專利名稱：一種電勵磁同步電機的溫升試驗方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請屬于電氣領(lǐng)域，尤其涉及ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電機的溫升試驗就是在規(guī)定的運行條件下，確定電機定子繞組、鉄心和轉(zhuǎn)子繞組溫升的試驗。試驗的目的是檢查電機各有效部件的溫升是否符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。目前，參見圖I所示試驗的系統(tǒng)圖，包括被試電機001、陪試電機002、測溫單元
003、線路電源004和聯(lián)軸器005。陪試電機002的功率和工作范圍均大于被試電機001的，兩個電機通過聯(lián)軸器005連接并保持同步，兩臺電機的損耗由線路電源004供給，測溫單元003與被試電機001相連。被測過程中，被試電機001和陪試電機002在額定功率或銘牌電流、電壓和額定轉(zhuǎn)速下同步開始運轉(zhuǎn)，被試電機001做電動機運行，陪試電機002做發(fā)電機運行，測溫單元003實時測量被試電機001的溫度，測試人員依據(jù)測得的溫度確定被試電機001的溫升。但是，采用這種方法進行電勵磁同步電機溫升試驗，每次對一臺電勵磁同步電機進行溫升試驗就需要設(shè)置一臺功率和工作范圍均大于被試電機的陪試電機，對不同型號的電勵磁同步電機進行溫升試驗時，需要分別設(shè)置對應(yīng)的陪試電機，需要準(zhǔn)備的陪試電機較多，而沒有專門的試驗用裝置或系統(tǒng)，使得進行電勵磁同步電機溫升試驗的靈活度較低、成本尚。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本申請的目的在于提供ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法與系統(tǒng)，能夠分別對不同型號的電勵磁同步電機進行溫升試驗，試驗系統(tǒng)使用范圍廣，節(jié)約成本。為保證本申請?zhí)峁┑末`種電勵磁同步電機的溫升試驗方法在實際實施中的應(yīng)用，本申請還提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)。ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法，包括將生成的第一交流電壓輸出至所述電勵磁同步電機的定子側(cè)，所述第一交流電壓與所述電勵磁同步電機的額定值相匹配；生成預(yù)設(shè)值的直流電壓；生成可調(diào)節(jié)的控制信號；依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行轉(zhuǎn)換得到勵磁電壓，并將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)；測量所述電勵磁同步電機的溫度，并依據(jù)所述溫度計算所述電勵磁同步電機的溫升。上述的溫升試驗方法，優(yōu)選的，所述生成可調(diào)節(jié)的控制信號包括生成正弦波信號，所述正弦波信號的頻率和幅值分別可進行調(diào)節(jié)；將所述正弦波信號和勵磁電壓給定值進行疊加得到第一信號；
生成三角波信號；將所述第一信號與所述三角波信號相減得到第二信號；依據(jù)所述第二信號和預(yù)設(shè)的調(diào)制條件生成控制信號。上述的溫升試驗方法，優(yōu)選的，所述將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)包括依據(jù)預(yù)設(shè)的濾波條件對所述勵磁電壓進行濾波，得到無干擾的勵磁電壓；將所述無干擾的勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)。
