專利名稱：發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，特別是采用功率回饋法的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，其中，無(wú)需采用單獨(dú)的電阻或電抗負(fù)載。
背景技術(shù)：
各種發(fā)電機(jī)在出廠前均需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢查和測(cè)試，以確保其符合各種標(biāo)準(zhǔn)，例如GB 755-2000旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)要求(對(duì)應(yīng)IEC 60092船用電機(jī))、GB/T 1029-2005三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法(對(duì)應(yīng)IEC 60034，TOCT 11828等國(guó)外標(biāo)準(zhǔn))和GB/T 1029-91船用發(fā)電機(jī)通用技術(shù)條件，等等。而且，由于一些發(fā)電機(jī)的獨(dú)特性，例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)、船用發(fā)電機(jī)等，它們?cè)谕度脒\(yùn)行后，一旦由于潛在的問(wèn)題而導(dǎo)致無(wú)法工作，則維護(hù)非常困難，因此，發(fā)電機(jī)的出廠測(cè)試尤為重要。因此，實(shí)際中存在大量的發(fā)電機(jī)產(chǎn)品測(cè)試。而且，隨著應(yīng)用的不斷推進(jìn)，也出現(xiàn)功率越來(lái)越大的發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)大功率發(fā)電機(jī)的測(cè)試并不容易，需要采用相當(dāng)大型的設(shè)備來(lái)驅(qū)動(dòng)被試發(fā)電機(jī)，這增加了測(cè)試的難度。傳統(tǒng)的方法是用一臺(tái)足夠大功率的原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)被試發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電能通過(guò)使作為負(fù)載的電阻絲等發(fā)熱體發(fā)熱，以熱能的形式散失掉，整個(gè)過(guò)程中消耗了大量的能源(如燃油、電能等)，輸出的電能也被浪費(fèi)了，不利于節(jié)能環(huán)保，也增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。而且，被試發(fā)電機(jī)需要連接單獨(dú)的負(fù)載，在設(shè)備連接上也較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用功率回饋法，將被試發(fā)電機(jī)在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的電能輸送至作為該被試發(fā)電機(jī)的負(fù)載的電動(dòng)機(jī)，而且該電動(dòng)機(jī)能夠帶動(dòng)被試發(fā)電機(jī)，從而充分利用被試發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，更加環(huán)保；而且避免采用單獨(dú)的負(fù)載作為被試電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)組成，從而也降低了故障率，提高了測(cè)試準(zhǔn)確性；提高了工作效率，并且操作簡(jiǎn)單可靠；降低了測(cè)試成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。一種發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，包括控制單元，檢測(cè)單元，被試電機(jī)，直流電機(jī)和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，還包括負(fù)載電機(jī)，其中被試電機(jī)、負(fù)載電機(jī)和直流電機(jī)同軸連接；被試電機(jī)的輸出與負(fù)載電機(jī)的輸入連接以對(duì)負(fù)載電機(jī)提供電能輸入；直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元與直流電機(jī)連接，用于驅(qū)動(dòng)該直流電機(jī)；檢測(cè)單元與被試電機(jī)連接，用于檢測(cè)被試電機(jī)的參數(shù)；控制單元用于向直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制信號(hào)，以控制直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述負(fù)載電機(jī)還用于為被試電機(jī)提供勵(lì)磁電流，控制單元還用于控制該勵(lì)磁電流的大小。優(yōu)選地，控制單元接收檢測(cè)單元檢測(cè)到的參數(shù)，根據(jù)該參數(shù)調(diào)整控制操作。優(yōu)選地，該發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)還包括升降臺(tái)，用于根據(jù)被試電機(jī)的高度來(lái)調(diào)節(jié)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)的高度，而且該測(cè)試臺(tái)也可以進(jìn)行左右前后平移，從而使被試電機(jī)順利與負(fù)載電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述被試電機(jī)為1500KW同步發(fā)電機(jī)。優(yōu)選地，該發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)還包括輸出設(shè)備，用于輸出檢測(cè)單元檢測(cè)到的參數(shù)。因此，在上述結(jié)構(gòu)中，采用兩電機(jī)直接反饋法回收功率，所用的電氣設(shè)備較少，也較容易實(shí)現(xiàn)，耗資較少，設(shè)備的通用性強(qiáng)，通過(guò)控制單元對(duì)負(fù)載電機(jī)和直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)和測(cè)試，實(shí)現(xiàn)方便。


