專利名稱：變頻調(diào)速器綜合維修試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)變頻調(diào)速器在維修過程中進(jìn)行綜合測(cè)試的技術(shù)領(lǐng)域，特別是可對(duì)變頻器的特性及輸入、輸出各量的測(cè)試、分析、空載試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)提供了一套較全面和操作簡(jiǎn)單的測(cè)試裝置。
目前用變頻調(diào)速器來驅(qū)動(dòng)交流籠型電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速已成為世界上傳動(dòng)領(lǐng)域主要潮流。在國(guó)內(nèi)已開始大量使用，故此該設(shè)備的維修就成為一個(gè)新的課題，現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外尚無可對(duì)變頻器進(jìn)行綜合測(cè)試的專用設(shè)備。
本實(shí)用新型的目的是填補(bǔ)上述空白為多種變頻器的維修提供一套較全面和操作簡(jiǎn)單的對(duì)其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)及故障點(diǎn)分析診斷的試驗(yàn)測(cè)試裝置。
本實(shí)用新型任務(wù)是這樣完成的一種變頻調(diào)速器綜合維修試驗(yàn)裝置，其特征在于該裝置由變頻器綜合試驗(yàn)柜、變頻器計(jì)算機(jī)檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)、變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜三部分組成。
在變頻器綜合試驗(yàn)柜面板上部設(shè)有電源指示燈、報(bào)警信號(hào)燈和起動(dòng)、停止信號(hào)按鈕，中部設(shè)有輸入電壓表、輸入頻率表、檢測(cè)變頻器整流橋DC電壓表、AC-3Φ電流表、穩(wěn)壓電源表、絕緣電阻測(cè)試表、主回路測(cè)試表，在面板下部設(shè)有對(duì)變頻器各量控制的按鈕開關(guān)和電位計(jì)，以及用來檢測(cè)變頻器整流橋和逆變橋模塊阻值的按鈕開關(guān)，還設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)和自動(dòng)開關(guān)；在變頻器綜合試驗(yàn)柜內(nèi)部裝有開關(guān)電源WK、信號(hào)變壓器XB1-6、中間繼電器ZJ1、自動(dòng)開關(guān)ZK0、線路接觸器C1、整流裝置ZL、變壓器WDB、電流傳感器HL、自動(dòng)開關(guān)ZK7、雙向刀閘開關(guān)GK、自動(dòng)開關(guān)ZK8、KX、接觸器MC1、自動(dòng)開關(guān)ZK6、插座CZ1、CZ2、快熔F、配線端子板、濾波電容C。
在變頻器計(jì)算機(jī)檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)面板上裝有數(shù)字式變頻器輸入電壓表、頻率給定值顯示表、頻率表、報(bào)警信號(hào)燈、接觸器按鈕、對(duì)變頻器的輸入輸出進(jìn)行波形顯示的計(jì)算機(jī)、放電按鈕、AC-3Φ電壓表、試驗(yàn)臺(tái)、電纜線敷設(shè)孔。
在變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜的面板上裝有電流指示燈、報(bào)警信號(hào)燈、啟動(dòng)信號(hào)按鈕、停止信號(hào)按鈕、變頻器輸入AC-450V電壓表、AC-電流表、DC-600V電壓表、AC-3Φ輸出電壓表、AC-3Φ電流表，在變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜內(nèi)部裝有電阻箱ZX1-6、電流互感器LH、接觸器MC2、平波單相電抗器HLK。
下面簡(jiǎn)述變頻器綜合試驗(yàn)主回路系統(tǒng)電路圖。
由自動(dòng)開關(guān)ZK0、ZK1、C1、自耦調(diào)壓器、自動(dòng)開關(guān)ZK4組成主回路供電部分，自動(dòng)開關(guān)ZK2與主回路并聯(lián)，并與380/220V變壓器連接，在主回路的供電部分還并聯(lián)有自動(dòng)開關(guān)ZK3連接整流裝置，有的變頻器加濾波電容C和自動(dòng)開關(guān)ZK8，由導(dǎo)向開關(guān)GK、接觸器MC1、MC2組成輸出部分構(gòu)成空載、有載試驗(yàn)回路，在變頻器的P、P1點(diǎn)間設(shè)有一包括中間繼電器ZJ1和快熔F的保護(hù)回路，在變頻器的P點(diǎn)和N點(diǎn)間還接有放電電阻R，為短接變頻器輸入、輸出端電流傳感器還在輸入、輸出端分別并聯(lián)有自動(dòng)開關(guān)ZK6、ZK7。
