專利名稱：帶回饋功能功率單元的加載裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及四象限高壓變頻器技術(shù)。
背景技術(shù)：
在以帶回饋功能功率單元串聯(lián)方式為基本結(jié)構(gòu)的高壓四象限變頻器的研發(fā)調(diào)試、 測試、出廠調(diào)試各階段，經(jīng)常需要對帶回饋功能的功率單元進行單獨加載，以便對該功率單元進行額定工作條件下的器件溫升測試、負(fù)載能力試驗等。一般的加載方式有兩種，一種是給功率單元帶電感負(fù)載，這種方式能實現(xiàn)功率單元的逆變部分的滿載運行，但功率單元整流部分流過的電流很小，未能模擬額定輸入時的工作狀況。另一種方式是給功率單元帶電阻負(fù)載，這種方式可實現(xiàn)功率單元整機的滿載運行工況，但消耗的電能卻非常大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計一種給帶回饋功能功率單元的加載方法，通過一套電機對拖機組和電感負(fù)載，能實現(xiàn)帶回饋功能功率單元的可控整流部分和逆變部分同時帶滿載運行，能模擬額定輸入時的工作狀況，進行負(fù)載能力測試、溫升測試等，且相比功率單元帶電阻性負(fù)載的加載方式，本裝置對能量的消耗很小，只有變頻器的自身損耗、電動機能量轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生的損耗和電感負(fù)載上產(chǎn)生的損耗。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)實現(xiàn)，一種帶回饋功能的功率單元的加載裝置，包括第一變頻器、第二變頻器、第一電動機、第二電動機及用于給帶回饋功能的功率單元加載的電感負(fù)載；其中，第一電動機和第二電動機組成一套電動機對拖機組，第一電動機和第二電動機分別由第一變頻器、第二變頻器驅(qū)動，并同向運轉(zhuǎn)；第二變頻器的直流母線與帶回饋功能的功率單元的直流母線并聯(lián)組成公共直流母線；設(shè)定第二變頻器的輸出頻率低于第一變頻器，使第二電動機運行在發(fā)電狀態(tài)，其發(fā)出的電能經(jīng)由帶回饋功能的功率單元的可控整流部分回饋到電網(wǎng)，實現(xiàn)對帶回饋功能的功率單元的可控整流部分的加載；電感負(fù)載與帶回饋功能的功率單元的逆變部分相接，對帶回饋功能的功率單元的逆變部分加載。所述的帶回饋功能的功率單元的加載裝置，其第一電動機和第二電動機為交流異步電動機。所述的帶回饋功能的功率單元的加載裝置，其第一電動機和第二電動機組成一套電動機對拖機組的實現(xiàn)，是通過第一電動機和第二電動機的傳動軸通過聯(lián)軸器硬聯(lián)結(jié)的方式實現(xiàn)。一種帶回饋功能的功率單元的加載方法，包括將第一電動機和第二電動機組成一套電動機對拖機組，分別用第一變頻器、第二變頻器來驅(qū)動第一電動機和第二電動機，使第一電動機和第二電動機同向運轉(zhuǎn)；
將第二變頻器的直流母線與帶回饋功能的功率單元的直流母線并聯(lián)組成公共直流母線；設(shè)定變頻器輸出頻率，令第二變頻器的輸出頻率低于第一變頻器，使第二電動機運行在發(fā)電狀態(tài)，其發(fā)出的電能經(jīng)由帶回饋功能的功率單元的可控整流部分回饋到電網(wǎng)， 實現(xiàn)對帶回饋功能的功率單元的可控整流部分的加載；帶回饋功能的功率單元的逆變部分則通過電感負(fù)載來加載。所述的帶回饋功能功率單元的加載方法，其流過可控整流部分的電流大小，可通過調(diào)整第一變頻器和第二變頻器的頻率差進行調(diào)節(jié)；頻率差越大則電流越大，反之則電流越小。所述的帶回饋功能功率單元的加載方法，其流過可控整流部分的電流大小，可通過設(shè)定第一變頻器的轉(zhuǎn)矩限定參數(shù)來調(diào)節(jié)流過可控整流部分的電流大小，設(shè)定的轉(zhuǎn)矩上限越大則電流越大，反之則電流越小。所述的帶回饋功能功率單元的加載方法，其將第一電動機和第二電動機組成一套電動機對拖機組包括將第一電動機和第二電動機的傳動軸通過聯(lián)軸器硬聯(lián)結(jié)。所述的帶回饋功能的功率單元的加載方法，其帶回饋功能的功率單元與電網(wǎng)之間可連接一電抗器，以起阻抗作用。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點在于，以很少的電能消耗量，實現(xiàn)對帶回饋功能功率單元的可控整流部分和逆變部分同時帶滿載運行；既節(jié)約能源又能達到功率單元整機滿載運行的帶載實驗?zāi)康摹?br>