上述的溫升試驗方法，優(yōu)選的，所述生成預(yù)設(shè)值的直流電壓包括生成第二交流電壓；將所述第二交流電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)值的直流電壓。ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)，包括第一交流電源，用于為電勵磁同步電機的定子側(cè)提供交流電壓；直流電源，用于生成預(yù)設(shè)值的直流電壓；控制器，用于生成可調(diào)節(jié)的控制信號；變流器，用于依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行轉(zhuǎn)換得到勵磁電壓，并將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)；測溫器，用于測量所述電勵磁同步電機的溫度，并依據(jù)所述溫度計算所述電勵磁同步電機的溫升。上述的溫升試驗系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述控制器包括正弦波發(fā)生器，用于生成正弦波信號，所述正弦波信號的頻率和幅值分別可進行調(diào)節(jié)；第一疊加器，用于將所述正弦波信號和勵磁電壓給定值進行疊加得到第一信號；三角波發(fā)生器，用于生成三角波信號；第二疊加器，用于將所述第一信號與所述三角波信號相減得到第二信號；控制信號發(fā)生器，用于依據(jù)所述第二信號和預(yù)設(shè)的調(diào)制條件生成控制信號并輸出至所述變流器。上述的溫升試驗系統(tǒng)，優(yōu)選的，還包括濾波器，用于依據(jù)預(yù)設(shè)的濾波條件對所述勵磁電壓進行濾波，得到無干擾的勵磁電壓。上述的溫升試驗系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述直流電源包括第二交流電源，用于提供第二交流電壓；轉(zhuǎn)換器，用于將所述第二交流電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)值的直流電壓。本申請?zhí)峁┑末`種電勵磁同步電機的溫升試驗方法與系統(tǒng)，包括第一交流電源為該電機的定子側(cè)提供交流電壓；直流電源提供預(yù)設(shè)值的直流電壓；控制器生成可調(diào)節(jié)的控制信號；變流器依據(jù)控制信號對該直流電壓進行轉(zhuǎn)換得到勵磁電壓，并將勵磁電壓輸出到該電機的轉(zhuǎn)子側(cè)，該勵磁電壓為脈動電壓，能使被試電機在電動機和發(fā)電機狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，使流向被試電機的交流電流的有效值與電機的額定電流值等效；測溫器測量該電機未啟動時的初始溫度，并對該電機啟動后的實時溫度進行測量，當(dāng)實時溫度滿足預(yù)設(shè)條件吋，依據(jù)初始溫度和實時溫度計算該電機的溫升?？刂破骺筛鶕?jù)被測的同步電機的型號等要求調(diào)節(jié)輸出的控制信號，使用該電勵磁同步電機溫升試驗的系統(tǒng)就能夠分別對不同額定值的電勵磁同步電機進行試驗，試驗方法的使用范圍廣，而且不需要使用陪試電機，使試驗人員工作強度降低，試驗工作效率提高，成本較低。


為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本申請的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現(xiàn)有技術(shù)中，對電勵磁同步電機進行溫升試驗的系統(tǒng)圖；圖2是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法實施例I的流程圖；圖3是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法實施例I的一具體流程圖；圖4是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例I的PWM信號波形圖；圖5是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法實施例I的另ー種流程圖；圖6是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法實施例2的流程圖；圖7是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例I的一具體結(jié) 構(gòu)示意圖；圖9是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例I的另ー種結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例I變流器104和濾波器106組成的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例I變流器104和濾波器106組成的另ー種電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本申請中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本申請實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。參見圖2示出的本申請?zhí)峁┑末`種電勵磁同步電機的溫升試驗方法實施例I的流程圖，包括步驟SlOl :將生成的第一交流電壓輸出至所述電勵磁同步電機的定子側(cè)；