本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，可對(duì)變頻器主回路的各點(diǎn)對(duì)地絕緣及對(duì)主回路的整流橋和逆變橋模塊的阻值進(jìn)行測(cè)試，可對(duì)變頻器的各種控制由柜上簡(jiǎn)單操作，可對(duì)變頻器的特性及輸入輸出波形進(jìn)行計(jì)算機(jī)檢測(cè)和分析，可對(duì)變頻器做空載和負(fù)載試驗(yàn)。
其中變頻器綜合試驗(yàn)柜有下述功能1．可對(duì)變頻器主回路的各點(diǎn)對(duì)地絕緣進(jìn)行測(cè)試，用MΩ絕緣電阻表通過轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)。
2．可對(duì)變頻器主回路的整流橋和逆變橋模塊的阻值正常與否通過Ω表及轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行測(cè)試，從而鑒別出哪個(gè)模塊損壞需更換。
3．可對(duì)變頻器的控制量通過K1-K20和電位計(jì)及進(jìn)行綜合盤面給定。
4．可對(duì)需有源電壓給定、電流給定，變頻器通過穩(wěn)壓電源表提供電位或電流給定。
5．可提供AC-3Φ380V和AC-3Φ220V變頻器試驗(yàn)電源。
6．可顯示變頻器輸入AC電壓、整流橋DC電壓、變頻器輸出頻率和三相輸出電壓及輸出電流。
7．可提供在檢修過程中對(duì)變頻器的保護(hù)回路。即在變頻器試驗(yàn)過程中通過其p和p1間加合適客量快熔來保護(hù)模塊的損壞并提供報(bào)警信號(hào)。
8．可供無直流型變頻器直流電源。
9．可提供可調(diào)壓AC-3Φ電源在試驗(yàn)中緩慢升壓以防止燒毀模塊和故障擴(kuò)大。
10．提供變頻器輸入輸出及帶電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)的盤面自動(dòng)開關(guān)操作和接觸器操作。
計(jì)算機(jī)測(cè)試臺(tái)有如下功能1．變頻器可放置在此臺(tái)上進(jìn)行維修。
2．盤面有變頻器輸入電壓顯示給定電壓顯示輸出頻率顯示、三相輸出電壓顯示，以上均為數(shù)字表顯示。
3．可通過計(jì)算計(jì)算機(jī)CRT對(duì)變頻器輸入、輸出波形顯示及效率、轉(zhuǎn)矩、諧波分析、V/F曲線磁通軌跡分析和顯示此部分已獲國(guó)家專利，專利號(hào)為94110205。
變頻器負(fù)荷試驗(yàn)臺(tái)有如下功能1．通過電抗器的Y/△連接模擬電機(jī)負(fù)荷，從而可根據(jù)變頻器容量適配電阻來達(dá)到額定電流及過載150％ 1分鐘試驗(yàn)。
2．其輸入、輸出電壓及負(fù)荷電流可在盤面上顯示。
3．可在盤面進(jìn)行負(fù)荷試驗(yàn)的自動(dòng)開關(guān)和接觸器操作。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。


圖1為變頻器綜合試驗(yàn)柜外觀圖。
圖2為變頻器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)外觀圖。
圖3為變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜。
圖4為變頻器綜合試驗(yàn)柜內(nèi)部布置圖。
圖5為變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜內(nèi)部布置圖。
圖6為變頻器綜合試驗(yàn)裝置主回路系統(tǒng)圖。
圖7為變頻器綜合試驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)圖。
圖8為變頻器綜合試驗(yàn)信號(hào)燈系統(tǒng)圖。
一、見圖1為了對(duì)變頻器主回路的各點(diǎn)對(duì)地絕緣進(jìn)行測(cè)試，是由柜體面板41上的MΩ絕緣電阻表14根據(jù)被測(cè)體的絕緣要求，先選擇絕緣電阻表的輸出電壓等級(jí)(500v或1000v)接通表的電源開關(guān)，然后操作轉(zhuǎn)換開關(guān)37按控制系統(tǒng)圖7的要求便可對(duì)變頻器的主回路的輸入、輸出各點(diǎn)(N、P、R、S、T、U、V、W)進(jìn)行絕緣檢測(cè)，測(cè)后將表的電源開關(guān)斷開。
