專利名稱：室溫下準(zhǔn)正弦功率脈沖驅(qū)動的變流器均流均壓試驗法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種室溫下準(zhǔn)正弦功率脈沖驅(qū)動的變流器均流均壓試驗法，屬于電力電子裝置技術(shù)領(lǐng)域的一種新型試驗方法。
背景技術(shù)：
對變流器均流均壓的試驗，傳統(tǒng)的試驗方法是需要一套大功率試驗電源對被試變流器通電，然后測試各支路電流，再計算均流系數(shù)。這種方法需要一個“增容變壓器——調(diào)壓器——電流變壓器”系統(tǒng)，使用的是50Hz正弦工頻交流，電力電子元氣件10ms導(dǎo)通，10ms關(guān)斷。以最普通的晶閘管為例，其“開通時間”也只約有1～4.5μs，因此對于電力電子元件的“開通時間”和“關(guān)斷時間”來說10ms是一個很長的時間。每導(dǎo)通10ms后關(guān)斷的另外的10ms時間內(nèi)，晶閘管完全達到穩(wěn)定狀態(tài)。下一個10ms的導(dǎo)通過多長時間來，對于晶閘管本身的“導(dǎo)通”和“關(guān)斷”來說沒有影響。但對于給他提供電流的電源來說影響就很大了，相鄰兩個10ms導(dǎo)通之間的時間長短，決定了為變流器提供電流的電源容量的大小。對于不同的變流器應(yīng)提供不同的時間。所謂的長周期指的是這個時間比較長，而得到較小的電源容量。由于由本申請人提出的“大功率變流裝置綜合智能測試系統(tǒng)”專利申請使用的電源是大功率長周期準(zhǔn)正弦脈沖電源，比傳統(tǒng)電源容量小的多，因此變流器在試驗時的發(fā)熱少。因此，使用大功率長周期準(zhǔn)正弦脈沖電源對變流器試驗，除了元件發(fā)熱少外，其他與使用工頻電源完全相同。顯然變流器的熱狀態(tài)與冷狀態(tài)之間的關(guān)系是使用“大功率變流裝置綜合智能測試系統(tǒng)”的關(guān)鍵問題。本發(fā)明的試驗方法，就是解決了這個問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是利用準(zhǔn)正弦長周期功率脈沖電源，在不同溫度下測試組成大功率變流器的元件溫度特性，并利用這一特性，提出室溫下在準(zhǔn)正弦功率脈沖驅(qū)動的變流器均流均壓試驗法，建立變流器室溫和使用溫度之間并聯(lián)支路均流系數(shù)、橋臂支路串聯(lián)元件均壓系數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系。
本發(fā)明的室溫下準(zhǔn)正弦功率脈沖驅(qū)動的變流器均流均壓試驗法，其特點是，方法步驟為1、把組成某一大功率變流器的元件放到可控穩(wěn)的烘箱內(nèi)，通過被測回路中的傳感器測得在實際使用的范圍內(nèi)元件特性參數(shù)并由計算機記錄；2、根據(jù)計算機記錄的參數(shù)繪制正向壓降和溫度變化實用的特性曲線(用擬和的數(shù)學(xué)方程表示)；3、分別建立變流器各橋臂均流系數(shù)均壓系數(shù)隨溫度變化特性曲線(用數(shù)學(xué)方程表示)；4、用由本申請人申請的“大功率變流裝置綜合智能測試系統(tǒng)”對變流器進行均流均壓試驗；5、建立實用的變流器試驗數(shù)據(jù)特性曲線(用數(shù)學(xué)方程表示)；6、根據(jù)變流器各橋臂均流系數(shù)、均壓系數(shù)隨溫度變化特性曲線計算變流器在實用狀態(tài)下的均流系數(shù)；7、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判斷變流器是否合格。
由于本方法是系統(tǒng)的研制著先用準(zhǔn)正弦長周期功率脈沖電源驅(qū)動變流器的“大功率變流裝置綜合智能測試系統(tǒng)”測試變流器元件的溫度特性，而用戶只利用存放在該測試系統(tǒng)此特性，用準(zhǔn)正弦長周期功率脈沖電源來驅(qū)動變流器的“大功率變流裝置綜合智能測試系統(tǒng)”測得的變流器的均流系數(shù)、均壓系數(shù)由系統(tǒng)在室溫測試時自動換算到實際應(yīng)用溫度下的值，并且這個值是有利于變流器的運行的。用本方法，在室溫下試驗不需要將變流器運行到發(fā)熱狀態(tài)，省時省電。


圖1為試驗法流程圖；圖2為元件特性參數(shù)測試電路圖；圖3為變流器橋臂均流試驗電路圖；圖4為變流裝置2-6橋臂均流試驗示意圖。
具體實施例方式
方法的步驟如圖1流程圖所示，由于均壓系數(shù)測試與均流系數(shù)測試相似，具體實施以KP600晶閘管均流系數(shù)測試為例結(jié)合附圖作進一步說明1、在實際使用的范圍內(nèi)測試元件特性參數(shù)；其測試電路如圖2所示，KP600晶閘管放在控溫烘箱內(nèi)，以便控制晶閘管結(jié)溫，在晶閘管回路中置有電流傳感器、正向壓降傳感器，它們分別通過電流信號調(diào)理板和電流信號調(diào)理板和計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接，通過計算機記錄參數(shù)。