所述第一交流電源提供的交流電壓與所述電勵磁同步電機的額定值相匹配，即第一交流電壓的幅值、頻率和該同步電機的額定值相對應(yīng)，一般情況下為380V的エ業(yè)用交流電，具體實施中，第一交流電壓的大小也可根據(jù)被試驗的電勵磁同步電機的額定值進行相應(yīng)的變動。步驟S102 :生成預(yù)設(shè)值的直流電壓；依據(jù)被試驗的電勵磁同步電機的型號和試驗設(shè)置內(nèi)容等條件，直流電源生成預(yù)設(shè)值的直流電壓。步驟S103 :生成可調(diào)節(jié)的控制信號；控制器可生成可調(diào)節(jié)的控制信號，該控制信號可改變加到轉(zhuǎn)子側(cè)的勵磁電壓的大小。參見圖3示出的一具體流程圖，步驟S103包括 步驟S1031 :生成正弦波信號；調(diào)節(jié)正弦波信號的幅值A(chǔ)，即可調(diào)節(jié)被試驗的電勵磁同步電機轉(zhuǎn)子側(cè)的電壓大??；改變正弦波信號的頻率f，就可改變被試驗的電勵磁同步電機轉(zhuǎn)子側(cè)的電壓的頻率，轉(zhuǎn)子側(cè)的電壓發(fā)生變化，會導(dǎo)致磁場發(fā)生變化，電機的反電勢也發(fā)生變化，電機的定子側(cè)電壓也會發(fā)生變化，進而會改變定子側(cè)電流的大小。根據(jù)被試驗的電勵磁同步電機的額定電流的大小等調(diào)節(jié)生成的正弦波信號的幅值A(chǔ)和頻率f，使得被試驗的電勵磁同步電機定子側(cè)電流有效值等于電勵磁同步電機額定電流值。步驟S1032 :將所述正弦波信號和勵磁電壓給定值進行疊加得到第一信號；勵磁電壓給定值與電勵磁同步電機轉(zhuǎn)子側(cè)的額定勵磁電壓相對應(yīng)。步驟S1033 :生成三角波信號；三角波信號的頻率為變流器的開關(guān)頻率。本實施例中執(zhí)行步驟S103f步驟S1032后再執(zhí)行步驟1033，但不限定于此，實際實施中，也可先執(zhí)行步驟S1033再執(zhí)行步驟S1031 步驟S1032，或是步驟S1031 步驟S1032和步驟S1033同時進行。步驟S1034 :將所述第一信號與所述三角波信號相減得到第二信號；步驟S1035 :依據(jù)所述第二信號和預(yù)設(shè)的調(diào)制條件生成控制信號。在預(yù)設(shè)的調(diào)制條件下將生成的第二信號轉(zhuǎn)換為控制信號。參見圖4示出的第二信號的PWM波形圖，占空比依據(jù)正弦波頻率、幅值和三角波的頻率、幅值進行設(shè)置。步驟S104 :依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行處理得到勵磁電壓，并將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)；依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行處理得到ー個頻率為f的脈動電壓，并將脈動電壓發(fā)送到被試驗的電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)。由于機械慣性的作用，被試驗的電勵磁同步電機轉(zhuǎn)速只發(fā)生輕微的波動，波動頻率為f，由于同步電機的勵磁電壓在不斷波動，使得被試驗的電勵磁同步電機在電動狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)兩個狀態(tài)之間來回轉(zhuǎn)換，使流向被試電機的交流電流的有效值與電機的額定電流值等效。步驟S105 :測量所述電勵磁同步電機的溫度，并依據(jù)所述溫度計算所述電勵磁同步電機的溫升。在被試驗的電勵磁同步電機在未開始運行時，測量該電勵磁同步電機的初始溫度，也是環(huán)境溫度。當(dāng)電勵磁同步電機開始運行后，在運行過程中，同步電機溫度升高，實時測量該運行中的同步電機的溫度，測溫點可設(shè)置在電機內(nèi)部，當(dāng)測量的溫度在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)保持穩(wěn)定且不再升高時，滿足預(yù)設(shè)條件，此時將所述實時溫度與初始溫度相減，得到的差值即是該被試驗的電勵磁同步電機的溫升。