下面根據(jù)實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明中公開(kāi)的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明中的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖，結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明中提出的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行具體描述。該實(shí)施例僅用于便于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但其中作為例子給出的具體細(xì)節(jié)并非用于限制本發(fā)明的技術(shù)方案，相反，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容，采用不同的變型來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，本發(fā)明中提出的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)主要包括控制單元，檢測(cè)單元，被試電機(jī)，負(fù)載電機(jī)，直流電機(jī)和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；其中，被試電機(jī)、負(fù)載電機(jī)和直流電機(jī)同軸連接；被試電機(jī)的輸出與負(fù)載電機(jī)的輸入連接以為負(fù)載電機(jī)提供電能輸入；直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元與直流電機(jī)連接，用于驅(qū)動(dòng)該直流電機(jī)；檢測(cè)單元與被試電機(jī)連接，用于檢測(cè)被試電機(jī)的參數(shù)；控制單元用于向直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制信號(hào)，以控制直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)(例如轉(zhuǎn)速、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間等等)。優(yōu)選地，負(fù)載電機(jī)還用于為被試電機(jī)提供勵(lì)磁電流，控制單元還用于控制該勵(lì)磁電流的大小。優(yōu)選地，控制單元接收檢測(cè)單元檢測(cè)到的參數(shù)，根據(jù)該參數(shù)調(diào)整控制操作。在上述結(jié)構(gòu)中，采用兩電機(jī)直接反饋法回收功率，所用的電氣設(shè)備較少，也較容易實(shí)現(xiàn)，耗資較少，設(shè)備的通用性強(qiáng)，通過(guò)控制單元對(duì)負(fù)載電機(jī)和直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)和測(cè)試， 實(shí)現(xiàn)方便。具體而言，在測(cè)試開(kāi)始時(shí)，控制單元控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，拖動(dòng)被試電機(jī)和負(fù)載電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。該直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速可由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元控制，例如通過(guò)調(diào)節(jié)該直流電機(jī)的電樞電流來(lái)控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)然，也可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的其它方式來(lái)調(diào)節(jié)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，該直流電機(jī)用作調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)速范圍寬，可用于調(diào)整被試電機(jī)和負(fù)載電機(jī)的轉(zhuǎn)速。而且在直流電機(jī)調(diào)速裝置中可配備濾波裝置，噪音小，有良好的節(jié)能效果。之后，由于被試電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電能，所產(chǎn)生的電能又反饋給負(fù)載電機(jī)，驅(qū)動(dòng)負(fù)載電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，在該測(cè)試系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，直流電機(jī)只需補(bǔ)償測(cè)試系統(tǒng)的機(jī)械損耗，大大降低了發(fā)電機(jī)測(cè)試所需的能耗。在一優(yōu)選實(shí)施例中，負(fù)載電機(jī)驅(qū)動(dòng)一勵(lì)磁機(jī)或者配有勵(lì)磁繞組，從而產(chǎn)生勵(lì)磁電流，通過(guò)該勵(lì)磁電流控制被試電機(jī)的輸出功率。而控制單元能夠通過(guò)已知方法控制該勵(lì)磁電流，進(jìn)而控制被試電機(jī)的輸出功率。例如，同步電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，有一個(gè)超前的功角，而作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，有一個(gè)滯后的功角。如果在被試電機(jī)與負(fù)載電機(jī)用剛性聯(lián)軸器連接時(shí)，使他們的轉(zhuǎn)子之間成某一角度，則被試電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行而負(fù)載電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，此時(shí)，兩電機(jī)功角之和等于耦合角。調(diào)節(jié)這兩個(gè)電機(jī)的激磁或耦合角度都可以改變兩電機(jī)的負(fù)載。