二、對(duì)變頻器主回路的整流橋和逆變橋模塊的電阻進(jìn)行檢測(cè)以便確認(rèn)模塊的正常與否是通過圖1面板Ω表15進(jìn)行測(cè)試，首先接通自動(dòng)開關(guān)36(ZK5)按控制系統(tǒng)圖7的要求操作轉(zhuǎn)換開關(guān)39進(jìn)行測(cè)量各點(diǎn)正、反電阻值并按所測(cè)的電阻值是正向還是反向同時(shí)選定Ω表的測(cè)量檔次，并同時(shí)接通按鈕開關(guān)24、31(k1-1、k1-2，見圖1、7、8)對(duì)變頻器的整流橋和逆變橋的模塊阻值進(jìn)行檢測(cè)，此時(shí)為正向電阻值則表的測(cè)量檔次應(yīng)選在RX10或RX100處檔，當(dāng)同時(shí)按下按鈕開關(guān)23、30(K2-1、K2-2)時(shí)則按鈕開關(guān)30為負(fù)表筆測(cè)在N點(diǎn)上為反向電阻，此時(shí)表的測(cè)量檔次應(yīng)選在RX10K或RX100K檔次上，當(dāng)同時(shí)按下按鈕開關(guān)22、29(K3-1、K3-2)時(shí)則按鈕開關(guān)22為反向負(fù)表筆而按鈕開關(guān)29測(cè)在P點(diǎn)上正表筆，當(dāng)同時(shí)按下按鈕開關(guān)21、28(K4-1、K4-2)兩點(diǎn)時(shí)則按鈕開關(guān)21為反向負(fù)表筆而按鈕開關(guān)28測(cè)在N點(diǎn)上為正表筆此時(shí)變頻器的輸入輸出模塊各點(diǎn)為反向電阻，測(cè)試后必將自動(dòng)開關(guān)36(ZK5)斷開。
三、見圖1對(duì)變頻器的各量控制手動(dòng)操作按鈕開關(guān)16、17、18、19、20、25、26、27可實(shí)現(xiàn)如下功能，見信號(hào)燈系統(tǒng)圖8所示，接通按鈕開關(guān)REV(16)時(shí)為電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)按下按鈕開關(guān)FWD(17)時(shí)為電動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)按下按鈕開關(guān)RUN(18)時(shí)則電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，當(dāng)按下按鈕開關(guān)RST(19)時(shí)為變頻器復(fù)位狀態(tài)，當(dāng)按下按鈕開關(guān)STOP(20)時(shí)為電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。為了達(dá)到電動(dòng)機(jī)多步速度的選擇可操作按鈕開關(guān)25、26、27(X1、X2、X3)便可實(shí)現(xiàn)，上述各量的控制均與電位計(jì)38(綜合給定值)同時(shí)工作便可達(dá)到要求的目的。每一工作狀態(tài)都通過按鈕開關(guān)的開點(diǎn)關(guān)合有信號(hào)燈顯示。
四、在圖1的面板裝有穩(wěn)壓電源表13，為提供變頻器有源電壓給定、電流給定及電位設(shè)定(DC-15V)等用。在圖4的柜內(nèi)構(gòu)架111裝有自動(dòng)開關(guān)103(KX)為提供控制系統(tǒng)操作電源AC-2Φ220V，還裝有開關(guān)電源88(WK)為提供信號(hào)系統(tǒng)電源(DC-5V)用。
五、圖6為變頻器綜合試驗(yàn)柜的主回路供電系統(tǒng)圖，電源為三相四線制AC-3Φ380V，電纜引入接至自動(dòng)開關(guān)ZK0和自動(dòng)開關(guān)ZK1以及線路接觸器C1組成的供電系統(tǒng)。圖7是綜合試驗(yàn)裝置主要控制系統(tǒng)，通過C1接通主回路電源，并通過MC1接觸器104可接通空載試驗(yàn)線路(帶籠型電動(dòng)機(jī))以及MC2接觸器83可接通有載試驗(yàn)線路，該系統(tǒng)的通、斷均有信號(hào)燈顯示，利用接觸器的常開和常閉輔助接點(diǎn)接通紅、綠色信號(hào)燈3、4、5、6、66、67表示運(yùn)行、停止?fàn)顟B(tài)，其信號(hào)燈的電源是分別由信號(hào)變壓器220/6V供電(圖4中89、90、91、92、93、94)。