本實施例中實時測量被試驗的電勵磁同步電機的溫度，但不限定于此，實際實施中，如果測溫要求不高時，也可設(shè)置測溫周期，每個測溫周期測量一次該電勵磁同步電機的溫度，具體是測溫周期時間根據(jù)實際情況設(shè)定。參見圖5，示出了本申請?zhí)峁┑末`種電勵磁同步電機的溫升試驗方法實施例I的 另ー種流程圖，本流程圖中圖2的步驟S104具體包括步驟S1041 :依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行處理得到勵磁電壓；依據(jù)所述PWM控制信號將所述直流電壓進行處理得到ー個頻率為f的脈動電壓，并將脈動電壓發(fā)送到被試驗的電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)。由于機械慣性的作用，被試驗的電勵磁同步電機轉(zhuǎn)速只發(fā)生輕微的波動，波動頻率為f，由于同步電機的勵磁電壓在不斷波動，使得被試驗的電勵磁同步電機在電動狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)兩個狀態(tài)之間來回轉(zhuǎn)換，使流向被試電機的交流電流的有效值與電機的額定電流值等效。步驟S1042 :依據(jù)預(yù)設(shè)的濾波條件對所述勵磁電壓進行濾波，得到無干擾的勵磁電壓；由于在生成正弦波信號過程中或是在生成勵磁電壓的過程中可能會受到干擾，使得產(chǎn)生的勵磁電壓中有干擾信號，依據(jù)預(yù)設(shè)的濾波條件對勵磁電壓進行濾波，使該勵磁電壓中無干擾。該濾波條件中規(guī)定了有效的勵磁電壓的幅值等。步驟S1043 :將所述無干擾的勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)。將該濾波后的勵磁電壓發(fā)送到電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)，使輸入到試驗的電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)的勵磁電壓中無干擾，使電勵磁同步電機的工作狀態(tài)穩(wěn)定。本實施例中執(zhí)行步驟SlOl后再執(zhí)行步驟S102 步驟104，但不限定于此，實際實施中，也可先執(zhí)行步驟S102 步驟104再執(zhí)行步驟SlOl，或是步驟S102 和步驟SlOl同時進行，只要保證電勵磁同步電機的定子側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)的電壓信號即可。由上述可知，在本實施例I中，被試驗的電勵磁同步電機定子側(cè)接收和被試驗的同步電機額定電壓相對應(yīng)的第一交流電壓；依據(jù)控制信號將所述直流電壓進行轉(zhuǎn)換得到勵磁電壓，并將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)；測量被試驗的電勵磁同步電機未啟動時的初始溫度和啟動后的實時溫度，當(dāng)所述實時溫度滿足預(yù)設(shè)條件時，依據(jù)所述初始溫度和所述實時溫度計算所述電勵磁同步電機的溫升。采用本實施例I中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法，能夠分別對不同額定值的電勵磁同步電機進行試驗，試驗方法的使用范圍廣，而且不需要使用陪試電機，使試驗人員工作強度降低，試驗エ作效率提高，成本較低。參見圖6，示出了本申請?zhí)峁┑末`種電勵磁同步電機的溫升試驗方法實施例2的流程圖中，本流程圖是圖2的步驟S102具體包括
步驟S1021 :生成第二交流電壓；由于直流電壓也可由交流電壓進行AC/DC轉(zhuǎn)換得到，所以可用第二交流電源生成第二交流電壓，再轉(zhuǎn)換為變流器所需的直流電壓。步驟S1022 :將所述第二交流電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)值的直流電壓。將該第二交流電壓通過AC/DC轉(zhuǎn)換為直流電壓。由于常用的電源一般為交流電，直接產(chǎn)生第二交流電壓，該第二交流電壓的幅值等依據(jù)被試驗的電勵磁同步電機的型號和試驗設(shè)置內(nèi)容等條件進行調(diào)節(jié)，再將該交流電壓通過AC/DC (交流/直流)轉(zhuǎn)換為直流電壓，該直流電壓與實施例I中步驟S102產(chǎn)生的直流電壓相同。