因此，本發(fā)明中提供的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)具有很大的靈活性，能夠根據(jù)需要調(diào)整直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)整被試電機(jī)的輸出功率，調(diào)整負(fù)載電機(jī)的負(fù)載大小，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)已知的各種參數(shù)測(cè)試，包括發(fā)電機(jī)的相電壓、線電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、勵(lì)磁電壓，勵(lì)磁電流等基本參數(shù)。能夠進(jìn)行各種所需檢測(cè)項(xiàng)目或?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目，包括1)電壓調(diào)節(jié)器調(diào)整；2)溫升試驗(yàn)；3)勵(lì)磁溫升試驗(yàn)；4)穩(wěn)態(tài)調(diào)壓率；5)瞬態(tài)調(diào)壓率；6) 熱態(tài)過(guò)電流測(cè)試；7)短時(shí)升高電壓測(cè)試；8)過(guò)載試驗(yàn)；9)超速試驗(yàn)；10)相序檢查；11)電壓平衡度檢查；12)電流平衡度檢查；13)剩磁電壓；14)電壓過(guò)載試驗(yàn)；15)波形畸變率。關(guān)于該發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的負(fù)載電機(jī)調(diào)節(jié)，可采用蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)負(fù)載電機(jī)的定子電角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電機(jī)的負(fù)載電流和/或功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。本發(fā)電機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)可用于各種三相交流發(fā)電機(jī)的電力特性的測(cè)試。其中的控制單元能夠結(jié)合多功能高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為用戶提供快速，準(zhǔn)確，可靠的測(cè)量結(jié)果，可滿足發(fā)電機(jī)型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)的要求。此外，發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)還設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元，其與所述控制單元連接，接收控制單元的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析和處理，得到用戶希望的數(shù)據(jù)，并以用戶希望的形式呈現(xiàn)和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。生成的測(cè)試報(bào)告可以在測(cè)試系統(tǒng)中自動(dòng)存儲(chǔ)，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的處理。借助于該數(shù)據(jù)處理單元，本發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)可例如實(shí)現(xiàn)以下功能a)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，分析，數(shù)據(jù)顯示；b)用戶可選擇自動(dòng)或手動(dòng)的測(cè)試方式；c)實(shí)時(shí)的檢測(cè)畫(huà)面為用戶提供機(jī)組當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)；d)能存儲(chǔ)試驗(yàn)過(guò)程的所有發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)、報(bào)表、波形曲線，測(cè)試結(jié)束能直接生成報(bào)表格式，能直接拷貝與備份；e)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，對(duì)瞬態(tài)試驗(yàn)中電壓和頻率的變化能進(jìn)行快速而準(zhǔn)確地測(cè)量，掃描時(shí)間可達(dá)IOys ；f)強(qiáng)大的諧波分析功能，最高階數(shù)可根據(jù)用戶需求設(shè)置，標(biāo)準(zhǔn)配置為50次，可提供波形畸變率(THD)，電話諧波因數(shù)(THF)，頻譜分析等測(cè)量結(jié)果；g)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，能按機(jī)型機(jī)號(hào)、年月日、時(shí)間、試驗(yàn)編號(hào)(16位)等信息進(jìn)行以往測(cè)試結(jié)果的搜索及相關(guān)測(cè)試報(bào)表的打印；h)可顯示、打印以下測(cè)試報(bào)告(1)電壓整定試驗(yàn)報(bào)表；(4)穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)報(bào)表；(4)瞬態(tài)試驗(yàn)報(bào)表；(5)連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn)報(bào)表；(6)空載特性試驗(yàn)報(bào)告；
(7)諧波分析報(bào)表；(8)電壓調(diào)制試驗(yàn)報(bào)告；(9)出廠試驗(yàn)報(bào)告；(10)試驗(yàn)總報(bào)表；i)可顯示或打印以下圖形(1)瞬態(tài)電壓試驗(yàn)加減載三次曲線；(2)瞬態(tài)頻率試驗(yàn)加減載三次曲線；(3)相、線電壓正弦波形頻譜分析曲線；(4)實(shí)時(shí)顯示三相電壓、電流波形；(5)穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)曲線；(6)短路特性曲線；(7)空載特性曲線；本發(fā)明中的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)還可以連接外設(shè)以擴(kuò)展功能，例如，該測(cè)試系統(tǒng)可連接打印機(jī)等輸出設(shè)備，可連接附加的外設(shè)儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，而且可根據(jù)用戶需求提供相關(guān)的操作界面。