六、圖1自動(dòng)開關(guān)33(ZK-2)當(dāng)關(guān)合后接通AC-380/220V3Φ變壓器99為綜合試驗(yàn)提供AC-220V電源，當(dāng)關(guān)合自動(dòng)開關(guān)35(ZK4)時(shí)經(jīng)自耦調(diào)壓器(外附)便可提供變頻器試驗(yàn)用AC-380V3Φ電源。并在圖1板面設(shè)有電源信號(hào)指示燈1、輸入電壓表7和輸入頻率表8顯示。
七、在圖1面板41上設(shè)有檢測(cè)變頻器整流橋DC電壓表9，在圖2柜面板57裝有數(shù)字式變頻器輸入電壓表47、頻率表49及頻率給定值顯示表48，還設(shè)有輸出AC-3Φ電壓表53、54、55和對(duì)變頻器的輸入輸出進(jìn)行波形顯示的計(jì)算機(jī)(CRT)51。
八、見圖6為了確保試驗(yàn)檢測(cè)故障分析擴(kuò)大設(shè)計(jì)在變頻器保護(hù)回路裝有快熔F，當(dāng)快熔F由于過載而熔斷時(shí)中間繼電器ZJ1(95)吸合控制系統(tǒng)中的接觸器CI、MC1、MC2均斷電以防止損壞模塊并在變頻器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)測(cè)試柜(圖2)面板57裝有燈光報(bào)警信號(hào)燈50(圖3中63)。
九、見圖4變頻器多功能試驗(yàn)柜內(nèi)設(shè)有整流裝置98，通過圖1中自動(dòng)開關(guān)ZK3(34)接通可提供無內(nèi)供直流電壓型變頻器DC-600V電源。有的變頻器需加濾波電容110(圖4)通過自動(dòng)開關(guān)ZK8(102)關(guān)合來實(shí)現(xiàn)，圖2放電按鈕52是為實(shí)驗(yàn)中變頻器停機(jī)后整流橋?yàn)V波電容所存有電荷量通過圖6放電電阻R而設(shè)置的。
十、見圖6變頻器的空載試驗(yàn)是通過雙向刀閘開關(guān)GK101將刀閘開關(guān)投向空載試驗(yàn)位置手動(dòng)操作起動(dòng)、停止信號(hào)按鈕5、6(圖1中)控制MC1接觸器104通、斷實(shí)現(xiàn)變頻器空載試驗(yàn)并通過信號(hào)變壓器(220/6V)91、92有燈光顯示及AC-3Φ電流表10、11、12顯示(見圖1)。
十一、見圖3、4、5、6中內(nèi)含變頻器帶有負(fù)載試驗(yàn)功能，手動(dòng)關(guān)合自動(dòng)開關(guān)ZK7(100)并同時(shí)關(guān)合自動(dòng)開關(guān)ZK6(105)為短接變頻器輸入、輸出端電流傳感器(在圖6中劃有虛框部分國(guó)家已授權(quán)專利(94110205)并將刀閘開關(guān)GK101投向帶有負(fù)荷試驗(yàn)的位置，手動(dòng)操作起動(dòng)、停止信號(hào)按鈕66、67(見圖3)控制接觸器MC2(83)(圖5)通、斷，接觸器連接平波單相電抗器84、85、86以及鑄鐵片電阻箱79為負(fù)載，其負(fù)載容量的大小是根據(jù)變頻器輸出容量而確定(從0.25-160KW)，其電阻箱的接線方式可按負(fù)載容量接成幾種串、并聯(lián)形式(見圖5)，在圖3的面板77裝有變頻器的輸出AC-3Φ電壓表71、72、73和在圖5通過電流互感器80、81、82接有負(fù)載AC-3Φ電流表74、75、76顯示，在圖4裝有信號(hào)燈變壓器93、94供給圖3面板上66、67信號(hào)燈電源以顯示MC2接觸器工作和停止?fàn)顟B(tài)，并裝有變頻器輸入AC-電壓表68和電流表69顯示，設(shè)有電流指示信號(hào)燈62，在圖3面板上部還設(shè)有線路接觸器按鈕64、65。
十二、在圖1柜體41上面設(shè)有進(jìn)線孔42為電源電纜引入孔，在柜體43側(cè)面設(shè)有方孔45和圓孔46，圖2試驗(yàn)臺(tái)58側(cè)面開有長(zhǎng)方形孔59均為電纜線敷設(shè)孔，圖2中61為試驗(yàn)臺(tái)柜門。40、44、56、60、78均為試驗(yàn)柜把手。圖4中111為變頻器多功能試驗(yàn)柜內(nèi)構(gòu)架，106、107為AC-3Φ插座(供外電源用)，109為柜內(nèi)配線端子板。圖5中87為變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜內(nèi)部構(gòu)架，圖2中58為檢測(cè)試驗(yàn)、維修工作臺(tái)。