由上述可知，在本實施例2中，直流電壓是第二交流電壓通過AC/DC轉(zhuǎn)換得到的。本申請實施例提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法在于變流器所需的直流電壓，可以為直接提供的直流電壓或是將交流電壓通過AC/DC轉(zhuǎn)換后得到的直流電壓，只要進入的變流器的電壓為預(yù)設(shè)值的直流電壓即可。與上述本申請?zhí)峁┑末`種電勵磁同步電機的溫升試驗方法實施例相對應(yīng)的，本申請還提供了ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例。參見圖7示出了的本申請?zhí)峁┑末`種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖，所述系統(tǒng)包括第一交流電源101、直流電源102、控制器103、變流器104和測溫器105。其中，所述第一交流電源101生成的第一交流電壓，并將所述第一交流電壓輸出至所述電勵磁同步電機的定子側(cè)；所述第一交流電壓與所述電勵磁同步電機的額定值相匹配，即第一交流電壓的幅值、頻率和該同步電機的額定值相對應(yīng)，一般情況下為380V的エ業(yè)用交流電，具體實施中，第一交流電壓的大小也可根據(jù)被試驗的電勵磁同步電機的額定值進行相應(yīng)的變動。其中，所述直流電源102用于生成預(yù)設(shè)值的直流電壓；依據(jù)被試驗的電勵磁同步電機的型號和試驗設(shè)置內(nèi)容等條件，所述直流電源生成預(yù)設(shè)值的直流電壓。其中，所述控制器103用于生成可調(diào)節(jié)的控制信號；控制器103可生成可調(diào)節(jié)的控制信號，該控制信號可改變加到轉(zhuǎn)子側(cè)的勵磁電壓的大小。參見圖8示出的一具體結(jié)構(gòu)示意圖，所述控制器103包括正弦波發(fā)生器1031、第一疊加器1032、三角波發(fā)生器1033、第二疊加器1034和控制信號發(fā)生器1035。其中，所述正弦波發(fā)生器1031用于生成正弦波信號；所述正弦波信號的頻率和幅值分別可進行調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)正弦波信號的幅值A(chǔ)，即可調(diào)節(jié)被試驗的電勵磁同步電機轉(zhuǎn)子側(cè)的電壓大??；改變正弦波信號的頻率f，就可改變被試驗的電勵磁同步電機轉(zhuǎn)子側(cè)的電壓的頻率，轉(zhuǎn)子側(cè)的電壓發(fā)生變化，會導(dǎo)致磁場發(fā)生變化，電機的反電勢也發(fā)生變化，電機的定子側(cè)電壓也會發(fā)生變化，進而會改變定子側(cè)電流的大小。根據(jù)被試驗的電勵磁同步電機的額定電流的大小等調(diào)節(jié)正弦波發(fā)生器1031發(fā)送的正弦波信號的幅值A(chǔ)和頻率f，使得流向被試驗的電勵磁同步電機定子側(cè)電流有效值等于電勵磁同步電機額定電流值。其中，所述第一疊加器1032用于將所述正弦波信號和所述勵磁電壓給定值疊加得到第一信號，該勵磁電壓給定值與電勵磁同步電機轉(zhuǎn)子側(cè)的額定勵磁電壓相對應(yīng)；其中，所述三角波發(fā)生器1033用于生成三角波信號；三角波發(fā)生器1033生成的三角波信號的頻率為控制變流器104的開關(guān)頻率。其中，所述第二疊加器1034用于將所述第一疊加器1032生成的第一信號與所述三角波發(fā)生器1033發(fā)送的三角波信號相減得到第二信號；該第二信號即為PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)信號。在第二疊加器1034中第一信號和三角波信號進行相減得到的第二信號。 其中，所述控制信號發(fā)生器1035依據(jù)所述第二信號和預(yù)設(shè)的調(diào)制條件生成控制信號并輸出至所述變流器。依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行處理得到ー個頻率為f的脈動電壓，并將脈動電壓發(fā)送到被試驗的電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)。由于機械慣性的作用，被試驗的電勵磁同步電機轉(zhuǎn)速只發(fā)生輕微的波動，波動頻率為f，由于同步電機的勵磁電壓在不斷波動，使得被試驗的電勵磁同步電機在電動狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)兩個狀態(tài)之間來回轉(zhuǎn)換，使流向被試電機的交流電流的有效值與電機的額定電流值等效，使被試驗的電勵磁同步電機不需要陪試電機就可完成溫升試驗。