圖1為本發(fā)明的電器原理示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供了一種給帶回饋功能功率單元加載的裝置和方法，設(shè)計一套電機對拖機組使其中一個電機處于發(fā)電狀態(tài)，將驅(qū)動發(fā)電狀態(tài)電機的變頻器的直流母線與帶功率回饋功能的功率單元的直流母線并聯(lián)組成公共直流母線，使得處于發(fā)現(xiàn)狀態(tài)的電機所發(fā)出的電能經(jīng)由帶回饋功能的功率單元的可控整流部分回饋到電網(wǎng)，實現(xiàn)對帶回饋功能的功率單元的可控整流部分的加載；而帶回饋功能的功率單元的逆變部分則通過電感負(fù)載進行加載，能實現(xiàn)帶回饋功能功率單元的可控整流部分和逆變部分同時帶滿載運行，模擬額定輸入時的工作狀況，進行負(fù)載能力測試、溫升測試等。下面將結(jié)合圖1對本發(fā)明實施例進行詳細(xì)說明。如圖1所示，第一電動機和第二電動機選擇交流異步電動機，第一電動機3和第二電動機4的傳動軸通過聯(lián)軸器7硬聯(lián)結(jié)的方式組成一套電動機對拖機組，分別用第一變頻器1和第二變頻器2來驅(qū)動第一電動機3、第二電動機4。第二變頻器2的直流母線與帶回饋功能的功率單元5的直流母線并聯(lián)組成公共直流母線8。兩臺電動機同向運轉(zhuǎn)，設(shè)定變頻器輸出頻率，使第二變頻器2的輸出頻率略低于第一變頻器1，讓第二電動機4運行在發(fā)電狀態(tài)，其發(fā)出的電能經(jīng)由第二變頻器2、公共直流母線8，傳送到帶回饋功能的功率單元5， 再由帶回饋功能的功率單元5的可控整流部分回饋到電網(wǎng)，實現(xiàn)對帶回饋功能的功率單元5的可控整流部分的加載。在加載測試時，所述帶回饋功能的功率單元5與電網(wǎng)之間可連接一電抗器9，起阻抗作用。流過可控整流部分的電流大小，可通過調(diào)整兩臺變頻器即第一變頻器和第二變頻器的頻率差進行調(diào)節(jié)，頻率差越大則電流越大，反之則電流越小。又或者可通過設(shè)定第一變頻器1的轉(zhuǎn)矩限定參數(shù)來調(diào)節(jié)流過可控整流部分的電流大小，設(shè)定的轉(zhuǎn)矩上限越大則電流越大，反之則電流越小。帶回饋功能的功率單元5的逆變部分通過帶電感負(fù)載6來加載。調(diào)整帶回饋功能的功率單元5的輸出頻率和輸出電壓可以改變調(diào)整帶回饋功能的功率單元輸出電流的大小。所以，只要變頻器、電動機、和電感負(fù)載的功率足夠大，本發(fā)明實施例中所提供的方法則可滿足一定功率范圍內(nèi)的帶回饋功能功率單元的帶載實驗需求。該裝置工作時，能量從第一變頻器1進入，經(jīng)過第一電動機3、第二電動機4、第二變頻器2、最后再由帶回饋功能的功率單元5以電能方式回饋電網(wǎng)。所以，相比功率單元帶電阻性負(fù)載的加載方式，本裝置對能量的消耗非常小，只有變頻器的自身損耗、電動機能量轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生的損耗和電感負(fù)載產(chǎn)生的損耗。在實際運用中，第一電動機3和第二電動機4的額定電壓值可以相同也可以不同， 圖1中以兩者額定電壓值相同為例進行說明。