量。
2. 根據權利要求1所述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述電源側 部分（7)包括1600型萬能式斷路器，所述1600型萬能式斷路器用于外接三相交流電網。
3. 根據權利要求1所述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述供電操 作柜（2)包括兩組相連接的真空接觸器、800型萬能斷路器構成，設有兩條三相供電線路， 分別為主供電線路和備用供電線路。
4. 根據權利要求1所述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述負載操 作柜（4)為兩組相連接的真空接觸器、630型萬能斷路器構成，形成兩條三相負載線路，分 別為變頻器帶載選擇使用。
5. 根據權利要求1所述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于： 所述感應調壓器（1)為可調節(jié)輸出電壓變壓器。
6. 根據權利要求1所述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述遠程控 制柜（6)包括12個LED數碼管儀表，用于顯示變頻器的各相的輸入輸出電流電壓，還包括 運行狀態(tài)指示燈、斷路器分閘合閘的點動按鈕、急停按鈕和三位轉換開關。
7. 根據權利要求1所述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述第一控 制隔離模塊（8)、第二控制隔離模塊（10)、第三控制隔離模塊（12)是通過兩級電磁式繼電 器的方式隔離遠程控制柜和操作柜間的電氣連接。
8. 根據權利要求1所述的一種用于變頻器的加載測試裝置，其特征在于：所述負載側 部分（5)分為模擬電感負載和電機負載兩種，所述模擬電感、負載為500A電感，所述電機負 載為三相異步交流電機，所電機負載作為待測變頻器（3)加載測試的負載電機，所述三相 異步交流電機配備有交流異步對拖電機。
9.基于權利要求1所述的一種用于變頻器的加載測試裝置的測試方法，其特征在于： 包括以下步驟， 步驟（1)，按下遠程操作柜（6)的調壓按鈕，通過第三控制隔離模塊（12)控制感應調壓 器（1)的輸出電壓，并給供電操作柜⑵提供工作電壓； 步驟（2)，供電操作柜（2)通過第一反饋隔離模塊（9)反饋加載到待測變頻器（3)的測 試電壓給遠程操作柜（6); 步驟（3)，根據遠程操作柜￠)，調節(jié)饋加載到待測變頻器（3)的測試電壓到合適的測 試電壓； 步驟（4)，撥動遠程操作柜￠)的供電接觸器對應的三位轉換開關，通過第一隔離控制 模塊⑶選擇供電操作柜⑵的供電線路； 步驟（5)，按下遠程操作柜（6)的供電合閘按鈕，通過第一隔離控制模塊（8)合閘供電 操作柜（2)中的斷路器對待測變頻器（3)的輸入供電； 步驟（6)，待測變頻器（3)開機后自檢，若出現故障，供電操作柜（2)自動斷開測試供 電，以保護待測變頻器（3)和測試線路； 步驟（7)，待測變頻器（3)自檢完畢后，撥動遠程控制柜出的負載接觸器的三位轉換開 關，通過第二控制隔離模塊（10)控制負載操作柜（4)的負載線路選擇； 步驟（8)，通過遠程操作柜（6)合閘負載操作柜（4)中的斷路器，實現待測變頻器（3) 的帶載運行，若帶載出現問題，負載操作柜4會自動斷開負載線路，以保護待測變頻器（3) 和負載側部分（5)。
【文檔編號】G01R31/00GK104090191SQ201410353531
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權日:2014年7月23日
【發(fā)明者】任啟洪, 伏新征, 吳玉平, 戴鵬, 高加林 申請人:江蘇三恒科技股份有限公司