2、建立正向壓降隨溫度變化實用特性曲線根據(jù)上一步計算機記錄的參數(shù)，并繪制特性曲線并建立正向壓降和溫度之間的關(guān)系。當(dāng)元件電流為700A正向壓降VF和溫度T之間的關(guān)系是VF＝1.2840-1.5625×10-4T-1.200×10-5T2元件電流IF與VF＝f(IF)方程如下25℃VF＝-0.08433 ln IF+0.09086IF-0.0009204 IF65℃VF＝-0.2245 ln IF-0.2230IF+0.0004981 IF3、分別建立變流器各橋臂均流系數(shù)隨溫度變化特性曲線使用KP600晶閘管組成橋臂，元件串聯(lián)后的等效溫度特性是各串聯(lián)元件特性之和為∑VFi＝∑(ai+biT+ciT2)＝∑(A+BT+CT2)其等效伏安特性為各串聯(lián)元件特性之和∑VFi＝∑(di ln IF+eiIF+giIF)＝∑(D ln IF+EIF+GIF)4、在室溫下利用長周期脈沖電源作驅(qū)動電源的大功率變流裝置綜合智能測試系統(tǒng)對變流器進行均流試驗；在室溫下利用大功率變流裝置綜合智能測試系統(tǒng)對變流器對圖3電路中的兩支路橋臂進行均流試驗，試驗數(shù)據(jù)由計算機自動采集。當(dāng)變流器橋臂電流保持2000A不變時，在25℃時，IF I＝900A，IF II＝1100A，均流系數(shù)Kimax＝0.935、建立實用的變流器試驗數(shù)據(jù)特性曲線∑VFi＝∑(ai+biT+ciT2)＝∑(A+BT+CT2)∑VFi＝∑(di ln IF+eiIF+giIF)＝∑(D ln IF+EIF+GIF)6、計算變流器在實用狀態(tài)下的均流系數(shù)根據(jù)變流器各橋臂均流系數(shù)隨溫度變化特性曲線，可以計算65℃時，當(dāng)變流器橋臂電流保持2000A不變時，IF I＝980A，IF II＝1020A，均流系數(shù)Kimax＝0.98?？梢?，隨著溫度的增加，其均流系數(shù)增加。
7、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判斷變流器是否合格上述計算所的結(jié)果合格(0.98＞0.85)綜上所述，可見在室溫下用“大功率變流裝置綜合智能測試系統(tǒng)”所測試的均流系數(shù)值，在實際使用中，當(dāng)元件溫度升高后，其均流系數(shù)值將隨元件溫度特性的作用升高，這對變流器的使用是非常有利的。
應(yīng)用實例試驗電路如圖4所示，在35℃時對某廠生產(chǎn)的變流器的三個橋臂測試的均流系數(shù)試驗值分別為0.95、0.94和0.93，而對應(yīng)實際應(yīng)用的均流系數(shù)分別為0.97、0.96、0.95。可見這種變流器各橋臂的均流系數(shù)由35℃到實際應(yīng)用均增高了0.02。
權(quán)利要求
1.一種室溫下準(zhǔn)正弦功率脈沖驅(qū)動的變流器均流均壓試驗法，其特征在于，方法步驟為(1)把被元件放到可控穩(wěn)的烘箱內(nèi)，通過被測回路中的傳感器測得在實際使用的范圍內(nèi)測試元件特性參數(shù)并由計算機記錄；(2)根據(jù)計算機記錄的參數(shù)繪制正向壓降和溫度變化實用的特性曲線；(3)分別建立變流器各橋臂均流系數(shù)均壓系數(shù)隨溫度變化特性曲線；(4)用由本申請人申請的“大功率變流裝置綜合智能測試系統(tǒng)”對變流器進行均流均壓試驗；(5)建立實用的變流器試驗數(shù)據(jù)特性曲線；(6)根據(jù)變流器各橋臂均流系數(shù)、均壓系數(shù)隨溫度變化特性曲線計算變流器在實用狀態(tài)下的均流系數(shù)；(7)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判斷變流器合格性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種室溫下準(zhǔn)正弦功率脈沖驅(qū)動的變流器均流均壓試驗法，其特點是，本方法是依據(jù)正向壓降的溫度變化實用特性曲線和變流器各橋臂均流系數(shù)均壓系數(shù)隨溫度變化特性曲線，用準(zhǔn)正弦長周期功率脈沖電源驅(qū)動變流器的測試系統(tǒng)測得變流器的均流系數(shù)、均壓系數(shù)室溫值，并可以將其折算到實際運行值，而且這個值是有利于變流器的運行的。因此，用本方法，在室溫下試驗不需要將變流器運行到發(fā)熱狀態(tài)，省時、省電。
文檔編號G01R31/00GK1480738SQ0314174
公開日2004年3月10日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者楊文煥 申請人:上海理工大學(xué)