本實施例為本發(fā)明優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同或近似的，均在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶回饋功能的功率單元的加載裝置，其特征在于，所述加載裝置包括第一變頻器、第二變頻器、第一電動機、第二電動機及用于給帶回饋功能的功率單元加載的電感負(fù)載；其中，第一電動機和第二電動機組成一套電動機對拖機組，第一電動機和第二電動機分別由第一變頻器、第二變頻器驅(qū)動，并同向運轉(zhuǎn)；第二變頻器的直流母線與帶回饋功能的功率單元的直流母線并聯(lián)組成公共直流母線；設(shè)定第二變頻器的輸出頻率低于第一變頻器，使第二電動機運行在發(fā)電狀態(tài)，其發(fā)出的電能經(jīng)由帶回饋功能的功率單元的可控整流部分回饋到電網(wǎng)，實現(xiàn)對帶回饋功能的功率單元的可控整流部分的加載；電感負(fù)載與帶回饋功能的功率單元的逆變部分相接，對帶回饋功能的功率單元的逆變部分加載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回饋功能的功率單元的加載裝置，其特征在于，所述的第一電動機和第二電動機為交流異步電動機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶回饋功能的功率單元的加載裝置，其特征在于，所述的第一電動機和第二電動機組成一套電動機對拖機組的實現(xiàn)，是通過第一電動機和第二電動機的傳動軸通過聯(lián)軸器硬聯(lián)結(jié)的方式實現(xiàn)。
4.一種帶回饋功能的功率單元的加載方法，其特征在于，包括將第一電動機和第二電動機組成一套電動機對拖機組，分別用第一變頻器、第二變頻器來驅(qū)動第一電動機和第二電動機，使第一電動機和第二電動機同向運轉(zhuǎn)；將第二變頻器的直流母線與帶回饋功能的功率單元的直流母線并聯(lián)組成公共直流母線.一入 ，設(shè)定變頻器輸出頻率，令第二變頻器的輸出頻率低于第一變頻器，使第二電動機運行在發(fā)電狀態(tài)，其發(fā)出的電能經(jīng)由帶回饋功能的功率單元的可控整流部分回饋到電網(wǎng)，實現(xiàn)對帶回饋功能的功率單元的可控整流部分的加載；帶回饋功能的功率單元的逆變部分則通過電感負(fù)載來加載。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶回饋功能功率單元的加載方法，其特征在于，所述流過可控整流部分的電流大小，可通過調(diào)整第一變頻器和第二變頻器的頻率差進行調(diào)節(jié)；頻率差越大則電流越大，反之則電流越小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶回饋功能功率單元的加載方法，其特征在于，所述流過可控整流部分的電流大小，可通過設(shè)定第一變頻器的轉(zhuǎn)矩限定參數(shù)來調(diào)節(jié)流過可控整流部分的電流大小，設(shè)定的轉(zhuǎn)矩上限越大則電流越大，反之則電流越小。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶回饋功能功率單元的加載方法，其特征在于，所述將第一電動機和第二電動機組成一套電動機對拖機組包括將第一電動機和第二電動機的傳動軸通過聯(lián)軸器硬聯(lián)結(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶回饋功能的功率單元的加載方法，其特征在于，所述帶回饋功能的功率單元與電網(wǎng)之間可連接一電抗器，以起阻抗作用。
全文摘要
帶回饋功能的功率單元的加載裝置及方法，包括第一變頻器、第二變頻器、第一電動機、第二電動機及電感負(fù)載，第一電動機和第二電動機組成一套電動機對拖機組，并分別由第一變頻器、第二變頻器驅(qū)動；第二變頻器的直流母線與帶回饋功能的功率單元的直流母線并聯(lián)組成公共直流母線；設(shè)定變頻器輸出頻率，令第二變頻器的輸出頻率低于第一變頻器，使第二電動機運行在發(fā)電狀態(tài)，其發(fā)出的電能經(jīng)由帶回饋功能的功率單元的可控整流部分回饋到電網(wǎng)，實現(xiàn)對帶回饋功能的功率單元的可控整流部分的加載。本發(fā)明優(yōu)點是，以很少的電能消耗，實現(xiàn)對帶回饋功能功率單元的可控整流部分和逆變部分同時帶滿載運行；既節(jié)能又能達到功率單元整機滿載運行的帶載實驗?zāi)康摹?br> 文檔編號H02P5/46GK102447265SQ20101050415
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者董瑞勇 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司