參見圖4示出第二信號的PWM波形圖，占空比依據(jù)正弦波頻率、幅值和三角波的頻率、幅值進行設(shè)置。其中，所述變流器104用于依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行轉(zhuǎn)換得到勵磁電壓，并將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)；直流電源102將生成的直流電壓輸出至變流器104中，控制器103生成的控制信號輸出到變流器104的控制端，變流器104依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行處理得到ー個頻率為f的脈動電壓即勵磁電壓，并將該勵磁電壓發(fā)送到被試驗的電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)。由于機械慣性的作用，被試驗的電勵磁同步電機轉(zhuǎn)速只發(fā)生輕微的波動，波動頻率為f，由于同步電機的勵磁電壓在不斷波動，使得被試驗的電勵磁同步電機在電動狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)兩個狀態(tài)之間來回轉(zhuǎn)換，使流向被試電機的交流電流的有效值與電機的額定電流值等效，使被試驗的電勵磁同步電機不需要陪試電機就可完成溫升試驗。其中，所述測溫器105用于測量所述電勵磁同步電機的溫度，并依據(jù)所述溫度計算所述電勵磁同步電機的溫升。在被試驗的電勵磁同步電機在未開始運行時，測溫器105測量該電勵磁同步電機的初始溫度，也是環(huán)境溫度。當(dāng)電勵磁同步電機開始運行，在運行過程中，同步電機溫度升高，測溫器105實時測量該運行中的同步電機的溫度，測溫點可設(shè)置在電機內(nèi)部，當(dāng)測量的溫度在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)保持穩(wěn)定且不再升高吋，滿足預(yù)設(shè)條件，此時將所述實時溫度與初始溫度相減，得到的差值即是該被試驗的電勵磁同步電機的溫升。本實施例中測溫器105實時測量被試驗的電勵磁同步電機的溫度，但不限定于此，實際實施中，如果測溫要求不高時，也可設(shè)置測溫周期，每個測溫周期測量一次該電勵磁同步電機的溫度，具體是測溫周期時間根據(jù)實際情況設(shè)定。
參見圖9示出了本申請?zhí)峁┑末`種電勵磁同步的電機溫升試驗系統(tǒng)實施例I的另ー結(jié)構(gòu)示意圖，在圖7示出的結(jié)構(gòu)中還包括濾波器106。所述濾波器106用于依據(jù)預(yù)設(shè)的濾波條件對所述變流器104得到的勵磁電壓進行濾波，得到無干擾的勵磁電壓。濾波器106對勵磁電壓進行濾波，使輸入到試驗的電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)的勵磁電壓中無干擾，使電勵磁同步電機的工作狀態(tài)穩(wěn)定。參見圖10所示的變流器104和濾波器106組成的電路結(jié)構(gòu)示意圖中所示，變流器104和濾波器106組成的電路為兩相橋式直流/直流變換電路。所述變流器104包括四個可控功率器件，每個可控功率器件由I個IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣門極雙極型晶閘管)和與所述IGBT反向并聯(lián)的ニ極管組成，四個功率器件分兩組，各組的兩個功率器件串聯(lián)，組與組并聯(lián)，其控制端與所述控制器103的控制信號發(fā)生器1035的控制信號輸出端相連；所述濾波器106由2個電 抗器和I個電容器構(gòu)成，電抗器分別與變流器104的每組功率器件串聯(lián)，使兩組功率器件并聯(lián)，電容器并聯(lián)連接在被試驗電勵磁同步電機轉(zhuǎn)子側(cè)勵磁繞組的輸入端上。參見圖11所示變流器104和濾波器106的另ー種電路結(jié)構(gòu)示意圖中所示，變流器104和濾波器106組成的電路為三相橋式直流/直流變換電路。所述變流器104包括六個可控功率器件，每個可控功率器件由I個IGBT和與該IGBT反向并聯(lián)的ニ極管組成，六個功率器件分三組，各組的兩個功率器件串聯(lián)，組與組并聯(lián)，其控制端與所述控制器103的控制信號發(fā)生器1035的控制信號輸出端相連；所述濾波器106由3個電抗器和I個電容器構(gòu)成，電抗器分別與變流器104的每組功率器件串聯(lián)，使三組功率器件并聯(lián)，電容器并聯(lián)連接在被試驗電勵磁同步電機轉(zhuǎn)子側(cè)勵磁繞組的輸入端上。