權(quán)利要求1．一種變頻調(diào)速器綜合維修試驗(yàn)裝置，其特征在于該裝置由變頻器綜合試驗(yàn)柜、變頻器計(jì)算機(jī)檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)、變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜三部分組成；在變頻器綜合試驗(yàn)柜面板上部設(shè)有電源指示燈、報(bào)警信號(hào)燈和起動(dòng)、停止信號(hào)按鈕，中部設(shè)有輸入電壓表、輸入頻率表、檢測(cè)變頻器整流橋DC電壓表、AC-3Φ電流表、穩(wěn)壓電源表、絕緣電阻測(cè)試表、主回路測(cè)試表，在面板下部設(shè)有對(duì)變頻器各量控制的按鈕開關(guān)和電位計(jì)，以及用來檢測(cè)變頻器整流橋和逆變橋模塊阻值的按鈕開關(guān)，還設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)和自動(dòng)開關(guān)；在變頻器綜合試驗(yàn)柜內(nèi)部裝有開關(guān)電源WK、信號(hào)變壓器XB1-6、中間繼電器ZJ1、自動(dòng)開關(guān)ZK0、線路接觸器C1、整流裝置ZL、變壓器WDB、電流傳感器HL、自動(dòng)開關(guān)ZK7、雙向刀閘開關(guān)GK、自動(dòng)開關(guān)ZK8、KX、接觸器MC1、自動(dòng)開關(guān)ZK6、插座CZ1、CZ2、快熔F、配線端子板、濾波電容C；在變頻器計(jì)算機(jī)檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)面板上裝有數(shù)字式變頻器輸入電壓表、頻率給定值顯示表、頻率表、報(bào)警信號(hào)燈、接觸器按鈕、對(duì)變頻器的輸入輸出進(jìn)行波形顯示的計(jì)算機(jī)、放電按鈕、AC-3Φ電壓表、試驗(yàn)臺(tái)、電纜線敷設(shè)孔；在變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜的面板上裝有電流指示燈、報(bào)警信號(hào)燈、啟動(dòng)信號(hào)按鈕、停止信號(hào)按鈕、變頻器輸入AC-450V電壓表、AC-電流表、DC-600V電壓表、AC-3Φ輸出電壓表、AC-3Φ電流表，在變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜內(nèi)部裝有電阻箱ZX1-6、電流互感器LH、接觸器MC2、平波單相電抗器HLK。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述變頻調(diào)速器綜合維修試驗(yàn)裝置的變頻器綜合試驗(yàn)主回路系統(tǒng)電路，其特征在于由自動(dòng)開關(guān)ZK0、ZK1、C1、自耦調(diào)壓器、自動(dòng)開關(guān)ZK4組成主回路供電部分，自動(dòng)開關(guān)ZK2與主回路并聯(lián)，并與380/220V變壓器連接，在主回路的供電部分還并聯(lián)有自動(dòng)開關(guān)ZK3連接整流裝置，有的變頻器加濾波電容C和自動(dòng)開關(guān)ZK8，由導(dǎo)向開關(guān)GK、接觸器MC1、MC2組成輸出部分構(gòu)成空載、有載試驗(yàn)回路，在變頻器的P點(diǎn)和P1點(diǎn)間設(shè)有一包括中間繼電器ZJ1和快熔F的保護(hù)回路，在變頻器的P點(diǎn)和N點(diǎn)間還接有放電電阻R，為短接變頻器輸入、輸出端電流傳感器還在輸入、輸出端分別并聯(lián)有自動(dòng)開關(guān)ZK6、ZK7。
專利摘要本實(shí)用新型涉及對(duì)變頻調(diào)速器在維修過程中進(jìn)行綜合測(cè)試的技術(shù)領(lǐng)域,公開了一種變頻調(diào)速器冷態(tài)測(cè)試、熱態(tài)空載測(cè)試、計(jì)算機(jī)測(cè)試和負(fù)荷測(cè)試的綜合試驗(yàn)裝置,特征是由變頻器綜合試驗(yàn)柜、變頻器計(jì)算機(jī)檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)、變頻器負(fù)荷試驗(yàn)柜三部分組成,可對(duì)變頻器主回路的各點(diǎn)對(duì)地絕緣及對(duì)主回路的整流橋和逆變橋模塊的阻值進(jìn)行測(cè)試,可對(duì)變頻器的各種控制由柜上簡(jiǎn)單操作,可對(duì)變頻器的特性及輸入輸出波形進(jìn)行計(jì)算機(jī)檢測(cè)和分析,可對(duì)變頻器做空載和負(fù)載試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK2319817SQ98236469
公開日1999年5月19日 申請(qǐng)日期1998年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月14日
發(fā)明者周海明, 李泓, 卜恩德, 楊繼凡 申請(qǐng)人:周海明