該發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)還包括升降臺(tái)，用于根據(jù)被試電機(jī)的高度來(lái)調(diào)節(jié)測(cè)試臺(tái)的高度，而且該測(cè)試臺(tái)也可以進(jìn)行左右前后平移，從而使被試電機(jī)順利與負(fù)載電機(jī)連接。在上述說(shuō)明中，被試電機(jī)例如為1500KW發(fā)電機(jī)。被試電機(jī)、負(fù)載電機(jī)和直流電機(jī)之間的連接通過(guò)聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中提出的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)也可用于不同功率的發(fā)電機(jī)測(cè)試，例如100KW-3000KW的被試發(fā)電機(jī)，范圍為220V/50Hz-1000V/60Hz。在本發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)中，被試發(fā)電機(jī)可具有不同的參數(shù)指標(biāo)。例如，被試發(fā)電機(jī)的額定頻率可為50Hz，額定電壓可為三相100-400V，額定功率可為100-1500KW。用戶可根據(jù)需要，任意調(diào)節(jié)被試電機(jī)的功率，以及測(cè)試時(shí)間。例如，本發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試的參數(shù)和精度例如包括1)交流電壓，測(cè)量范圍為三相0-500V，測(cè)試精度為士0. 5% ；2)交流電流，測(cè)試精度為士0. 5% ；3)有功功率，測(cè)試精度為士 1%;4)功率因數(shù)，測(cè)量范圍為0.4 1.0，測(cè)試精度為士0.01 ；5)頻率，測(cè)量范圍為 O-lOOHz，測(cè)試精度為士0. 05% ；6)溫度，測(cè)量范圍為0-200°C，測(cè)試精度為士 1%。本發(fā)明中的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)能夠依照預(yù)定的測(cè)試程序自動(dòng)控制測(cè)試過(guò)程，或者， 也可通過(guò)手工方式控制測(cè)試過(guò)程，進(jìn)行各種參數(shù)的調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，包括控制單元，檢測(cè)單元，被試電機(jī)，直流電機(jī)和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于還包括負(fù)載電機(jī)，其中被試電機(jī)、負(fù)載電機(jī)和直流電機(jī)同軸連接； 被試電機(jī)的輸出與負(fù)載電機(jī)的輸入連接以對(duì)負(fù)載電機(jī)提供電能輸入；直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元與直流電機(jī)連接，用于驅(qū)動(dòng)該直流電機(jī)；檢測(cè)單元與被試電機(jī)連接，用于檢測(cè)被試電機(jī)的參數(shù)；控制單元用于向直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制信號(hào)，以控制直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載電機(jī)還用于為被試電機(jī)提供勵(lì)磁電流，控制單元還用于控制該勵(lì)磁電流的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，控制單元接收檢測(cè)單元檢測(cè)到的參數(shù)，根據(jù)該參數(shù)調(diào)整控制操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于還包括升降臺(tái)，用于根據(jù)被試電機(jī)的高度來(lái)調(diào)節(jié)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)的高度，而且該測(cè)試臺(tái)也可以進(jìn)行左右前后平移，從而使被試電機(jī)順利與負(fù)載電機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述被試電機(jī)為1500KW 同步發(fā)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，還包括輸出設(shè)備，用于輸出檢測(cè)單元檢測(cè)到的參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，包括控制單元，檢測(cè)單元，被試電機(jī)，直流電機(jī)和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于還包括負(fù)載電機(jī)，其中被試電機(jī)、負(fù)載電機(jī)和直流電機(jī)同軸連接；被試電機(jī)的輸出與負(fù)載電機(jī)的輸入連接以對(duì)負(fù)載電機(jī)提供電能輸入；直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元與直流電機(jī)連接，用于驅(qū)動(dòng)該直流電機(jī)；檢測(cè)單元與被試電機(jī)連接，用于檢測(cè)被試電機(jī)的參數(shù)；控制單元用于向直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制信號(hào)，以控制直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。該測(cè)試系統(tǒng)采用功率回饋法，將被試發(fā)電機(jī)在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的電能輸送至作為該被試發(fā)電機(jī)的負(fù)載的電動(dòng)機(jī)，更加環(huán)保，而且簡(jiǎn)化了系統(tǒng)組成，從而也降低了故障率，提高了測(cè)試準(zhǔn)確性；降低了測(cè)試成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
文檔編號(hào)G01R31/34GK102353901SQ20111018358
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者曾元春 申請(qǐng)人:無(wú)錫星諾電氣有限公司