在本實施例中變流器104包括四個或六個可控功率器件，但不限定于此，實際實施中，也可為其他的數(shù)目，例如只使用I個或2個可控功率器件。由上述可知，在本實施例I中，第一交流電源向被試驗的電勵磁同步電機定子側(cè)提供第一交流電壓，該第一交流電壓和該電勵磁同步電機額定值相對應(yīng)；直流電源提供直流電壓，變流器依據(jù)控制器生成的控制信號將所述直流電壓進行轉(zhuǎn)換得到勵磁電壓，并將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)，脈動的勵磁電壓能使被試電機在電動機和發(fā)電機狀態(tài)間轉(zhuǎn)換，使流向被試電機的交流電流的有效值與電機的額定電流值等效；即可對電機進行溫升試驗，測溫器測量被試驗的電勵磁同步電機未啟動時的初始溫度和啟動后的實時溫度，當(dāng)所述實時溫度滿足預(yù)設(shè)條件時，依據(jù)所述初始溫度和所述實時溫度計算所述電勵磁同步電機的溫升。采用本實施例I中提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)，控制器可根據(jù)被測的同步電機的型號等要求調(diào)節(jié)輸出的控制信號，使用該電勵磁同步電機溫升試驗的系統(tǒng)就能夠分別對不同型號的電勵磁同步電機進行溫升試驗，不需陪試電機，試驗工作效率高，成本低。參見圖12示出了本申請?zhí)峁┑末`種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng)實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖7示出的結(jié)構(gòu)中所述直流電源102包括第二交流電源1021和轉(zhuǎn)換器1022。其中，所述第二交流電源1021用于生成第二交流電壓；
其中，所述轉(zhuǎn)換器1022用于將所述第二交流電源1021產(chǎn)生的第二交流電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)值的直流電壓。轉(zhuǎn)換器1022通過AC/DC將該第二交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。由于常用的電源一般為交流電，直接采用產(chǎn)生第二交流電壓，該第二交流電壓的幅值等依據(jù)被試驗的電勵磁同步電機的型號和試驗設(shè)置內(nèi)容等條件進行調(diào)節(jié)，再將該交流電壓通過AC/DC (交流/直流)轉(zhuǎn)換為直流電壓，該直流電壓與實施例I中直流電源S102產(chǎn)生的直流電壓相同。在本申請實施例中提供的第一交流電源和第二交流電源不同，但不限定于此，實際實施中，第一交流電源和第二交流電源可為同一個交流電源，該交流電源為被試驗的電勵磁同步電機的定子側(cè)提供交流電壓，同時通過AC/DC轉(zhuǎn)換后向變流器提供直流電壓。由上述可知，在本實施例2中，直流電壓是由第二交流電源經(jīng)過轉(zhuǎn)換器得到的，第ニ交流電源產(chǎn)生第二交流電壓，轉(zhuǎn)換器將該第二交流電壓通過AC/DC轉(zhuǎn)換為直流電壓。本 申請實施例提供的ー種電勵磁同步電機的溫升試驗方法在于變流器所需的直流電壓，可以為直接的直流電源提供的直流電壓或是交流電源通過AC/DC轉(zhuǎn)換后得到的直流電壓，只要進入的變流器的電壓為預(yù)設(shè)值的直流電壓即可。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同或相似部分互相參見即可。以上所述僅是本申請的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種電勵磁同步電機的溫升試驗方法，其特征在于，包括 將生成的第一交流電壓輸出至所述電勵磁同步電機的定子側(cè)，所述第一交流電壓與所述電勵磁同步電機的額定值相匹配； 生成預(yù)設(shè)值的直流電壓； 生成可調(diào)節(jié)的控制信號； 依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行轉(zhuǎn)換得到勵磁電壓，并將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)； 測量所述電勵磁同步電機的溫度，并依據(jù)所述溫度計算所述電勵磁同步電機的溫升。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫升試驗方法，其特征在于，所述生成可調(diào)節(jié)的控制信號包括 生成正弦波信號，所述正弦波信號的頻率和幅值分別可進行調(diào)節(jié)； 將所述正弦波信號和勵磁電壓給定值進行疊加得到第一信號； 生成三角波信號； 將所述第一信號與所述三角波信號相減得到第二信號； 依據(jù)所述第二信號和預(yù)設(shè)的調(diào)制條件生成控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫升試驗方法，其特征在于，所述將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)包括 依據(jù)預(yù)設(shè)的濾波條件對所述勵磁電壓進行濾波，得到無干擾的勵磁電壓； 將所述無干擾的勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫升試驗方法，其特征在于，所述生成預(yù)設(shè)值的直流電壓包括 生成第二交流電壓； 將所述第二交流電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)值的直流電壓。
5.—種電勵磁同步電機的溫升試驗系統(tǒng),其特征在于,包括 第一交流電源，用于為電勵磁同步電機的定子側(cè)提供交流電壓； 直流電源，用于生成預(yù)設(shè)值的直流電壓； 控制器，用于生成可調(diào)節(jié)的控制信號； 變流器，用于依據(jù)所述控制信號將所述直流電壓進行轉(zhuǎn)換得到勵磁電壓，并將所述勵磁電壓輸出到所述電勵磁同步電機的轉(zhuǎn)子側(cè)； 測溫器，用于測量所述電勵磁同步電機的溫度，并依據(jù)所述溫度計算所述電勵磁同步電機的溫升。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫升試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括 正弦波發(fā)生器，用于生成正弦波信號，所述正弦波信號的頻率和幅值分別可進行調(diào)節(jié); 第一疊加器，用于將所述正弦波信號和勵磁電壓給定值進行疊加得到第一信號； 三角波發(fā)生器，用于生成三角波信號； 第二疊加器，用于將所述第一信號與所述三角波信號相減得到第二信號； 控制信號發(fā)生器，用于依據(jù)所述第二信號和預(yù)設(shè)的調(diào)制條件生成控制信號并輸出至所述變流器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫升試驗系統(tǒng)，其特征在于，還包括濾波器，用于依據(jù)預(yù)設(shè)的濾波條件對所述勵磁電壓進行濾波，得到無干擾的勵磁電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫升試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述直流電源包括第二交流電源，用于提供第二交流電壓；轉(zhuǎn)換器，用于將所述第二交流電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)值的直流電壓。
全文摘要
本申請?zhí)峁┑囊环N電勵磁同步電機的溫升試驗方法與系統(tǒng)，包括第一交流電源為該電機定子側(cè)提供交流電壓；直流電源提供直流電壓；控制器生成可調(diào)節(jié)的控制信號；變流器依據(jù)控制信號對直流電壓進行處理得到脈動的勵磁電壓并輸出到該電機的轉(zhuǎn)子側(cè)，調(diào)節(jié)控制信號可使流向被試電機的交流電流的有效值與電機的額定電流值等效，即可對電機進行溫升試驗；測溫器計算該電機的溫升?？刂破骺筛鶕?jù)被測的同步電機的型號等要求調(diào)節(jié)輸出的控制信號，使用該電勵磁同步電機溫升試驗的系統(tǒng)就能夠分別對不同型號的電勵磁同步電機進行溫升試驗，不需陪試電機，試驗工作效率高，成本低。
文檔編號G01R31/34GK102841314SQ20121035561
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者尚敬, 梅文慶, 甘韋韋, 楊大成, 周志宇, 江平, 胡仙 申請人:南車株洲電力機車研究所有限公司